Tuyaux de grands diamètres en PVC

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1 Tuyaux de grands diamètres en PVC

2 Les canalisations plastiques: Une solution efficace La solution canalisations plastiques, tubes et raccords en PVC, garantit une étanchéité absolue et une résistance excellente à la corrosion; leurs légèreté et fiabilité assurent une souplesse d installation et une rapidité de pose. Les développements apportés par Sirci Gresintex S.p.A. dans ce domaine ont permis la création de canalisations de grands diamètres jusqu à mm. Les conduits plastiques pour l assainissement de Sirci Gresintex S.p.A. sont fabriqués dans une usine que suit le système d assurance qualité dicté par la norme EN ISO

3 Programme de fabrication PVC GRESINTEX TUYAUX Matériel Couleur Dimensions PVC compact RAL 8023 Rouge brique mm DN = Diamètre exterieur e = Epaisseur Tuyaux à bétonner Gresintex Standard Tuyaux autoportants Gresintex Eurocompact Gresintex Eurocompact Gresintex Eurocompact Mode de pose Classe de rigidité SDR Ø = DN SN = CR 0.5 SN = CR 2 SN = CR 4 SN = CR DN x e DN x e DN x e DN x e x 3,2 110 x 3,2 110 x 3,2-125 x 3,2 125 x 3,2 125 x 3,7-160 x 3,2 160 x 4,0 160 x 4,7 200 x 3,0 200 x 3,9 200 x 4,9 200 x 5,9 250 x 3,1 250 x 4,9 250 x 6,2 250 x 7,3 315 x 3,9 315 x 6,2 315 x 7,7 315 x 9,2 355 x 4,4 355 x 7,0 355 x 8,7 355 x 10,4 400 x 5,0 400 x 7,9 400 x 9,8 400 x 11,7-450 x 8,8* 450 x 11,0* 450 x 13,2* 500 x 6,2 500 x 9,8 500 x 12,3 500 x 14,6 630 x 7,9 630 x 12,3 630 x 15,4 630 x 18,4 710 x 8,8 710 x 13,9 710 x 17,4 710 x 20,7 800 x 10,0 800 x 15,7 800 x 19,6 800 x 23,3 900 x 11,3 900 x 17,6 900 x 22, x 12, x 19, x 24, * Fabrication sur demande 1200 x 14,9* 1200 x 23,6 * - - 3

4 Conditions hydrauliques La quantité d eau transportée dans une canalisation, c est-à-dire le débit est déterminée par la relation Q = A V Pour le mouvement de l`eau dans les canalisations circulaires en PVC il faut employer la formule de Prandl-Colebrook, qui dans le domaine de l`assainissement à section circulaire est de plus en plus approuvée. K 2,51 v V = g D i J Log ( 3,71 Di D i 2 g D i J) Où: A V Section hydraulique Vitesse moyenne (rapport entre débit et section mouillée) m/s Conditions dans la nappe phréatique La pression critique de déformation Pk en Bar est causée par la nappe phréatique (pression extérieure) ou par la dépression intérieure qui est définie par l équation. 10E e 3 3,36 rm Pk = - ( - ) Où: e Épaisseur minimum du tube mm E Module d élasticité 3000 N/mm 2 rm ( ) Rayon moyen du tube g Accélération de gravité 9,81 m/s 2 D i Diamètre intérieur du tube m v Viscosité cinématique moyenne pour eaux usées 1, m 2 /s J Pente K Rugosité absolue de la canalisation (valeur moyenne) 2, m On a fixé K = Ke (valeur de travail) = 0,25 mm pour tenir compte de: - diminution des sections à cause des dépôts - ovalisation admissible due à l écrasement des tuyaux - modifications directionelles (coudes, etc.) - systèmes de jonction - chambres de visite 4

