Méthode d’inspection des infrastructures au moyen d’une combinaison de la méthode par ESMF et de la plongée conventionnelle

Luc Garand, M.Sc. Directeur de projet – Activités sous-marines

Sujets

2

à  Buts et objectifs de l’inspection sous-marine

à  Méthode conventionnelle (plongée seulement)

à  Approches géomatiques à  Activités :

§  Condition générale de la structure

§  Caractérisation de l’état des matériaux

§  Évaluation du comportement des composants structurels

à  Analyse des résultats à  Une approche hybride à  Conclusion

Buts et objectifs de l’inspection sous-marine

3

à  Connaître la condition des matériaux (acier, béton ou bois d’œuvre)

à  Diagnostiquer les anomalies qui peuvent causer la détérioration avec le temps

à  Évaluer le comportement des composants structuraux et leur capacité

à  Estimer l’évolution de l’état général de la structure

à  Estimer l’étendue des travaux de réparation à prévoir et en dresser la liste pour les phases futures potentielles (réparation ou conception)

Les deux approches

4

Approche géomatique

à  Vision globale de la structure marine à  Peut estimer les anomalies qui sont

trop importantes pour être vues par un plongeur

à  Permet les mesures sur de grandes distances

à  Localisation précise des dommages à  Évaluation du comportement sur le

temps à  Courant vif et profondeur à  N’est pas efficiente pour tous les

types de structures

Plongée conventionnelle

à  Vision rapprochée et évaluation sensible

à  Peut inspecter toute sorte de structures

à  Peut prendre des échantillons et des mesures à petite échelle

à  Peut évaluer l’état des matériaux et les dommages en fonction de critères précis

à  Déplacement lent à  Requiert l’orientation et le

positionnement non efficient des dommages

Traditionnellement 5

à  Le plongeur inspecte visuellement les surfaces de la structure

à  Les dommages sont positionnés au moyen de références peinturées sur la plate-forme de l’appontement et l’ombilical (ou les bulles)

à  Le profil vertical du quai est obtenu au moyen d’un plomb

à  Rarement une couverture à 100 %

à  Établissement du profil du fond à une certaine distance de l’appontement

à  Selon les matériaux, l’échantillonnage et les mesures de l’épaisseur sont effectués

Évaluation des conditions générales

6

Technologies acoustiques

à  Couvrira de grandes distances en un court laps de temps

à  Donne un aperçu général (peut être en 3D)

à  Résolution estimative de 5 cm

à  Les résultats dépendent des surfaces (développements marins)

à  Identification rapide des dommages importants : §  Déformations majeures §  Affouillement

Évaluation des conditions générales

7

Plongée conventionnelle

à  Axée sur la visibilité

à  Précision en fonction des fonds à  Lente et dépend de l’environnement à  Peut nettoyer les surfaces

à  Peut mesurer et prendre des échantillons

à  Identification objective des secteurs problématiques : §  Voit et mesure l’affouillement §  Confirme les éléments structuraux

manquants

Conditions des matériaux

8

Matériaux à  Béton

§  Écaillage §  Effritement (délaminage) §  Attaques chimiques (réactions alcalines) §  Craquelage §  Joints de reprise et autres défectuosités de construction

à  Maçonnerie §  Détérioration en raison du cycle de gel et dégel §  Craquelage §  Mortier manquant

à  Acier §  Corrosion §  Craquelage §  Perte d’épaisseur

à  Bois d’œuvre §  Pourriture et xylophages marins §  Usure §  Vieillissement §  Dommages physiques

Craque dans un assemblage soudé

Anomalies causant des contraintes aux structures

9

à  Mouvements des sédiments

§  Remblais et déblais -  Naturels -  Exploitation des navires -  Compactage ou abattage de la terre

§  Affouillement -  Causé par le mouvement naturel de

l’eau ou les navires

Déblais à la partie inférieure d’un mur de guidage

Évaluer le comportement des éléments de la structure

10

à  Perte de matériaux (sous les unités de fondation) §  Identification des secteurs de perte de

matériaux (difficile avec la méthode acoustique)

à  Défectuosités des matériaux qui compromettent leur capacité à supporter une charge

à  Assemblages lâches ou défectueux à  Mouvements influençant la stabilité de

l’élément à  Déformations permanentes à  Gabions en bois bombés

Certaines de ces évaluations pourraient être difficiles à réaliser avec une approche ou l’autre.

Analyse de la durabilité

11

à  La situation a-t-elle progressé depuis la dernière inspection?

à  Prévoyons-nous une perte de capacité dans un avenir rapproché?

à  Pouvons-nous mesurer la progression de la situation?

à  Quels travaux de réparation ou de stabilisation devons-nous planifier?

N’oubliez pas : une inspection avec seulement un plongeur exige des mesures soigneuses.

Une approche hybride

12

à  Utilise la géomatique pour : §  Évaluer les profils verticaux des structures et relever les

secteurs problématiques §  Localiser l’affouillement potentiel §  Trouver les menaces à la navigation §  Créer un aperçu global de la structure §  Établir une référence géoréférencée pour évaluation sur

le temps §  PLANIFIER L’ÉTAPE DE LA PLONGÉE

à  Envoie des plongeurs pour : §  Déterminer l’état des matériaux §  Prendre des vidéos rapprochés des éléments de

structures §  Prendre des échantillons et des mesures, y compris

l’épaisseur et le potentiel §  Confirmer et identifier les anomalies observées avec

l’approche géomatique

Cette approche peut ne pas être réaliste pour certaines structures telles que les ponts.

Résultats

13

à  L’approche hybride ne signifie pas nécessairement une approche plus économique ou un temps de plongée réduit pour les plongeurs.

à  L’expertise requise pour réaliser de bons résultats est très diverse et rarement disponible à l’intérieur de la même organisation (souvent 2 à 3 entreprises différentes sont requises).

à  La fusion des données entre les technologies de subsurface et terrestres et encore très compliquée.

à  Des repères géodésiques éprouvés sont essentiels pour réaliser un degré de précision élevé.

à  L’interprétation des données aux fins de l’ingénierie s’améliore, mais est encore complexe.

à  L’imagerie 3D en temps réel est maintenant possible.

à  La technologie actuelle permet de faire un rendu de la surface qui peut accroître la conception après l’inspection, mais son application est dans l’ingénierie civile.

Rendu et maillage de la surface

14

Créer des surfaces qui peuvent être importées dans les logiciels de DAO.

Conclusion

15

à  À cause de la technologie d’aujourd’hui, il est toujours impossible d’inspecter une structure au moyen de méthodes géomatiques seulement.

à  Les plongeurs sont encore nécessaires pour réaliser une inspection rapprochée, prendre des échantillons et confirmer les anomalies relevées par les systèmes acoustiques.

à  L’expertise requise pour gérer une campagne d’inspection géomatique et par plongée est diverse et doit être correctement coordonnée (géomaticiens, plongeurs, ingénieurs et techniciens).

à  La fusion des données des méthodes acoustiques, des plongeurs et des méthodes terrestres (laser, photogrammétrie LiDAR) peut accroître la valeur pour des inspections préventives futures.

Le message à retenir est le suivant : 16

Vous ne vous départirez pas des plongeurs.