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Maîtrise du mouvement
hydraulique Irene Kremer, Enerpac
BV
Deux mille ans après la construction par les Romains de ponts parmi les plus célèbres de l'histoire, une ancienne ville romaine a inspiré une nouvelle prouesse d'ingénierie à l'image des triomphes de la cité impériale. Situé en Espagne, à Saragosse, cinquième ville du pays, port fluvial romain jadis appelé Caesaraugusta qui dessert la vallée de l'Èbre, le pont du troisième millénaire est présenté comme le joyau de l'Expo 2008 et constitue l'un des ponts les plus remarquables du monde. Avec sa structure complexe et élégante surmontée d'un arc bow-string en béton, l'ouvrage de l'architecte Juan Jose Arenas, qui aura coûté 36 millions d'euro, a engendré une prouesse d'ingénierie hydraulique inégalée.
Alors que l'ouverture de l'Expo (du 14 juin au 14 septembre 2008) approchait, avec trois jours seulement pour accomplir la tâche, un système de levage synchronisé à automate programmable (PLC) d'Enerpac a été utilisé pour écarter délicatement et avec précision une charge de 12 000 t, afin de créer de l'espace au sommet de l'arc pour le moulage définitif en béton. À l'instar des Romains qui utilisaient certaines avancées en matière de techniques du béton et de l'hydraulique pour bâtir leurs aqueducs et leurs arcs de triomphe, l'entreprise de construction Dragados a eu recours à la technologie hydraulique de pointe à automate programmable (PLC) d'Enerpac pour établir un record mondial en soulevant le sommet de l'arc du pont du troisième millénaire. Ce pont possède une longueur totale de 270 m, une travée de 216 m, un tablier large de 48 m et une largeur totale de 68 m, avec six voies de circulation et deux pistes cyclables. L'intégralité de la structure est fabriquée en béton à hautes performances.
"L'opération cruciale du processus de construction, qui a eu lieu pendant la première semaine d'avril 2008, a été l'écartement du sommet de l'arc bow-string. Nous l'avons fait avec le système hydraulique synchronisé d'Enerpac doté de six vérins double effet avec écrou de sécurité, ayant chacun une capacité de levage de 2000 t, les six vérins étant commandés par une seule unité à automate programmable. "Ce système hydraulique intégré a d'abord servi à déplacer l'arc et à écarter les poutres cantilever, afin de créer de l'espace pour le moulage final. Puis, il a servi au levage par vérin hydraulique en vue de tendre les câbles et de soulever le tablier dans sa position finale", explique Jesus Gonzalez. La réussite du projet dépendait fondamentalement du déroulement sans accrocs, en toute sécurité, de la procédure délicate de levage, composante critique de ce projet. Disposant de trois jours seulement, car l'ouverture de l'Expo 2008 était imminente, pour soulever le sommet de l'arc, les ingénieurs requéraient une solution absolument précise, fiable et sûre. Jesus Gonzalez explique que le système synchronisé fabriqué sur mesure a été conçu afin d'écarter et de maintenir les deux éléments au sommet de l'arc, ce dernier étant totalement bloqué. Pour mener à bien cette opération de précision, l'entreprise a utilisé un système électronique programmable assurant la synchronisation de trois paires de vérins avec une précision d'un demi millimètre entre les premiers et derniers points de levage, et offrant une tolérance au niveau du désalignement des charges de 30 tonnes entre elles. Le système exerce une charge d'un peu plus de 12 000 t sur l'arc, afin de permettre l'opération de levage et de fermeture se déroulant 36 m au-dessus du tablier du pont. Le système synchronisé d'Enerpac a servi pendant deux phases de la construction du pont. D'abord, le tablier du pont a été construit avec un système permettant de faire glisser la structure sur des pivots provisoires. Dans ce cadre, on a eu recours à un système de surveillance électronique de huit rangées de vérins pesant chacun 150 t.
