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Un nouveau type de canalisation en béton

30 octobre 2002 Paru dans le N°255 à la page 143 ( mots)
Rédigé par : Philippe HENRI

Face à des exigences croissantes en matière de qualité, de fiabilité et de durabilité des réseaux d'assainissement, Bonna Sabla a développé une gamme innovante de produits constitutifs de réseaux d'assainissement offrant les meilleurs gages de fiabilité dans un souci de facilité de mise en ?uvre et d'utilisation. Explications.

La Directive européenne de 1991, transposée en France par la loi sur l'Eau du 3 janvier 1992, a contribué à renforcer singulièrement la réglementation et l'implication des collectivités locales et territoriales en matière de police des eaux. L’ensemble des filières de l’assainissement tant collectif que non collectif a par ce biais reçu une vigoureuse impulsion dont l'un des effets, et non des moindres, fut de mobiliser à tous les niveaux de nouvelles capacités d'innovation. L’enjeu n'est rien moins qu'un assainissement de qualité capable de démontrer sa fiabilité et sa durabilité, par la mise en œuvre sécurisée et facilitée de composants préfabriqués dans des sites de production dûment qualifiés.

En réponse à ces exigences croissantes en matière de fonctionnalité des réseaux d'assainissement, Bonna Sabla, à l'instar de l’ensemble de la profession, a enrichi l’éventail de ses gammes, en privilégiant les solutions innovantes les mieux adaptées aux problématiques soulevées. La recherche de solutions pratiques offrant les meilleurs gages de fiabilité dans un souci permanent de facilité de mise en œuvre et d'utilisation, a guidé notre démarche au long de ces dernières années, en accompagnement de l’évolution qualitative générale des réseaux que nous venons de souligner.

Les développements récents

En 1995, Bonna Sabla a mis au point une gamme innovante de produits constitutifs des réseaux d’assainissement, sous le label de réseaux Bonna HP. L’utilisation de bétons à hautes performances pour la confection de ces composants a permis d'élargir considérablement l’éventail des situations acceptables par les produits préfabriqués, tant sur le plan de la mise en œuvre que sur celui des conditions d’environnement et d’exploitation. L’amélioration de la compacité des bétons allant de pair avec celles des performances mécaniques des tuyaux, les réseaux Bonna HP se distinguent par un comportement très avantageux, tant en étanchéité que sur le plan de la résistance, les capacités pouvant être pratiquement doublées en regard de celles des produits traditionnels. Il était ainsi prouvé que l'utilisation pratique en fabrication industrielle de bétons HP pouvait démontrer sa pertinence jusqu’en des domaines tels que l'assainissement où elle était peu ou pas utilisée : performances élargies en étanchéité, gain de résistance vis-à-vis de l'abrasion et de la corrosion par des effluents ou milieux agressifs...

Parallèlement, les regards de la même gamme se distinguent par le mode de liaison boulonné des éléments constitutifs de la cheminée de visite, rendue ainsi par son monolithisme moins sensible aux aléas de la mise en œuvre et présentant de ce fait des

[Photo : L’appui continu de la conduite est la garantie du respect du fil d'eau]

garanties accrues de maintien de l’étanchéité en toutes circonstances. L’option de démoulage différé retenue pour la confection de ces produits (le durcissement des pièces est acquis dans les moules, et au besoin accéléré par thermomaturation) leur confère des qualités d’aspect et des précisions géométriques remarquables ; le choix de cette option est en outre compatible avec la mise en œuvre de bétons auto-plaçants dans les processus de moulage, matériau dont les qualités et avantages n’ont plus à être démontrés. Cette gamme constitue donc une réponse bien adaptée aux besoins des assainissements sensibles, dans un rapport économique parfaitement acceptable en regard des produits traditionnels, dès lors qu’on prend soin d’analyser l'impact global du surcoût de la fourniture sur la conduite du chantier dans son ensemble. Il n’en demeurait pas moins nécessaire de satisfaire parallèlement à une demande d’évolution de la part du marché sur des gammes de produits correspondant à des utilisations plus courantes. Le tuyau FILDO s’inscrit dans cette démarche.

