SYSTÈME D INSPECTION DES CHAUSSÉES. Décembre 2015

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1 SYSTÈME D INSPECTION DES CHAUSSÉES Décembre 2015

2 DIRECTION DE LA GESTION DES INFRASTRUCTURES Rôles Veiller au maintien et à l optimisation du cycle de vie des infrastructures portuaires; Maintenir l inventaire des infrastructures et vérifier périodiquement l état des installations; Développer et concevoir des infrastructures adéquates aux besoins des locataires; S assurer que les locataires effectuent les interventions de maintien, en fonction de la vocation et de la durée de vie des installations; 2

3 INTRODUCTION Le projet pilote d inspection de la surface des terminaux portuaires a été réalisé afin d explorer l applicabilité des techniques d auscultation des chaussées, dans un environnement présentant des zones de grandes superficies et à utilisation diversifiée. 3

4 BUTS Constituer un relevé de données de condition; Choisir une méthode permettant le suivi de l évolution et le renouvellement des essais de façon continue; Mettre en place un concept de gestion des interventions à réaliser, afin de maintenir la condition des surfaces au niveau établi et d en optimiser le cycle de vie. 4

5 PROBLÉMATIQUES Méthodes et outils souvent mal adaptés aux besoins et aux réalités des villes et des gestionnaires de routes publiques; Traitements et localisations adaptés seulement aux éléments linéaires. 5

6 PROJET PILOTE Secteurs auscultés Surface de m 2 au terminal Racine 6

7 PROJET PILOTE Terminal Racine 7

8 PROJET PILOTE Route du port d une longueur de 8,5 km (2 à 3 voies) 8

9 PROJET PILOTE (SUITE) Route du port d une longueur de 8,5 km (2 à 3 voies) 9

10 TRAVAUX PRÉPARATOIRES Différentes actions ont été prises, afin de bien planifier le relevé de la condition et d optimiser les opérations sur le terrain Dans un premier temps, les fichiers cartographiques et les orthophotos de la zone à ausculter ont été consultés. Cette démarche a permis de définir la délimitation préliminaire du terminal et de qualifier les différents types d usage; soit les zones d entreposage et les zones de circulation. 10

11 TRAVAUX PRÉPARATOIRES (SUITE) Plan de localisa,on du terminal Racine 11

12 TRAVAUX PRÉPARATOIRES (SUITE) Orthophoto du terminal Racine 12

13 TRAVAUX PRÉPARATOIRES (SUITE) Étapes Peu de disponibilité des surfaces (Utilisation intensive des opérateurs); Plusieurs visites nécessaires pour valider la délimitation des zones d auscultation; Définir pour chacune des zones un axe de référence auquel le relevé sera rattaché; La délimitation des zones d auscultation est complètement indépendante de la façon dont les résultats seront compilés à la fin du processus; L objectif de ce découpage est de faciliter le travail lors du relevé, en employant un processus efficace et systématique. 13

14 RELEVÉ DE LA CONDITION DE LA SURFACE Le relevé a été effectué à l aide d un véhicule d auscultation équipé de différents appareils de mesure: un profilomètre inertiel installé à l avant du véhicule à la place habituelle du pare-chocs; une caméra numérique disposée au-dessus du toit pointant vers l avant; une antenne GPS couplée à un récepteur; un système automatisé de détection de la fissuration et de la mesure de la profondeur des ornières, monté à l arrière du véhicule. 14

15 RELEVÉ DE LA CONDITION DE LA SURFACE (SUITE) L acquisition des mesures, de différents appareils, est synchronisée à l aide d un encodeur de distance de précision jumelé à la roue arrière du véhicule. La figure suivante montre le véhicule d auscultation utilisé dans le cadre de ce projet. Véhicule d ausculta,on des chaussées 15

16 RELEVÉ DE LA CONDITION DE LA SURFACE (SUITE) Le relevé de la condition de la surface du terminal Racine a été réalisé à l été Celui-ci a été effectué en parcourant des corridors parallèles de façon à couvrir l ensemble de la surface disponible et absente d entraves. Les corridors sont délimités à partir de l axe de référence propre à chacune des zones d auscultation. Dans le cas de la route du port, une voie dans chacune des directions a fait l objet d un relevé sur toute la longueur, soit de la rue Berri à la rue De Boucherville. 16

