Que ce soit pour distribuer de l'eau potable ou pour collecter les eaux usées ou pluviales, l'étanchéité du réseau est un point clé qui doit être attentivement surveillé. Pour garantir cette étanchéité et limiter les fuites ou l'apport d'eaux parasites quand le réseau est immergé, les raccords de tubes représentent un enjeu essentiel. Diverses techniques ont été mises au point pour garantir dans tous les cas de figure la continuité de l'écoulement tout en apportant une réponse industrielle au chantier.
Depuis quelques années, la chasse aux réseaux fuyards bat son plein. Si les techniques de pose ont été répertoriées comme étant l'un des maillons faibles du réseau, elles ne doivent pas faire oublier que les points de raccordement et de jonction entre deux éléments de celui-ci posent également des problèmes. « 80 % des fuites d'un réseau d'eau potable proviennent des systèmes de raccordement et de branchement », souligne François Dumez, Directeur Commercial chez Huot.
Pour Jean-Daniel Reiller, de Mannesmann Fuchs : « Ce sont les raccords et les liaisons qui font la limite d'un produit ». En effet, mal conçus ou mal dimensionnés, les raccords et branchements peuvent entraîner des perturbations hydrauliques susceptibles d'entraîner des fuites, de mauvais écoulements, une usure prématurée, voire l'obstruction complète du tuyau.
Les professionnels du béton l'ont bien compris. Depuis 25 ans, ils commercialisent des tuyaux avec joints intégrés. « Ce sont des joints spécifiques conçus en fonction du matériau et du diamètre du tuyau », explique Vincent Hémery, Président de la Fédération des industries du béton – assainissement, « Leur réalisation est précise pour qu'il n'y ait pas de rupture du fil de
Pourtant, la norme EN 805 impose aux systèmes de raccordements et de branchements une durabilité de 50 ans équivalente à celle des conduites sur lesquelles ils sont installés.
Le bon choix des raccords et branchements est difficile à réaliser devant la diversité de l'offre... Il faut savoir conjuguer plusieurs facteurs liés aux contraintes techniques, au coût du chantier et à son exploitation future. Un dilemme difficile à surmonter lorsque l'on sait que les durées d'affermage sont aujourd'hui de plus en plus courtes. Pour optimiser les coûts d'achat et de pose des équipements de réseaux, les industriels ont développé toute une gamme de raccords et branchements préfabriqués qui apportent une réponse industrielle aux besoins du chantier.
Les raccords et branchements sont installés aux endroits stratégiques du réseau comme les points de convergence ou de ramification, les changements d'orientation du tracé, le franchissement d'obstacle... « Sur les réseaux en béton, on peut tout raccorder en mettant en œuvre des joints souples via une boîte de branchement ou un regard », affirme Vincent Hémery, « là, les tuyaux doivent être plus courts pour éviter les ruptures par cisaillement au point de convergence entre le regard et la canalisation ». Le raccordement du tuyau au regard est donc un point singulier qui fait que le réseau restera ou non étanche pendant 50 ans.
Les regards aux points de convergence
La plupart des fabricants de tuyaux en béton, en PRV, en PE, en PVC proposent des regards culottes et autres raccords préfabriqués pour simplifier la pose. La technologie est mature, mais l'on assiste quand même à quelques avancées conçues pour améliorer l'étanchéité et réduire les interventions sur chantier.
En ce qui concerne le béton, Stradal propose une offre de regards d’assainissement, qui prend en compte toutes les contraintes de tracés afin de fournir une solution technique et qualitative standard ou sur mesure.
Cette offre se caractérise en standard par des regards de visite de Ø 800, 1000, 1200, 1 500, 2 000 et 2 280 mm conçus pour recevoir des canalisations du Ø 200 au Ø 1 400 mm béton, fonte, PVC, PRV. Pour s'adapter aux différentes configurations de réseaux, Stradal propose une large palette d'angulations standards préformées dont les raccordements aux canalisations béton se feront par joint intégré et par joint de branchement pour tous autres matériaux.
Au travers de sa marque Duverdier Moreau, Stradal propose également des solutions sur mesure parfaitement adaptées à tous les matériaux béton, fonte, grès, PRV, PVC... conçues à partir de choix techniques qui renforcent la durabilité et la pérennité des ouvrages.
Un de ces choix techniques réside dans l'utilisation de joints spécifiques, de manchons de raccordements propres à chaque matériau, intégrés directement lors de la fabrication afin de faciliter le raccordement entre le tuyau et le fond de regard. Tous ces joints et manchons fonte, grès... sont positionnés sur des surfaces planes et ce, quel que soit le diamètre du branchement et l’angle demandé.
