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CRAMIC CRAne dynaMICs

GANTREX est un leader reconnu dans le secteur des voies de roulement des grues mobiles.

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Julie Piérard, Audrey Skowron

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Deux domaines d’application connaissent une forte croissance :

  • Les grues automatisées destinées à stocker les containers dans les grandes zones de stockage de ports internationaux ;
  • Les grues destinées à manipuler des matériaux en vrac dans les mines et dans les ports.

Cette évolution engendre des problèmes de nouvelle nature : le comportement des grues était jusqu’à présent quasi-statique ou cyclique ; il devient de plus en plus dynamique. Les raisons sont diverses : les grues sont de plus en plus élancées du fait de l’augmentation de taille des bateaux (flèches de 30 m à 60 m), leur taux d’utilisation et leurs vitesses de travail ont augmenté (limitation en présence d’un opérateur => utilisation continue sans opérateur) et les charges se sont récemment accrues (charge à la roue de 60 t à 120 t en 10 ans). Les effets dynamiques, qui ne sont pas décrits dans les cahiers des charges, ne peuvent plus être négligés et sont même devenus prépondérants pour la conception et l’entretien de ces installations. En parallèle, pour des raisons de coût, les opérateurs investissent de plus en plus dans des voies posées sur ballast, en exigeant des fournisseurs des solutions de mise en œuvre durables.

Le projet CRAMIC a pour objet le développement d’une nouvelle technologie pour les voies de roulement des grues destinées à stocker les containers dans les ports internationaux ou à manipuler des matériaux en vrac dans les mines ou dans les ports. Le comportement des grues, jusqu’à présent supposé statique ou cyclique, devient de plus en plus dynamique en raison des vitesses et des charges accrues, engendrant des détériorations des voies. Les effets dynamiques qui en résultent, devenus prépondérants, sont mal maîtrisés et ne peuvent plus être négligés à l’avenir pour le design de ces installations.

Plus précisément, le projet consistera à :

  1. Cartographier les défaillances actuelles en vue de la quantification du comportement dynamique des grues, de la voie de roulement, de l’ensemble (couplage).
  2. Spécifier les techniques des composants des voies de roulement :
  • Supports, interfaces, fixations ;
  • Design des traverses et type de ballast ;
  • Capteurs et traitement du signal.
  1. Mesurer, monitorer et traiter les indicateurs :
  • Définir et tester des points de mesure sur les équipements via des capteurs prototypes ; si possible avec transmission sans fil pour ceux qui sont éloignés de l’unité de traitement ;
  • Valider ces mesures comme étant des indicateurs en étroite collaboration avec le client « in the loop » et les constatations des modèles réalisés par ailleurs ;
  • Sur la base de ses besoins et de son installation, développer les modèles de capteurs les plus appropriés pour l’application et les tester sur des sites de référence ;
  • Développer une électronique « CRANE DATA » pour le traitement et stockage des données, complétée d’un logiciel d’analyse, avec des fonctions alarmes à distance et une fonction d’alerte ;
  • Disposer d’une forme de boîte noire accessible en cas d’accident ou d’incident grave pour reconstituer les mouvements et sollicitations des mécaniques concernées.
  1. Mettre en place des retours d’expérience sur site :
  • Mise à jour des solutions existantes pour intégrer le caractère dynamique des grues ;
  • Mise au point d’une solution fiable de voie sur ballast ;
  • Mise en place de systèmes de surveillance des voies pour informer le client des dérives éventuelles et permettre d’organiser une maintenance plus efficace.

 

Objectifs

L’objectif principal du projet est de déterminer les spécifications techniques, développer des outils de surveillance et définir les services-client pour mettre au point des voies de roulement fiables et durables.

 

Cet objectif se décline de la façon suivante :

 

  1. Maîtriser les effets dynamiques des différentes solutions de voie de roulement (en collaboration avec l’UCL).
  2. Développer la technologie des voies :
  • Morphologie et composition des composants de la voie (ex. traverses en béton, caoutchouc, …) développés par le CSTC ;
  • Intégration des capteurs (ex. accéléromètres, capteurs de force, etc.) ;
  • Dimensionnement et mise en œuvre des fondations (ex. voie sur ballast, sur semelle filante, …).
  1. Traiter des mesures et mettre en place une surveillance des défaillances (en collaboration avec Sensy).
  2. Intégrer de façon progressive sur site les technologies du projet CRAMIC.

Avec le soutien de

Service public de Wallonie

En collaboration avec

Gantrex Sensy UCL