17 RELEVÉ DE LA CONDITION DE LA SURFACE (SUITE) La superficie couverte par le relevé au niveau du terminal Racine correspond à m², soit une proportion de plus de 60 % de l aire totale. Transposé en termes de longueur équivalente, le relevé de la surface du terminal Racine totalise, en mesure linéaire, une longueur de 21,4 km; alors que celui de la route du port représente un total de 16,6 km de voies. Relevé de la condi,on de la surface 17

18 TRAITEMENT DES DONNÉES Les différents appareils de mesure équipant le véhicule d auscultation produisent une grande quantité de données. Ces données doivent faire l objet d un traitement, afin de générer les informations appropriées pour dresser le bilan de condition de la surface et déterminer les interventions d entretien et de réfection requises. L interprétation des données obtenues est effectuée en conformité avec la pratique courante au ministère des Transports du Québec; dans les principales municipalités et selon les normes ASTM applicables. 18

19 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) Le profilomètre inertiel permet la mesure du profil longitudinal de la surface de la chaussée. À l aide de deux ensembles laser-accéléromètre disposés à l avant du véhicule, dans chaque trace de pneus, l élévation de la surface du revêtement, relativement à l axe horizontal neutre du véhicule, est déterminée. Dans le cas de chaussées routières, le profil longitudinal est l intrant à un modèle de calcul permettant la qualification du confort au roulement qu offre la surface aux usagers. 19

20 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) Dans le cas de terminaux portuaires, la mesure du profil longitudinal fait l objet d un traitement spécifique afin de déterminer la déforma,on de la surface sur une distance donnée. En fait, ce traitement correspond à la pra,que courante qui consiste à mesurer manuellement la déforma,on de la surface sous une règle d une longueur de 3 mètres appuyée sur la chaussée. 20

21 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) Le système LCMS (Laser Cracking Measurement System) est composé de deux capteurs projetant une ligne laser perpendiculairement à la surface de la chaussée et mesurant l élévation de chacun des points répartis sur une largeur de quatre mètres. Cette mesure est effectuée à un intervalle d environ 5 millimètres longitudinalement et l assemblage des profils transversaux permet de constituer une représentation en trois dimensions de la surface de la chaussée. Ces données sont ensuite exploitées afin de calculer la profondeur des ornières, de caractériser les fissures, en termes de longueur et d ouverture, et d estimer le niveau de désenrobage du revêtement de surface. 21

22 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) Les informations obtenues à l aide du système LCMS sont ensuite combinées aux images de la caméra numérique fixée à l avant du véhicule afin d extraire d autres informations utiles relativement aux dégradations, tels les rapiéçages, les zones de carrelage et les fissures scellées. La figure suivante montre les images produites par le système LCMS et la caméra numérique. Ceci permet d extraire les informations requises pour la caractérisation de la condition de la surface. 22

23 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) Images de la caméra numérique et du système LCMS 23

24 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) La compilation des données produites par les différents appareils de mesure, dans le cas d un terminal portuaire, nécessite un positionnement cartésien compte tenu des grandes étendues évaluées. Le récepteur GPS, dont est équipé le véhicule d auscultation, permet d associer les informations à une localisation référencée par un système cartographique. L environnement d un terminal portuaire engendre cependant des problèmes au niveau de l acquisition du signal GPS, en raison de la présence d éléments métalliques en hauteur empêchant une réception directe. Un processus de filtrage et de correction des positions a été développé de façon à réduire l impact des obstacles sur la précision de la cartographie des dégradations. 24

25 TRAITEMENT DES DONNÉES (SUITE) La figure suivante montre le positionnement des acquisitions avant et après le processus de correction. Avant Après Posi,onnement GPS avant et après le processus de correc,on 25

26 COMPILATION DES INFORMATIONS Le traitement des données, obtenues à l aide des différents appareils de mesure équipant le véhicule d auscultation, a permis de produire des informations référencées dans l espace pour l ensemble de la zone étudiée. Ces informations peuvent être exploitées afin de calculer un indicateur de condition, déterminer les interventions requises, et préparer un programme d entretien et de réfection répondant aux objectifs de qualité établis. Cette compilation est effectuée sur la base du type d usage des surfaces, soit les corridors de circulation, les aires d entreposage et la route du port. 26

