LES PATHOLOGIES DES PONTS METALLIQUES

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  • GESTION ET REPARATION DES

    OUVRAGES METALLIQUES DE LA

    SNCF

    Matine dinformation du STRRES

    Clermont Ferrand 4 dcembre 2014

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

    Jean Luc MARTIN

  • Mtal

    18%

    Maonnerie

    44%

    Poutrelles

    enrobes

    19%

    Bton arm

    ou

    prcontraint

    19% 7 951

    18 050

    7 531

    7 950

    Patrimoine 41.500 Ponts

  • Patrimoine mtallique

    une trs grande

    diversit de

    conceptions

    un patrimoine g :

    un tiers a plus de

    100 ans

    7.500 ouvrages

    1,3 millions de m2

    650 000 tonnes

    dacier (ou de fer)

  • Une grande

    diversit de

    conception

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • Haute Colme TGV Nord

    Pont mixte bi-poutre

    Pont mixte bi-poutre

  • Ligne Eygurandes Clermont. Pont sur le CD 943

  • Les Matriaux

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • - le fer puddl (avant 1900)

    - l acier doux (aprs 1900)

    - la fonte

    - les aciers modernes (aprs 1950)

  • MATERIAUX UTILISES

    FONTE

    FER

    PUDDLE

    ACIER

    DOUX

    ACIER

    MODERNE

    1850 1900 1950

    cassant feuillet aptitude ductile fragile non soudable au soudage soudable

    sens travers du disperse

    laminage trs marqu - fragile

  • Comparaison E

    ffort

    en

    MP

    a

    300

    200

    Allongement

    Acier moderne

    Fer puddl sens long

    Fer puddl sens travers

    Fonte

    Rm

    Re

  • Acier moderne

    Essais de pliage sur du fer

    puddl

  • Les assemblages

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • - les rivets (depuis les origines)

    - les boulons (depuis les origines)

    - les boulons HR (depuis 1960)

    - la soudure (depuis 1930)

    Les assemblages

  • Mise en forme du

    rivet

  • Fonctionnement du rivet

  • Les Pathologies

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • Les Pathologies

    Les appareils dappuis

    Les fissures (fatigue)

    Les dconsolidations dassemblages

    La corrosion

    Ces pathologies interagissent

    Un risque: la rupture fragile

  • Un risque : la rupture fragile

    Le fer ancien est

    sensible ce risque.

    Deux causes : les

    chocs et la

    dgnrescence de

    fissures de fatigue.

    Les paramtres:

    la mauvaise rsilience

    du mtal,

    les basses

    tempratures.

  • Les consquences

    peuvent tre

    catastrophiques !

    Un risque : la rupture fragile

  • La surveillance

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • La surveillance des OA fait l objet de lIN 1253

  • Organisation de la surveillance (IN 1253)

    Situation initiale

    Surveillance courante

    Inspection dtaille 3, 6 ou 9 ans

    Visite intermdiaire

    Surveillance renforce et particulire

    Expertise

    Programme de maintenance

  • La surveillance

    La surveillance permet, au jour le jour, de

    sassurer de laptitude au service des

    ouvrages:

    dtection des avaries

    suivi des avaries qui voluent

    dans le temps (fissures, corrosion,

    dconsolidation des assemblages)

    mise sous surveillance renforce et dclenchement

    dauscultations approfondies

  • La surveillance 90 inspecteurs rpartis sur le rseau pour les

    ouvrages risques (ponts mtalliques, ouvrages

    vots en maonnerie votes surbaisses,

    fondations en site aquatique)

    10 12 experts nationaux,

    50 60 spcialistes

    Ouvrages dart pour la

    surveillance courante

    Des engins spcialiss pour

    les visites...

  • Lauscultation, le

    diagnostic

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • Lauscultation

    La recherche des fissures:

    lexamen visuel : il est fondamental. Il permet de dtecter

    les avaries les plus grandes.

    la magntoscopie : un champ magntique est perturb

    par les anomalies dans la pice. Procd simple et

    rapide.

    la radiographie. paisseur maximale 20 mm avec les

    rayons X, jusqu 100 mm avec les rayons Gamma.

    Procd le plus prcis, mais coteux et lourd .

    Lexamen de ltat de la protection anticorrosion.

    Lexamen de la tenue des assemblages rivs.

  • Le diagnostic

    Le diagnostic conclut lauscultation. Il permet un ventail de

    dcisions:

    - ne rien faire,

    - renforcer la surveillance,

    - poursuivre lauscultation (investigations, essais),

    - recalculer louvrage plus prcisment,

    - limiter les charges et/ou les vitesses,

    - raliser des actions de maintenance corrective,

    - renforcer,

    - reconstruire.

    Plusieurs de ces actions peuvent tre combines, de manire

    itrative.

  • Lentretien, les

    rparations

    SNCF INFRA PSIGT OA DECEMBRE 2014

  • La maintenance prventive

    Le nettoyage rgulier des

    zones comportant des

    dpts favorisant la

    corrosion

    Le maintien en bon tat

    des dispositifs

    dassainissement et

    dtanchit

    Le maintien en ltat de la

    protection anticorrosion

    (avaries locales)

  • La maintenance prventive

    Le traitement des

    phnomnes de

    foisonnement localiss

    Larrt (provisoire) de la

    propagation des fissures

    par perage

    La suppression des

    causes des chocs sur les

    tabliers (joints de

    chausse, joints de rails)

  • Les rparations, le renforcement

    Les rparations

    restituent, si

    possible, le potentiel

    existant des

    lments avaris

    Le renforcement

    remet llment aux

    normes actuelles ; il

    y a augmentation

    des performances

  • Les rparations, le renforcement

    Les rparations traditionnelles des ponts rivs :

    remplacement de pices (rivets, cornires,

    plats),

    ajout de plats, cornires et couvre-joints

    ( triplures )

    les assemblages restent rivs,

    Utilisation de rivets, de boulons calibrs ou ajusts

    (rarement), et dernirement, de boulons injects :

    chacun son utilisation

    En cas de dpose de pices, risque denfermer des

    contraintes (sur poutres principales).

  • Les rparations, le renforcement

  • Les rparations, le renforcement

  • Les rparations, le renforcement

    Des solutions innovantes exprimentes:

    - les boulons injects et les injections

    dinterstices avec des rsines

    - les renforcements dassemblages la rsine

    - les tissus base de fibre de carbone-

  • Les rparations, le renforcement

    La SNCF dispose dquipes de rparation de ponts

    mtalliques (pour les petites rparations et les

    rparations urgentes)

    La dcouverte de fissures provoque une intervention

    immdiate :

    mise sous surveillance

    mesures de scurit en fonction du risque (

    lapprciation de linspecteur)

    rparation dans les meilleurs dlais

    Les avaries autres (corrosion, dconsolidations )

    volution plus lente sont surveilles et lopration de

    maintenance est programme