Réunion d`échanges techniques sur les barrages de navigation

CENTRE d’ETUDES TECHNIQUES
MARITIMES ET FLUVIALES
COMPTE-RENDU
Date de la réunion : 14 décembre 2004
-----------------------------
Date de la visite : 15 décembre 2004
DPMVN
Division Ouvrages Fluviaux et de Navigation Intérieure
Réunion d’échanges techniques sur les barrages de navigation
Visite des barrages de Conflans et Jaulnes
Version 1 sans illustrations – mai 2005
Participants
Noms
Service
1°jour
2jour (visite)
Daly Fabrice
Poligot Stéphanie
Flaquet Lacoux Virginie
Norbert Denis
Benaissa Brahim
Corfdir Pierre
Renaudin Fabien
HUARD Claude
AUBRY Bernadette
AUBRY Patrick
Collardelle Jean Marie
Moreira Sylvain
Bortolotti Florent
Rodriguez Daniel
Guichard Dominique
Cohen Sylvain
Ropert François ..
Franceschini Lionel
Fagon Yannick
Fleury Karine
Meaudre Dominique
Chapital Laura
Cetmef
Cetmef
Cetmef
Cetmef
Cetmef
Cete de l'est
Cete de l'est
SN Strasbourg AT Mulhouse
SN Strasbourg AT Mulhouse
SN Strasbourg AT Mulhouse
DDE 58
SN Nord Est
SN Nord Est
SN Rhône Saône
SN Seine SGVE
SN Seine SGVE
SN Seine TVE
SN Seine TVE
DDE 29
DDE 29
DDE 71
VNF
présent
présente
présente
présent
présent
présent
présent
présent
présente
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présente
présent
présent
présent
présente
présente
présent
présent
présente
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présent
présent
Rappel de l’ordre du jour
1 - Chantiers récents : Guily Glaz (Yannick Fagon - DDE 29)- Creil (Lionel Franceschini SNS)
2 - Thèmes techniques
- organisation des études et de la consultation (concours...)
- type de batardeau amont/aval
- choix des organes de manœuvre (1 ou 2 vérins...)
- contrôle du clapet: calcul, mise en place, essais
3 - informations
-
Le programme de recherche sur les barrages
La gestion de la connaissance
3 - Visite des barrages de Conflans et Jaulnes
Page 1
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La réunion est organisée dans le cadre du Club « ouvrages fluviaux » du Cetmef (à remettre en
fonctionnement sur le Site). Ce club et les réunions doivent avoir un lien avec le Club « infrastructures » de
VNF.
Les objectifs
-
Informations réciproques : Cetmef * + Services de navigation
Construction commune de connaissances / Échanges d’expériences / Identifications de besoins
Les moyens envisagés peuvent être :
-
Réunions d’échanges / Présentations de cas / Présentations de thèmes techniques
Débats constructifs (problèmes rencontrés/ solutions apportées…)
Visites / Échanges à distance / Site Internet / Club « barrages mobiles » ?
D’autres sujets que les barrages sont envisagés
-
Réparations des digues / Entretien des ouvrages / Réparations d’ouvrages en maçonnerie
Automatisation d’écluses / Mécanisation des écluses et barrages
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Ce programme est piloté par le Cetmef avec des financements de VNF et du Ministère de l’Equipement
Les principales actions en sont rappelées ci dessous
Les objectifs du programme de recherche
-
Mise au point d’outils utiles pour améliorer les conceptions et optimiser les choix techniques
Favoriser la reconstruction rapide
Faciliter l’exploitation des ouvrages anciens
Le volet « Hydraulique et environnement »
-
Évaluation des débits dans les barrages anciens (2005)
Évaluation des phénomènes sédimentologiques
Évaluation des impacts des reconstructions
Dispositifs d’oxygénation
Le volet « Génie civil »
-
Les innovations (Anast)
Les batardeaux : Catalogue…
La préfabrication
La standardisation : analyse des expériences…
Utilisation du génie civil ancien
Prototype de barrage(s) gonflable(s)
Les dispositifs d’amélioration de l’exploitation
Page 2
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Le barrage actuel est constitué d’un seuil fixe et d’un pertuis contenant 6 vannes levantes. Il s’agit de
reconstruire ce barrage au même endroit. Il doit assurer le niveau amont pour la navigation sur le fleuve Aulne
tout en facilitant l’évacuation des crues afin de limiter les inondations à l’amont. L’aval du barrage est soumis
à la marée. Le maître d’ouvrage est le CG 29, le maître d’œuvre la DDE 29.