27 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) La figure suivante montre la délimitation de la portion étudiée du terminal Racine par type d usage. Segmenta,on par type d usage 27

28 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) Dans un premier temps, la superficie couverte par chacune des dégradations présentes à l intérieur des limites de la zone est pondérée en fonction du type de défaut et de la sévérité. La somme totale est transformée en un indice de qualité nommé «Indice de surface» échelonné de 1 à 100, où la valeur de 100 est associée à une surface exempte de défauts, et la valeur de 1 à une surface très dégradée. 28

29 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) La figure suivante montre la caractérisation des différentes zones selon l indice de surface calculé. Indice de surface 29

30 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) Les dégradations inventoriées sont également considérées dans des arbres de décision pour déterminer les alternatives d intervention réalisables. Pour chacune des cellules de cinq mètres de long par quatre mètres de large, correspondant aux acquisitions des images LCMS, l intervention appropriée est déterminée en fonction des dégradations présentes à l intérieur de la cellule. Par la suite, les cellules sont agrégées afin de former des secteurs en fonction de l intervention récurrente. 30

31 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) La figure suivante montre les interventions appropriées sur la base des cellules et le regroupement en secteurs d intervention. Interven,ons appropriées et regroupement en secteurs 31

32 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) À partir de ces secteurs d intervention, il est possible de calculer l indice de surface correspondant et d estimer le budget requis en fonction de la superficie couverte et des coûts unitaires d intervention. Le tableau suivant présente la compilation des différents secteurs d intervention en fonction du type d usage des surfaces. À partir des informations de ce tableau, une priorisation des interventions peut être réalisée en considérant le budget requis, l indice de surface et le type d usage. La superficie totale des interventions proposées est de m 2, représentant 56 % de la surface étudiée. La portion restante est dans une condition ne nécessitant aucune intervention à court et moyen terme, autre que l entretien routinier. 32

33 COMPILATION DES INFORMATIONS (SUITE) Zones CIRCULATION Tableau 1 Compila,on des secteurs d interven,on ID SUPERFICIE (m 2 ) INTERVENTION BUDGET ($) INDICE DE SURFACE Resurfaçage Réhabilitation majeure Resurfaçage Zones ENTREPOSAGE ID SUPERFICIE (m 2 ) INTERVENTION BUDGET ($) INDICE DE SURFACE Réhabilitation majeure Réhabilitation majeure Remplacement du revêtement Resurfaçage Réhabilitation majeure Réhabilitation majeure Resurfaçage Resurfaçage Resurfaçage Resurfaçage

34 EN BREF Le présent projet démontre l applicabilité des techniques d auscultation routière à l environnement des terminaux portuaires. Les résultats directs de l évaluation d une portion du terminal Racine sont la constitution d une base de données des dégradations présentes à la surface du revêtement et référencées sur un plan cartographique. Un inventaire des images de la surface a également été créé. Ces informations ont été compilées de façon à produire un indicateur de la condition de surface pour des zones à utilisation spécifique et déterminer les interventions requises. 34

35 POUR CONCLURE Nous avons estimé la surface totale des chaussées, sur le territoire du port de Montréal, à environ m 2, soit : m 2 pour les terminaux maritimes m 2 pour la route et stationnements divers Étapes effectuées et à venir 1. Évaluation et choix d un logiciel de traitement des données de relevé du véhicule multifonction (été et automne 2015). 2. Projet de segmentation de l ensemble des surfaces en fonction de leurs utilisations ( ). 35

36 MOT DE LA FIN Afin d assurer la saine gestion des infrastructures de surface des divers terminaux sous la responsabilité de l APM, l implantation d un système de gestion incorporant les extrants du présent projet et intégrant différentes fonctionnalités est appropriée. Enfin, la mise à jour des indicateurs de condition est recommandée, particulièrement en phase initiale d implantation suivant une fréquence n excédant pas 3 ans, afin de dresser un portrait actualisé de la condition des terminaux et de concevoir un programme d entretien et de réfection adapté aux besoins identifiés. 36

37 MERCI!

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