La Station d'épuration du S.I.G.U.A.M., située sur les territoires des communes de BOISSETTES et du MÉE (Seine-et-Marne), doit assurer le traitement des eaux usées de plusieurs communes de la rive droite de la Seine autour de MELUN et notamment celui des effluents d'une grande partie de l'agglomération nouvelle de MELUN-SÉNART. Elle est implantée en bordure du fleuve, au lieu-dit « La Prairie aux Praillons », à 3 kilomètres environ en aval du centre de MELUN.
Comme tout ouvrage similaire, elle comprend des bassins de décantation, d'épaississement, d'aération, des locaux abritant les appareils de traitement des boues, un poste de relèvement, des bâtiments pour la production d'énergie et d'air comprimé, etc., tous ces ouvrages, exécutés en béton armé, étant reliés par un réseau complexe de canalisations d'amenée et de liaison pour la circulation des effluents. Un tuyau de dérivation (by-pass) de 160 mètres de longueur environ permet de rejeter directement à la Seine les effluents non traités en cas d'interruption momentanée de fonctionnement de la station.
CARACTÉRISTIQUES DU TERRAIN
Le terrain sur lequel est située la station, d'une longueur de 400 m et d'une largeur de 160 m environ, est inclus entre la Seine et les falaises constituant les côtes du fleuve sur la rive droite ; le rapport géotechnique précisait qu'il s'agissait d'une zone alluvionnaire représentant le lit majeur du fleuve. La surface actuelle ne représentait aucunement la topographie primitive du site, considérablement modifiée par l'apport de remblais de toutes natures effectués à des époques très différentes.
On notait la présence de poches marécageuses d'importance variable (certaines atteignant plusieurs dizaines de mètres de largeur). Le niveau du sol variait de 38,80 à 40,60 NGF ; la cote moyenne des eaux de la Seine était 38,35 NGF. Le terrain était donc fréquemment inondé, du moins dans ses parties basses. La nappe phréatique en communication directe avec la Seine était au niveau des eaux de celle-ci.
En résumé, on se trouvait en présence d'un terrain :
— hétérogène, du moins dans ses couches superficielles, ce qui laissait prévoir des différences de tassements sous l'effet des charges complémentaires,
— de caractéristiques mécaniques médiocres,
— inondable (fréquence : tous les 3 ans environ).
INDICATIONS DU DEVIS PROGRAMME
Le projet initial prévoyait évidemment, pour l'assise des bassins et bâtiments, un système de fondations profondes prenant appui sur le calcaire de CHAMPIGNY, qui constitue le substratum de la région.
Pour les canalisations, il ne pouvait être question de recourir à un tel système de support. Le projet prévoyait la mise en place de canalisations en ciment, toute latitude étant laissée aux entreprises pour proposer d'autres matériaux.
Le niveau moyen du terrain autour des ouvrages devait être, après achèvement des travaux, à 42 NGF.
Il fallait donc exécuter des remblais d'importance non négligeable ; pour faciliter l'exécution des ouvrages et en particulier pour mettre le chantier hors d'atteinte des inondations hivernales courantes, une première phase de remblaiement, précédée de la purge des poches marécageuses, avait été faite dès ouverture du chantier pour porter la cote moyenne du terrain à 39,50. Cet ouvrage, qui s'enchevêtrait avec l'exécution des infrastructures des bassins et la pose des premières canalisations, compliquait notablement le calendrier d'exécution des travaux, mais devrait grandement faciliter la pose des canalisations.
