Article vedette d’un commanditaire de l’ATC — Bentley Systems
Le corridor ferroviaire de la gare Union (en anglais, USRC – Urban Station Railway Corridor) n’est pas seulement un ensemble de voies ferrées ; c’est l’artère centrale du pôle de transport le plus fréquenté du Canada. Desservant plus de 300 000 voyageurs chaque jour, il s’agit d’une infrastructure incontournable pour la région du Grand Toronto. Toute interruption de son service entraîne des conséquences immédiates et généralisées.
Image fournie par Monir Precision Monitoring
Lorsque le promoteur immobilier Lanterra Developments a prévu de construire une tour d’appartements de 41 étages, le « n° 31 », sur un site immédiatement adjacent à ce corridor, le principal défi du projet est apparu clairement : comment réaliser une excavation en profondeur sans compromettre l’intégrité opérationnelle de ce réseau ferroviaire vital.
Besoins du client : un défi caché sous un quartier bien-aimé
La plupart des gens qui sillonnent le quartier historique de la Distillerie de Toronto n’ont aucune idée de ce qui se trouve sous leurs pieds. Entre les bâtiments en briques rouges, les rues pavées et les cafés animés, il est facile d’oublier que ce quartier pittoresque se trouve sur un terrain autrefois sous l’eau. Au fil des décennies, ce terrain a été regagné par le lac Ontario, prolongeant le littoral avec un mélange de déchets, de débris de construction et de remblai industriel.
Mais ces sols instables rendent la construction dans cette zone particulièrement complexe. Ainsi, lorsque la construction d’un nouvel immeuble de luxe a débuté au 31 de la rue Parliament, il ne s’agissait pas simplement d’un nouvel ajout à la ligne d’horizon. C’était un test de précision technique, de travail d’équipe et d’ingéniosité en matière de surveillance numérique.
Défis : une PME hautement spécialisée avec une grande responsabilité
Les équipes et les spécialistes ont dû faire face à des conditions de sol difficiles, façonnées par des années de remblaiement artificiel et d’activité industrielle, tout en protégeant les 6,4 kilomètres du parcours ferroviaire, les 14 voies ferrées et le réseau d’aiguillages appartenant au corridor ferroviaire attenant à la gare Union. Il n’était pas question de perturber le trafic ferroviaire.
« Tout déplacement du sol pouvait entraîner un mouvement des rails », explique Samantha Ford, présidente-directrice générale de Monir Precision Monitoring, l’entreprise spécialisée chargée de superviser les opérations de surveillance critiques du projet. « Nous devions nous assurer que rien de tel ne se produise. »
Un train de voyageurs VIA Rail et plusieurs trains de banlieue GO Transit verts sont garés sur des voies parallèles dans une gare de triage, reflétant les efforts de protection ferroviaire de Toronto et les progrès réalisés en matière d’innovation en sécurité ferroviaire.
« Il était essentiel de maintenir le corridor de banlieue ouvert pendant toute la durée du projet », indique Mme Ford. « Il ne s’agissait pas seulement de protéger les infrastructures, mais aussi de protéger la vie quotidienne des gens », ajoute-elle.
Monir Precision Monitoring n’est pas un conglomérat multinational. Basée à Mississauga, cette entreprise est spécialisée dans la surveillance géotechnique et structurelle dans des environnements de construction complexes. Mais ce qui lui manque en taille, elle le compense par son agilité, son esprit d’innovation et son expertise approfondie.
« Si je devais expliquer mon travail à un enfant de 10 ans, je dirais que je trouve des idées géniales pour résoudre des problèmes complexes et que mon équipe les met en œuvre », déclare Mme Ford en riant.
Dans le cadre du projet du « n° 31 », Monir a été chargé de surveiller à la fois le soutènement de l’excavation et le corridor ferroviaire adjacent afin de détecter tout signe de déplacement. Mais il ne s’agissait pas simplement d’installer quelques capteurs de surveillance et d’en rester là. Il fallait recueillir des données en continu et en temps réel, et être capable de les interpréter assez rapidement pour assurer la sécurité de la ligne ferroviaire la plus fréquentée de la ville.
Solutions : surveillance intelligente pour un site à haut risque
Pour répondre aux exigences du site, Monir a déployé un système de surveillance intégré combinant des instruments traditionnels et des outils numériques avancés. L’installation comprenait :
- Des inclinomètres fixes (IPI) pour mesurer les mouvements latéraux du sol;
- Des stations totales automatisées (ATS) pour suivre avec précision les déplacements des parois d’excavation et des structures voisines;
- Des piézomètres à corde vibrante pour surveiller la pression des eaux souterraines
- Des prismes de surveillance ferroviaire installés directement sur les voies pour détecter les mouvements verticaux ou latéraux.