Solution adoptée :
•
3 vannes clapet de 20 m de large et de 3.85 m de hauteur utile, manœuvrés chacun par 2
vérins synchronisés par calcul de différence de pression entre les chambres des deux
vérins (1 seul équipé d’un capteur de position). Batardeau à poutre flottante et aiguilles
aluminium (seulement amont car aval à sec pour certaines marées basses)Passe à poisson
(décidée tard dans le projet)Batardeau de chantier aval en remblaiBatardeau de chantier
amont en palplanches butonées en tête, encastrées en pied dans le schiste dans une
tranchée et maintenues par remplissage de béton.Chantier sur 2 saisonsProblèmes :
•
Surcoût à cause passe à poissons et passage de 1 à 2 saisons pour chantier (d’où problème
de surveillance travaux)
•
Schistes plus fracturés que prévu : nécessité d’injecter
•
Problème sur vérin lors de marée remontante : l’alerte différence de pression se met en
marche, problème en cours de résolution. Ce problème a fait apparaître l’absence de
calcul à rebours préalable à la construction des clapets sur les efforts de torsion qu’ils
peuvent admettre (8t définis au départ, 23t en fait).
•
Mauvaise étude hydraulique préalable : une étude récente montre que le troisième clapet
ne fait gagner que 5 cm sur la ligne d’eau en crue (2 auraient donc suffit, avec seuil fixe
accolé).
Ce qui s’est bien passé :
•
Relation avec maître d’ouvrage qui s’est progressivement beaucoup investi
•
Planning très serré respecté
•
Passage de 1 à 2 saisons de travaux s’est bien passé avec entreprises
Page 3
Informations diverses
-
Maître d’ouvrage : Conseil Général du Finistère / Exploitant : Conseil Général du Finistère
Assistant au Maître d’Ouvrage : DDE du Finistère
Maître d’Œuvre : BCEOM – SPRETEC – BARBIER
Entreprise chargé des travaux : PETRISSANS - Coordonnateur SPS : SOFRESID
Etudes hydrauliques : BCEOM - / Reconnaissances géotechniques : Fugro
Etude d’impact : Sogreah Praud agence de Nantes
Géotechnique
-
Alluvions grossiers (sables et graves schisteuses) sur 0.5 à 2 m
Alluvions fluviales (argile grise molle peu compact et compressible sur 1.20 à 3.60 m
Substratum schisteux faiblement altéré mais fortement fracturé (perméabilité de 3 10-5)
Programme
-
Obtenir les gains en terme d’abaissement de lignes d’eau obtenus lors des études hydrauliques
Garantir le niveau normal de navigation à +3.35 NGF
Maintenir la cote du plan d’eau constante le plus longtemps possible (ouvrage transparent aux marées hautes de
fort coefficient)
Avoir une exploitation simple et fiable avec un minimum de personnel et pour un coût limité
Avoir une maintenance préventive et curative simple (batardeau de maintenance)
Passage des poissons
Réponse Maître d’œuvreFonctionnement automatique du barrage (équivalent d’un quart de poste en exploitation)
-
-
3 clapets de 20 m de large et de 3.85 m de hauteur utile (angle de 65°)
Clapets fixés au radier par des plaques d’ancrages et des tirants précontraints
Manœuvre de chaque clapet par 2 vérins
Installation d’un système de batardeau de maintenance à aiguilles en aluminium (système VNF-Péchiney)
Installation d’un groupe électrogène de secours
La passe à canoës-kayaks était trop dangereuse à installer et des systèmes de vannes toits généraient des
surcoûts trop importants en génie civil (avis du CETMEF sollicité pour apaiser la polémique y compris des
instances nationales)
Pour la passe à poissons, Intervention du CSP en aval en phase étude : GC 250 k
k
Passerelle d’exploitation (40 cm au dessus des PHE) dimensionnée pour recevoir du public
Chantier sur 2 saisons au lieu d’une saison (avril-oct)
Synchronisation des 2 vérins par traitement du calcul des pressions dans les chambres de vérin (1 seul
transmetteur analogique de position)
Enveloppe initiale de 2.38 M
- Enveloppe projet de 4,39 M
Surcoût de la passe à poisson non prévu Résultats issus des études géotechniques (déroctage défavorable en
RD) Acquisition d’un batardeau de maintenance
Démontage des pertuis et construction d’une vanne de fond
Décision de faire : délibération du CG 29 du 26 septembre 2002
Choix d’un AMO en octobre 2002
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Planning
-
Lancement de la consultation de maîtrise d’œuvre : 28 janvier 2003 par une procédure négociée
Notification de la maîtrise d’œuvre : juin 2003
Réception de l’AVANT-PROJET : Octobre 2003
Lancement de la consultation des entreprises (procédure restreinte) – date d’envoi des DCE : 23 décembre 2003
Notification du marché de travaux : 3 mars 2004
Réception partielle année 1: en cours
Réception définitive : 31 octobre 2005
Page 4
Il s’agit de la reconstruction à l’amont de l’ouvrage existant d’un barrage constitué de 3 passes (2x31m et
12m).
Le barrage est navigable en période de crues. Suite à un accident de navigation survenu fin 2002 (une barge a
percuté le barrage), la reconstruction du barrage de Creil a été faite selon les procédures d’urgence. C’est
pourquoi, certains points n’ont pas pu être complètement approfondi avant les travaux.