Les quantités de tuyaux à mettre en œuvre étaient les suivantes (prévisions d'origine) :
Désignation | Diamètre approximatif (mm) | Longueur (m) |
---|---|---|
a) By-pass général ......................................................... | 1 200 ..................... | 156 |
b) Canalisations de liaison ................................................ | 1 200 ....................... | 77 |
1 000 ..................... | 138 | |
800 ..................... | 162 | |
c) Dérivation d’ouvrages existants ..................................... | 400 ..................... | 192 |
d) Canalisations de service ................................................. | 250 ..................... | 192 |
200 ....................... | 72 | |
160 ..................... | 360 |
EVOLUTION DE L’ÉTUDE DES CANALISATIONS
Une grande partie des canalisations de liaison devant être au-dessous de la cote 38,50, donc partiellement ou en totalité dans la nappe, l’entreprise avait prévu, dans sa proposition initiale qui respectait les spécifications du descriptif de base, de réaliser la pose de ces tuyaux à l’abri d’une série de batardeaux permettant de travailler de façon traditionnelle grâce à l’action d’un ensemble de pompes d’un débit unitaire pouvant aller jusqu’à 350 m³/heure.
Cette solution n’était pas exempte de sujétions gênantes et laissait subsister de nombreux problèmes entraînés en particulier par la mauvaise qualité des terrains dans lesquels allaient se trouver les canalisations :
- — raccordement des tuyaux aux ouvrages,
- — respect des niveaux de pose,
- — continuité des pentes.
En tout état de cause, même si la pose pouvait être correctement effectuée, le comportement dans le temps de canalisations en ciment, constituées d’éléments rigides, était incertain, compte tenu de la nature du terrain et des contraintes entraînées par les surcharges qu’il était destiné à supporter : poids des remblais, action des circulations lourdes de chantier, etc. Il était, en outre, probable qu’en plus des effets verticaux, les compressions exercées engendreraient des efforts horizontaux, eux-mêmes générateurs de déformations complémentaires sur les canalisations.
Dès le début des études d’exécution, l’entreprise fut amenée à renoncer à la solution « canalisations en ciment » et à rechercher un type de tuyaux permettant de supporter sans dommage les contraintes prévisibles tout en conservant les données fondamentales pour l’exploitation (conservation des pentes). Très rapidement l’utilisation de tubes en polyéthylène fut envisagée, en raison des avantages propres à ce matériau, qui permettaient en effet :
— Sur le plan technique :
- * grâce à la facilité de mise en place de tubes de grande longueur préassemblés, de réaliser les fouilles en tranchée, aussi bien hors nappe que dans l’eau, sans batardeaux et sans pompages (ou du moins avec des pompages réduits aux zones où des soudures et des assemblages en tranchée étaient inévitables : raccordements sur les bassins par exemple) ;
- * une pose rapide et même quasi instantanée dès que les tranchées étaient achevées et le fond d’assise réglé, avec élimination quasi totale de l’exécution des joints dans l’eau et forte diminution du risque d’éboulement des parois de tranchées ;
- * une grande souplesse à l’égard des tassements éventuels, sous réserve du respect de certaines précautions à prendre lors de la mise en place. Cet impératif était capital, en raison de la certitude où l’on était que des tassements se produiraient.
serait-ce que lors de l’exécution de la 2ᵉ phase de remblais, destinée à porter la cote moyenne de la plate-forme à 42,00 NGF.
- • l’élimination des sujétions résultant du tracé courbe des extrémités de certaines canalisations, soit à proximité des bassins, soit au déversement en Seine. Le polyéthylène permet, en effet, l’exécution de courbes sans sujétions particulières, au-delà d’un certain rayon (fonction lui-même du diamètre des tubes).
- • avec totale garantie pour la résistance aux attaques par agents chimiques aussi bien par l’extérieur (souillure de la nappe par des sels telluriens) que par l’intérieur (déversement accidentel dans les effluents d’eaux résiduelles non traitées provenant d’établissements industriels de 1ʳᵉ ou 2ᵉ catégories [blanchisseries, abattoirs, laiteries, etc.]).
- • une pose facile et sans enceinte étanche des extrémités de déversoirs en Seine (exutoire normal en aval de la station, by-pass général, by-pass intermédiaire en amont du bassin d’aération et déversement provisoire d’une dérivation d’eaux usées).
- • d’être assurés d’un excellent coefficient de glissement, d’une part, en raison de la nature du matériau et, d’autre part, par suite de la suppression de « bavures » au droit des joints à l’intérieur des tubes.