Toutes ces données ont été transmises au logiciel iTwin IoT de Bentley, où elles ont été intégrées à un jumeau numérique en direct du site. Mais iTwin IoT a fait plus que simplement consolider les données : il les a transformées en informations exploitables. Des alertes en temps réel ont averti les ingénieurs dès que les mesures ont dépassé les seuils prédéfinis, tandis que des tableaux de bord personnalisés ont permis aux chefs de projet d’avoir un aperçu rapide de l’état du site.
La plateforme a permis à Monir de définir des niveaux de déclenchement spécifiques à chaque instrument et de personnaliser les notifications en fonction de la gravité, de l’emplacement ou des destinataires. Ainsi, les bonnes personnes ont reçu les bonnes informations au bon moment, ce qui a permis une prise de décision plus rapide et plus éclairée dans un environnement très dynamique.
Au-delà de la collecte de données et des alertes, le jumeau numérique est également devenu un puissant outil de communication, réunissant diverses équipes autour d’une vue unique et en temps réel du site.
Image fournie par Monir Precision Monitoring
Combler les lacunes en matière de communication grâce aux jumeaux numériques
Les projets de construction en milieu urbain rassemblent souvent un large éventail d’intervenants, y compris des ingénieurs, des chefs de projet, des responsables municipaux, des autorités de transport, entre autres. Les malentendus ou les retards dans le partage d’informations peuvent rapidement entraîner des conséquences coûteuses ou dangereuses.
L’utilisation par Monir d’un jumeau numérique visualisé a permis de créer une source d’information unique et accessible. Les parties prenantes pouvaient basculer entre les relevés en direct des capteurs, les images prises par drone et les modèles de construction afin de mieux comprendre l’impact des travaux d’excavation sur les infrastructures environnantes. Mme Ford indique qu’avant d’adopter cette approche, elle avait l’impression « d’essayer de surveiller un site à distance à l’aide de jumelles ». Grâce au jumeau numérique, « tout le monde regarde la même chose », ce qui a simplifié la complexité et facilité la visualisation en temps réel de ce qui se passait sous terre. « Cela a donné vie au projet », souligne Mme Ford. « Tout à coup, il ne s’agissait plus seulement de chiffres sur une feuille de calcul, mais de quelque chose que les gens pouvaient voir et sur lequel ils pouvaient agir ensemble. »
Principaux résultats
En plus de protéger le corridor ferroviaire de la gare Union pendant les travaux, l’approche innovante de Monir Precision Monitoring a également apporté des avantages mesurables et tenables dans la durée. En intégrant la technologie iTwin IoT de Bentley à sa stratégie de surveillance, Monir a augmenté son efficacité opérationnelle de 40 %, économisé plus de 3 000 heures d’évaluation sur site et contribué à réduire de six mois la durée totale du projet.
Ces gains d’efficacité se sont traduits par des économies substantielles : le projet a permis d’économiser environ 1 million de dollars américains. Plus important encore, la surveillance continue en temps réel a permis de garantir la stabilité et le bon fonctionnement des infrastructures ferroviaires essentielles tout au long des travaux d’excavation, assurant ainsi un service ininterrompu à plus de 300 000 usagers quotidiens.
Principaux avantages pour la collectivité : un modèle pour des villes plus intelligentes et plus sûres
« Les logiciels et services de Bentley déployés dans le cadre de ce projet nous ont apporté une tranquillité d’esprit quant aux résultats, à la rapidité d’exécution et à la fiabilité des informations de surveillance critiques pour la détection précoce de tout problème susceptible de survenir », signale Mme Ford.
Pour Mme Ford et son équipe, la sécurité était une affaire personnelle. « Beaucoup de nos travailleurs ont de la famille et des proches qui veulent les voir rentrer sains et saufs », a-t-elle déclaré. « Et des centaines de milliers de navetteurs comptent chaque jour sur ces trains. Protéger ces deux groupes était une priorité absolue pour nous. »
Le succès du projet du 31, rue Parliament est plus qu’une simple victoire, c’est la preuve de ce qu’il est possible de réaliser lorsque des outils numériques avancés, des données en temps réel et des équipes engagées travaillent de concert. Pour Mme Ford, c’est un aperçu de l’avenir de la gestion des infrastructures urbaines.
« Nous aimerions voir un jour des villes entières fonctionner grâce à des jumeaux numériques », indique-t-elle. « Il ne s’agit pas seulement de projets individuels. Il s’agit de protéger les communautés, d’améliorer les opérations et de prendre des décisions plus intelligentes pour les lieux où nous vivons et travaillons. »
Dans des villes en pleine effervescence comme Toronto, où l’histoire côtoie le progrès à chaque coin de rue, des projets comme celui-ci démontrent que même les défis les plus complexes peuvent être surmontés grâce à la bonne technologie, la bonne stratégie et les bonnes personnes.
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