Nathalie Rosin-Corre, Sylvain Lopez. Renaud Vogeleisen, Willy Bouchet-Virette

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1 Thème : Les rénovations, maintenance des organes de vantellerie des barrages Rénovation des équipements d évacuation des crues du barrage de KARIBA sur le Zambèze Nathalie Rosin-Corre, Sylvain Lopez Renaud Vogeleisen, Willy Bouchet-Virette Colloque CFBR Vantellerie, contrôle-commande, télécom et alimentations électriques pour des barrages plus sûrs 2 et 3 décembre 2015 Chambéry

2 SOMMAIRE 1. CONTEXTE DE LA RENOVATION CARACTERISTIQUES DU BARRAGE ET DE L EVACUATEUR DE CRUE PROBLEMATIQUE DU GONFLEMENT DU BETON STRATEGIE DE RENOVATION 2. BATARDEAUX DE CHANTIER CONTRAINTES UNE SOLUTION DE BATARDAGE ADAPTABLE 3. INTERFACES GENIE CIVIL MECANIQUE (RAINURES AMONT) RETOUR D EXPERIENCE SUR LES PIECES FIXES EXISTANTES CONCEPTION DES NOUVELLES PIECES FIXES 2

3 Gibbs, Coyne et Bellier, SOGEI CONTEXTE DE LA RENOVATION Caractéristiques du barrage Gibb, Coyne et Bellier, SOGEI SOUTH Zimbabwe South HPP (ZPC) 750 MW (1962) V=181 km 3 H=128 m L=617m North Bank HPP (ZESCO) 720 MW (1975) MW (2013) NORTH Zambia 3

4 Gibbs, Coyne et Bellier, SOGEI CONTEXTE DE LA RENOVATION Caractéristiques de l évacuateur mise en eau Niveau Maximum portique Capacité d évacuation 9000 m 3 /s mai m Niveau Minimum Exploitation batardeaux 20 m vanne Caterpillar (10,7x10,4) passe amont aval 4

5 CONTEXTE DE LA RENOVATION Problématique du gonflement du béton / évacuateur Déformation des plans d étanchéité Déformation des rainures Ecartement et inclinaison vers l amont du haut des piles Fissures et fuites aux abouts des pièces fixes amont Batardeaux (amont) 5

6 CONTEXTE DE LA RENOVATION Stratégie de rénovation Du fait du risque accru de coincement sous l effet du vieillissement et du gonflement Rénover les rainures amont pour pouvoir maintenir les vannes aval dans le futur En conservant la fonction «batardage de maintenance» avec des poutres-batardeaux En ajoutant la fonction «coupure en charge» avec une vanne d urgence Ne pas laisser la retenue se vidanger jusqu au seuil des passes en cas de blocage d une vanne aval partiellement ou totalement ouverte 6

7 BATARDEAUX DE CHANTIER Contraintes Impossibilité d abaisser la retenue Batardage successif des 6 passes (35x 14 m, 540 t) Géométrie différente des passes Choix techniques retenus 1 batardeau pour les 5 passes standard Batardeau conventionnel pour la passe à corps flottants (2 jeux de rainures) 7

8 BATARDEAUX DE CHANTIER Une solution de batardage adaptable Tolérance / géométrie des passes: Articulations Joints d étanchéité latéraux rétractables articulations articulations butées joints 8

9 BATARDEAUX DE CHANTIER Une solution de batardage adaptable Tolérance / qualité de surface et variabilité géométrique des zones d appui Appui supérieur et intermédiaire Appui inférieur 9

10 BATARDEAUX DE CHANTIER Séquence de mise en place remorquage alignement levage accrochage et rotation rotation et immersion mise en position des étanchéités 10

11 INTERFACES GENIE CIVIL-MECANIQUE Retour d expérience sur les pièces fixes existantes après 50 ans d exploitation (rainures amont) Absence de renforcement du coin de béton à l arrière du plat d appui Nombreuses jonctions, fissurées et fuyardes Manque de jeu entre poutres-batardeaux et rainures Surfaces d appui non continues Pièces fixes corrodées Plan d étanchéité 11

12 INTERFACES GENIE CIVIL-MECANIQUE Conception des nouvelles pièces fixes (rainures amont) Ferraillage du coin de béton à l arrière du plat d appui Ferraillage du béton pour contrôler la fissuration Rainure blindée Augmentation du jeu de fonctionnement dans les rainures pour absorber les futures déformations sous l effet du gonflement 12

13 INTERFACES GENIE CIVIL-MECANIQUE Conception des nouvelles pièces fixes (rainures amont) Suppression du nombre de jonctions dans l ouverture Jonctions boulonnées renforcées Continuité des bandes de roulement et extrémités en baïonnette Pièces fixes en acier inoxydable 13

14 INTERFACES GENIE CIVIL-MECANIQUE Dispositions constructives de la vanne d urgence Flexibilité des assemblages des éléments de vanne Contre-guidage sur ressort Guidage latéral réglable pour absorber les variations géométriques attendues dans les rainures sous l effet du gonflement (réduction du jeu de fonctionnement de l ordre de 10 mm en amont-aval et rive à rive) 14

15 INTERFACES GENIE CIVIL-MECANIQUE Dispositions constructives des poutres-batardeaux de maintenance Cales amovibles sur les patins des poutres-batardeaux pour absorber les variations géométriques attendues dans les (mêmes) rainures sous l effet du gonflement 15

16 MERCI 16

17 17

18 L articulation permet de faciliter l installation des 18