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Défi Move Your Bridge 2021

Conception et réalisation d'un pont mobile éco-responsable

Exemple de pont mobile

Exemple de pont mobile

  • Contexte
Dans un monde où les modes de locomotions les plus rentables énergétiquement doivent être privilégiés, bateaux et trains sont des solutions privilégiées. Les plateformes multimodales permettant de passer d'un mode à l'autre pousse aussi à ces usages. Une des difficultés rencontrées dans ces lieux est par contre l'enchevêtrement des réseaux maritimes, ferroviaires et routiers. Le recours à des ponts mobiles est alors fréquent.

Imaginons une embouchure de fleuve devant être empruntées par des péniches et plus rarement par des bateaux porte-conteneurs fraichement construits mais devant également être traversée par une ligne de train de fret. Quelle technologie sera la plus pertinente pour créer un pont mobile permettant soit de faire passer les trains, soit de faire passer les bateaux ?

Des solutions existent pour des besoins similaires comme le montre cette vidéo. Quelle sera la plus pertinente pour le contexte proposé ?

  • Objectif du défi
L'objectif est de concevoir et réaliser un pont ferroviaire de 87 m de portée à l'échelle 1/87e à la fois mobile et éco-responsable. Il devra donc remplir le cahier des charges suivant :
    • minimiser la quantité de matériaux nécessaires à la conception et la réalisation (pondérée par leur impact environnemental en kg de CO2 équivalent) ;
    • consommer le moins d'énergie possible lors d'un cycle ouverture/fermeture ;
    • respecter les contraintes géométriques des gabarits fluviaux et du gabarit ferroviaire ;
    • survivre au passage des trains de fret !

  • Forme de l'évaluation finale
L'évaluation finale porte sur une maquette à l'échelle 1/87e (portée de 1,00 m). Lors du défi final :
    • l'énergie consommée pour un cycle montée/descente du tablier est mesurée en vérifiant que la position haute (tenue pendant 10 secondes) permet le passage d'un bateau gabarit ;
    • une locomotive tractant un wagon de fret franchit successivement les deux voies du tablier pour passer d'une rive à l'autre sans encombre ;
    • les gabarits sont vérifiés (gabarits ferroviaires et fluviaux avec tablier en positions haute et basse) ;
    • la maquette est sollicitée jusqu'à rupture afin de savoir si le calcul était bien optimisé ou si l'ouvrage était "trop" surdimensionné.

  • Critères d'évaluation du défi
L'évaluation de la partie défi repose sur des critères regroupés en 5 grandes catégories rendant la conception la plus réaliste possible :
1. une conception et une construction éco-responsable ;
2. une résistance aux charges ferroviaires optimisée ;
3. une évaluation des efforts dus au vent ;
4. un fonctionnement éco-responsable & efficace ;
5. un respect impératif du cahier des charges (Géométrie & Résistance).
=> plus de détails dans la fiche détaillée.

  • Livrables à mi-parcours
    • Présentation d'une maquette de pont fixe de 0,50 m de portée qui aura été testée jusqu'à rupture avec comparaison avec les calculs menés a priori (c'est-à-dire sans avoir les résultats de l'expérience) et a posteriori si un recalage du modèle a été nécessaire.
    • Présentation du modèle numérique de la cinématique prévue pour le futur pont mobile.

  • Livrable pour la soutenance finale
    • Le pont prêt à être testé !

Une vidéo bilan ainsi que des ressources pédagogiques du défi ayant été réalisé sur l'année 2018/2019 sont disponibles sur le site eduscol :
https://eduscol.education.fr/sti/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/move-your-bridge-le-film


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