Enfin, la reconstruction du barrage de Creil se fait dans le cadre du Programme Interrégional d’Aménagement
de l’Oise, programme cofinancé par les collectivités territoriales qui vise à sécuriser le trafic fluvial et à
améliorer la gestion de la ligne d’eau. Les 7 barrages qui canalisent l’Oise doivent être reconstruits d’ici 2009.
A Creil, les clapets de 31m sont constitués de demi-clapets assemblés rigides par des boulons à serrage
contrôlé et 3 axes. C’est leur rigidité qui assure la synchronisation des vérins. Chaque vérin étant commandé
par sa centrale propre, située sur la pile, mais il y a une liaison de sécurité entre les centrales d’un même
clapet (soupape de connexion).
Les travaux ont été réalisés par le groupement : Levaux/ Joseph Paris.
La reconstruction de ce barrage apporte un certain nombre d’enseignements qui peuvent servir pour de futurs
travaux. En particulier :
o
Compléter les études géotechniques par des éléments « historiques » : Sur Creil, le battage des
palplanches s’est assez vite heurté à l’avant-radier du barrage existant. Il a donc fallu décaler
l’emplacement du nouveau barrage de 7m vers l’amont. Le fait que le barrage ait été reconstruit en
urgence ne nous a pas permis de réaliser ces compléments d’études.
o
Terrassement avant ou après la mise en place du batardeau : Lors de la réalisation de la passe rive droite,
l’entreprise a d’abord réalisé le batardeau avant de terrasser. Ca a pris trop de temps, notamment pour
creuser au niveau des creux de palplanches. Lors de la réalisation de la passe rive gauche, l’entreprise a
d’abord terrassé avant de battre les palplanches. Cette solution, beaucoup plus rapide, exige un suivi
attentif des opérations (vérification des metrés). Attention également aux impacts sur l’environnement en
cas de présence d’un point de captage eau potable à l’aval du barrage.
o
Connexion entre le béton immergé et le béton armé du radier : il préférable de souder hors d’eau les
connecteurs métalliques qui assureront la liaison entre les deux bétons.
o
Forage de pré-découpage : Pour réaliser la passe rive gauche, il a fallu traverser le bajoyer d’une vieille
écluse Freycinet située en rive gauche. Le reste de l’écluse ne devait pas être abîmé afin de pouvoir y
insérer une passe à poissons. Pour ce faire, des forages ont été effectués dans le radier de l’écluse afin de
créer des pointillés. Tout l’élément de génie civil pré-découpé est ensuite parti proprement.
o
Coffrage des piles pour permettre le mouvement du clapet : lors de la construction de la passe rive droite,
le maître d’œuvre a insisté pour que l’entreprise réalise un « négatif » dans le coffrage des piles afin de
s’assurer de la parfaite mise en place du clapet. Ce système, sûr, est contraignant pour l’entreprise qui
doit réaliser des coffrages particuliers tout en veillant à bien penser son plan de ferraillage afin de ne pas
les mettre à nus. Pour la construction de la passe rive droite, le maître d’œuvre a décidé de faire confiance
à l’entreprise et il n’y a pas eu de « négatif » sur les piles. En revanche, le contrôleur de travaux a été
extrêmement vigilent sur la planéité et l’exactitude des opérations. Le résultat est parfait.
Page 5
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Plusieurs possibilités de consultation sont présentés ci dessous avec leurs caractéristiques, avantages et
inconvénients.
1- Études et surveillance des travaux en interne
-
Meilleure maîtrise du processus
Solutions classiques retenues
Moins d’études et comparaisons de solutions
Nécessite du temps et de la compétence
2 - Etudes sous traitées par appel d’offres classique.
Le BE réalise une partie ou la totalité de études mais le service reste maître d’œuvre et garde toute la
responsabilité.
En complément le BE peut être assistant à maître d’ouvrage pendant le reste des études et les travaux.
Le BE ne prends pas forcément en compte les objectifs du maître d’ouvrage de manière satisfaisante et
peut être réticent à optimiser son projet (pour ne pas augmenter son temps d’étude).
Le choix du BE est une étape délicate : sur quels critères ?
3 - Maîtrise d’œuvre sous traitées par appel d’offres classique.
La maîtrise d’œuvre peut comporter des missions plus ou moins étendues : AVP / Projet / suivi des travaux.
Le choix de l’entreprise peut se faire sur présentation d’un dossier plus ou moins complet : Simple note
méthodologique ou esquisse de solutions.
Le choix du BE se fait sur une base limitée, ne permettant pas d’apprécier vraiment ses compétences ou
propositions
Avantages de cette procédure :
-
Moyens supplémentaires (compétences)
Études plus poussées
Partage des responsabilités
Séparation maître d’ouvrage - maître d’œuvre
4 - Etude de définition
Lorsque le maître d’ouvrage n’est pas en mesure de définir le programme fonctionnel du projet, il le sous
traite, et fait ensuite réaliser les études, en principe de manière indépendante.
Cet aspect peut être ou non intégré aux études de maîtrise d’œuvre.