— Sur le plan économique :
- • de rester dans les limites du budget prévisionnel, le supplément de coût à l’achat des tuyaux étant largement compensé par les gains sur les temps de pose (mise en place par éléments de grande largeur sinon par canalisations entières, suppression de l’exécution des joints après pose des tuyaux, suppression quasi totale des batardeaux et surtout des pompages, ce dernier poste estimé, de façon assez empirique il est vrai, à 800 000 F environ).
- • d’éviter toute cotisation supplémentaire auprès des assurances dans le cadre de la garantie due par le constructeur pour la bonne tenue des ouvrages ; le rapport de détection des risques établi par le bureau de contrôle eut, en effet, été à coup sûr très réservé sur la sécurité offerte par la solution de base.
Après avis de la direction départementale de l’équipement, Maître d’œuvre, et du bureau de contrôle, le Maître de l’Ouvrage s’est déclaré favorable à la solution proposée (janvier 1977) et les études techniques définitives ont été entreprises rapidement en collaboration avec le fournisseur des tubes.
ETUDE TECHNIQUE DEFINITIVE
Il résultait des premières études que les tuyaux les plus aptes à répondre aux sujétions énumérées ci-dessus étaient les tubes en polyéthylène de haute densité (0,955), offrant une résistance à la traction de 240 kg/cm² au seuil du fluage pour un allongement de 16 %, et une résistance à la rupture de 350 kg/cm².
Les sujétions de mise en place étaient essentiellement fonction de leur niveau d’assise, ou de leur position par rapport aux ouvrages. On pouvait distinguer cinq grandes catégories :
diamètre (mm) | longueur (m) |
---|---|
1) Canalisations entièrement dans la nappe (ou dans le lit de la Seine) : | |
1 200 | 202 |
1 000 | 6 |
800 | 60 |
400 | 103 |
250 | 110 |
160 | 181 |
diamètre | longueur |
---|---|
mm | mètres |
2) Canalisations situées partiellement, dans la nappe ou au-dessus de celle-ci, mais toujours dans des alluvions récentes, hétérogènes, sans cohésion et très compressibles.
1200 | 5 |
1000 | 28,50 |
800 | 70 |
400 | 89 |
250 | 82 |
200 | 72 |
160 | 142 |
3) Canalisations situées sous la dalle inférieure des ouvrages en béton.
1200 | 28 |
1000 | 21 |
800 | 28 |
160 | 37 |
4) Canalisations situées au-dessus de la plate-forme réalisée en première phase.
1000 | 78 |
5) Canalisations incorporées dans les ouvrages, au coulage du béton.
1000 | 4,50 |
800 | 4 |
Plusieurs de ces différents systèmes se rencontraient généralement sur le parcours d'une même canalisation.
Le système le plus courant préconisé par le fabricant, pour la jonction des tubes, était la polyfusion : c'est le mode de jonction propre aux tuyaux en polyéthylène haute densité.
Cette opération consiste, avec un miroir chauffant, à amener les deux extrémités à une certaine température de fusion puis, par rapprochement avec une pression déterminée, obtenir une soudure.
La haute polymérisation de ce matériau permet de reconstituer intégralement le polyéthylène dans le cordon de soudure.
L’assemblage des différentes canalisations a occasionné :
- — 17 polyfusions sur le Ø 1200 mm,
- — 10 » » le Ø 1000 mm,
- — 15 » » le Ø 800 mm,
- — 15 » » le Ø 400 mm,
- — 14 » » le Ø 250 mm,
- — 4 » » le Ø 200 mm,
- — 29 » » le Ø 160 mm,
réalisées avec le matériel adapté :
- — 1 machine pour le Ø 1200 mm,
- — 1 » » les Ø 1000 et 800 mm,
- — 1 » » les Ø 400, 250, 200 et 160 mm.
La présence des trois soudeuses a permis le travail simultané sur les différentes dimensions.
Ce système ne pouvait évidemment être réalisé que sur une aire permettant le stockage et l’approche des tuyaux. Il offrait l’avantage d’obtenir, aux assemblages, des caractéristiques mécaniques très proches de celles des tubes en partie courante.
