Optimisation de la maintenance des ouvrages en maçonnerie e en bois par analyse d'image (OMOMBAI)

1 1 Introduction 1.1 Contexte La maintenance est une composante importante de la décarbonation des TP par un usage plus long de la structure. L’inspection constitue la première marche de la maintenance (entre autres préventive). L’inspection, à l’aide d’images surfaciques 3D, se développe en ce moment et tend à remplacer de plus en plus souvent l’inspection visuelle. Souvent, ces images sont traitées soit par un opérateur soit par analyse d’images automatisée de façon à rendre un résultat équivalent à de l’inspection visuelle. Or, l’analyse d’une image surfaciques 3D peut donner beaucoup plus d’informations. L’exploitation de ces images en utilisant toutes les possibilités de l’analyse d’image, de la statistique, de l’intelligence artificielle et de la géostatistique tout en croisant ces analyses avec des comportements mécaniques possibles à l’échelle de la structure, constitue un axe de développement important. L’idée principale de ce projet est de développer des indicateurs de suivi d’ouvrages. La 1 ère phase a été de développer le maximum d’indicateurs pour identifier ceux qui permettent le mieux d’identifier le moment où l’état de la structure devient sub-critique, voir critique afin d’anticiper un investissement en vue de réparation. La seconde phase a été de tester, à l’échelle du laboratoire, des structures jusqu’à leur rupture, et ce, pour identifier les indicateurs les plus pertinents. Enfin, la dernière phase sera de mettre en place un suivi pour des structures in situ. C’est un sujet qui concerne essentiellement la gestion des ouvrages. Cela ne donne pas d’avantage compétitif à une entreprise particulière car cela doit rencontrer la demande du maitre d’ouvrage. Il en ressort : 1. Toutes les entreprises du domaine du diagnostic d’ouvrages peuvent être concernées 2. Une fois ce monitoring au point, il devra être proposé aux maitres d’ouvrages pour adoption. C’est donc un projet qui ne peut pas être financé par une seule entreprise mais par toutes les entreprises ou par des communautés territoriales. C’est la raison pour laquelle nous avons fait appel à la fondation FEREC. 1.2 Type de structures concernées Deux types dematériaux (le bois et la maçonnerie) sont concernés par le projet car ils sont assez similaires en terme de grandeurs à mesurer. • FCBA suit actuellement différents bâtiments de type poteaux poutres en bois massif ou en CLT. La taille de tels bâtiments pousse, pour des raisons d’économie, à utiliser de nouvelles technologie de mesures du type LIDAR (terrestre ou aérien, statique ou dynamique) permettant de minimiser les risques de l’intervention (en cas d’accès difficiles) et optimiser le temps d’acquisition et la performance des résultats. • Les murs de soutènements font l’objet d’un groupe de travail dans le projet Dolmen (axe 4, «Incertitudes et conséquences sur la sécurité des ouvrages»). Il s’agit de comprendre le lien entre la déformation et l’effondrement des murs de soutènement. En effet des murs de soutènement très pathologiques peuvent avoir une durée de vie résiduelle importante, et sont pourtant remplacés par de nouveaux murs en béton parce qu’on ne dispose pas d’indicateurs permettant d’évaluer cette durée de vie résiduelle. Seuls ces structures maçonnées sont concernées par ce projet. 1.3 Etat de l’art De par la simplification d’utilisation de la technologie LIDAR dans les années 2000, Al-Kheder et al en 2009 par exemple reconstitue une image 3D des châteaux situés en Jordanie en utilisant à la fois le scan laser et la photogrammétrie. L’intérêt est de restituer aussi la texture et l’information liée à la texture. Arias et al en 2005 construit une image 3D de la Basilique de l’Ascension en Galice à l’aide de la photogrammétrie et du scan laser. Ainsi les pathologies visibles à partir de la surface du monument ont pu être détectées. Biscarini et al en 2020 propose d’utiliser conjointement le radar sol, la photogrammétrie et la caméra infrarouge pour évaluer les dégradations d’un pont romain. Par photogrammétrie aérienne (drone équipé de caméra), une image 3D surfacique est d’abord construite en obtenant une bonne qualité y compris pour les points peu accessibles pour un piéton. Le radar permet de retrouver les dégradations situées dans le pont. L’information obtenue à l’aide de la caméra infrarouge peut être superposée à l’image 3D construite à l’aide du radar et de la photogrammétrie.