5 - Dialogue compétitif (ex AO sur performances)
-
Pour les études ou les travaux
Le maître d’ouvrage fait un programme
Cas complexes - Quand le maître d’ouvrage ne peut définir seul et précisément les moyens à mettre
en œuvre
Permet des propositions innovantes, des variantes
La procédure peut être longue
6 - Conception Réalisation
Page 6
-
Cas complexes et particuliers - Quand l’entreprise doit être associée aux études et au choix du
projet (faisabilité)
Responsabilité unique
7 - Concours avec Jury
- Cas complexes avec de nombreux paramètres
- Intégration des aspects architecturaux
- Le maître d’ouvrage fait un programme Propositions rémunérées
- Permet d’optimiser les choix – Intégration de l’ABF
- Méthode assez lourde
Si on veut faire le choix sur une base solide, les propositions doivent être assez poussées, donc bien
rémunérées, avec l’étude de faisabilité complète. Sinon, on risque d’hésiter devant les solutions les
plus risquées.
8 - Marché négocié direct
-
Méthode expérimentale -Technique brevetée
Exemples
Barrage des 4 cheminées sur la Meuse
Mission d' assistance à maîtrise d’œuvre pour la réa
lisation de l’AVP
Au départ, il était prévu que la mission aille jusqu’aux travaux (problème de seuil financier)
La phase projet +CCTP ainsi que la mission visa fait l' objet d' une nouvelle consultation d' assistance à maîtrise
d' œuvre. Gain de temps sur lesdélais administratifs, mais deux consultations à gérer.
Barrage de Villers devant Mouzon sur la Meuse
Marché d’expérimentation sans publicité ni concurrence, pour un barrage type « Obermeyer » procédure 35
III 4
Les pièces administratives sont réalisées par le SN et le CCTP est fait en partie par le service de navigation et
en partie par l’entreprise
Barrage de Guily-Glaz Finistère
Mission de maîtrise d’œuvre comportant une surveillance de travaux non permanente(DET) de 3 demijournées par semaine.
Marché négocié avec publicité pour la maîtrise d’œuvre
Le choix s’est fait sur réception des 3 offres comportant une note méthodologique : chaque candidat a été
auditionné durant 1h30 puis a répondu à des questions écrites. Le candidat retenu avait une équipe projet plus
complète et compétente.
Tous les aspects de la prestation n’ont pas été vus durant la négociation et certains ont du être réajustés
ultérieurement (par exemple le temps d’ingénierie)
Barrages de la Saône
Choix du maître d’œuvre par concours restreint
Appel d’offres public – candidature de groupements multi compétences / 5 candidats sont retenus
Le programme du maître d’ouvrage est transmis aux candidats qui réalisent des esquisses avec des
estimations des coûts en 50 jours avec une rémunération de 15 000
esquisses dont 1 gonflable).
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Page 7
Le choix est fait par un jury assisté d’une commission technique assez forte.
Le candidat retenu reçoit une mission de maîtrise d’œuvre complète y compris surveillance des travaux et visa
des plans
Cette procédure, dans un contexte de contraintes locales lourdes (hors dispositions techniques, plutôt
problèmes environnementaux, architecturaux...), permet de faire émerger une solution partagée. En fonction
des personnalités des élus locaux, il convient cependant de piloter prudemment le déroulement de la réunion
du jury pour le choix des solutions, pour ne pas risquer de laisser l' impression d' un "jury
-alibi-pour-lesadministrations-qui-ne-veulent-pas-comprendre-les-problèmes-du-terrain" ou ne pas laisser ressortir une
solution techniquement irréaliste, ou d' entretien impossible, ou beaucoup trop onéreuse.
De ce point de vue, la compétence et la qualité du travail de la commission technique sont vitales. Il convient
de noter que les ABF ont interdiction (en tout cas en Bourgogne) de faire partie du Jury. Pour les impliquer le
minimum vital, il convient donc de les associer à la commission technique. Dans le cas de servitudes de covisibilité (ce qui est le cas pour les barrages de la DIR Rhône-Saône), un ABF (intelligemment) associé au
choix est un ABF qui évite le rejet du projet à un stade ultérieur.
Il faut également rappeler que les délais de cette procédure sont assez long, et que le secrétariat du concours
doit être performant pour tenter de les réduire.
Barrage de Chatou sur la Seine
Etude de définition et concours.
Après consultation, 3 BE sont chargés de faire des esquisses assez poussées pour 45 000 programme et la comparaison de solutions.
Plusieurs échanges sont prévus entre le jury et les candidats, de manière à optimiser le choix de solution.
Le BE retenu sera ensuite chargé de la maîtrise d’œuvre.
Creil sur l’Oise
Marché d’assistance à maîtrise d’œuvre sur toutes les missions. Le BE fait le projet
Le SNS reste maître d’œuvre et garde sa responsabilité
Il est difficile d’optimiser le projet , ce n’est pas forcément l’intérêt du BE d’augmenter son temps d’étude.