Pour les inévitables jonctions sur le site définitif, généralement en fond de fouille, il pouvait être exécuté des assemblages par soudure au pistolet électrique avec apport du matériau sous forme de granulés, au prix d’un affaiblissement acceptable de la résistance des tubes à la jonction.
La mise en place dans les tranchées ou dans les souilles pouvait se faire en continuité de la manière utilisée pour les oléoducs : le tube préalablement assemblé sur la berge étant levé et déposé dans la tranchée, ou simplement « basculé » par poussage latéral, sous réserve de respecter une longueur minimale pour la partie à double courbure de raccordement, longueur définie par une formule mathématique simple.
SOLUTIONS ADOPTÉES POUR LA MISE EN PLACE DES CANALISATIONS
Dispositions communes à tous les cas de pose.
Dans tous les cas, les tubes livrés par longueurs de 6 ou 12 m sur wagons plats en gare de Melun,
Ils étaient acheminés par camions semi-remorques jusqu'au chantier, et stockés à proximité de leur lieu de pose, parallèlement à l’axe des tranchées.
C'est sur ces emplacements qu’étaient réalisées les polyfusions destinées à constituer les canalisations dans toute leur longueur, ainsi que les tronçonnages, effectués à une extrémité, pour obtention de la longueur exacte.
La juxtaposition des tubes pour ces opérations se ferait :
- — soit par levage à la grue à tour, à l'aide de palonniers appropriés, pour les zones de stockage situées dans les aires desservies par ces engins ;
- — soit au chargeur-élévateur (type SAMBRON AM 10), mais toujours avec palonniers (l'utilisation directe des fourches ayant été proscrite, du moins pour les tubes de grand diamètre, en raison des risques de blessures occasionnées par les dents au polyéthylène) ;
- — soit par poussage sur rouleaux ou même directement sur le remblai dans le cas où la couche superficielle de celui-ci était constituée de sable sec et fin.
Pour les tubes de 800 mm et plus de diamètre, lorsqu'il était constitué des éléments de 48 ou 60 mètres de longueur, c'était évidemment la machine à polyfuser qui était déplacée.
Les opérations d’assemblage étant conduites de telle façon que les tubes, une fois soudés, puissent reposer parallèlement à leur tracé définitif, à une distance de celui-ci variable en fonction de la profondeur de pose par rapport au niveau du remblai (2 à 5 m, en général), sur des madriers ou des bastaings distants de 3 à 4 mètres.
Canalisations situées entièrement dans la nappe.
Une fois la canalisation assemblée et disposée comme il est dit plus haut, la tranchée correspondante était rapidement creusée à la pelle hydraulique équipée en « rétro », circulant dans l'axe du tracé.
Bien que la largeur au sommet atteigne parfois 3 ou 4 fois la largeur théorique nécessaire pour la pose des tubes, la rapidité d'exécution était indispensable si l'on voulait éviter le risque d’éboulements inhérent à la nature du terrain (remblai récent en partie haute et terrain hétérogène et affouillable au-dessous).
La profondeur de la fouille, définie à la nivelette, était supérieure de 0,20 à 0,30 m à la position de la génératrice inférieure du tuyau au point considéré.
Les déblais étaient en partie évacués en d'autres points du chantier (déblais de qualité médiocre) et, pour le reste, déposés en cordon parallèlement à la tranchée, du côté opposé aux tubes, à une distance suffisante pour permettre l'approvisionnement et la mise en place du matériau de blocage.
Pour assurer l'assise à la hauteur exacte en respectant la pente prévue, divers systèmes ont été essayés ; celui qui a donné le meilleur résultat consistait à immerger dans la fouille, à intervalles permettant d'assurer la rectitude du tuyau, des berceaux préfabriqués en béton armé, de courbure égale à celle du tube, la mise en place s’effectuant à la grue automotrice et la mise à niveau par apport et vibration d'agrégats et léger battage.
Une fois ces dispositions achevées sur toute la longueur, les tubes étaient simplement poussés latéralement (par 2 engins du type AM 10 en général). Ils glissaient sur les pièces en bois qui les supportent, puis sur les talus, et basculaient dans la tranchée.
