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Journées Techniques Routes 2013Nantes – 6 & 7 février 2013
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
J-M. Simonin IFSTTAR Nantes [email protected]
V. Muzet ERA Strasbourg [email protected] Ch Heinkele ERA Strasbourg [email protected]
J-C Dargenton CECP Angers [email protected]
L-M Cottineau IFSTTAR Nantes [email protected]
La déflexion d’une chaussée est un peu, pour l’ingénieur routier,ce qu’est la température d’un malade pour un médecin.Antoine Baucheron de Boissoudy
Introduction
• Historique• Objectifs• Développement à l’étranger• Développement en France
Mesure par lumière structurée• Conclusions et perspectives
J-M Simonin – JTR 20132
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Historique
• 1938 F Hveem (californie) mesure la déflection au passage d’une charge;
• 1954 : Naissance de la poutre Benkelman• Années 1960 : premiers déflectographes et déflectomètre à
boulet (futur FWD)• 1973 curviamètre• De 1970 à 1990 Evolution des déflectographes 03, 04, Flash• Depuis 1990 : Développement de prototypes pour
– la mesure en continue de la déflexion;– par des systèmes intégrés au trafic
J-M Simonin – JTR 20133
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Objectifs
J-M Simonin – JTR 20134
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
0
100
200
300
400
500
600
700
800
-1 -0,5 0 0,5 1 1,5
Defl
ecti
on (
µm
)
Distance (m)
Without tack coat Sand 0-6 Textile
Road Base Asphalt material
Bituminous Concrete
Interface defect zone
Mesure continueMesure continue
-4 -3 -2 -1 0 1 2-250
-200
-150
-100
-50
0
Crack distance (m)
Deflection (
µm
)
-1 -0.5 0 0.5 1-220
-210
-200
-190
-180
-170
-160
-150
-140
Load distance (m)
Deflection (
µm
)
Distance load - crack 0.1 mDistance load - crack 1 mDistance load - crack 2 m
Crack only in sub-baseCrack in sub-base and base
Mesure intégré au traficMesure intégré au trafic
Appareil Pas de mesure
Vitesse
FWDPoutre Benkelman
Au choix de l’opérateur
Nulle;Plusieurs minutes / mesure
Déflectographes 5 ou 10 m 3 à 7 km/h
Curviamètre 5 m 18 km/h (imposée)
Développement à l’étranger
J-M Simonin – JTR 20135
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
RDTRDT
RLSD: Rotary laser slide deflectometerRLSD: Rotary laser slide deflectometer
RWDRWD
TSDTSD
Développement à l’étranger :Trafic Speed Deflectometer
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
4 lasers4 lasers
7 lasers7 lasers
L’instrumentation est dans une remorque climatisée pour éviter la sensibilitéà la températureau vent
+ Afrique du sud 10 capteurs+ Chine 7 capteurs
Développement en France :Lumière structurée
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Pourquoi la lumière structurée ?
Niveau de mesure compatible (1 à 2 µm en statique)Mesure d’une surface (bassin de déflexion)Mesure sans contact (Vitesse de mesure)Capteur peu coûteux / laserMesure en continue possible
Difficultés à surmonter
Eviter le déphasage >2réseau secondaireRepositionnement des capteurs (au minimum 2 capteurs)Sensibilité aux vibrations(Quels capteurs additionnels?)
z
x
pro jec t ion de franges
. xy
zpos it ion 1
pos it ion 2 z
x
pro jec t ion de franges
. xy
zpos it ion 1
pos it ion 2
Développement en France :Lumière structurée
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Les grandes étapes Etudes numériquesValidation en laboratoire (résolution 10 µm)
Mesure avec un système statique sur le manège de fatigue (Image du bassin de déflexion)
-150
-100
-50
0
Conception d’une poutre porte capteur pour test sur le manège de fatigue (CECP Angers)Et du système d’acquisition complet avec capteurs additionnels
Développement en France :Lumière structurée
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Les grandes étapes
Montage sur le manège de fatigue et premiers essais
Essais vibratoires
Développement en France :Lumière structurée
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Les perspectives : Vers une mesure en dynamique
Définitions des algorithmes de repositionnement de chaque capteur en translations et en rotations de la surface de l’image;Définition des matrices de passages entre capteurs;
Test sur banc de vibrations;Etalonnage des capteurs
Tests sur le manège de fatigue
Validation
Adaptation sur véhicule