Le choix du BE pour l’AMO est difficile : prix et référence techniques, note méthodologique du candidat
Des prestations types sont définies avec des prix forfaitaires
Page 8
!
Une étude confiée à l’ANASt (université de Liège) a recensé 9 types de batardeaux :
1.Aiguilles
2.Poutrelles ou panneaux
3.Poutrelles ou panneaux avec poteaux intermédiaires
4.Flottant
5.Gonflable
6.Ventouse
7.Structure (auto)-étanche
8.Structure à remplir (eau ou agrégats)
9.Escamotables
Une description de ces types (avec illustration) est faite puis un tableau avantages/inconvénients (fait par
l’ANAST) est présenté :
Type de
batardeau
Simplicité de mise en
place/Préparation du
batardeau/Moyens
Temps de
mise en
place
"
Aiguilles (1)
Coût
construction
Coût
entretien
Utilisation
sur
plusieurs
sites
Étanchéité,
Sécurité
Pas de
plongeurs
#
$
$
$
#
%
%
%
%
&
%
V. levante (2)
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Poutrelles (2)
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P. avec poteaux
intermédiaires (3)
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Poteaux à
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Gonflable (5)
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Ventouse (6)
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béquilles (3)
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Flottant (4)
Portadam (7)
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La question se pose du choix du batardeau aval pour le barrage des 4 cheminées sur la Meuse : peu de tirant
d’eau, a priori pas d’accès par les rives, peut-être passerelle de service simplement piétonne. Avant de choisir
un batardeau, il faut savoir à quoi il va servir (analyse fonctionnelle), car peut-être n’en faut-il pas (P. Roitel).
Page 9
"!#$&%')( *+,.Il s’agit d’un résumé de la Présentation PowerPoint sur les choix possibles d’organes de manœuvre lors
de la conception de barrages à vannes clapets.
Sont présentés tout d’abord les différents systèmes de motorisation possibles, ensuite sont donnés des
exemples de constructions avec un et deux organes de manœuvre et enfin sont décrits les critères de choix
proprement dits qu’il convient d’examiner.
Les différents systèmes de motorisation :
La vanne clapet est équipée soit de moto-réducteur soit de vérin mécanique ou hydraulique.
-
Cas du moto-réducteur :
Il entraîne une chaîne à maillons de type chaîne Galle ou des câbles.
Concernant les câbles, on constate fréquemment des problèmes de glissement du câble dans la gorge de la
poulie.
Cependant, l’utilisation de chaîne Galle nécessite un parfait alignement et une parfaite perpendicularité entre
le pignon d’engrenage et le point d’attache sur la bouchure, quelques centimètres d’erreur pouvant entraîner
des ruptures de maillons. La chaîne est également limité en effort admissible : 500 kN est un maximum pour
une chaîne d’une trentaine de centimètre de largeur.
-
Cas du vérin :
En cas d’emploi de vérin, il faut prévoir lors de la conception des degrés de liberté supplémentaires entre les
vérins, le clapet et la pile.
Le montage de vérins le plus fréquemment utilisé est consisté d’un montage sur cardan pour la liaison pile vérin couplé à un montage sur rotule pour la liaison vérin - clapet.
Bien sûr aussi bien pour le moto-réducteur que pour le vérin, il faudra se prémunir des corps flottants.
1 ou 2 organes de manœuvre ?
Les barrages présentées sont ceux de Guily-Glaz (29), de Creil (60), et de Rhône-Saône (barrage dit
« Pétrissans »).
Il en résulte que le choix de l’utilisation d’un ou de deux organes de manœuvre dépend :
- des dimensions du clapet utilisé,
- des contraintes imposés par l’exploitant,
- de l’utilisation ou non de verrous mécanique de blocage du clapet en position,
- …
Réflexion sur les critères de choix
On parlera ici des critères de choix pour les organes de manœuvre et pour les circuits électriques et
hydrauliques.
-
Organes de manœuvre
Les critères de choix qu’il convient d’examiner dans le cas de conception de barrages à vannes
clapets sont les suivants :
o
Coût d’investissement
Les systèmes les plus économiques à ce jour sont par ordre croissant :
∗ le vérin,
∗ le moteur-réducteur couplé à un moteur électrique,
Page 10
∗
∗
le moteur-réducteur couplé à un moteur hydraulique,
le vérin « mécanique ».
o
Coût de fonctionnement
On constate que la consommation d’énergie que nécessite les manœuvres est très faible compte
tenu de la fréquence et des temps de fonctionnement, tout comme la différence de consommation
entre les différents systèmes employés, ce qui, par voie de conséquence, ne peut faire du coût de
fonctionnement un critère déterminant dans le choix des organes de manœuvre.
o
Maintenance
Concernant le groupe moto-réducteur, on constate que l’électrique est le plus intéressant car
composé de peu de pièces et nécessitant un entretien moins conséquent que l’hydraulique, seul un
graissage et une lubrification régulière étant préconisés.