La grande flottabilité obtenue pendant quelques instants avant que l'eau, pénétrant par l’extrémité la plus basse, ne vienne les lester, était mise à profit pour assurer leur mise en place longitudinale, et notamment la pénétration dans les ouvrages de raccordement, par simple tirage en va-et-vient au treuil, à l'aide de câbles et de colliers, préalablement disposés en 2 points.
Une fois lestés par l'eau et assujettis, les tubes étaient coiffés de distance en distance (à l'aplomb des berceaux) par des demi-colliers en béton destinés à vaincre la flottabilité résiduelle et à assurer leur assise sur les berceaux.
Le matériau de blocage (cailloux roulés) était alors déversé et mis en place par vibration pneumatique tout autour du tuyau, et le comblement de la tranchée était fait par le sablon déposé à proximité, à la pelle hydraulique, les demi-colliers de lestage étant en même temps enlevés.
Aux extrémités en Seine, des colliers complets étaient enfilés sur les abouts des tubes avant leur descente en souille. Une grue sur chenilles, embossée sur la berge, maintenait hors de l'eau l'extrémité de la canalisation pendant l'immersion de la partie courante.
Après exécution du remblai, la grue assurait la descente du collier le plus en aval et son glissement entre 2 paires de palplanches métalliques, préalablement battues dans le lit du fleuve et qui avaient pour but :
- — d'assurer le blocage à la bonne cote du débouché du tuyau, et de le maintenir à ce niveau en dépit des mouvements de l'eau,
- — d'assurer son blocage horizontal (le débouché étant orienté dans le sens du courant et faisant un angle de 45° avec la direction du fleuve). La courbure du tube étant donc assurée par simple maintien à l'extrémité,
- — accessoirement, de supporter les feux de balisage réglementaires.
À l'extrémité (ou aux deux extrémités) liée aux ouvrages, le remblaiement n'était pas exécuté sur une courte distance (de l'ordre de 2 mètres), ce qui permettait, avec un simple pompage de débit limité et sans qu'il soit jamais nécessaire de créer une enceinte étanche, d'exécuter sans difficulté notable, les travaux de raccordement (voir chapitre suivant).
Il faut noter que tous ces ouvrages (et notamment la pose dans le lit de la Seine), ont été réalisés sans le secours de plongeurs spécialisés.
Le contrôle des niveaux et des pentes s’effectuait au niveau optique et à la mire avant achèvement du blocage des tubes (pour les extrémités, en Seine, la mire était mise en place depuis une barque).
Suivant les recommandations du fournisseur, la pose des canalisations s'est toujours effectuée selon un tracé légèrement sinueux (pour les parties non en courbe) de façon à permettre un très léger tassement (aussi bien horizontal que vertical) sans effort de traction excessif sur les tubes.
Aux extrémités liées aux ouvrages de génie civil, outre l'adoption de dispositifs spéciaux permettant un certain débattement longitudinal (voir chapitre suivant), le tube était disposé légèrement au-dessous de sa cote de pose courante, la différence de hauteur (par l'ordre de 3 à 7 centimètres), ayant été définie approximativement, compte tenu de la charge des remblais sur chaque parcours.
Canalisations posées dans les alluvions compressibles, partiellement dans la nappe (ou au-dessus de celle-ci).
La méthode de pose ne différait de celle décrite dans le paragraphe précédent que par l'impossibilité d'assurer le positionnement longitudinal exact de la conduite par flottaison. Pour les tubes de gros diamètre, et d'une certaine longueur, il ne pouvait, en effet, être envisagé un ripage longitudinal dans la fouille, qui aurait nécessité une force de poussée importante et occasionné des risques de déchirement du polyéthylène.
On était donc généralement conduit à aménager, dans les parois, des ouvrages de génie civil où devraient venir s'encastrer les tubes, non pas des orifices, mais des ouvertures libres vers le haut. Les extrémités des tuyaux, arrimées par câbles pendant la mise en tranchée des parties courantes, étaient intégrées par la suite à la grue dans ces réservations, et on procédait après au bouchement de celles-ci.
