La réhabilitation de canalisations

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Clarisse Barrette
il y a 10 ans
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1 La réhabilitation de canalisations Intervention du 20 mai 2010 présentée par Jérôme KUJAWA - Chef de Division au Service des Travaux Spéciaux de la Sade

2 Plan 1. Pourquoi réhabiliter? 2. Les paramètres à intégrer 3. Les solutions 4. Les références 5. La technicité 6. Conclusion

3 1. Pourquoi réhabiliter? Eau potale 1.1. Limitation des impacts travaux Ration métrique dba*h (3m)/m Gênes pour les administrés (accès au domicile, bruit, poussière ) Perturbation pour les usagers (circulation, déviations ) Méthode traditionnelle AEP Swage lining gros DN Eclatement de conduites Assainissement Tubage avec vide annulaire Influence économique pour les commerces (accès, perte de chiffre d affaires ) Ratio métrique dba*h(3m)/m Série Méthode traditionnelle Assain. Eclatube (assainissement) Chemisage

4 1. Pourquoi réhabiliter? 1.2. Prise en compte environnementale Minimisation des déblais/remblais et surface de voirie Mise en décharge des anciennes conduites Optimisation de la circulation des véhicules et des engins de chantier Au global un bilan carbone plus que favorable

5 1. Pourquoi réhabiliter? 1.2. Prise en compte environnementale Assainissement Chantier type de 250 ml de DN 400 avec 10 branchements : Terrassement tradi : 595 kg eq CO 2 /ml Eclatement : 130 kg eq CO 2 /ml Chemisage : 26 kg eq CO 2 /ml Eau potable Bilan Carbone Chantier type de 180 ml de DN 125 avec 10 branchements : Terrassement tradi : 119 kg eq CO 2 /ml Eclatement : 38 kg eq CO 2 /ml Swagelining : 21 kg eq CO 2 /ml

6 1. Pourquoi réhabiliter? 1.3. Economie financière Directe par une réduction des coûts de réalisation. Indirecte par la prise en compte de différents facteurs extérieurs : notion de coût social réduction des délais en marché global prise en compte de la perte de production (milieu industriel)

7 2. Les paramètres à intégrer 2.1. Fonctionnement de l ouvrage L acheminement des fluides via un réseau se fait : par gravité : eaux usées, eaux pluviales et quelques fois eaux de process en milieux industriels sous pression : eau potable, eaux brutes, réseaux incendie, gaz

8 2. Les paramètres à intégrer 2.2. Caractéristiques Sa nature (béton, grès amiante-ciment ) Sa résistance résiduelle (Essai MAC sur visitable) Son tracé En X,Y pour les déviations angulaires En Z, la profondeur Ses dimensions, le classent alors en : réseau visitable ± > mm réseau non-visitable

9 2. Les paramètres à intégrer 2.3. Les contraintes Sollicitations mécaniques (nappe phréatique, nature du sol, hauteur de couverture, passage de véhicules ) Agressivité des effluents (température, composition chimique, abrasion ) Besoins hydrauliques (débit, pression, vitesse d écoulement )

10 2. Les paramètres à intégrer 2.4. L environnement Urbain Rural Industriel Privatif Circulation, Accès au réseau, Déviation des effluents

11 3. Les solutions 3.1. La réhabilitation visitable Les injections de collage Les chemisages en mortier projeté armé ou non La pose de coques préfabriquées

12 3. Les solutions 3.2. La réhabilitation non-visitable L enroulement hélicoïdal Le chemisage Le tubage

13 L enroulement hélicoïdal Le principe consiste en la mise en œuvre d un profilé PVC par enroulement hélicoïdal sur les parois de la canalisation à réhabiliter.

14 L enroulement hélicoïdal Méthodologie : Le stockage est fait sur touret La machine est introduite par un regard visitable dans l ouvrage curé Le profilé PVC est acheminé à celle-ci par ce même regard La machine est pilotée depuis la surface Une assistance vidéo suit devant celle-ci le bon déroulement de l opération

15 Le Chemisage Définition : "Mise en place d'une chemise souple imprégnée d'une résine thermodurcissable produisant un tube après polymérisation" (NF-EN )

16 Le Chemisage On distingue : Le chemisage partiel (manchette) Le chemisage continu

17 Le chemisage partiel : Réparation ponctuelle d un désordre singulier sur un tronçon. Longueur courte Facteur important : la polymérisation à chaud

18 Le chemisage continu : Résine : EPOXY POLYESTER VINYLESTER Gaine : RENFORCE NON RENFORCE Mise en place : TRACTION INVERSION Polymérisation : ELECTRIQUE EAU CHAUDE VAPEUR UV

19 Méthodologie générale: 1. le curage 2. l inspection télévisée et relevés dimensionnels 3. les travaux préparatoires (robot) 4. le chemisage & polymérisation : 5. La réouverture des branchements (robot)