Un second choix technique de Duverdier Moreau réside dans la préconisation d'un joint pré-lubrifié entre éléments de regards ; la conception « suspensive » de ce joint permet aux ouvrages préfabriqués de conserver une souplesse de colonne et donc, de sup-
Porter tous les mouvements de sol sans aucune perte d’étanchéité.
Chez Bonna Sabla, la solution HP a été développée pour s'adapter à tous les cas de figure. Réalisée en béton haute performance, elle dispose de divers éléments préfabriqués comme le tube à emboîtement sans tulipe. Cette technique autorise ainsi un appui continu de la conduite en éliminant les contraintes de pose en tranchée liées à la confection de niche. Elle facilite le réglage du fond de fouille et le respect du fil d'eau. Dans la même gamme, le regard verrouillé (par boulonnage) garantit l’étanchéité. Son élément de fond permet de proposer des angles allant de 0 à 90° par 1/8°.
Blard, quant à lui, propose sa gamme de regards de visite en diamètre 1 000 mm titulaire de la marque NF et sa gamme de boîtes de branchement composée de trois sections : 300×300, 400×400 et 600×600, également certifiée NF. Elles s’adaptent à tout type de matériau (béton, fonte, grès, PVC...) et ce, quel que soit le diamètre du tuyau à raccorder.
Un grand nombre de configurations angulaires et le joint intégré en usine sont la garantie d’un raccordement durablement étanche. Des jonctions souples supplémentaires sur mesure et “à la minute” permettent de répondre à tous les besoins d'un chantier d’assainissement.
Pour pouvoir connecter d'autres matériaux que le béton, tout en garantissant l'étanchéité de l'ouvrage, il est nécessaire de mettre en œuvre des raccords spéciaux pouvant recevoir d'autres matériaux. Il est alors recommandé de réaliser les raccordements au regard au moyen de tuyaux courts pour compenser les tassements différentiels entre le regard et la canalisation. Ce raccordement doit être souple, ce qui interdit le mortier. Ce problème est pris en compte dans la solution Bonna HP puisqu'elle peut recevoir tout type de tuyaux (grès, fonte, PVC...). Il est également résolu par HOBAS qui, pour raccorder ses tuyaux à un ouvrage en béton, a développé des dispositifs à sceller en PRV. Plusieurs dispositifs sont disponibles à choisir en fonction de l'environnement, notamment...
Raccordement du DN 80 au DN 200 sans brides ni boulons.
Tous les emboîtements se font par verrouillage intégré. Un système de joints interchangeables est proposé pour les tuyaux fonte, PVC et PE. Hawle propose aussi une gamme de brides de raccordement « système 2000 » autobutée pour les tubes PVC et PE. Elle est aussi compatible avec le nouveau PVC bi-orienté notamment en présence ou non de nappe phréatique ou de risques de tassements différentiels. Ce spécialiste du PRV, de 150 mm à 4 000 mm de diamètre en circulaire ou non, a également mis au point une série de pièces préfabriquées standard ou sur mesure en usine pour les piquages, les changements de diamètres, les regards... Et il propose en complément des assemblages mécaniques pour raccorder entre eux des tuyaux de différents matériaux.
Le développement d'éléments préfabriqués en béton, en PRV, en PE stimule les constructeurs de raccords en autres matériaux qui proposent aujourd'hui des raccords prêts à poser.
Des raccords prêts à poser
De nombreux fabricants proposent de larges gammes de raccords prêts à poser. Hawle propose par exemple depuis plus de 20 ans son système BAIO® permettant un raccordement notamment en essai PN 25 bar avec les brides standards. Dumoulin-Claval France propose également une large gamme de raccords en fonte ductile revêtus époxy. La gamme de raccords Maxifit (jonction de tubes à bouts lisses) est adaptée aux tubes acier, fonte ou PVC du DN 80 au DN 600. Bayard propose une gamme de produits de jonctions capables de convenir à la plupart des configurations d’assemblage de tuyauteries rigides pour stations de traitement, de pompage, chambres de vannes et réservoirs, du DN 50 au DN 2 000, PN 10 à PN 40.
La fabrication mécano-soudée avec un revêtement alimentaire en époxy poudre 300 µm permet d’adapter les produits à de nombreuses liaisons traditionnelles mais aussi aux montages spécifiques.
Les fondeurs tels Saint-Gobain PAM ou Electrosteel proposent également des raccords préfabriqués. C'est le cas de la gamme Klikso de Saint-Gobain PAM sortie fin 2004.