Ceci nécessitait l'obligation de disposer sur les tubes d'un léger surplus de longueur. Les parties en excédent étaient ensuite coupées à la scie électrique portative, dans l’intérieur des bassins.
Le tronçonnage précis pour raccordement aux tuyaux, en attente en parement des ouvrages, était exécuté de la même manière.
Pour les parties hors nappe (ou sous une charge d'eau très faible), on ne disposait pas de sommiers d'appui : le réglage du fond de la forme en cailloux pouvait être fait avec une précision permettant l'appui direct des tubes.
Canalisations situées sous la dalle inférieure des bassins et réservoirs.
La mise en place s’effectuait généralement après battage des pieux, dans l'embarra des têtes (les possibilités de courbure et de contre-courbure des tubes étaient parfois fort utiles, notamment sous les ouvrages où la densité des pieux était forte).
La pose se faisait selon les mêmes principes que dans les cas évoqués plus haut, avec, en outre, l’obligation de laisser un « matelas » d’au moins 9,50 m de remblai sableux entre les tubes et le parement des têtes de pieux.
En outre, pour éviter les effets néfastes des tassements à la jonction canalisation courante/éléments incorporés dans les ouvrages, les tubes reposaient, au départ, sur un sommier solidaire de 2 pieux encadrants.
Pendant l'exécution du gros œuvre des bassins, le tube était laissé en attente à 0,50 m environ au-delà de l'aplomb des parois, le raccordement se faisant par soudure, avec granulés d’apport, après mise en tranchée de la partie courante des canalisations.
PHASE 4
MISE EN PLACE DU REMBLAI DÉFINITIF
PHASE 1
PHASE 2
PHASE 3
EN PARTANT DE LA BAGUE D’ANCRAGE
PHASE 5
ASSEMBLAGE DU TUYAU
COUPE B
PHASE 4
MISE EN PLACE DU REMBLAI DÉFINITIF
PHASE 1
PHASE 2
PHASE 3
PRÉSENTATION ET MONTAGE
PERCAGE DES 12 TROUS
MISE EN PLACE DU TUYAU
RÉSERVATION DANS L’OUVRAGE
MISE EN PLACE DES CHEVILLES
FIXATION DE LA BRIDE
12 TROUS Ø 20 POUR CHEVILLES 20 ou 25
CHEVILLE COMPACTE type Hiko M12 « HILT »
EXT.
Bride scellée
PVC souple Épisyon
Polyéthylène soudé au tuyau
450.000
340.000
Canalisations posées au niveau de la plate-forme remblayées en 1ʳᵉ phase ou à un niveau supérieur.
En fait, une seule canalisation (Ø 1 000) était dans ce cas. La pose ne posait d’autre problème que ceux nés de la coupure dans les circulations de chantier que constituait la présence de cette barrière. Les approvisionnements des tubes et leur assemblage par polyfusion se firent sur le tracé même de la conduite ; un calage fut réalisé par bourrage de sablon de chaque côté de la génératrice inférieure du tube (la plate-forme avait été préalablement réglée à la cote de la canalisation, avec une marge de quelques centimètres pour compenser le tassement ultérieur).
Le remblai définitif se fit, bien entendu, avec toutes les précautions nécessaires.
Tronçons de canalisations inclus dans les ouvrages de génie civil, et enrobés dans le béton.
Il s’agit essentiellement des tubes de prise situés au centre des décanteurs primaire et secondaire, constitués de tubes de 1 000 et 800 millimètres, disposés verticalement dans le noyau en béton formant axe de pivotement des ponts racleurs, et raccordés par soudure à des coudes à tracé polygonal, façonnés dans les ateliers du fournisseur des tubes et soudés eux-mêmes aux tuyaux enterrés au-dessous du fond des bassins (voir paragraphe ci-dessus : Canalisations situées sous la dalle inférieure de bassins et réservoirs).