5 mm J Ø Q V Q V Q V Q V Q V Q V Q V Q V Q V 0,4 195,45 0,54 267,77 0,59 367,83 0,64 485,44 0,68 0,6 0, ,27 0,62 241,49 0,67 330,68 0,73 454,05 0,79 599,01 0,84 111,29 0,63 204,73 0,73 280,39 0,78 383,84 0,84 526,89 0,92 694,93 0,98 50,91 0,57 69,28 0,61 95,34 0,66 125,00 0,70 229,84 0,81 314,72 0,88 430,74 0,95 591,14 1,03 779,54 1,09 73,04 0,82 99,31 0,87 136,56 0,95 178,95 1,01 328,61 1,17 449,67 1,26 615,08 1,36 843,65 1, ,99 1,57 90,07 1,01 122,42 1,08 168,28 1,17 220,44 1,24 404,53 1,44 553,40 1,55 756,74 1, ,66 1, ,49 1,92 104,45 1,16 141,93 1,25 195,04 1,36 255,46 1,44 468,59 1,67 640,91 1,80 876,25 1, ,33 2, ,86 2,23 117,12 1,31 159,13 1,40 218,64 1,52 286,32 1,62 525,06 1,87 718,04 2,01 981,58 2, ,56 2, ,73 2,50 128,59 1,44 174,68 1,54 239,98 1,67 314,24 1,77 576,13 2,05 787,80 2, ,80 2, ,99 2, ,41 2,74 139,14 1,55 188,99 1,67 259,61 1,80 339,92 1,92 623,10 2,22 851,95 2, ,54 2, ,96 2, ,17 2,96 148,96 1,66 202,32 1,79 277,89 1,93 363,82 2,06 666,82 2,37 911,68 2, ,65 2, ,63 2, ,09 2,99 158,19 1,77 214,83 1,90 295,06 2,05 386,28 2,18 707,90 2,52 974,61 2, ,79 2, ,53 3, ,08 3,36 166,91 1,86 226,67 2,00 311,30 2,16 407,52 2,30 752,08 2, ,05 2, ,75 3, ,74 3, ,61 3,54 175,22 1,96 237,94 2,10 326,75 2,27 427,73 2,42 183,15 2,05 248,70 2,20 341,52 2,37 447,07 2,53 190,76 2,13 259,02 2,29 355,68 2,47 198,09 2,21 268,96 2,38 369,31 2,57 205,16 2,29 278,54 2,46 382,45 2,66 211,99 2,37 290,03 2,55 218,62 2, ,05 2,51 Tableau 1 - Vitesse d écoulement moyenne (V = m/s), débit (Q=l/s), et pente (J = m/km) de l eau pour tuyaux en PVC rigide CR 4 selon Norme EN 1401 (Formule Prandl-Colebrook) Lorsque l épaisseur des parois choisie est différente de SN-CR4 nous pouvons corriger directement les résultats obtenus. En effet, un petit changement du diamètre intérieur ne change pratiquement pas la valeur du coefficient de perte de charge de la loi de Darcy: V 2 J = - 2g D i Dès lors nous pouvons calculer les corrections en %: V Di - - = 50 - V Di Q Di - = Q Di J Di - = J Di où V, Q et J sont les différences entre les valeurs initiales données aux tables et les valeurs réelles. Le signe moins correspond à une variation en sens contraire (si Di croit, J diminue). 5

6 (débit l/s) 300 Fig. 1 - Abaque - Débits, pentes, diamètres, vitesses 6

7 Vitesse d écoulement Le tableaux est valables pour l écoulement à section pleine, c est-à-dire la capacité max. de débit, qui de toute façon se passe rarement. Plus souvent, seule une partie de la section du tuyau est occupée par le liquide, donc les vitesses moyennes et les débits sont très différents selon la hauteur de l eau dans le tuyau (comme indiqué dans la Fig. 2 et représenté en chiffre dans le Tableau 2). Nous devons souligner que lorsque l eau occupe seulement la moitié du tuyau, la vitesse moyenne d écoulement correspond à celle du tuyau plein. Pour lire le diagramme et le tableau nous devons nous rappeler que: Qp débit relatif à remplissage partiel l/s Q débit relatif à remplissage total l/s h hauteur de remplissage m Di diamètre intérieur du tuyau m Vp vitesse d écoulement relative à remplissage partiel m/s V vitesse relative à remplissage total m/s C est une caractéristique que nous devons considérer pour l autocurage du tuyau, c est-à-dire que nous pouvons l obtenir si l on fait couler le liquide à la vitesse V = 0,6 m/s. 1,0 0,9 0,8 h Di 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Qp Q Vp V 0,1 Fig. 2 - Coefficient d adaptation en cas de remplissage partiel. 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Qp Vp ou Q V 7

