Surveillance d’un tunnel avec des jauges optiques

Elles sont au coeur même de nos infrastructures : dans nos grandes villes, sur nos montagnes et sous l'eau. Et dans nos tunnels qui permettent de nombreuses liaisons et raccourcissent les distances. Mais sont-ils vraiment sûrs ?

Aujourd'hui, des systèmes de surveillance modernes permettent la surveillance des tunnels. En cela, la technologie des jauges et capteurs à réseaux de Bragg joue un rôle important.

Dans un tunnel, les déformations mécaniques peuvent présenter un énorme risque en matière de sécurité. Particulièrement sur le tunnel lui-même ou bien pour les structures à proximité pendant des travaux de construction ou de réhabilitation sur le chantier. Il est donc essentiel de pouvoir vérifier rapidement et de manière sûre la stabilité de l’ouvrage et des structures.

Pour choisissant correctement la bonne technologie de mesure pour cette surveillance de tunnel, il est nécessaire de se poser quelques questions et relever un certain nombre de défis :

• Les jauges et capteurs pourront-ils délivrer le signal de mesure exigé durant toute la période prévue, à court terme mais aussi à long terme sur plusieurs années ?
• Dans les tunnels, il est courant d’employer de longs câbles. Par conséquent, la qualité du signal de mesure doit être garantie même sur de longues distances.
• Le système de surveillance peut-il être installé, si possible, sans affecter le trafic à l’intérieur du tunnel ?
• Et, naturellement, question fondamentale : Quelles grandeurs doivent être mesurées et quelles fonctions doivent être disponibles par exemple, une fonction de déclenchement d’une alarme en cas de problème ?

Pour tout cela, les techniques de mesure optique, basée sur le principe des réseaux de Bragg, se sont fortement développées comme une excellente alternative aux systèmes de surveillance conventionnels depuis ces dernières années.

SysTunnel utilise la méthode MEMCOT pour effectuer à la fois les mesures et les calculs. MEMCOT signifie Extensometric Method for Monitoring Convergences des tunnels.

La méthode, provenant de la théorie des matériaux, permet la vérification continue des déplacements des parois du tunnel. Ceci se fait en mesurant les déformations tout le long de la voute du tunnel et leurs variations dans le temps. Le modèle mathématique permet la modélisation des décentrements radiaux et des déplacements qui sont essentiels à la surveillance d’un tunnel en se basant sur les contraintes axiales mesurées.

Dans la pratique, cette approche offre beaucoup d'avantages : avec la méthode MEMCOT les données sont prises à chaque point de mesure, les variations géométriques de chaque section peuvent donc être déterminées. Contrairement aux autres méthodes de surveillance qui supposent que le mouvement dans le tunnel soit symétrique (ce qui n'est pas toujours le cas), avec SysTunnel les opérateurs peuvent déterminer la forme exacte de la déformation qui ne peut être fait avec les systèmes conventionnels de surveillance.