Remplacement et abandon des canalisations d'eau potable
Remplacement et abandon des canalisations d'eau potable
1 Quelques rappels
1.1 La consultation des autres gestionnaires
2 Comment poser sans couper l'eau
2.1 Le perçage "en charge"
2.2 Principe de pose en "Nouveau lit"
2.3 Essais en Pression
2.4 Pose à l'arrachement
2.5 Les matériaux des canalisations (adducteurs)
3 Le bouclage ancienne / nouvelle
3.1 Que devient la défense incendie durant les travaux ?
4 Que faire de l'ancienne canalisation ?
4.1 Le problème de place sous chaussée
4.2 La pose en bascule et la récupération
5 L'obturation des adducteurs et tuyaux
6 Conclusions
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Préambule
Cet article est un complément à l'article N° 14 "Législation sur les travaux pour l'eau potable". Il est axé principalement sur les modalités des emplacements de pose de canalisations, le basculement d'un adducteur à un autre et des branchements ainsi que de l'abandon des anciennes canalisations .
La photo de tête d'article représente un raccordement suite à une élévation du niveau d'une chaussée de plus d'un mètre. Les modifcations de voirie sont aussi une cause de remplacement de canalisations. (On distingue la vieille conduite au fond, de couleur noire, et la baïonnette de la nouvelle canalisation située un mètre plus haut- bleue- !)
1 Quelques rappels
On entend habituellement par adducteur une canalisation principale d'amenée d'eau à gros débit. Une canalisation (ou conduite) est plus général et ne sous-entend pas réellement le diamètre.
Pour les réseaux secs il faut entendre : l'électricité (BT et MT), l'éclairage publique, le téléphone (avec lignes métalliques ou fibre optique), réseaux câblés vidéos ou numériques (coaxiaux, bifilaires ou fibre optique type FDDI).Enfin, le gaz basse pression et le dangereux réseau gaz, haute pression.
Pour les réseaux humides, il s'agit de l'eau potable, des eaux industrielles ou naturelles (beaucoup de fontaines publiques) et des réseaux d'assainissement en collecte ou en refoulement. Il faut inclure également des réseaux spécifiques à l'incendie, à l'irrigation….etc
Il y a parfois des réseaux disparates tels que les gaz divers (gaz de hauts-fourneaux), réseaux de "petit lait" des fromageries vers les porcheries pour nourrir les porcs et quelques réseaux privés parfaitement illégaux etc…
1.1 La consultation des autres gestionnaires
Avant de poser des tuyaux, il faut bien entendu consulter les autres gestionnaires de réseaux. On parle des gestionnaires de réseaux "sec" et "humides".
Dans l'optique d'un futur renouvellement de canalisation, la toute première consultation se fait par le biais d'une DR (Demande de Renseignements) Il y a une réponse officielle et souvent une réunion restreinte sur les lieux des futurs travaux entre les différents responsables de travaux. Des points de réalisation sont évoqués concernant les possibilités de prendre les emplacements sur le domaine public. (Côté le plus judicieux à utiliser par exemple).
Les dossiers techniques sont ensuite établis, les consultations lancées et beaucoup plus tard les entreprises sont retenues.
Dans l'ordre chronologique, il y a ensuite réunion sur place avec tous les gestionnaires concernés (et les représentants de la commune). Chacun apporte la connaissance de son réseau, pour éviter toute incompatibilité ou accident de détérioration d'un réseau voisin. Il y a marquage au sol préalable et/ou en séquence à cette réunion (voire pendant la réunion pour les points litigieux).
3 semaines, à un mois avant le début réel des travaux, une DICT (déclaration intention de commencement de travaux) est émise par l'entreprise adjudicatrice ou son mandataire pour informer tous les responsables de la date précise d'intervention et de la durée des travaux.
2 Comment poser sans couper l'eau
Cette question est souvent posée, car pour beaucoup de personnes, cela reste assez mystérieux. En effet comment peut-on être alimenté alors qu'il y a des trous partout et que l'on raccorde petit à petit chaque maison.
2.1 Le perçage "en charge"
Pour répondre à cela, le grand principe est de savoir raccorder un branchement sur une conduite principale qui est déjà alimentée en eau sous pression (en charge). Cela se réalise par un "collier de prise en charge" et une "vanne de prise en charge".
