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VOIES NAVIGABLES DE FRANCE (70) MAITRISE D’ŒUVRE POUR LA REHABILITATION DU BARR

VOIES NAVIGABLES DE FRANCE (70) MAITRISE D’ŒUVRE POUR LA REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS ETUDE DE PROJET Tuteur entreprise : Pierre-Etienne Schneegans, responsable du pôle fluvial, SOGREAH agence de Strasbourg. Tuteur INSA de Strasbourg : Pierre Regenass, Professeur ENSAM. Mai 2011 SOMMAIRE RESUME ........................................................................................................................... E SUMMARY ........................................................................................................................ E REMERCIEMENTS .............................................................................................................. F 1. INTRODUCTION ......................................................................................................... B 2. PRESENTATION ET ENJEUX DU PROJET : ..................................................................... D 1.1. DESCRIPTION DE LA MISSION CONFIEE : ................................................................................. E 1.2. ETAT ACTUEL DU BARRAGE : ................................................................................................ F 2. RESULTAT, CONCLUSION ET PARTI PRIS LORS DE L’AVP : ...........................................G 2.1. CHOIX DE LA VANTELLERIE .................................................................................................. G 2.2. NOUVELLE GESTION ENVISAGEE .......................................................................................... H 3. PRESENTATION DE LA MISSION DE PROJET :................................................................. I 3. GENERALITE ............................................................................................................ 1 3.1. RAPPEL DES ELEMENTS DU CAHIER DE CHARGE ..................................................................... 1 3.1.1. CONTRAINTES TECHNIQUES ................................................................................................................. 1 3.1.2. CONTRAINTES ENVIRONNEMENTALES .................................................................................................. 2 3.2. RAPPEL DES CONCLUSIONS DE L’AVANT PROJET ................................................................... 2 4. PRESENTATION DE L’OUVRAGE EXISTANT ................................................................... 3 4.1. SITUATION DE L’OUVRAGE .................................................................................................... 3 4.2. DESCRIPTION GENERALE ET FONCTIONNEMENT DE L’OUVRAGE ............................................... 3 4.3. DESORDRES CONSTATES ...................................................................................................... 4 5. DESCRIPTION DE L’OUVRAGE PROJETE ....................................................................... 5 5.1. CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DE L’OUVRAGE PROJETE .................................................... 5 5.2. GESTION FUTURE DE L’OUVRAGE .......................................................................................... 6 5.2.1. REMPLISSAGE DU BASSIN DE CHAMPAGNEY ........................................................................................ 6 5.2.2. DEGRAVEMENT ................................................................................................................................... 7 5.2.3. HORS PERIODE DE REMPLISSAGE ........................................................................................................ 7 6. DIMENSIONNEMENT DE L’OUVRAGE ............................................................................ 8 6.1. RADIER DE LA GRANDE PASSE .............................................................................................. 8 VOIES NAVIGABLES DE FRANCE REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS (70) RAPPORT DE PHASE PROJET REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS – 4631148 – MAI2011 PAGE C 6.2. BASSIN DE DISSIPATION GRANDE PASSE .............................................................................. 10 6.3. RADIER DE LA PASSE DE DEGRAVEMENT ............................................................................. 11 6.4. BASSIN DE DISSIPATION DE LA PASSE DE DEGRAVEMENT ...................................................... 11 6.5. PRE DIMENSIONNEMENT DE LA PASSERELLE ........................................................................ 12 6.6. PREDIMENSIONNEMENT DES VANNES LEVANTES .................................................................. 12 6.6.1. TABLIER DES VANNES ET EFFORTS DE MANŒUVRES ........................................................................... 12 6.6.2. DIMENSIONNEMENT DES PORTIQUES .................................................................................................. 12 6.7. DIMENSIONNEMENT DE CULEE EN RIVE DROITE ..................................................................... 13 6.8. DIMENSIONNEMENT DES ENROCHEMENTS ............................................................................ 13 6.9. DIMENSIONNEMENT DE L’ORGANE DE MANŒUVRE DU CLAPET (VERIN HYDRAULIQUE) ............. 14 7. DESCRIPTION DES EQUIPEMENTS PROPOSES ............................................................. 15 7.1. GENIE CIVIL ....................................................................................................................... 15 7.1.1. RADIER DE LA GRANDE PASSE ........................................................................................................... 15 7.1.2. RADIER DE LA PASSE DE DEGRAVEMENT ............................................................................................ 20 7.1.3. PASSERELLE DE FRANCHISSEMENT PIETON ........................................................................................ 23 7.1.4. LA CULEE SUPPORT DE L’ORGANE DE MANŒUVRE.............................................................................. 25 7.1.5. LOCAL TECHNIQUE ............................................................................................................................ 