Présentation rehabilitation ENIL

La réhabilitation
de canalisations
Intervention du 20 mai 2010
présentée par Jérôme KUJAWA - Chef de Division
au Service des Travaux Spéciaux de la Sade
Plan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Pourquoi réhabiliter ?
Les paramètres à intégrer
Les solutions
Les références
La technicité
Conclusion
1. Pourquoi réhabiliter ?
Eau potale
1.1. Limitation des
impacts travaux
• Gênes pour les administrés
(accès au domicile, bruit,
poussière…)
• Perturbation pour les usagers
(circulation, déviations…)
• Influence économique pour les
commerces (accès, perte de
chiffre d’affaires…)
Ration métrique dBA*h (3m)/m
120
100
80
60
40
20
0
Méthode traditionnelle Swage lining gros DN
AEP
Eclatement de
conduites
Tubage avec vide
annulaire
Assainissement
Ratio métrique dBA*h(3m)/m
140
120
100
80
Série1
60
40
20
0
Méthode traditionnelle
Assain.
Eclatube (assainissement)
Chemisage
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
1. Pourquoi réhabiliter ?
1.2. Prise en compte
environnementale
Bilan Carbone
Assainissement
Chantier type de 250 ml de DN 400 avec
10 branchements :
• Terrassement tradi : 595 kg eq CO2 /ml
• Eclatement :
130 kg eq CO2/ml Eau potable
• Chemisage :
26 kg eq CO2/ml Chantier type de 180 ml de DN 125 avec 10
branchements :
• Terrassement tradi : 119 kg eq CO2 /ml
• Eclatement :
38 kg eq CO2/ml
• Swagelining :
21 kg eq CO2/ml
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)
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…
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 ± > 1 800 mm
– réseau non-visitable
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…)
2. Les paramètres à intégrer
2.4. L’environnement
•
•
•
•
Urbain
Rural
Industriel
Privatif
Circulation,
Accès au réseau,
Déviation des effluents…
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
3. Les solutions
3.2. La réhabilitation non-visitable
• L’enroulement hélicoïdal
• Le chemisage
• Le tubage
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.
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
Le Chemisage
Définition : "Mise en place d'une chemise
souple imprégnée d'une résine
thermodurcissable produisant un tube
après polymérisation" (NF-EN 13566-4)
Le Chemisage
On distingue :
• Le chemisage partiel (manchette)
• Le chemisage continu
Le chemisage partiel :
• Réparation ponctuelle d’un désordre singulier
sur un tronçon.
• Longueur courte
• Facteur important : la polymérisation à chaud
Le chemisage continu :
Résine :
Gaine :
Mise en place :
Polymérisation :
EPOXY
POLYESTER
RENFORCE
NON RENFORCE
TRACTION
ELECTRIQUE
VINYLESTER
EAU CHAUDE
INVERSION
VAPEUR
UV
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)
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
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
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 »
TM
Le Swagelining :
Dext PEHD à t0
Maintien de la traction
Passage en filière
Retour viscoélastique
Fin du tirage
Retour élastique
Vidéo Nîmes
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
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
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
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
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
4. Les références
4.2. La Norme NF EN 13 566 : Systèmes de
canalisations plastiques pour la rénovation des
réseaux d’évacuation et d’assainissement
gravitaires enterrés
–
–
–
–
–
–
1
2
3
4
5
7
:
:
:
:
:
:
Généralités
Tubage en continu
Tubage par tuyaux continus sans espace annulaire
Chemisage continu polymérisé en place
Tubage non-continu
Tubage par tubes spiralés ouverts
4. Les références
4.3. Qualité
• Avis Technique CSTB
• Document Technique d’Application
• Marque de qualité NF
• Certification ISO
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…
5. La technicité
5.1. Les notes de calcul
• dimensionnement mécanique
Étanchéité
Structurant
Section circulaire : AGHTM
Autres sections : éléments finis
• dimensionnement hydraulique
Gravitaire
Pression
Note de calcul
hydraulique :
Réseaux gravitaires :
vérification du débit
par la formule de
Manning -Strickler
Note de calcul
hydraulique :
Réseaux pression :
calcul des pertes de
charges par la
formule de Colebrook
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…
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…)
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.
Merci pour votre attention