8 Coeffcient d adaptation en cas de remplissage partiel Qp/Q h/di Vp/V Qp/Q h/di Vp/V Qp/Q h/di Vp/V 0,0001 0,023 0,17 0,076 0,183 0,60 0,510 0,506 1,00 0,0004 0,0007 0,0010 0,0013 0,0016 0,0019 0,0022 0,0025 0,0028 0,0031 0,0034 0,0037 0,0040 0,0043 0,0046 0,0049 0,0052 0,0055 0,0058 0,0061 0,0064 0,0067 0,0070 0,0073 0,044 0,057 0,068 0,077 0,086 0,093 0,100 0,106 0,112 0,118 0,123 0,129 0,134 0,138 0,143 0,148 0,152 0,156 0,160 0,164 0,168 0,172 0,176 0,180 0,26 0,30 0,34 0,37 0,39 0,41 0,42 0,44 0,45 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,58 0,59 0,60 0,079 0,082 0,085 0,088 0,091 0,094 0,097 0,100 0,115 0,130 0,145 0,160 0,175 0,190 0,210 0,240 0,270 0,300 0,330 0,360 0,390 0,420 0,450 0,480 0,187 0,191 0,194 0,197 0,201 0,204 0,207 0,211 0,226 0,241 0,254 0,268 0,281 0,293 0,309 0,331 0,353 0,374 0,394 0,414 0,433 0,451 0,470 0,488 0,61 0,62 0,62 0,63 0,64 0,64 0,65 0,65 0,68 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 0,83 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,97 0,99 0,540 0,570 0,600 0,630 0,660 0,690 0,720 0,750 0,780 0,805 0,820 0,835 0,850 0,865 0,880 0,895 0,910 0,925 0,940 0,955 0,970 0,985 1,000-0,525 0,543 0,562 0,581 0,600 0,620 0,640 0,660 0,682 0,701 0,713 0,725 0,738 0,751 0,766 0,781 0,797 0,814 0,834 0,856 0,883 0,919 1,000-1,02 1,03 1,04 1,05 1,05 1,06 1,08 1,08 1,08 1,06 1,05 1,05 1,04 1,02 1,00 - Tableau 2 8

9 Conditions statiques pour la réalisation de la fouille Extrait des normes EN 1610 concernant la pose des conduites pour l assainissement; valable pour tous tuyaux en matériel rigide ou flexible. Fouille Les fouilles doivent être projetées et creusées afin de pouvoir poser les tuyaux correctement et en toute sécurité. Nous devons respecter les dimensions minimales de la largeur des fouilles (voir tableaux 3 et 4). Largeur minimale Ø = DN Fouilles à parois stables Fouilles avec des parois instables ß > 60º ß 60º 225 DN + 0,40 DN + 0,40 > DN + 0,50 DN + 0,50 DN + 0,40 > DN + 0,70 DN + 0,70 DN + 0,40 > DN + 0,85 DN + 0,85 DN + 0,40 > 1200 DN + 1,00 DN + 1,00 DN + 0,40 Tableau 3 - Largeur minimale de la fouille (DN + X) N.B.: - ß est l angle de la fouille instable. - Les valeurs écrites correspondent au diamètre (DN + X); X/2 est la place minimum de travail entre le tube et la paroi. Profondeur des fouilles (H) m Largeur minimale des fouilles m H > 1,0 pas nécessaire 1,0 1,75 0,7 > 1,75 4,0 0,8 Fig. 3 > 4,0 1,0 Tableau 4 - Largeur minimale de la fouille par rapport à la profondeur 9