Ces raccords en fonte sont livrés avec des joints pré-montés et les garnitures d'étanchéité sont protégées par des bouchons pendant la période de stockage. Munis de poignées de préhension, ils sont manuportables, ce qui simplifie les interventions sur le chantier. Le poids a également été travaillé, avec pour résultat un allégement des pièces : un coude de 1/8 en DN 160 pèse environ 10 kg. Là aussi, l'approche multi-matériaux a été privilégiée. L'emboîtement des raccords en fonte sur un tube plastique se fait en exerçant une poussée. Le verrouillage s'effectue simplement en retirant une languette qui libère une bague en laiton, ce qui assure un verrouillage efficace et instantané sur le bout uni du tube. Le raccord, allié à une contre-bride de verrouillage à visser d'un simple quart de tour, permet de réaliser des tronçons de canalisation autobutés sans soudure ni boulon.
Fuchs se positionne également sur ce créneau. Ce fabricant de tubes en acier soudé a développé une gamme de raccords en fonte.
Prêts à poser, ces pièces à joints posés sont recouvertes d'une couche epoxy de 300 μm.
La conception préfabriquée des raccords s’est également largement développée chez les fournisseurs d’équipements conçus dans d’autres matériaux. Huot Saint-Mihiel ou encore Plasson proposent ainsi une large gamme de raccords de branchement pour les réseaux d’adduction d’eau potable.
La société Glynwed France du groupe Aliaxis propose diverses solutions pour le raccordement des tubes en polyéthylène destinés à la distribution de l’eau potable et à l’assainissement.
La première d’entre elles est une solution de soudage par électrofusion de manchons PN 16 en polyéthylène Frialen.
L’électrofusion est réalisée très simplement à l’aide d’un automate de soudage piloté par la lecture optique d’un code-barres fixé sur chacun des raccords. La gamme de raccords est l’une des plus larges du marché : coudes à 11°, 30°, 45°, 90°, tés, réductions, selles de raccordement pour la réalisation de branchements particuliers, etc. La solution électrosoudée Frialen est économique et apporte à la collectivité une réelle garantie d’étanchéité durable puisque le tube et le raccord ne font plus qu’un après l’opération de soudage. De plus, cette solution permet d’éviter la construction de massifs en béton pour le butage de la conduite.
La seconde solution proposée par Glynwed France s’appelle Push-Fast.
Il s’agit d’un système complet de tubes et de raccords en polyéthylène PN 10 et PN 16 permettant une pose rapide et fiable d’un réseau d’eau ou d’assainissement en polyéthylène. Push-Fast est une jonction à emboîtement automatique verrouillée, sans boulonnage de brides, et peut être mise en œuvre dans des conditions de chantier difficiles. La gamme de raccords est large : coudes, tés, réductions et de nombreuses pièces spéciales réalisables à partir de plans fournis par les canalisateurs.
Pour les tuyaux en grès, des entreprises comme Euro Ceramic ou Società del Gres proposent toute une gamme de coudes, de cônes d’augmentation, de raccords de piquage et de branchements préfabriqués. Chez Euro Ceramic, ces raccords sont assortis d’une série de manchons et de bagues d’adaptation pour l’assemblage de tuyaux en grès ou de tubes grès sur tubes en matières de synthèse.
Les liaisons étanches des tubes grès sur regards de visite s’effectuent par carottage et joint caoutchouc de type Forsheda.
Une étanchéité parfaite grâce aux soudures
Passage de pont, émissaire en mer, zone montagneuse… Les tubes et raccords soudés sont intéressants dans ces configurations car ils garantissent une étanchéité parfaite et supportent mieux la pression de l’eau que les autres modes de raccordement.
Pour ces cas difficiles, Bonna a mis sur le marché début 2005 un tuyau béton à âme en tôle, dont le tube médian en acier soudé est contenu dans des spires pour augmenter la résistance aux charges extérieures et à la pression intérieure.
Il est conseillé, pour ce tube qui peut être immergé, un assemblage de type joint soudé EL. Les tuyaux sont alors assemblés à terre, puis le tronçon est ensuite tiré en continu avant d’être coulé en place.
Quant à la solution proposée par Fuchs, elle est tirée de son savoir-faire en gazoduc. L’entreprise, qui commercialise du tube acier de diamètre inférieur à 500 mm, met tout son savoir-faire au service du transport de l’eau. Cette entreprise équipe l’approvisionnement des canons à neige dans plusieurs stations. Elle réalise aussi la pose de 12 km de canalisations pour le chantier de l’A86, Focatap ayant choisi le tube acier soudé pour les eaux d’exhaures et de circuits incendie car il n’y avait pas de joints.
Pour Jean-Daniel Reiller, un autre marché est intéressant pour les tubes soudés : celui des transferts d’eau. Ainsi, sur les diamètres de plus de 200 mm, le tube acier soudé entre en étroite concurrence avec la fonte verrouillée.