26 7.1.6. PASSE A POISSONS ........................................................................................................................... 26 7.1.7. TRAVAUX CONNEXES ........................................................................................................................ 27 7.2. VANTELLERIE .................................................................................................................... 29 7.2.1. VANNE CLAPET ................................................................................................................................. 29 7.2.2. VANNE LEVANTE PASSE DE DEGRAVEMENT ........................................................................................ 35 7.2.3. VANNE LEVANTE PASSE A POISSON ................................................................................................... 38 7.2.4. VANNE LEVANTE RIGOLE D’ALIMENTATION ......................................................................................... 38 7.2.5. SUPERSTRUCTURES DE VANNES LEVANTES ....................................................................................... 39 7.3. ELECTRICITE ..................................................................................................................... 40 7.3.1. ADDUCTION DES INSTALLATIONS ELECTRIQUES .................................................................................. 40 7.3.2. MISE A LA TERRE .............................................................................................................................. 41 7.4. AUTOMATISME ET INSTRUMENTATION .................................................................................. 43 7.4.1. PRINCIPES ET FONCTIONNEMENT ....................................................................................................... 43 7.4.2. CLAPET ............................................................................................................................................. 43 7.4.3. VANNE DE DECHARGE ....................................................................................................................... 44 7.4.4. STRUCTURE DE L’INSTALLATION ........................................................................................................ 44 7.4.5. CAPTEURS ........................................................................................................................................ 45 7.4.6. POIRES DE NIVEAU ............................................................................................................................ 46 7.4.7. ARMOIRE DE PUISSANCE ET DE CONTROLE COMMANDE ...................................................................... 51 7.4.8. ALIMENTATION SECOURUE PAR ONDULEUR ........................................................................................ 52 7.5. TELEGESTION .................................................................................................................... 53 7.5.1. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT ......................................................................................................... 53 7.5.2. ARCHITECTURE DU RESEAU DE TELEGESTION .................................................................................... 53 7.5.3. UNITE DE TELETRANSMISSION ........................................................................................................... 53 7.5.4. MODALITES DE COMMUNICATION ENTRE LA STATION DE SUPERVISION ET L’UNITE DE TRANSMISSION .... 54 VOIES NAVIGABLES DE FRANCE REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS (70) RAPPORT DE PHASE PROJET REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS – 4631148 – MAI2011 PAGE D 8. DESCRIPTION DES TRAVAUX .................................................................................... 55 8.1. TRAVAUX DE GENIE CIVIL .................................................................................................... 55 8.2. TRAVAUX CONCERNANT LA VANTELLERIE ............................................................................ 55 8.3. ACCES .............................................................................................................................. 55 8.4. PHASAGE DES TRAVAUX ..................................................................................................... 56 9. DEVIS ESTIMATIF .................................................................................................... 57 10. CONCLUSION : ......................................................................................................... 1 11. ANNEXES : ............................................................................................................... 3 11.1. DOSSIER PHOTOGRAPHIQUE DE L’OUVRAGE : ........................................................................ 3 11.2. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE : ....................................................................................... 5 11.2.1. CHIFFRE D’AFFAIRE ET EFFECTIF ......................................................................................................... 5 11.2.2. DOMAINE D’ACTIVITE ........................................................................................................................... 6 11.2.3. LES IMPLANTATIONS ........................................................................................................................... 7 11.2.4. L’AGENCE DE STRASBOURG : .............................................................................................................. 8 12. BIBLIOGRAPHIE : .................................................................................................... 10 TITRE ANNEXE ................................................................................................................ 11 LISTE DES TABLEAUX TABLEAU 1 CARACTERISTIQUES DES PASSES DE L'OUVRAGE PROJETE ................................................................................................... 5 TABLEAU 2 : PRINCIPAUX AMENAGEMENTS PROPOSES .................................................................................................................... 5 TABLEAU 3 : PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DU RADIER DE LA GRANDE PASSE .................................................................................. 