Concernant le vérin, le faible nombre de manœuvres de barrage par jour lui est préjudiciable car
maintenu sous pression, il subit des pertes de maintien de niveau dues aux fuites internes
(vieillissement du système) ce qui implique obligatoirement la mise en place de système de
rattrapage ou de verrous mécaniques de blocage du clapet. De plus, le manque de mouvement
d’huile ne lui est pas favorable en terme de durabilité.
Sur les installations hydrauliques, le point critique concerne la qualité et la propreté de l’huile,
celle-ci devant être exempte d’eau et de pollution solide afin d’éviter d’altérer le circuit.
-
Circuits hydrauliques et électriques
Les critères de choix qu’il convient d’examiner dans le cas de conception de barrages à vannes
clapets sont les suivants :
o
Centralisation
La cabine de commande centralise l’ensemble des composants. De ce fait, pour chaque vérin,
deux canalisations sont nécessaires à leur fonctionnement ce qui a pour inconvénient d’avoir un
linéaire important de canalisations mais a pour avantage de regrouper dans un local le matériel
sensible aux intempéries.
o
Vérin
Si chaque vérin possède sa propre centrale, cela évite d’avoir un linéaire trop important de
canalisations hydrauliques mais on multiplie le nombre de pièces.
o
Regroupement
La cabine de commande regroupe les moteurs, les pompes et le réservoir.
Ce regroupement permet l’envoi de l’huile sous pression dans deux canalisations sur lesquelles
sont branchées les distributeurs commandant chaque vérin.
Il est possible d’ avoir une seule centrale pour l’ensemble des différentes bouchures ce qui a
l’avantage de se restreindre à une seule centrale de fonctionnement pour l’ensemble des vérins du
barrage, chaque passe étant manœuvrée une à une, tout en limitant le linéaire de canalisation.
Quel que soit le mode de fonctionnement, l’emploi de deux vérins hydrauliques pour mouvoir un même
clapet pose des problèmes de synchronisation des deux vérins.
Actuellement aucune solution simple ne permet de réaliser une synchronisation parfaite. Doit-on jouer sur la
rigidité de la vanne ? ou bien vérifier la position des 2 tiges de vérins ?, leur pression ? ou encore réaliser des
solutions combinées ?…
Jusqu’à présent ce problème s’est résolu plus facilement en travaillant avec des moto-réducteurs commandés
par moteur électrique qui permettent une synchronisation de type mécanique ou électrique ou même les deux.
Page 11
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Le clapet : CCTP, mise en place, essais
Quels sont les éléments à préciser dans le CCTP ?
En général, dans les CCTP on retrouve les éléments suivants :
La description des bouchures : constitution, paliers, étanchéité, organes de manœuvres, verrous de chômage,
La qualité et provenance des matériaux et équipements (aciers : normes, CCTG, essais en labo, boulonnerie,
protection corrosion, étanchéité)
Le mode d’exécution des travaux : programme d’exécution, de soudage, de transport, de montage à définir
par l’entrepreneur, méthodologie de mise en place des clapets proposée par l’entreprise quinze jours
minimum avant la pose au maître d’œuvre, le programme des essais.
Il est important de faire preuve de rigueur et d’exiger certaines procédures. Ci-dessous quelques éléments
qu’il est nécessaire de ne pas oublier.
•
Réception du clapet
Il est important de prévoir un contrôle géométrique du clapet à l’atelier puis sur chantier. Dans le plan de
fabrication du clapet, on précise ses dimensions ainsi que les tolérances. On peut ainsi vérifier, lors de la
réception du clapet, les dimensions en prenant un point de référence, en mesurant quelques grandeurs
caractéristiques et en les vérifiant par rapport aux tolérances données. Pour les soudures, exiger les certificats.
•
Prévoir des points de contrôle et d’arrêts
Rappel : Un point de contrôle est une étape dans la réalisation des études ou des travaux où s’effectue une
opération de contrôle de la bonne exécution des tâches. Un point d’arrêt est un point de contrôle où le
chantier (ou les travaux de réalisation d’une partie de l’ouvrage) peut être arrêté en cas de résultat négatif du
contrôle.
Les points de contrôle et d’arrêt doivent figurer dans le PAQ ou le CCTP. Les procédures de contrôles
doivent être parfaitement spécifiées, par référence aux normes et documents officiels ou par une description
détaillée incluant la procédure utilisée.
•
La garantie du clapet
Il faudrait exiger que la garantie du clapet ne soit effective qu’après un certain nombre de cycle.
•
Règlement : prévoir des unités décomposables
Il faut éviter de régler le prestataire au forfait, et définir un planning avec des unités décomposables comme le
mètre linéaire par exemple.
Quels sont les éléments à contrôler lors de la mise en place ?
Il est important de faire preuve de rigueur et d’exiger certaines procédures. Afin de faciliter cette tâche, il peut
être envisager de nommer un responsable procédure/essais.