Ces éléments ne sont cités, ici, que pour mémoire, leur pose et leur maintien, pendant les opérations de mise en place du ferraillage et de coulage du béton, s’apparentant plus à la technique du coffrage qu’à celle de la pose des canalisations.
POINTS SINGULIERS : COUDES ET PÉNÉTRATIONS DANS LES OUVRAGES DE GÉNIE CIVIL
a) Coudes :
Il n’y en eut que deux pour toute la station, étant entendu que l’on ne désignait sous cette appellation que les éléments de changement de direction de petit diamètre (rayon de l’ordre de grandeur du diamètre du tube), situés à la base du noyau des décanteurs, pour raccorder le tube de prise vertical à la canalisation courante.
Dans les deux cas, l’angle entre les directions d’entrée et de sortie était très voisin de 90 degrés. Les deux coudes, constitués d’anneaux de tubes tronçonnés en oblique et assemblés en atelier par polyfusion, avaient un tracé polygonal et se raccordaient exactement aux canalisations encadrantes. Là encore, le polyéthylène présente l’avantage de permettre, dans tous les cas, l’exécution de coudes de n’importe quel développement pour n’importe quel angle, du fait de la facilité de coupe et d’assemblage du matériau.
Comme il a été dit plus haut à propos des tubes situés sous les bassins, pour éviter toute élongation ou arrachement à la jonction des tubes en aval du coude, les tuyaux enterrés reposent, au départ, sur un chevêtre lié à deux pieux situés de part et d’autre. De même, dans le cas de coudes disposés horizontalement à la sortie de certains bassins, le départ du tuyau repose sur une console solidaire de la paroi en béton armé.
b) Pénétrations des tubes dans les bassins :
La production quasi certaine de tassements et mouvements du sol conduisant à des variations sensibles de la longueur totale des tubes imposait le recours, à une extrémité au moins des canalisations de grande longueur, à des dispositifs permettant d’absorber ces légères variations.
Les dispositifs de raccordement des tubes aux bassins se classent donc en deux grandes catégories :
— 1) Dispositifs d’ancrage rigide,— 2) Dispositifs de liaison permettant le débattement longitudinal du tuyau.
— 1) Dispositifs d’ancrage rigide :
1.1. Bague d’ancrage (croquis n° 1) :
Une réservation généralement de forme carrée, de dimensions supérieures de quelques décimètres au diamètre du tube, était aménagée dans la paroi du bassin, avec armatures en attente. Par ailleurs, le tube comportait, à 25/30 cm de son extrémité, une bague en polyéthylène soudée sur lui, avec quatre ou six ailettes également fixées par soudage sur la bague, formant « plots d’ancrage ».
En outre, un joint torique en néoprène enserrait le tube près de son extrémité.
Ce système s’accommode fort bien des tubes amenés en place par flottaison : comme il a été dit plus haut, la précision de mise en place était telle qu’il n’a jamais été nécessaire de prévoir un surplus de longueur de tube de quelques décimètres ou centimètres, qu’il eût fallu couper à la scie à l’intérieur du bassin, comme il est indiqué sur le croquis n° 1.
Dans le cas de tubes hors de la nappe, la réservation était ouverte vers le haut ; la précision était moins bonne ; le tube, mis en place à la grue, avait alors une surlongueur qu’il fallait couper à la scie.
Dans les deux cas, on procédait au blocage du tube, de la bague et des ailettes, avec un béton de gravillons dosé à 400 kg de ciment au m³, énergiquement vibré. Côté extérieur, une réservation en forme de coin était aménagée autour du tube et il était effectué un bourrage avec un joint genre « Etampont ».
1.2. Ancrage par collet et bride (croquis n° 3) :
Cette disposition, réputée rigide, permet un très léger mouvement du tube, en raison de l’élasticité.
PHASE 1
Réservation sans coulage.
PHASE 2
Réalisation du remblai définitif sur réservation.
PHASE 3
Coulage de la bague de liaison.
PHASE 4
Mise en place du remblai définitif.
NOTA : pour les dimensions des réservations = dito bague d’ancrage.
PHASE 1
Mise en place du manchon au coulage.