Le collier est serré sur la canalisation et une machine à percer est montée sur la bride de sortie de la vanne de prise en charge. Le forêt est alors passé au travers de la vanne (type boisseau ou sphère le plus souvent maintenant).
Un petit débit de fuite est nécessaire pour chasser les impuretés du perçage. Le forêt est retiré et la vanne juste fermée avant retrait complet et chasse complémentaire.
La vanne (et son collier) reste en place et devient la vanne de branchement sous bouche à clé (BAC). Elle sera le dernier rempart de sécurité d'une habitation en cas de problèmes.
Je ne parle pas des branchements avec "prise à vide" (ou sans vanne sous BAC) car ce procédé est abandonné de plus en plus par les concessionnaires sérieux. (Il a l'inconvénient d'obliger à réaliser une coupure générale pour un simple problème sur UN branchement).
2.2 Principe de pose en "Nouveau lit"
On parle souvent d'un lit de pose, car une canalisation est placée sur un lit de pose constitué de concassé 0-31.5 le plus souvent. Ce lit de pose assure l'assise de la canalisation pour éviter les contraintes mécaniques. On assimile ainsi le lit de pose à une nouvelle tranchée.
La pose d'une canalisation dans un nouveau lit, est la pose la plus courante. Elle correspond le plus souvent à la création de réseau neuf ou au remplacement d'un réseau ancien situé à une distance d'au moins 1 mètre du nouveau.
Il y a danger à creuser à moins d'un mètre d'une ancienne canalisation (en charge). Celle-ci peut en effet glisser toute seule en faisant ébouler la nouvelle fouille, et se déboîter à cause des désalignements. (Les efforts peuvent se chiffrer en tonnes de poussée).
Cette pose se réalise souvent de cette manière à ce jour pour la raison principale, que les premiers réseaux d'eau sont parvenus à l'âge de leur renouvellement. Cette méthode est la plus habituelle par la méthode du passage progressif d'une canalisation à l'autre.
Il faut trouver sous le domaine public suffisamment de place pour creuser une fouille pouvant avoir un mètre de couverture (hauteur sur la génératrice supérieure).
La hauteur de 1 mètre est nécessaire pour les régions froides, mais peut aussi varier en fonction des diamètres de canalisations, à cause des efforts dus aux petits désalignements.
On recherchera également le plus possible de longueurs droites pour limiter les pertes de charge.
Lors des coudes, ceux-ci seront immobilisés par des massifs en béton coulés sur place, et permettant d'éviter le déboîtement par les efforts dus à la pression.
La première opération consiste à poser totalement la nouvelle conduite du début à la fin, ou par tronçons si les longueurs sont importantes. Cette conduite est ensuite rincée et remplie d'eau avec adjonction de chlore à dose élevée pour des temps de contacts de l'ordre de 12 à 24 heures.
2.3 Essais en Pression
Les essais de pression sont ensuite réalisés. Ces essais sont habituellement effectués à la valeur d'une fois et demie la pression normale du lieu.
Je suis assez contre ce principe pour des pressions de réseau de l'ordre de 3 à 6 bars, car la pression d'essais est alors de 4.5 à 9 bars, ce qui n'est pas beaucoup pour un test.
Il suffit de changer quelques paramètres de distribution pour créer alors des fuites.
Je ne peux que recommander un minimum de 12 à 16 bars. Cette vision impose des massifs en béton plus importants aux coudes notamment.
La pression d'essais devra être tenue durant une heure. Cette pression d'essai est obtenue à l'aide d'une pompe manuelle, puisque le volume à injecter pour monter la pression au dessus de celle du réseau, est très faible, de l'ordre de 10 à 20 litres pour quelques centaines de mètres de canalisations.
Ce volume dépend du diamètre des tuyaux, de la nature de ces tuyaux et de leur longueur.
La température étant relativement stable à cette profondeur, n'interviendra pas pour perturber.
La suite se poursuit par le bouclage ancienne / nouvelle (voir §3 ci-après )
2.4 Pose à l'arrachement
Lorsque la chaussée est trop étroite ou qu'il y a peu d'habitations, on réalise souvent par "arrachement" de l'ancienne canalisation.
Pour ne pas priver les habitants, on les réalimente par un tuyau PEHD ("sauterelles") de petite section à même le sol (difficile l'hiver en cas de gel). Cette réalimentation du PEHD peut être réalisée à partir d'un poteau d'incendie soigneusement purgé, ou par un branchement de particulier ou une éventuelle ventouse de l'ancien réseau.