•
Montage du clapet
Les points d’arrêt importants à prévoir lors de la mise en place du clapet sont :
la fixation des paliers sur le radier : il est indispensable d’avoir un alignement des axes des paliers sur les
plans horizontaux et verticaux, cet ajustement peut se faire à l’aide d’un laser ou d’un théodolite. Afin de
corriger les erreurs d’alignement, chaque palier est fixé (horizontalement et verticalement) sur des tiges
filetées dont le réglage permet l’ajustement définitif du dispositif. La vérification de l’alignement des paliers
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et de l’axe doit être faite dans les deux plans afin d’éviter un risque ultérieur de frottement du clapet sur le
bajoyer.
la fixation des organes de manœuvreMise en place des axes boulonnage
Il est important d’exiger la procédure de serrage contrôlée.
•
Anticorrosion / Etanchéité
Pour assurer une parfaite protection contre la corrosion il est important de faire réaliser des contrôle en atelier.
Il faut vérifier que tous les éléments sont isolés (afin qu’il n’y ait aucun foyer propice),que les surfaces
exposées soient enduites de peinture, que les couches de peintures ne soient pas altérées et que le silicone soit
correctement mis en œuvre.
Quels sont les essais à réaliser ?
•
Les essais à vide
On procède à un effacement du clapet puis on vérifie les pressions au niveau des vérins (enregistrement des
déplacements) et les déformations (par une observation visuelle).
•
Les essais statiques en charge
On introduit de l’eau à l’amont du clapet pour représenter la situation la plus défavorable (charge maximale à
l’amont) puis on vérifie que la déformée est dans la limite acceptable (c’est à dire inférieure à la limite
élastique) en mesurant la flèche. Cette mesure peut se faire de différentes façons. Sur le barrage de Guily Glaz
elle s’est faite grâce à un câble tendu avant la mise en eau, sur lequel on mesure le déplacement, grâce à un
niveau et un réglé, après la mise en charge du clapet.
Cette mesure in situ permet de vérifier la compatibilité des efforts et déformations avec les résultats obtenus
par le calcul.
•
Les essais en charge dynamique
Le clapet est en eau, on l’abaisse, le relève puis on contrôle en différents niveaux la pression dans les vérins.
La différence de pressions entre les deux vérins doit être inférieure à une différence de pression limite donnée
par le constructeur.
Grâce à la formule P = F\S, on peut calculer l’effort de torsion.
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PRESENTATION
Ce projet de démarche a été présenté par le Cetmef.
Définition de la « connaissance » : Ensemble des informations et connaissances généralisables des personnes ou
des services à utiliser pour un projet – techniques, théoriques ou pratiques (doctrine, état de l’art, références,
expérience)
Objectifs de la gestion de la connaissance:
- Rassembler, enrichir et partager la connaissance
- Faciliter son utilisation
ORGANISATION PRATIQUE : Schématiquement, on a 3 parties
Entrée
-
Traitement
(gestion - organisation
Questionnement: besoins , problèmes?
Recherche appliquée
Recherche méthodologique
Bibliographie
Formation / Retour d’expérience
-
Les formes en entrée peuvent être très diverses
- Fiche de retour d’expérience
- CCTP exemples
- Bilan de travaux
- Articles de revues techniques
- Note d’analyse technique sur un thème
- Note bibliographique
- Liste de références normatives
(recommandations..)
- Liste de références techniques (livres..)
-
-
-
Questionnement: problèmes à résoudre
Mise en forme utilisable
(documentation,
informatique, synthèse)
Base documentaire
Référencement (liste – mots clés)
Description thématique
Sortie
(utilisation - diffusion)
Système d’accès à la base
documentaire
Site internet
Diffusion d’une
documentation de
synthèse
CD
Outils méthodologiques
pour l’aide à l’élaboration
de DCE ou au suivi de
travaux
ACTIONS DE MISE EN ŒUVRE PRATIQUE - Acteurs: Cetmef- SN – VNF – CETE - Anast
Réflexion sur les questions à résoudre
Actions collectives pour rassembler des données
A / Programme de recherche
B/ Retour d’expérience sur 10 chantiers récents
C/ Fiches co-écrites par questions techniques
Bibliographie- analyses de cas ou de pratiques – réflexions communes
(exemples: choix de batardeaux, d’organes de manœuvre…)
D /Liste de documents de référence
Gestion et Utilisation
-
A / liste des documents
B/ classement thématique
C / référencement par mots clés
D / Mise en ligne et CD
E / Réflexions sur l’utilisation : aide aux études et travaux…..
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!"
Le barrage de Conflans est le premier barrage servant à maintenir un niveau d’eau pour la navigation sur la
Seine. Il permet l’alimentation d’une dérivation, actuellement fermée (dragages insuffisants, pont mobile à
l’aval hors service doublé par pont fixe « provisoire » limitant le tirant d’air et empêchant la navigation).