PHASE 2
Mise en place du tuyau.
PHASE 3
Réalisation du remblai définitif sur la longueur du tuyau.
PHASE 4
Découpage du tuyau.
EXT. | INT. |
Manchon coulissant en PE à découper suivant longueur voie.
du polyéthylène et surtout la plasticité du joint entre béton et collet.
Elle a été utilisée surtout lorsque le tuyau, au départ du bassin, est en réalité un coude et qu'un ancrage du type 1.1 ci-dessus n’aurait pas permis d'absorber les contraintes tangentielles.
L'extrémité du tube, composée d'un collet de diamètre supérieur de 10/12 centimètres au tuyau courant, est plaquée contre le béton avec interposition d'un joint souple en chlorure de polyvinyle par une bride en forme de couronne assujettie à la paroi par des boulons vissés dans des chevilles autobloquantes ancrées dans le béton du bassin, tous les éléments métalliques étant à l'abri de l’oxydation par traitements appropriés.
Ce système imposait :
— que l'orifice aménagé dans la paroi du bassin soit rigoureusement circulaire et d'un diamètre égal à celui du tube,
— une liaison tuyau-collet par polyfusion réalisée théoriquement dans la fouille pour obtenir la précision nécessaire. En fait, comme l'unique application de ce système sur le chantier concernait un coude, la polyfusion a été faite en usine, en même temps que la fabrication du coude, la distance du coude à la paroi du bassin étant connue.
1.3.
Nous mentionnerons, pour mémoire, la liaison par soudure avec apport de granulés entre coudes situés à la base des noyaux des décanteurs et canalisations courantes, liaison qui constitue, évidemment, un ancrage rigide. Nous avons décrit plus haut cette disposition.
Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, ces systèmes d’ancrage rigide ne peuvent exister qu’à une extrémité, au plus, des canalisations.
— 2) Dispositions permettant le débattement longitudinal du tube :
2.1. Bague de dilatation (croquis n° 2) :
Ce système, utilisé sur les tubes de gros diamètre (800 mm et plus), s'apparente au système d’ancrage rigide décrit en 1.1., dont il constitue l'adaptation pour le débattement longitudinal du tube. La bague et les ailettes d'ancrage y sont remplacées par 3 ou 4 tores en néoprène assujettis autour du tube. Compte tenu du coefficient de glissement du polyéthylène, le tube peut se débattre de plusieurs centimètres, en longueur.
2.2. Manchons en P.V.C. avec tores (croquis n° 4) :
Ce dispositif, appliqué sur les tubes de petit diamètre (400 mm et au-dessous), est une simplification du système précédent. La différence majeure réside dans le fait que le manchon en chlorure de polyvinyle est incorporé, à son emplacement exact, dans le voile en béton du bassin lors du coulage du béton. On dispose 2, 3 ou 4 joints toriques en néoprène (selon l'épaisseur du voile) avant d'introduire le tuyau.
CONCLUSION
Nous pensons que l'adoption de tuyaux en polyéthylène a permis de résoudre les nombreux problèmes que posaient, pour l’exécution des canalisations de liaison, la nature du sol et les contraintes d’exécution ; nous estimons même qu’en l’état actuel de la technique, c’était la seule solution. Nous avons précisé, plus haut, qu’en outre, elle a permis de demeurer dans les limites du budget prévisionnel.
— Maître de l’Ouvrage : S.I.G.U.A.M. (Syndicat Intercommunal du Groupement d'Urbanisme de l'Agglomération Melunaise).
— Maître d'œuvre : Direction Départementale de l'Équipement de Seine-et-Marne.
— Bureau de contrôle : SOCOTEC.
— Exploitant de la Station : Société des Eaux de MELUN.
— Mandataire commun du Groupement d’Entreprise : Compagnie Internationale des Eaux.
— Entreprise chargée du Génie Civil : MOISANT-LAURENT-SAVEY.
— Pose de canalisations : Entreprise CLAISSE.
— Fabricant des tuyaux : HOECHST.
— Fournisseur et assistant technique : FRANS BONHOMME.