REHAUSSEET RENFORCEMENTDELA NPN DUCANALDE D

Thème : Les rénovations, maintenance des organes de vantellerie des barrages

REHAUSSE ET

RENFORCEMENT DE LA

VANNE NPN DU CANAL DE

DONZÈRE

Patrick BOUHANICHE - Jean-Louis DUPUY

Yvan SETTI - Vincent QUEMERAIS

Yann LENAOUR - Guillaume BERNARD

Colloque CFBR Vantellerie, contrôle-commande, télécom et alimentations électriquespour des barrages plus sûrs2 et 3 décembre 2015 – Chambéry

Expertise vanne sur le barrage de La Vanelle ©EDF - Philippe GROLLIER

SOMMAIRE

1.INTRODUCTION

2.CARACTÉRISTIQUES DE LA VANNE AVANT ET APRÈS L’OPÉRATION

3.JUSTIFICATION AU SÉISME

4.PARTICULARITÉS DES TRAVAUX SUR SITE

2Rehausse et renforcement de la vanne NPN du canal de Donzère| 12/2015

INTRODUCTION

� Rôle de la vanne NPN :

• Ouvrage de garde du canal de Donzère

• Protection du CNPE du Tricastin contre les crues

� But de l’opération :

• Opération de réhausse de la vanne NPN pour prise en compte de la Crue Millénale Majorée (CMM) et de l’aléas sismique


Nouvelle Passe Navigable (NPN)

Barrage Usinier (BU)

Ancienne Passe Navigable (APN)

Canal de Donzère

Barrage de Retenue (BR)

CARACTÉRISTIQUES DE LA VANNE NPN� Caractéristiques de la vanne NPN d’origine :

• Type de vanne : « clapet inversé »

• Dimensions : largeur x hauteur = 60 m x 8,3 m

• Organe de manœuvre : 2 vérins hydrauliques

• Efforts de manœuvre : 400t en tirant / 540t en poussée

• Masse du tablier : 230t


CARACTÉRISTIQUES DE LA VANNE NPN� Après l’opération :

• Rehausse de 1,9 m du bordé, soit + 100 % de poussée hydrostatique

� Renforcements nécessaires

• Renforcement caisson

• Renforcement bras

• Renforcement ancrages paliers

• Remplacement des vérins

• …

� Impact final sur la vanne :

• Masse finale vanne : 360 t (+ 60 %)

• Effort manœuvre (en tirant) : 844 t (+100%)


JUSTIFICATION AU SÉISME

� Exigence sismique

• Intégrité et Opérabilité après séisme

� Aléas sismique

• Spectre SMHV Centrale de Tricastinx 2 � béquilles et articulations

• Amortissement 5%

• Dir Verticale: 2/3 Horizontale

� Méthodes de calcul

• Pseudo statique (1 mode)

• Spectrale (multi mode)

• Temporelle

-> Spectrale, CQC, Newmark



� Situations de calcul sismique

• Vanne en air béquillée� Masse acier: 390 t

• Vanne en eau sur butons� Masse acier: 390 t 3 900 kN

� Poussée hydrostatique (CM) 11 400 kN

� Masses d’eau ajoutées:

o Westergaard (X): 2500 t

o Eau contenue (X et Z) 360 t

o Σ Mx = 3250 t

� Critères

• DIN 19704 Ed. 2000


CM ∆∆∆∆H=2,6 m


� Résultats en air (sur béquilles) (N4-A1)

• Fréquences propres et masses effectives:

� Présence de deux modes significatifs en masse

• Flèche:� N4: 67 mm A1: 76 mm L/800

8

Direction Mode Fréquence (Hz) Masse effective (t) %

X4

5

2.53

2.70

196

10376 %

Y 1 1.06 214 55 %

Z4

5

2.53

2.70

130

20887 %

Rehausse et renforcement de la vanne NPN du canal de Donzère| 12/2015

• Contraintes� Bordé: N4: 86 MPa A1: 144 MPa

� Sem. add: 99 MPa 108 MPa

• Effort béquille � 3500 kN 4200 kN

F = 2,53 Hz

F = 2,70 Hz


� Résultats en eau (sur butons)

• Fréq. propres et masses effectives:

• Efforts sur un buton:� N4 (normal) 5120 kN

� A2 (séisme spect.) 7190 kN

� A3 (CMM) 9590 kN

• Efforts buton: Autres méthodes� Pseudo statique / pic : 20 000 kN (A2)

� Pseudo statique / 1 Hz: 7 600 kN (A2)


Direction Mode Fréquence (Hz) Masse effective (t) %

X 2 0.98 2702 83 %

Y 1 0.14 705 94 %

Z56

1.491.80

436416

82 %


� Résultats (suite)

• Flèches caisson� N4: 125 mm L/480 (Normal)

� A2: 253 mm L/237 (Séisme)

� A3: 200 mm L/300 (CMM)

• Contraintes(N4) (A2) (A3)

� Bordé: 250 MPa 292 MPa 295 MPa

� Semelles: 194 MPa 218 MPa 290 MPa

� Ames: 250 MPa 268 MPa 286 MPa

� Conclusion

• La structure reste élastique, donc fonctionnelle

• La CMM est dimensionnante

• Intérêt de la méthode spectrale


F = 0,98 Hz

F = 1,5 Hz

PARTICULARITÉS DES TRAVAUX SUR SITE

� Fortes contraintes d’intervention

• Maintien opérationnel en cas de crue� Remise en configuration opérationnelle de la vanne en 48h

• Continuité de la navigation pendant les travaux� Garantie du tirant d’air

� Travaux au dessus de la navigation (transport personnes, produits inflammables)

� Sécurisation des postes de travail

• Maitrise des déformations� Pendant l’opération :

� Limitation des flèches induites par l’augmentation du poids propre

� Limitation des retraits de soudure

� Après l’opération :

� Respect du gabarit de navigation

� Respect des jeux entre la vanne et le seuil


� Montage d’équipements hydrauliques adaptés aux nouvelles charges

• Nouvelle masse de la vanne

• Fonctionnement avec un seul vérin

• Remplacement des centrales hydrauliques

• Renforcement des supports mécaniques



� Travaux de génie civil

• Le ferraillage du béton ne convient plus aux nouvelles réactions

• Une précontrainte du béton est mise en place



� Opération de renforcement du tablier

• Soudure de PRS complémentaires pour augmenter l’inertie de la structure



� Opération de stabilisation du bordé

• Renforcement de l’inertie des poutres secondaires sont par des bracons



� Mise en sablage et peinture de la vanne

• Protection pour garantir les conditions d’application du système de peinture



� Pose des rehausses du bordé

• Les nouvelles rehausses sont boulonnées sur la structure.



18

MERCI

Rehausse et renforcement de la vanne NPN du canal de Donzère| 12/2015

REHAUSSEET RENFORCEMENTDELA NPN DUCANALDE D

Documents

Transcript of REHAUSSEET RENFORCEMENTDELA NPN DUCANALDE D