C’est un barrage à fermettes et vannettes. Les époux Carlier sont barragistes et éclusiers. Ils nous ont permis
d’assister à une manœuvre (retrait de 2 vannettes), et expliqué le fonctionnement :
•
Le barrage est manœuvré environ une fois par jour
• Les manœuvres sont fonction du niveau amont, et des informations venant des réservoirs de haute Seine
(pluviométrie, débits lâchés)
•
Les fermettes sont régulièrement remplacées (à raison de 3 à 5 par an)
• Les vannettes sont aussi régulièrement remplacées. Elles sont munies de 4 galets facilitant la mise en
place et le retrait. Elles sont peintes au goudron pour éviter le pourrissement et augmenter leur résistance à
l’abrasion.
Galets supérieurs roulants sur les
appuis latéraux des fermettes
Anse
de
manutention
Galets inférieurs roulants sur
appuis/rails aval des femettes
les
• Un chariot permet le transport des vannettes de l’atelier/magasin jusque sur le barrage. Il est équipé d’un
treuil à main facilitant le retrait des vannettes (mais il faut d’abord les « décoller » à l’aide d’une gaffe, et les
derniers 50 cm doivent aussi être faits à l’aide de la gaffe). Les rails et le chariots sont récents et une nouvelle
rotonde près du magasin (récupérée sur une autre barrage) permet le rangement du chariot et le stockage des
vannettes.
• Une réfection des berges amont rive gauche a été faite récemment par mise en place d’enrochements sur
géotextile et recouverts de terre végétalisée (érosion importante à cause du coude prononcé de la seine à cet
endroit)
• Le barrage actuel a été construit à environ 50 m à l’aval d’un ancien seuil dont les culées se devinent
encore.
Le texte suivant est extrait du prédiagnostic de ce barrage fait par SOGREAH en 2003
« Le barrage de Conflans sur Seine est un ouvrage entièrement manuel. Il est constitué d’une passe unique de
49.50m, équipée de hausses à vannettes reposant sur 44 fermettes. Au total la bouchure est équipée de 220
vannettes en bois (pin d’Oregon) dont environ 1/3 sont neuves. Les vannettes ont pour dimensions
107cmx44cm et pèsent environ 15kg pièce. Les vannettes récentes sont munies de 8 roulettes (2 à chaque
angle) qui facilitent la mise en place et le retrait dans les montants solidaires des fermettes.
Les fermettes sont en profilés métalliques soudés. Elles sont remplacées progressivement (environ 50% des
vannettes sont récentes). Les pièces en acier moulé (talons, tourillons de barres de réunion…) sont récupérées
et remontées sur les nouvelles fermettes. Le talon aval est maintenu dans la crapaudine aval (ou sabot) par un
coin en bois.
La manœuvre se fait au moyen d’une gaffe qui vient s’accrocher sur une poignée fixée au dos de chaque
vannette. Les vannettes supérieures sont arrachées en tirant directement sur la gaffe . Lorsque la pression de
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l’eau augmente, les opérateurs utilisent un treuil manuel pour arracher les vannettes. Les vannettes les plus
basses sont difficiles à retirer du fait de la présence de sable. Un système de wagonnets circulant sur la
passerelle permet d’évacuer les vannettes, puis les barres de réunion de la passerelle du barrage.
Le relevage des fermettes se fait au moyen d’un treuil électrique. Des difficultés sont fréquemment
rencontrées lors de cette opération à cause des corps flottants coincés dans les fermettes ou de l’ensablement.
L’abattage et le relevage du barrage nécessite une équipe de 5 personnes au minimum.
Le barrage dispose d’un batardeau mais sa mise en place nécessite un ponton flottant. L’interruption récente
de la navigation sur le bief amont complique à présent cette opération.
Les culées et le seuil sont en maçonnerie de moellons. D’après les plans fournis par le Subdivision, un double
rideau de pieux en bois fait office de parafouille coté amont et aval. Certains plans montrent également des
ancrages au niveau des pierres de surface du seuil (reprise des efforts de la crapaudine amont). Aucune
information précise n’est disponible sur l’état de ces dispositifs.
Le seuil est calé, coté amont, à la cote : 65.44
Les berges aval sont protégées par des enrochements lourds ; protection qui semble efficace car aucune
érosion significative n’est visible en haut de talus.
L’exploitant signale la présence en amont des vestiges d’un ancien barrage. »
!
Le barrage de Jaulnes vient d’être achevé, reconstruit immédiatement à l’amont de l’ancien barrage à
aiguilles. Il s’agit d’un barrage à clapets (3 passes) mus par des motoréducteurs et chaînes Galle (2 par
clapet ?). Il est muni d’une passe à poissons et canoës (mixte). Prévu pour recevoir du public, il a fait l’objet
d’un traitement architectural soigné (matériaux, éclairage, exposition à propos de l’ancien barrage…). La
passerelle est piétonne, ouverte au public. Elle enjambe également l’écluse accolée, dont le poste de
commande a été refait aussi.
Les manœuvres sont commandées depuis le poste de l’écluse, et pourront être automatisées (je ne suis plus
sûre si c’est déjà automatique ou pas).
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