Les qualités du béton

Ce tuyau est avant tout un tuyau en béton, et il se pare à ce titre de toutes les qualités afférentes :

  • - Robustesse : à son fût en béton, est incorporée à la fabrication une bague en polymère dont la souplesse d’emboîtement est parfaitement compatible avec la rigidité d’ensemble du produit.
  • - Indéformabilité : les sections transversales des tuyaux en béton ne sont pas déformables, ce qui constitue une garantie de respect de la capacité hydraulique du réseau ainsi constitué ; la déformation longitudinale intrinsèque de chaque tuyau est également nulle, ce qui contribue là aussi au bon comportement hydraulique des réseaux, dès lors que les assemblages sont correctement effectués.
  • - Acceptation de conditions d’installation sévères : étroitesse des tranchées, faible couverture de remblai sous chaussée, remblai de grande hauteur, environnement géotechnique difficile ; autant de situations auxquelles une conception appropriée des tuyaux en béton permet de répondre, en exploitant les performances mécaniques intrinsèquement élevées de ces produits, et indépendamment des qualités supposées des sols environnants, qui conditionnent a contrario le bon comportement des canalisations flexibles.
  • - Quasi-insensibilité aux modifications de l’environnement des tuyaux : il peut s’agir par exemple des conditions créées par l'occurrence de travaux à proximité du réseau installé.
  • - Exigences modérées en termes de remblaiement et de compactage : le remblai d’enrobage des canalisations en béton peut le plus souvent être réalisé à partir des matériaux extraits du site, et les exigences tant en granulométrie qu’en propreté sont faibles ; il est ainsi possible dans la majorité des cas de faire l'économie de coûteux matériaux d’apport. Par ailleurs, la résistance mécanique des tuyaux en béton est compatible avec le passage de compacteurs énergétiques sur les flancs et en toit de la conduite (dans le respect des recommandations réglementaires en la matière), là où des conduites plus déformables exigent d'importantes précautions pour ne pas être déformées ou déplacées de manière inadmissible.
  • - Insensibilité à l’environnement thermique : le béton ne craignant ni le chaud ni le froid, les effets de la dilatation linéaire ne sont pas à prendre en compte, et l'intime liaison de la bague en polymère la rend parfaitement solidaire du fût du tuyau.
  • - Ce tuyau permet à coup sûr le respect du fil d’eau : la singularité que constitue le collet des tuyaux traditionnels disparaît au profit d'une bague en polymère fermement assu-
[Photo : Stockage des tuyaux sur le chantier à Verdun]
[Photo : Manutention d’un tuyau FILDO à la pince]
[Photo : Le réglage de la couche d’appui est rendu simple par l’absence de colerette. Tous les ajustements sont guidés par laser]
[Photo : La mise à joint est facilitée par la couronne de poussée]

jetée au fil des tuyaux en usine. Il en résulte une extrême simplification des opérations de préparation du lit de pose, qui, combinée avec la rigidité longitudinale intrinsèque des produits, donne les meilleures garanties du respect du fil d’eau de la canalisation.

– Il simplifie grandement les opérations de déblais comme de remblais : non seulement la préparation du fond de fouille est considérablement facilitée, mais le remblayage est également simplifié puisqu'il n’est plus nécessaire de combler précautionneusement la niche de réception des tulipes des tuyaux de forme traditionnelle. L’ensemble des opérations de terrassement peuvent être ainsi commodément mécanisées, et l’économie du chantier s’en trouve améliorée d’autant, de par la limitation des interventions manuelles, coûteuses et pénalisantes en termes de délais d’exécution.

– Il possède une garniture d’étanchéité intégrée dans la bague en polymère qui constitue l’about femelle des produits. Cette particularité contribue bien évidemment à fiabiliser les emboîtements, et à limiter les interventions manuelles sur chantier ; les aléas de positionnement des garnitures d’étanchéité disparaissent de ce fait.

– L’emboîtement des tuyaux est mécaniquement buté : en fond d’emboîtement, le contact est établi entre le béton de l’about mâle et les faces de référence de la bague en polymère ; le léger recul qui suit cet emboîtement amène définitivement et automatiquement les abouts des tuyaux dans leur position nominale de fonctionnement. Il n’en reste pas moins que des déviations angulaires significatives sont rendues possibles par la souplesse particulière de ce type d’emboîtement, tout en maintenant l’étanchéité des assemblages.

