Transcript Mesure à grande vitesse de la déflexion des - JTR 2013

Mesure en continue de la déflexion par méthode
intégrable dans le trafic
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
J-M. Simonin
V. Muzet
Ch Heinkele
J-C Dargenton
L-M Cottineau
IFSTTAR Nantes
ERA Strasbourg
ERA Strasbourg
CECP Angers
IFSTTAR Nantes
Journées Techniques Routes 2013
Nantes – 6 & 7 février 2013
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Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Introduction
•
•
•
•
Historique
Objectifs
Développement à l’étranger
Développement en France
Mesure par lumière structurée
• Conclusions et perspectives
J-M Simonin – JTR 2013
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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 2013
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Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Objectifs
Mesure continue
Mesure intégré au trafic
-140
Distance load - crack 0.1 m
Distance load - crack 1 m
Distance load - crack 2 m
-150
Appareil
Pas de
mesure
FWD
Poutre
Benkelman
Au choix
Nulle;
de
Plusieurs
l’opérateur minutes /
mesure
Déflectographes
5 ou 10 m
3 à 7 km/h
Curviamètre
5m
18 km/h
(imposée)
Deflection (µm)
-160
Vitesse
-170
-180
-190
-200
-210
-220
-1
-0.5
0
Load distance (m)
0.5
1
800
700
Deflection (µm)
600
500
400
300
200
Bituminous Concrete
100
Road Base Asphalt material
Interface defect zone
0
-1
-0,5
0
0,5
1
Distance (m)
J-M Simonin – JTR 2013
Without tack coat
Sand 0-6
1,5
4
Textile
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Développement à l’étranger
RDT
RWD
TSD
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RLSD: Rotary laser slide deflectometer5
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Développement à l’étranger :
Trafic Speed Deflectometer
4 lasers
7 lasers
L’instrumentation est dans une remorque
climatisée pour éviter la sensibilité
à la température
au vent
+ Afrique du sud 10 capteurs
+ Chine 7 capteurs
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Développement en France :
Lumière structurée
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 / laser
Mesure en continue possible
projection
de franges
x
y. x
Difficultés à surmonter

z
z
position 1
position 2
Eviter le déphasage >2p (réseau secondaire)
Repositionnement des capteurs (au
minimum 2 capteurs)
Sensibilité aux vibrations
(Quels capteurs additionnels?)
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Développement en France :
Lumière structurée
Les grandes étapes
Etudes numériques
Validation en laboratoire (résolution 10 µm)
0
-50
-100
Mesure avec un système statique sur le
manège de fatigue (Image du bassin de
déflexion)
Conception d’une poutre
porte capteur pour test
sur le manège de fatigue
(CECP Angers)
Et du système
d’acquisition complet
avec capteurs
additionnels
-150
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Développement en France :
Lumière structurée
Les grandes étapes
Montage sur le manège de fatigue et
premiers essais
Essais vibratoires
Mesure en continue de la déflexion par méthode intégrable dans le trafic
Développement en France :
Lumière structurée
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