L'alésage de tuyaux et l'utilisation de tuyaux en PVC à joints restreints permettent aux Municipales du Colorado d'achever le remplacement d'une ligne d'égout difficile

La ville de Fort Collins possédait une canalisation d'égout sanitaire en grès vieillissante de 4 000 pieds qui nécessitait souvent des travaux d'entretien et causait de nombreux autres maux de tête à la municipalité. Les Tuyaux présentaient plusieurs fissures et joints décalés, les anciens regards en brique se détérioraient et la canalisation était sous-dimensionnée pour répondre aux besoins croissants de la ville dans la zone qu'elle desservait. En outre, le réaménagement du quartier au fil des ans a rendu l'accès à la conduite d'égout très difficile pour l'entretien, une partie de la canalisation se trouvant désormais à moins de trois mètres de maisons résidentielles et directement en dessous de six bâtiments commerciaux et de dix maisons mobiles.

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Localisation

Fort Collins , CO

Type de projet

Maître d'ouvrage

City of Fort Collins

Entrepreneur

Connell Resources Inc & Temple Construction Company LLC

Ingénieur

Stantec Consulting Engineers

Secteurs de Marché

  • Municipales

Défi

En collaboration avec son équipe de conception, Stantec, le département des services publics a commencé à élaborer un plan de réhabilitation de la conduite d'égout qui permettrait d'acheminer de manière adéquate les débits actuels et futurs. L'ingénieur s'est également efforcé de trouver le meilleur itinéraire pour relier l'égout à un couloir qui permettrait un meilleur accès pour les agents d'entretien de la ville.

"L'accessibilité de la conduite d'égout d'origine était tout simplement épouvantable - la plupart des trous d'homme se trouvaient à des endroits inaccessibles", explique Dean Saye, chef de projet pour les services publics de la ville de Fort Collins. "Pour améliorer l'accès lors du remplacement des Tuyaux, nous avions la possibilité de détourner la conduite ou de la garder en place et d'y apporter des améliorations."

La canalisation existante présentait des pentes relativement faibles de 0,20 % et 0,40 %. Avec ces pentes minimes, le réacheminement de la conduite d'égout nécessiterait l'extension des services d'égout sanitaire existants et l'achat d'une nouvelle servitude permanente. En examinant les options, les faibles pentes combinées aux coûts de réacheminement ont conduit l'équipe de conception à déterminer qu'il n'était pas possible de réacheminer la conduite d'égout vers un alignement plus accessible. La nouvelle canalisation devra suivre l'ancien tracé.

Application

Ensemble, l'équipe s'est efforcée de trouver le moyen le moins perturbant de remplacer la conduite d'égout défaillante. La majeure partie des 4 000 pieds pouvait être remplacée par une tranchée ouverte, mais la portion de 1 600 pieds passant sous le quartier des affaires nécessitait une méthode sans tranchée qui permettrait à la nouvelle canalisation de suivre le même chemin que la canalisation existante. Plusieurs méthodes sans tranchée ont été étudiées, ce qui a permis de réduire les choix à deux : l'Éclatement Statique des Conduites et l'Alésage des Conduites. Cette dernière a été recommandée par un entrepreneur avec lequel la ville avait déjà travaillé et, compte tenu des obstacles que présentait le projet, elle s'est rapidement imposée comme la meilleure solution.

"L'alésage des tuyaux était le choix le plus réalisable, en raison des inquiétudes que nous avions concernant l'éclatement des tuyaux dans cette application", explique M. Saye. "Les bâtiments commerciaux étaient construits en parpaings et nous craignions que l'éclatement ne produise des secousses suffisamment fortes pour fissurer ou effriter leurs murs. Nous savions que l'alésage serait plus efficace dans cette situation"

L'alésage des Tuyaux est similaire à l'éclatement statique des Conduites en ce sens que la conduite hôte est fendue par une tête de coupe, cependant, les fragments de la conduite sont retirés pour permettre de tirer la nouvelle conduite au même endroit que l'ancienne. L'éclatement des Tuyaux disperse les fragments de la conduite hôte dans le sol environnant. Dans les applications d'alésage des Tuyaux, les fragments sont broyés plus finement et mélangés à un fluide de forage à base de bentonite pour créer une boue qui est évacuée par les trous d'homme. La décharge de pression qui en résulte permet d'éviter d'endommager les structures fragiles voisines ou le revêtement de surface au cours du processus d'installation. En ce qui concerne le matériau des Tuyaux, la ville a préféré le PVC à joints serrés, car il était déjà répandu dans l'infrastructure d'eau et d'égout de Fort Collins. Temple Construction a recommandé l'utilisation de Certa-Flo® (12 pouces), un tuyau en PVC à emboîtement à haute résistance doté du système de joints retenus Certa-Lok®.

Solution

Connell Resources a sous-traité l'alésage des tuyaux à Temple Construction Company LLC de Fort Collins, qui a obtenu une licence pour le système de remplacement de tuyaux lnneReam de Nowak Tuyaux Reaming Inc. pour ce travail. L'objectif était de faire passer la conduite d'égout de son mélange initial de tuyaux de 8 et 10 pouces de diamètre à un diamètre uniforme de 12 pouces afin de mieux desservir le quartier en pleine expansion. Le tuyau en PVC Certa-Flo, de Westlake Tuyaux et Raccords, est disponible en longueurs de 10 et 20 pieds, ce qui permet de construire des fosses plus petites et plus économiques. Sa couleur vert clair le rend également plus facile à voir lors de l'inspection des égouts par caméra.