Optimiser les gains de productivité

Ce nouveau tuyau est conçu pour permettre aux entreprises de pose d’optimiser les gains de productivité qu’autorisent les moyens disponibles aujourd’hui sur les chantiers, en faisant en sorte que la pose de la conduite proprement dite ne constitue plus un chemin aussi critique, et puisse être davantage mécanisée. La conception du produit dans son ensemble repose sur ce concept, puisqu’elle vise à affranchir le canalisateur du plus grand nombre d’opérations possibles ayant rapport au tuyau lui-même : intégration de la garniture d’étanchéité, suppression des niches de réception des tulipes, souplesse des emboîtements. Elle permet d’augmenter sensiblement les cadences de pose des conduites de petit diamètre, et c’est pour cette raison que ce tuyau a été développé et mis au point dans un premier temps en diamètre 300, puis en diamètre 400, et il équipe dans ces diamètres les réseaux d’eaux usées comme d’eaux pluviales.

[Photo : Cheminée de regard visitable]

Il est bien entendu disponible à la fois dans les séries classiques et dans les séries renforcées, couvrant ainsi l’ensemble des cas de charges courants. Il se raccorde aux éléments de fond des cheminées de regards par l’intermédiaire de garnitures d’étanchéité appropriées.

Il peut recevoir des branchements de diamètres compatibles avec sa géométrie, dans le respect des règles de l’art définies par les textes réglementaires en vigueur (Fascicule 70). Des selles de branchement en béton munies de joints appropriés permettent le raccordement des piquages avec les meilleures garanties d’étanchéité, dans le souci de préserver l’intégrité mécanique des tuyaux au droit du raccord (qui peut constituer un point d’affaiblissement en l’absence de selle), tout en évitant toute pénétration des branchements à l’intérieur du collecteur principal.

Des performances validées

Ces tuyaux bénéficient du marquage NF, et sont donc soumis aux épreuves de qualification prévues par le référentiel normatif. L’admission à la marque se fait au travers de tests adaptés à la géométrie et à la spécificité des tuyaux FILDO : les performances particulières de l’emboîtement sont validées par des épreuves complémentaires en regard des essais habituellement pratiqués ; ces exigences accrues confèrent à ce type de réseau un niveau de fiabilité particulièrement élevé. En outre, l’ensemble des tuyaux fait l’objet d’un test systématique en dépression d’air en sortie de chaîne de production, et offre de ce fait une garantie totale d’étanchéité.

Quelques chantiers et références

Depuis le lancement de la phase industrielle de production des tuyaux FILDO dans l’usine de Pagny-sur-Moselle (54) au début de l’année 2002, 6000 m de canalisations de diamètre 300 ont été produites et installées, constituant une part croissante de ces tuyaux livrés régionalement dans cette dimension. L’extension au diamètre 400 de la gamme est en route, et les premiers chantiers sont déjà livrés, renforçant le constat d’un accueil unanimement favorable de cette nouvelle gamme de produits d’assainissement, et constituant la première étape vers un élargissement de l’offre sur le territoire national.

Au nombre des chantiers récemment conduits, celui réalisé sur la commune de Verdun offre une illustration démonstrative des avantages que présente l’installation d’une canalisation FILDO.

Ce chantier d’assainissement séparatif réalisé en ZAC de Verdun Sud pour le compte de la Société d’Équipement du Bassin Lorrain (SEBL), marie dans une même large fouille une canalisation traditionnelle en béton armé de diamètre 500 destinée à l’évacuation des eaux pluviales, et une conduite FILDO de diamètre 300 utilisée pour collecter les eaux usées. La maîtrise d’œuvre est assurée par le bureau IDP Consult (basé à Nancy) et l’installation du réseau est réalisée par la Société Eurovia. Le réseau comprend deux lignes parallèles de tuyaux de diamètres 300 et 500, de 160 m de long, comportant également des regards de visite. La simplicité de la mise en œuvre de ce type de tuyaux est probante, et relevée par l’entreprise en charge des travaux.