20 Le tubage Techniques de rénovation : Le tubage avec espace annulaire Le tubage sans espace annulaire : Le swagelining L omega liner Technique de remplacement : l éclatement

21 Le tubage avec espace annulaire Introduction d une canalisation d un diamètre inférieure à la conduite à réhabiliter Nécessité d injecter l espace annulaire Champ d'application très large Technique la moins aléatoire (hors injection) Limites : hydraulique, injection, branchements Matériaux : PEHD, PRV, PVC, fonte Vidéo Le Teich

22 Le tubage sans espace annulaire Le swagelining TM Introduction d une canalisation d un diamètre supérieure à la conduite à réhabiliter Exploitation des propriétés viscoélastiques du PEHD et de sa «mémoire de forme»

23 Le Swagelining TM : Dext PEHD à t0 Maintien de la traction Retour viscoélastique Passage en filière Retour élastique Vidéo Nîmes Fin du tirage

24 Le tubage sans espace annulaire L Omega liner combine à la fois les techniques de tubage et de gainage Fabrication d un tube PVC à un diamètre défini puis déformé en U. Exploitation des propriétés physiques du matériaux : Sa mémoire de forme Sa capacité d expansion

25 Mise en oeuvre 1. structure en U 2. extrémité de tirage 3. introduction 4. tirage 5. chauffe & remise en forme 6. confection des extrémités 7. mise en pression

26 Technique de remplacement Eclatement de conduites Tirage d'une nouvelle canalisation en lieu et place de l'ancienne, qui reste dans le sol Augmentation du diamètre possible Diamètre maxi (STS) : 600 (Le Raincy) Limites : Environnement souterrain Couverture Qualité du terrain

27 Les matériaux Pour l'ancienne cana : Fonte grise, béton non armé, AC, PVC, grès, Plus dur : acier et fonte ductile Pour le tuyau tiré PEHD (avec ou sans protection) PP Fonte verrouillée Vidéo Le Raincy

28 4. Les références 4.1. Les documents techniques de conception Méthodologie de programmation de réhabilitation des collecteurs visitables : livre et logiciel RERAUVIS, Projet National RERAU février 1998 Restructuration des collecteurs visitables : guide technique, Editions TEC&DOC, LAVOISIER, tome 1 (juillet 2002), tome 2 (mars 2004) Recommandations pour la réhabilitation des réseaux d assainissement A.S.T.E.E. ex A.G.H.T.M. - CD Rom 1998

29 4. Les références 4.2. La Norme NF EN : Systèmes de canalisations plastiques pour la rénovation des réseaux d évacuation et d assainissement gravitaires enterrés 1 : Généralités 2 : Tubage en continu 3 : Tubage par tuyaux continus sans espace annulaire 4 : Chemisage continu polymérisé en place 5 : Tubage non-continu 7 : Tubage par tubes spiralés ouverts

30 4. Les références 4.3. Qualité Avis Technique CSTB Document Technique d Application Marque de qualité NF Certification ISO

31 4. Les références 4.4. Sécurité Formation du personnel : SST, travail en milieu confiné, maîtrise des instructions de mise en œuvre Matériel : EPI, détecteur de gaz, masque auto-sauveteur Certification : OHSAS 18001, MASE

32 5. La technicité 5.1. Les notes de calcul dimensionnement mécanique Étanchéité Structurant Section circulaire : AGHTM dimensionnement hydraulique Autres sections : éléments finis Gravitaire Pression

33 Note de calcul hydraulique : Réseaux gravitaires : vérification du débit par la formule de Manning -Strickler

34 Note de calcul hydraulique : Réseaux pression : calcul des pertes de charges par la formule de Colebrook

35 5. La technicité 5.2. Les paramètres de mise en oeuvre Calcul des besoins énergétiques pour la polymérisation d une gaine Calcul des efforts de tirage (treuil) Calcul des réduction de section pour le swagelining, de la forme et de la dimension de la tête de tirage (nb de pétales). Calcul des dimensions des puits d introduction (rayon de courbure du PEHD) Quantité et dosage du coulis en bentonite-ciment

36 5. La technicité 5.3. La traçabilité Récolement Inspection télévisée avant & après travaux Résultats des essais (étanchéité, module de flexion, pression ) Enregistrements des paramètres de mise en œuvre (suivi de la chaine du froid, courbe de chauffe, efforts de traction de treuil, enregistrements des données de soudures )

37 Conclusion En réhabilitation : chaque cas est considéré de manière complexe. Etude et réalisation demandent beaucoup d attention et de qualification. Chaque technique a ses limites. Néanmoins, les innovations existent et la R&D est en forte expansion.

38 Merci pour votre attention

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