Dans ce type de pose, tout se passe ensuite comme la pose en nouveau lit, et une fois les essais de pression réalisé, le raccordement de la nouvelle conduite est alors réalisé sur le réseau amont.
Les branchements de particuliers sont alors repris un par un sur la nouvelle conduite, soit en réfection complète soit en simple raccordement suivant les cas et volontés.
2.5 Les matériaux des canalisations (adducteurs)
Il n'y a à ce jour que peu de possibilités. Il y a la fonte ductile (structure proche de l'acier) et les matières plastiques.
Les fontes grises sont abandonnées par tous à cause de leur fragilité. Seules les fontes ductiles existent sur le marché. Différentes options dont je n'oserai pas rentrer dans la discussion du bien fondé valorisent soit la protection contre la corrosion en réduisant la matière première, soit maintiennent une épaisseur importante pour assurer la longévité.
Toutes les fontes devraient normalement assurer un service d'une centaine d'années.
Les tuyaux fontes sont assemblés à joints "automatique"© ou avec brides.
(le joint automatique est une marque déposée de PAM)
A ce sujet je recommande toujours l'utilisation de joints automatiques y compris sur les coudes, mais la pose en est souvent plus délicate. Les coudes à brides avec BE sont encore très utilisés. Ces joints automatiques correctement emboîtés sont obligatoirement étanches, ce qui n'est pas le cas des coudes à brides, où l'étanchéité est obtenue par le serrage de boulons.
Ces boulons bichromatés ou parfois recouverts de PTFE (téflon) ont cependant une durée de vie, et la corrosion en vient à bout. Une petite fuite est donc toujours possible particulièrement si les terrains sont agressifs.
Les matières plastiques les plus courantes sont le PVC standard avec la variante "bi orientée" (étirement du diamètre à chaud après extrusion). L'assemblage est fait le plus souvent par emboîtement avec joints à lèvres (équivalent des joints automatiques pour la fonte).
Le PVC collé, s'il a eu son heure de gloire pour la facilité n'est plus très usité pour cause de fragilité de l'assemblage dans le temps.
La durée de vie du PVC est évaluée à 70 ans environ.
La deuxième importante matière plastique est le PEHD en couronnes ou tourets de quelques centaines de mètres de diamètre 20 à 63 ou 75 environ. Il existe aussi pour les diamètres supérieurs des tubes de 6 mètres (longueur à vérifier) dont une tulipe moulée a été soudée au miroir. Un joint automatique est alors utilisé. La durée de vie de ces produits est d'environ 100 ans.
Dans les petites sections de PEHD, pour les grandes longueurs, demandez toujours sur commande les longueurs multiples de 100 mètres dont vous avez besoin. (Cas des branchements de grande longueur)
3 Le bouclage ancienne / nouvelle
Ce paragraphe est certainement celui qui semble le plus mystérieux pour un abonné. Je reprend ce qui a été dit précédemment….La nouvelle canalisation vient d'être posée suivant le principe de pose en nouveau lit (à l'arrachement il n'y a pas ce cas). Le rinçage et les essais sous pression sont maintenant réalisés avec succès...
On vidange l'eau de désinfection et on rince la nouvelle canalisation.
On rempli de nouveau à partir d'un poteau d'incendie avec un tuyau (désinfecté) sur un nouveau poteau, ou de tout autre point pouvant donner le maximum de débit (branchement, ventouse...).
Il y a ensuite des analyses de contrôle et l'eau emprisonnée dans la nouvelle canalisation est réputée potable.
A ce moment, les deux canalisations sont opérationnelles (et sanitairement correctes).
C'est donc maintenant que la nouvelle artère va entrer progressivement en service avec les branchements qui seront raccordés ou rénovés un par un.
C'est par cette double alimentation temporaire que les abonnés peuvent être repris un par un. Chaque abonné est cependant coupé au moins une fois, le temps du basculement de l'ancienne canalisation à la nouvelle.
A l'issue de la reprise de tous les branchements et raccordements divers il y aura une coupure générale qui permettra l'abandon définitif de l'ancienne conduite et le raccordement de la nouvelle. 2 points seront en général ainsi laissés ouverts en fouille pour cette ultime réalisation.
L'absence constatée de fuites aux raccordements autorisera le remblaiement des fouilles.