Le réglage de la couche de grave fine qui constitue l’appui de la conduite est rendu simple et rapide par l’absence de tulipe et donc de niche au terrassement. Tous les ajustements sont guidés par laser ; il est à noter d’ailleurs que l’absence de collet autorise le cas échéant le réglage des niveaux à partir de la génératrice supérieure des tuyaux, ce qui peut présenter dans certaines situations un avantage appréciable.

L’emboîtement des tuyaux est rapide et offre une souplesse appréciée. Leur manutention est guidée par la matérialisation sur les tuyaux du centre de gravité, et la mise à joint est facilitée par l’emploi d’une couronne de poussée délivrée avec les produits. Cette couronne métallique est insérée dans l’emboîture femelle des tuyaux, dont elle épargne la garniture d’étanchéité en contribuant à la protéger, et reçoit directement l’appui du godet de la pelle hydraulique utilisée également en manutention et terrassement sur le chantier. Un tel appareillage permet un emboîtement parfaitement en ligne, en une seule et rapide opération.

[Photo : Stockage industriel des produits]

Le réglage fin du profil et de l’implantation de la conduite se fait par soulèvement du fût et réglage des terres (réglage en niveau) et à l’aide d’une barre à mines (réglage en plan), en une seule et brève opération.

Le remblayage de la conduite est simple et rapide, dès lors que l’économie est faite du remplissage des niches, et le compactage est conduit à l’aide d’une pilonneuse au voisinage immédiat de la conduite, au-dessus de celle-ci et sur ses flancs.

La conception particulière des tuyaux FILDO ne laisse subsister aucun doute sur la régularité de l’appui de la canalisation en fond de fouille, à la fois gage de respect du fil d’eau de l’écoulement, et assurance d’un fonctionnement mécanique harmonieux de la conduite dans le remblai, sans effet de flexion parasite préjudiciable à son intégrité. Rapidité et simplicité d’installation de ce type de réseau se conjuguent à la fiabilité et aux performances de ses composants, pour apporter à l’Entreprise comme à son client les meilleures garanties de qualité et de sécurité dans la conduite de ce projet d’assainissement.

[Photo : Conditions de chantier exigeantes compte tenu de l’étroitesse de tranchée]

Des applications multiples

Pierre moulable par excellence, le béton se prête aisément à la confection de tous types de pièces et accessoires qui servent à constituer les canalisations : la richesse de la palette des composants de réseaux réalisables en béton demeure inégalée, depuis les bouches avaloirs jusqu’aux ouvrages de traitement préfabriqués.

Construire en béton, c’est :

  • - Intégrer dans les réseaux des produits dotés de résistances intrinsèques élevées, en s’affranchissant largement des aléas liés aux performances supposées des sols d’enfouissement.
  • - S’autoriser des conditions d’installation éprouvantes, telles que rencontrées parfois en zones difficiles : terrains de piètre qualité, environnement encombré ; la robustesse des produits en béton leur permet en outre de s’accommoder sans précaution additionnelle des sollicitations souvent importantes engendrées par les engins de chantier (matériels de compactage et de terrassement).
  • - Ouvrir largement l’éventail des situations acceptables en toute sécurité : fortes sollicititations, remblai de grande hauteur, faibles couvertures sous chaussées, environnements préjudiciables : un choix judicieux des natures et dosages des composants permet de confectionner des bétons capables de tolérer tous les niveaux d’agressivité susceptibles d’être rencontrés en assainissement domestique et pluvial.

L’excellent positionnement économique de ce matériau, allié à ses qualités intrinsèques, précieuses en matière d’assainissement, en ont fait un produit de forte diffusion pour toutes les applications visant à transporter ou traiter des eaux usées ou pluviales.

Il incombe aux fournisseurs de produits de constituer une force permanente de proposition, au travers de solutions pratiques et innovantes, démarche dans laquelle Bonna Sabla s’inscrit délibérément et fortement, en poursuivant une offre volontaire de services à ses clients afin de se constituer en partenaire des constructeurs à tous les stades des projets : depuis l’aide au calepinage et au dimensionnement des réseaux, jusqu’à l’assistance technique à leur mise en œuvre et à leur réception, dans un souci constant de qualité et d’économie globale des projets.

[Photo : Compactage sur les flancs de la canalisation]
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