Explication des ancrages au sol intelligents

Les ancrages au sol intelligents (également appelés "ancrages de terre" aux États-Unis) sont utilisés dans le bâtiment et le génie civil pour empêcher l'effondrement de remblais, de murs latéraux et de structures similaires. Contrairement aux systèmes d'ancrage au sol standard, les ancrages au sol intelligents utilisent des enregistreurs de données pour envoyer des informations sur l'état d'un ancrage à un centre de contrôle afin de surveiller la stabilité de la structure. 

Cette capacité de surveillance à distance peut contribuer à réduire considérablement le risque d'accident, car les mouvements structurels peuvent être détectés en temps quasi réel et des mesures peuvent être prises pour stabiliser la structure ou évacuer la zone environnante, le cas échéant. Ce blog explique le fonctionnement des ancrages au sol intelligents et décrit leurs avantages par rapport aux approches d'ancrage traditionnelles. Pour plus d'informations, lisez notre livre électronique sur la surveillance des charges pour les ancrages au sol.  

Les ancrages au sol : que sont-ils et pourquoi sont-ils importants ?

De nombreux ouvrages de construction et de génie civil, qu'il s'agisse de murs de soutènement ou de tunnels, impliquent de creuser ou d'empiler de la terre de manière à créer des murs ou des remblais qui sont instables et présentent un risque pour les personnes et les objets situés en dessous. Pour stabiliser la terre, les ingénieurs la recouvrent d'une couche extérieure ou d'une peau, faite d'un matériau tel que le béton, qui est maintenue en place par de grandes broches ou "tendons" en métal ou en plastique renforcé de fibres de verre enfoncés dans le substrat. 

Ces câbles, qui peuvent mesurer jusqu'à 70 mètres de long, sont appelés ancrages de sol, ancrages de terre, ancrages de terre à percussion ou ancrages mécaniques. Les ancres de terre sont également utilisées pour fixer les haubans des mâts et autres structures verticales. 

Surveillance des ancrages au sol : pourquoi est-ce important ?

Le positionnement, l'installation et la surveillance corrects des ancrages au sol sont essentiels pour garantir la stabilité et la sécurité des structures qu'ils maintiennent en place. Dans la pratique, ces structures peuvent aller des talus d'autoroute aux tours de transmission radio. La phase de surveillance la plus importante se situe immédiatement après la mise en place des ancrages au sol, car c'est à ce moment-là qu'ils sont le plus susceptibles de bouger et d'être ajustés. 

Cependant, une surveillance régulière des ancrages au sol est recommandée (ou obligatoire) tout au long de la durée de vie de la structure, afin de s'assurer que son intégrité n'est pas compromise par des circonstances environnementales changeantes. Ce processus n'est pas à prendre à la légère ; selon les recherches, les glissements de terrain à eux seuls tuent environ 4 000 personnes par an dans le monde, d'où l'importance de surveiller l'intégrité de tous les bancs de terre qui pourraient être susceptibles de s'effondrer à proximité d'une activité humaine. 

Options pour la surveillance des ancrages au sol

Il existe trois options principales pour la surveillance des ancrages au sol, en fonction de la conception de l'ancrage :

• Une procédure de décollage avec prise sur les queues d'ancre. Cette procédure repose sur des mesures de pression effectuées sur des filaments ou des "queues" dépassant de l'ancre. Tous les modèles d'ancre n'en sont pas dotés, et ceux qui le sont ont tendance à être très encombrants. 

• Une procédure de décollage avec prise sur une plaque d'ancrage filetée. Cela nécessite des ancrages avec des plaques d'ancrage filetées à l'extérieur et des plaques d'appui surdimensionnées. Elle nécessite également un équipement spécial de mise sous tension avec des composants tels qu'une chaise à vérin et un élément de connexion.

• Une procédure de cellule de charge. Il s'agit de fixer de façon permanente une cellule de charge à l'ancrage, afin de pouvoir surveiller facilement les charges au fil du temps. 

La troisième procédure devrait gagner en popularité car elle est compatible avec tous les modèles d'ancrage au sol et ne nécessite pas que le personnel de surveillance porte un équipement spécial lorsqu'il effectue des relevés sur le site. En outre, elle permet d'effectuer des relevés à distance via des enregistreurs de données, ce qui peut fournir des informations en temps quasi réel à un coût extrêmement faible par relevé. 

Que sont les ancrages au sol intelligents ?

Le fait d'avoir une cellule de charge connectée à un ancrage au sol signifie qu'il y a un dispositif qui surveille en permanence l'état de l'ancrage. Dans une installation traditionnelle, cependant, un technicien doit toujours se rendre sur le site pour effectuer les relevés des cellules de charge afin que la surveillance produise des informations utiles. Mais avec l'avènement des technologies sans fil, il est désormais possible de fixer un enregistreur de données sur chaque cellule de charge et de transmettre régulièrement les relevés à une passerelle ou à une station de base. De là, les données peuvent être analysées et consultées de n'importe où via une connexion Internet. 

Ces ancrages au sol dits "intelligents" peuvent fournir des données sur l'état du sol sur une base presque continue si nécessaire. Les enregistreurs de données peuvent être alimentés par des batteries qui peuvent durer plusieurs années, ce qui rend inutile tout câblage ou installation électrique. Et ils peuvent être configurés à l'aide d'une application mobile par des personnes n'ayant aucune formation préalable. 

Schéma de l'installation d'un ancrage au sol intelligent

 

Quels sont les avantages des ancrages au sol intelligents ?

Par rapport aux techniques traditionnelles de surveillance des ancrages au sol, l'utilisation de la technologie intelligente offre les avantages suivants :

• La main-d'œuvre. Étant donné que les ancrages au sol intelligents peuvent envoyer des données automatiquement pendant des années, ils suppriment la nécessité de visites régulières sur site par des techniciens. Les experts peuvent ainsi consacrer plus de temps aux travaux à valeur ajoutée. Ils ne doivent se rendre sur un site qu'en cas de problème.  

• Le coût. Une analyse réalisée par Worldsensing montre que le coût par relevé d'un système d'ancrage au sol intelligent n'est que de 1,60 € pour un relevé horaire sur une période de trois ans. En comparaison, les relevés manuels effectués tous les trimestres coûtent environ 3 480 euros par relevé. 

• Données. Les systèmes d'ancrage au sol intelligents peuvent transmettre des données toutes les heures, voire plus régulièrement, ce qui donne aux ingénieurs une vision en temps quasi réel des changements dans l'intégrité structurelle. Les techniciens pourraient ainsi repérer des changements soudains qui ne seraient pas apparents lors de visites trimestrielles ou annuelles. 

Ces trois avantages combinés constituent un argument de poids en faveur de l'utilisation de systèmes d'ancrage au sol intelligents dans toutes les situations où il existe des risques et des dimensions importants qui pourraient autrement mériter des inspections manuelles. Alors que la pression s'accroît sur les propriétaires de projets de construction et de génie civil pour éviter les accidents qui pourraient entraîner des pertes de vie, les avantages en matière de sécurité d'une meilleure analyse des données pourraient à eux seuls justifier le passage à des ancrages au sol intelligents. 

• Pour plus d'informations sur les ancrages au sol intelligents, lisez notre livre électronique sur la surveillance des charges pour les ancrages au sol.