3.1 Que devient la défense incendie durant les travaux ?
Suivant l'endroit où l'alimentation double est réalisée, la défense incendie sur le nouveau réseau ne sera pas opérationnelle. Par opposition l'ancienne le restera. Une remarque s'impose à ce stade qui concerne la réutilisation des poteaux d'incendie (encore en état) à replacer sur le nouveau réseau.
En général, ceux-ci seront "basculés" au moment de la coupure générale de raccordement.
4 Que faire de l'ancienne canalisation ?
Depuis l'an 2000, nous sommes environ à l'âge du renouvellement des anciennes canalisations en fonte grise ou "rapide". (Ce sont les travaux d'après guerre qui doivent être remplacés), et il y a majoritairement nécessité de poser dans un nouveau lit.
4.1 Le problème de place sous chaussée
Généralement la place sous chaussée est comptée, et deux emplacements (l'ancien et le nouveau lit de pose) sont nécessaires pour pouvoir travailler en bascule d'une canalisation à l'autre, sans priver les abonnés d'eau potable.
Faute de cela, il y a nécessité de travailler à l'arrachement, mais dans cette situation la défense incendie est mal assurée, et les infrastructures provisoires de branchements en PEHD finissent par coûter cher.
A noter que cette place sous-chaussée est un critère de coût de réalisation, car en cas de difficultés de passage, le coût des travaux augmente très vite, de même que les risques "d'acccrochages" de réseaux voisins, avec les amendes de réparation.
Chacun essaye souvent de passer "le premier". Il arrive parfois d'être obligé de reprendre des canalisations récentes pour manque de place, lorsque les évaluations n'ont pas été correctes.
4.2 La pose en bascule et la récupération
Au moment du raccordement, la vieille canalisation va donc rester en place, car creuser la chaussée pour récupérer celle-ci serait d'un coup prohibitif.
Cette canalisation ne sera arrachée généralement qu'à la 3ème pose c'est-à-dire dans 70 à 100 ans….
Les matériaux des canalisations à partir de la 3 ème pose pourront être récupérés et recyclés (fonte ou PVC le plus souvent).
C'est un point important surtout à notre époque où on commence seulement à prendre conscience que les ressources de matières premières ne sont pas inépuisables.
5 L'obturation des adducteurs et tuyaux
Comme tous les tuyaux, une canalisation AEP non utilisée ou abandonnée doit être obturée.
Lors de la récupération à la 3ème pose, la matière première sera relativement plus propre et directement recyclable.
Mais ce qui est plus important encore est que ces adducteurs sont de véritables ruisseaux capables de drainer les eaux de ruissellement ou d'infiltration, de façon très efficace.
L'obturation évitera les mélanges d'eaux diverses, limitera les vitesses de déplacement de l'eau, ainsi que les crues brutales des rivières.
Cela aura aussi un autre énorme avantage, qui sera celui d'éviter les problèmes avec les abonnés pour des regards inondés ou des inondations intérieures aux habitations.
L'étanchéité est meilleure si elle est faite avec des matériels d'adduction de qualité, mais de simples bouchons en béton et/ou en mousse expansive de polyuréthane sont aussi très efficaces car ils permettent le temps d'infiltration et empêchent les arrivées massives d'eau.
Cette obturation est à réalisée au moment des raccordements (abandon de l'ancienne canalisation et mise en service de la nouvelle) juste avant de refermer les fouilles.
Pour compléter également ce chapitre, il faut aussi envisager cette obturation pour les simples petits tuyaux de branchement qui sont laissés en terre et qui peuvent causer des "petites" inondations chez les abonnés. (Ceci est un point important et souvent négligé -à tort-)
6 Conclusions
Cet article est surtout destiné à la vulgarisation, mais intéressera les pays en voie de développement, et les étudiants.
Il représente aussi par certains côtés des erreurs à ne pas commettre, et en ce sens il peut également servir à tout bon gestionnaire d'eau potable.
Le particulier comprendra, (comme déjà évoqué dans d'autres articles), que si la douche fonctionne tous les matins, c'est qu'il y a eu des personnes des secteurs privés et publics qui ont travaillé ensemble pour son bien être, et que si l'eau coule (presque) sans coupures, ce n'est pas un simple hasard, ni un caprice de la nature.
Protégeons donc notre investissement en évitant les rejets de toutes sortes dans la nature, et en donnant une deuxième vie aux choses.
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