"Nous devions utiliser des joints plus courts et le tuyau ne pouvait pas être fusible", explique M. Saye. "Nous avons aimé l'option des joints de tuyaux de 3 mètres, car nous n'avions pas vraiment plus d'espace que cela à disposition pour les empiler."

Le projet a été lancé et les travaux ont commencé en août 2011. Le processus d'alésage a été coordonné de manière experte afin de produire des installations de Tuyaux sans soudure et de minimiser les temps d'arrêt des services d'égouts pour les clients. L'alésage des Tuyaux a été divisé en sections en fonction de l'espace disponible le long de la ligne et, souvent, un passage en tranchée ouverte suivait une section alésée. Une petite section passant sous un passage à niveau a nécessité l'utilisation d'un marteau pneumatique. Une fois les entreprises du quartier fermées pour la journée, l'équipe de Connell Resources, composée de 15 à 18 ouvriers, a déconnecté les services d'égout des clients situés le long de la section à aléser, a retiré les regards en aval et en amont et a mis en place une dérivation d'égout pour continuer à assurer le service. Ils ont ensuite creusé des fosses d'entrée et de sortie de 30 pieds de long pour l'équipement d'alésage des Tuyaux, afin que Temple Construction puisse arriver tôt le lendemain matin et se mettre immédiatement au travail. Tout au long du projet, l'équipe de Connell Resources a utilisé diverses excavatrices. Des mini-pelles John Deere 50D et 60D ont également été utilisées pour l'enlèvement de la terre.

Avec une équipe de cinq personnes, Temple Construction a utilisé, conformément aux spécifications d'InneReam, une foreuse directionnelle horizontale Vermeer 24x40, équipée d'une tête d'alésage conique de 14 pouces à dents en carbure. Trois membres de l'équipe ont travaillé avec la foreuse et ont surveillé la pente de la ligne d'égout pendant que deux membres assemblaient les Tuyaux dans les fosses. Les forages ont été effectués à environ 5 pieds sous la surface, dans un sol argileux, avec un peu de cailloux, pour atteindre l'ancien Tuyaux d'accueil en argile, qui a été réduit en bouillie au fur et à mesure que le forage avançait. Cette opération a permis de minimiser la pression hydraulique en amont de la tête de forage.

"Nous étions préoccupés par ce qui se passerait avec les fragments de tuyaux et les autres débris ramassés pendant l'alésage - si nous avions eu un service devant nous qui n'avait pas été déconnecté, tout cela aurait pu aller dans le système d'égout et l'obstruer" A déclaré M. Temple. "Heureusement, toute la boue a été évacuée par les trous d'homme, et nous n'avons donc eu aucun problème. De plus, nous avons été impressionnés par l'efficacité avec laquelle l'alésoir a broyé l'ancien tuyau en argile. Lorsque nous avons déversé les deux premiers chargements du camion aspirateur, il ne restait plus aucun fragment de Tuyaux plus gros qu'un centime dans la boue."

À la fin de chaque alésage, l'équipe a fixé les joints du tuyau Certa-Flo de 12 pouces sur la tête de forage et le train de tuyaux a été tiré en place. L'équipe a facilement assemblé les Tuyaux, ajoutant joint après joint au fur et à mesure que le processus de tirage se poursuivait. L'équipe a utilisé des joints de 10 pieds dans les sections les plus étroites et des joints de 20 pieds ailleurs.

"Nous avons apprécié la cloche intégrale du Tuyaux Certa-Flo, qui nous a permis d'économiser une cannelure à chaque assemblage, ainsi que la possibilité d'utiliser des joints de 10 pieds et de 20 pieds", explique Temple. "Il a été facile à assembler et s'est très bien maintenu pendant les tirages

Les Tuyaux en PVC à joints restreints ont été installés pour respecter une pente à tolérance serrée de 0,39 pour cent et l'alésage a corrigé tous les problèmes de pente préexistants. Grâce à une excellente préparation et coordination, les alésages et les tirages de Tuyaux se sont déroulés sans problème et ont généralement été réalisés en 4 heures chaque jour. Une fois les inspections par caméra des nouveaux tronçons d'égouts terminées, l'équipe de Connell Resources a reconnecté les services et comblé les excavations, pour terminer à la fin de la journée de travail. Au total, les 1 600 pieds de tuyaux alésés et les 2 400 pieds de tuyaux en tranchée ouverte ont été achevés en décembre 2011.

La ville a reçu des commentaires très positifs de la part des propriétaires de maisons et d'entreprises dans tout le district. Le projet n'a entraîné que des perturbations minimes et n'a causé aucun dommage aux bâtiments commerciaux ou aux habitations.

"Dès le début du projet, nous avons commencé à en parler aux habitants du quartier et nous avons veillé à les tenir très bien informés à chaque étape", a déclaré M. Saye. "En général, ils appréciaient beaucoup ce que nous faisions, car ils bénéficiaient d'un meilleur service d'égout que celui qu'ils avaient depuis plusieurs années. Le projet ne les a pas gênés du tout et ils n'ont pratiquement rien vu"

Quant au choix de l'alésage des tuyaux, Tuyaux affirme qu'il a apporté une excellente solution à un remplacement de tuyaux difficile, mais dont le coût pourrait être prohibitif dans le cadre de projets moins exigeants.

"Nous avons obtenu exactement ce dont nous avions besoin - nous n'avons pas démoli de murs ni fissuré de dalles - mais l'alésage de tuyaux n'est pas une opération bon marché", explique M. Saye. "Nous avons payé un supplément, mais dans ce cas, cela en valait la peine. Il nous aurait suffi de fissurer un mur d'un bâtiment voisin pour que notre projet devienne beaucoup plus coûteux. Le projet a été un succès