15 TABLEAU 4 : PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DU RADIER DE LA PASSE DE DEGRAVEMENT..................................................................... 20 TABLEAU 5 : PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES PASSERELLES PIETONNES ....................................................................................... 23 TABLEAU 6 : TENUE A LA CORROSION......................................................................................................................................... 24 TABLEAU 7 : CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DE LA CULEE............................................................................................................. 25 TABLEAU 8 : TABLEAU DES REFERENCES ...................................................................................................................................... 40 TABLEAU 9 TABLEAU RECAPITULATIF DES INFORMATIONS A PRENDRE EN COMPTE PAR L'AUTOMATE ....................................................... 47 TABLEAU 10 : SORTIE TOUT OU RIEN ......................................................................................................................................... 49 TABLEAU 11 : ENTREES ANALOGIQUES ....................................................................................................................................... 50 TABLEAU 12 : DEVIS ESTIMATIF ................................................................................................................................................. 57 LISTE DES FIGURES FIG. 1. VUE AMONT DE L’OUVRAGE ..................................................................................................................................................... 3 VOIES NAVIGABLES DE FRANCE REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS (70) RAPPORT DE PHASE PROJET REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS – 4631148 – MAI2011 PAGE E FIG. 2. IDENTIFICATION DES SECTIONS MECANIQUEMENT INDEPENDANTES DU RADIER GRANDE PASSE .................................................... 8 oOo RESUME Le barrage situé à Plancher-bas en Haute-Saône assure l’alimentation d’un des plus grands réservoirs de France, à savoir le bassin. Le projet consiste en la réhabilitation complète de l’ouvrage, celui-ci étant actuellement difficile d’entretien et de manœuvre, compte tenu de la vétusté des éléments de vantellerie et de génie civil. La réhabilitation complète du barrage comprendra le remplacement de toutes les vannes levantes, le remplacement de certains éléments du génie civil comme les radiers du barrage et la culée en rive droite. Le programme de réhabilitation de l’ouvrage inclura également un ouvrage de franchissement piscicole. Le bureau d’étude SOGREAH a été mandaté par Voies Navigables de France pour la mission de maîtrise d’œuvre complète du projet au sens de la loi MOP, des études préliminaires jusqu’à la réception de l’ouvrage. C’est dans cette mission que s’inscrit le présent projet de fin d’études. Il consiste à mener les études de la phase projet afin de préciser les choix pris lors de la phase d’avant-projet. Le projet propose ainsi un dimensionnement de plusieurs éléments du nouveau barrage et une description détaillée des aménagements proposés. Le tout sera conclu par un métré complet, donnant un coût estimatif des travaux. Mots clés : Vantellerie, réhabilitation, barrage mobile, ouvrage de franchissement piscicole, radier, culée, phase projet, métré. SUMMARY The Plancher-bas Dam located in Haute-Saone, France, provides the water supply of the Champagney Reservoir, one of the biggest reservoir in France. The project consists in the complete rehabilitation of the dam, which is currently timeworn and outdated, thus preventing the owner from maintaining it and operating it properly. The rehabilitation project will include the renewal of all the gates (more particularly the implementation of a flap gate), the renovation or replacement of some of the concrete and masonry parts of the dam such as the right bank abutment and the sill. The program also plans the construction of a fish ladder SOGREAH was mandated by Voies Navigable de France to lead the complete project as prime contractor, from the preliminary studies to the receipt of the renovated dam by the client. This final internship is a part of that mission. It consists in leading the studies in the PROjet phase in order to specify the decisions taken during the Avant-Projet phase concerning the overall layout. The project presents the designing process and VOIES NAVIGABLES DE FRANCE REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS (70) RAPPORT DE PHASE PROJET REHABILITATION DU BARRAGE SUR LE RAHIN A PLANCHER-BAS – 4631148 – MAI2011 PAGE F the complete and precise description of the suggested final layout of the dam. It will also include plans to display the rehabilitated dam as well as a detailed size measuring chart. Everything will be concluded by a price chart, showing the total price of the project. Keywords : dam, rehabilitation, fish ladder, sill, abutment, projet phase, measuring chart. REMERCIEMENTS Je tiens à remercier toute l’équipe de l’agence SOGREAH de Strasbourg qui m’a accueillie dans ses locaux. Je remercie également Monsieur Pierre-Etienne Schneegans, responsable du pôle fluvial, de m’avoir accueilli au sein de son bureau. Je tiens à remercier particulièrement Monsieur Geoffrey Mathieu, Ingénieur d’affaire, qui par son professionnalisme et son expérience m’a énormément appris durant les 5 mois que j’ai passé dans l’agence. Sa disponibilité et ses conseils m’ont beaucoup aidé tant dans la réalisation du projet que dans la compréhension de certains aspects de la conception en génie civil. Je remercie également Monsieur Pierre Regenass, professeur à l’INSA de Strasbourg, pour sa disponibilité et la qualité de ses conseils. Les remarques effectuées sur mes rapports et sur la note de synthèse m’ont permis d’améliorer la qualité de l’ensemble. oOo VOIES NAVIGABLES DE FRANCE REHABILITATION DU BARRAGE SUR LA RAHIN A PLANCHER BAS RAPPORT DE PHASE PROJET SOGREAH – CE RAPPORT EST LA PROPRIETE DE SOGREAHINITIALES GME – 4631148– JUIN 2011 PAGE uploads/Ingenierie_Lourd/ memoire-insa.pdf