Le système a été doté de fonctions automatiques à sécurité intégrée pour arrêter automatiquement l'opération et maintenir la charge en cas d'interruption de la synchronisation. Dès la fermeture de la clé, les câbles soutenant le tablier ont retrouvé leur tension normale, exerçant une charge supplémentaire sur les vérins qui, ayant accompli leur rôle, deviennent des composantes à part entière de la structure mécanique. Les vérins ont été recouverts de béton et restent à l'intérieur de l'arc. "Ce travail a été un défi et un grand honneur pour tous les participants, car il s'agit d'un ouvrage monumental portant la signature architecturale de Juan Jose Arenas de Paul, la signature conceptuelle de Dragados et la garantie d'Enerpac d'une exécution précise, se déroulant en toute sécurité. Le travail d'équipe a permis de réaliser un pont historique présentant une construction particulièrement complexe en béton blanc avec comme difficulté additionnelle sa manipulation et son contrôle. L'installation des traverses lançait un défi de plus. Ce pont se classe donc parmi les ouvrages d'ingénierie en Europe les plus passionnants de ces dernières années. Avec l'arc le plus haut du monde pour un pont fluvial, ce projet a pu être exécuté principalement grâce aux systèmes synchronisés mis au point par le centre de solutions intégrées Enerpac en Espagne, explique monsieur Gonzalez. Les leçons en matière de maîtrise et de sécurité sont applicables à d'autres projets à travers le monde, ajoute-t-il. Les systèmes synchronisés d'Enerpac ont servi dans de nombreux projets majeurs, y compris lors de la construction du pont le plus élevé du monde, le viaduc de Millau en France, haut de 343 m. Leur capacité de levage et leur sécurité prodigieuses ont été déployées à travers le monde, de la construction de plateformes pétrolières en Mer du Nord à la maintenance d'un câble de dragage de 3500 t dans une mine à charbon du Queensland, en Australie, ainsi qu'au levage de ponts et de structures lors de travaux de construction et de maintenance. La grande précision de ces systèmes a également permis de lever, de peser et de manipuler des segments de corps de navires, composantes des contre-torpilleurs antiaériens de la Royal Navy britannique. Disponibles en configurations dotées de 4 à 64 points de levage, les systèmes de levage synchronisé commandent et surveillent électroniquement le déplacement lors du levage, de la descente, du positionnement hydraulique ou des essais effectués sur des objets particulièrement lourds comme les machines de fabrication, moteurs, structures fabriquées, bâtiments, ponts, plateformes pétrolières, navires, turbines, générateurs, aciéries, installations d'exploitation minière et les installations informatiques / électriques lourdes mais délicates. Un atout majeur offert par le système est l'équilibrage
des charges et la suppression des tensions internes. Avec la commande manuelle,
des différences apparaissent inévitablement entre les points
de levage, car la surveillance du déplacement et la maîtrise
des points de levage ne sont jamais parfaits. Les tensions internes qui
en résultent peuvent engendrer au final des avaries occultes susceptibles
de compromettre le fonctionnement et la sécurité. Le levage
synchronisé résout ce problème.
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"Le béton est un choix inhabituel pour un pont d'une telle
ampleur présentant une configuration à ce point unique. On
a donc dû relever le défi d'une opération de levage
digne d'un record mondial et assurée par Dragados grâce à
la solution hydraulique d'Enerpac", affirme Jesus Gonzalez, directeur
technique chez Enerpac en Espagne.
L'arc a été réalisé lors de la seconde phase,
les trois paires de vérins étant commandées par un
capteur de pression de 1600 bars et un capteur de course. Une synchronisation
numérique a été effectuée avec un logiciel spécialement
conçu à cet effet pour tenir compte du roulement pendant l'écartement
de l'arc, tout en contrôlant les charges individuelles exercées
sur chaque vérin ainsi que sur les paires de vérins.
