Numériser l'un des plus longs tunnels au monde
Documentation de l'infrastructure telle que construite du plus long tunnel du monde avec le Leica Pegasus:Two.
Réalisé dans le cadre de la nouvelle ligne ferroviaire à travers les Alpes (NLFA) – un projet de construction ayant duré plus de 20 ans et coûté 9,8 milliards de francs suisses – le tunnel de base de Saint-Gothard sera l’un des plus longs et des plus profonds tunnels ferroviaires du monde dès son ouverture officielle en juin 2016. D’une longueur de 57 kilomètres et surplombé par une couche de roche d’une épaisseur de 2 300 mètres, ce tunnel augmente la capacité de transport total au travers des Alpes suisses tout en faisant gagner une heure aux passagers qui circulent entre le Nord et le Sud de l’Europe. Une déclivité limitée et des courbes plus larges en font également un trajet plus plat et à plus basse altitude, puisqu’il ne se situe qu’à 550 m au-dessus du niveau de la mer. La totalité de ce tunnel mesure 152 km, auxquels s’ajoutent environ 50 km de rails extérieurs.
Lorsque Grunder Ingenieure AG, une entreprise suisse de premier plan spécialisée dans les levés ferroviaires et qui utilise par ailleurs depuis longtemps des produits de Leica Geosystems, a obtenu un contrat de sous-traitance par la compagnie AlpTransit Gotthard AG, ses employés ont tout de suite su que la tâche serait difficile, mais historique. L’une de leurs principales responsabilités, avant même la mise en service des voies pour le test, était de numériser toute l’infrastructure du tunnel pour disposer d’informations de la structure après construction.
« Plusieurs acteurs sont impliqués dans ce projet global et il nous a été demandé de relever la totalité de l’infrastructure pour la base de données des Chemins de fer fédéraux suisses. Toutes les personnes concernées peuvent désormais accéder à ces informations » raconte Gilbert Roulier, qui est directeur du service d’imagerie, de numérisation laser et de cartographie mobile chez Grunder. « L’accès au tunnel en construction et aux voies extérieures présentait également des difficultés en matière d’organisation et nous avons dû y faire face avec nos techniciens et notre équipement de topographie. »
Le choix de l’entreprise s’est porté sur le Leica Pegasus:Two afin de réaliser sans risque et efficacement des prises de vue de toute l’infrastructure des voies accessibles récemment construites. En y associant des stations totales produites par Leica Geosystems, Grunder a pu fournir une base de données complète d’images 3D et de nuages de points couvrant les voies ferrées, la signalisation, les montants, les lignes électriques ainsi que les autres installations et éléments propres à la structure du tunnel.
Devant composer avec un délai très court réparti sur seulement quelques semaines, Gilbert Roulier et son équipe étaient bien conscients qu’il leur fallait recourir à une méthode rapide et efficace pour numériser toutes les informations disponibles. La solution leur a été fournie par le Leica Pegasus:Two. Les sept caméras de ce système offrent une prise de vue à 360° que vient compléter un capteur intégré LiDAR pour les scans.
À grande vitesse
Ils n’ont eu qu’à fixer la plateforme de capture sur un prototype de chariot treuil spécialement conçu par l’entreprise pour que les ingénieurs réalisent rapidement et efficacement les opérations sur les voies extérieures et relèvent ainsi plusieurs milliards de points. Le fait de numériser les données disponibles tout en restant constamment en mouvement et sans gêner les travaux a accru le degré de sécurité des employés de Grunder et des autres sociétés : plus besoin, pour les géomètres, de naviguer entre les éléments d’un chantier dangereux, et pour les ouvriers d’éviter les appareils de topographie ou ceux qui les manient.
C’est ce que souligne Gillbert Roulier : « Cette absence de contact et cette capacité à réaliser une levée de points globale nous a permis de tout saisir sans interruption et de réduire les risques par la même occasion. En adoptant une méthode mobile, on limite également les efforts à fournir et on réalise des économies de temps et d’argent qui profitent à toutes les personnes impliquées dans le projet. »
Grâce à la prise de vue totale en 3D avec les images et les nuages de points du Leica Pegasus:Two, d’autre part, aucune information essentielle n’est oubliée. Un seul passage suffit pour saisir toutes les données importantes. Éliminer le besoin de retourner sur le terrain à de multiples reprises a pour autre conséquence de préserver des ressources primordiales.
Mélanger les capteurs pour servir la réalité numérique
L’union de l’imagerie et de données numérisées donne à l’ensemble des informations visuelles sa dimension réelle. Le Leica Pegasus:Two et les solutions de capture de la réalité allient des technologies de topographie traditionnelles, tels que les systèmes de positionnement, à la numérisation laser et à l’imagerie radar au sein d’une plateforme pratique et simple à utiliser. Complète et fluide, la chaîne de traitement qui fait suite à la capture de la réalité comprend des opérations de calibration, de posttraitement, d’extraction d’objet et de stockage SIG.
Une représentation en 2D et en 3D des voies accessibles a été mise à disposition des ingénieurs, afin que ceux-ci travaillent sur des schémas aussi précis et actuels que possible et puissent les manipuler comme ils l’entendent. Être en possession de modèles hautement réalistes signifie, dans le secteur ferroviaire, que le projet sera plus sûr, la production plus rapide et les coûts réduits.
« Être en mesure de fournir un ensemble de données aussi détaillées aux acteurs impliqués dans le projet a permis à toutes les parties prenantes de mener à bien les travaux sans le moindre problème », assure le directeur général de Grunder, Martin Baumeler. « Le Leica Pegasus:Two nous fait gagner de nouveaux contrats et nous garantit de pouvoir livrer des fichiers de qualité à nos clients. »
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