10 Fond de la fouille Le fond de la fouille doit avoir une inclinaison par rapport à la surface du projet, le matériel du fond ne doit pas être labouré, sinon il faut le reporter à la capacité de portance originelle; sur ce fond il faut construir le lit de pose inférieur (partie A - Figure 4). Legende: A+B = lit de pose A B H D C = lit inférieur = lit supérieur = profondeur fouille = diamètre nominal = remblai de protection Fig. 4 Définitions: Lit de pose: Partie de la construction qui soutient le tuyau (A-B) entre le fond de la fouille et la partie inférieure du tuyau. Tuyau flexible: Tuyau dont la capacité de portance est limitée par la déformation causée sur le diamètre par la charge (sans rupture). Tuyau rigide: Tuyau dont la capacité de portance est limitée par la charge (avec rupture). Remblai: Matériel entre le lit de pose et les matériaux de remplissage. 10

11 Matériaux utilisés pour l enrobage Ce matériel doit donner à la conduite, soit une stabilité permanente, soit une capacité de portance sans endommager le tuyau. Les matériaux utilisés pour l enrobage peuvent être: - les matériaux de la fouille - des matériaux rapportés De toute façon, ils ne doivent pas contenir de particules gelées ou d épaisseur supérieure à 30 mm. Les matériaux de la fouille On peut les employer seulement si: - ils n endommagent pas le tuyau (pas de particules au-dessus de 30 mm). - il n y a pas de racines d arbre - il n y a pas de matériaux organiques (ordures et déchets) - il n y a pas d argile - il n y a pas de neige ou de glace Les matériaux rapportés Nous puvons utiliser les matériaux suivants, même s ils sont recyclés: - les matériaux granulaires gradués - le sable - le sable graveleux matériaux liés hydrauliquement: - béton léger - béton maigre - pouzzolane - béton armé et non armé Remblai Lite de pose Avant d installer la conduite il faut régler le fond de la fouille afin d obtenir la partie A du lit de pose (figure 4). L épaisseur minimum de cette couche doit être de 100 mm et doit tenir compte de la forme du système de jonction. Dans cette couche il faut préparer les niches dans lesquelles logeront les tulipes de chaque tuyau. A ce point il faut assembler la conduite et seulement après cette opération il faut terminer le lit de pose avec la partie B, qui doit avoir une épaisseur qui répond à un calcul statique ou qui arrive jusqu à la génératrice supérieure du tuyau. Recouvrement du tuyau L épaisseur du remblai de protection (partie C - figure 4) doit être de 150 mm min. au-dessus de la calotte du tuyau et de 100 mm au-dessus de la partie la plus haute du joint. Compactage de l enrobage Nous devons compacter l enrobage avec des moyens adaptés et la valeur de compactage doit être celle établie par le projeteur (valeur de PROCTOR). S il y a une nappe phréatique il faut éviter de modifier la structure autour du tuyau. Il est parfois nécessaire d utiliser un tissu géotextile. 11

12 Tableau indicatif pour déterminer la rigidité en fonction de la profondeur et de la surcharge il est préférable de faire un calcul analytique de vérification statique Type de réseau routier surchargé Voitures Camions Poids lourds Classe de rigidité Classe de rigidité Classe de rigidité 0 Cr2 Cr4 Cr8 Cr2 Cr4 Cr8 Cr2 Cr4 Cr8 0 zone interdite h = hauteur de recouvrement (m) zone interdite 9 Condition de pose - Tube posé dans une tranchée étroite à remblayer avec du matériel sec compacté à 87% de la valeur de référence (essai Proctor). 12

13 Sirci Gresintex S.p.A. Via San Bernardino, Bergamo Italia Tel Fax Novembre 2009