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INSA de Strasbourg – Spécialité Génie Civil.

TESSIER Sylvain, élève ingénieur de 5ème année.

Projet de Fin d'Etudes Réfection du réseau d'eau potable Rue de la Gare, Commune de Beaumont-sur-Sarthe (72).

Juin 2006

Sommaire

Pages PRESENTATION GENERALE........................................................................................................... 4 1. L'AVANT PROJET .......................................................................................................................... 8 1.1. L'ESTIMATION PREVISIONNELLE ................................................................................................. 8 1.2. MISE AU POINT DES TRAVAUX A EFFECTUER. ............................................................................. 9 1.3. DEMANDE DE RENSEIGNEMENTS................................................................................................ 11 1.4. SOLUTIONS ENVISAGEABLES ...................................................................................................... 14 1.4.1. PROCEDE NON DESTRUCTIF: CHEMISAGE. .................................................................................... 14 1.4.2. PROCEDES DESTRUCTIFS: ECLATE TUYAUX, REMPLACEMENT PAR EXTRACTION. ............................ 15 1.4.3. POSE EN TRANCHEE OUVERTE. ..................................................................................................... 17 1.4.4. BILAN .......................................................................................................................................... 17 2. LE PROJET..................................................................................................................................... 19 2.1. L'ENQUETE DE BRANCHEMENTS. ................................................................................................ 19 2.2. ETABLISSEMENT D'UN PLAN DETAILLE...................................................................................... 21 2.3. TRACE DU NOUVEAU RESEAU D'EAU POTABLE. ......................................................................... 21 3. HYDRAULIQUE DU RESEAU.................................................................................................... 23 3.1. MODE DE FONCTIONNEMENT DU RESEAU EXISTANT................................................................ 23 3.2. AMELIORATION DU FONCTIONNEMENT..................................................................................... 28 3.3. CHOIX DU MATERIAU .................................................................................................................. 33 3.3.1. CARACTERISTIQUES DU PVC: ...................................................................................................... 33 3.3.2. AVANTAGES DU PVC:................................................................................................................... 33 3.4. VERIFICATION DU DIMENSIONNEMENT DU RESEAU D'EAU POTABLE ..................................... 34 3.4.1. EPAISSEUR ET PRESSION NOMINALE ............................................................................................. 35 3.4.2. VITESSES MINIMALE ET MAXIMALE................................................................................................ 35 3.4.3. PRESSION .................................................................................................................................... 36 3.4.4. DETERMINATION DU DEBIT DE POINTE ......................................................................................... 36 3.4.5. PRINCIPE DE CALCUL .................................................................................................................... 38 3.4.6. RESULTATS ET INTERPRETATION .................................................................................................. 42 3.5. PROTECTION INCENDIE.............................................................................................................. 44 4. L'ASSISTANCE AUX CONTRATS DE TRAVAUX ................................................................. 49

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Sommaire (suite)

5. MISE EN ŒUVRE SUR LE CHANTIER................................................................................... 49 5.1. PHASAGE DES TRAVAUX .............................................................................................................. 49 5.2. TERRASSEMENT ........................................................................................................................... 50 5.2.1. LARGEUR MINIMALE DE LA TRANCHEE ........................................................................................... 50 5.2.2. PROFONDEUR DE LA TRANCHEE .................................................................................................... 50 5.2.3. LE LIT DE POSE ............................................................................................................................ 51 5.2.4. REMBLAIEMENT ............................................................................................................................ 51 5.3. MISE EN PLACE DES TUBES ......................................................................................................... 51 5.3.1. COURBURE ................................................................................................................................... 51 FIGURE 30: COURBURE........................................................................................................................... 52 5.3.2. BUTEES ET ANCRAGES .................................................................................................................. 52 5.4. ASSEMBLAGE................................................................................................................................ 54 5.4.1. COUPE ......................................................................................................................................... 54 5.4.2. TULIPAGE .................................................................................................................................... 54 5.5. EPREUVES DE RECEPTION ........................................................................................................... 55 5.6. REALISATION DES BRANCHEMENTS ........................................................................................... 56 CONCLUSION.................................................................................................................................... 58 RECAPITULATIF DES FIGURES .................................................................................................. 59 REMERCIEMENTS............................................................................................................................ 60

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Présentation générale

En France, 560 000 km de réseaux d'eau potable apportent l'eau jusqu'aux usagers. Mis en place pour la plupart à partir des années 1920, ces réseaux vieillissent et doivent être renouvelés car ils engendrent d'importantes pertes: sur les 6 milliards de mètres cubes puisés dans la ressource en France, seuls 4,5 milliards sont facturés (source: le Moniteur, juin 2000). Les pertes varieraient de 15 à 30%, un réseau d'un rendement de 85 à 87% étant d'ailleurs qualifié d'excellent. Le coût de la rénovation est estimé entre 1 et 2 milliards d'euros par an (source: Le Monde, septembre 2003).

Plus particulièrement, la commune de Beaumont-sur-Sarthe a décidé de remplacer une canalisation principale de son réseau d'eau potable longue de 1400 mètres, située rue de la Gare sous une route départementale, car sa vétusté était la cause de nombreuses fuites. Cette canalisation en fonte grise, de diamètre 125 mm, devra être déposée et les branchements qui s'y trouvent seront repris et accompagnés d'une pose de compteur en limite de propriété.

Réalisé entre la fin du mois de janvier 2006 et le début du mois de juin de la même année, au sein du bureau d'études techniques SO.DE.REF Développement situé au Mans et chargé de la maîtrise d'œuvre de cette affaire, le projet de fin d'études présenté ici, a pour principaux objectifs de traiter des problèmes techniques liés à un réseau d'adduction en eau potable mais aussi des étapes administratives à franchir pour que l'étude aboutisse à une réalisation concrète sur le terrain. En effet, si un ingénieur est évidemment amené à résoudre des problèmes d'ordre technique, il fait aussi partie d'un ensemble régi par des règles administratives auxquelles il faut savoir répondre pour mener à bien un projet.

Le maître d'ouvrage de ce projet est donc la commune de Beaumont-surSarthe. Cette commune est située sur l'axe Calais/Bayonne à quinze minutes du Mans ou d'Alençon par l'autoroute A11 et à deux heures de Paris. Afin de bien situer, un plan général de situation de cette commune est fourni à la page suivante (figure 1). Un plan de la situation du projet (repéré en rouge sur la carte) est ensuite donné page 6 (figure 2).

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Conformément à la convention de maîtrise d'œuvre établie entre les deux contractants que sont les maîtres d'ouvrage et d'œuvre, le dossier sera divisé en quatre éléments de mission: l'avant-projet, le projet, l'ACT: Assistance aux Contrats de Travaux et le DET/AOR: Direction à l'Exécution des Travaux/Assistance aux Opérations de Réception.

1. L'avant projet

Selon cette convention, cette mission comprend la rencontre avec les services de la commune, la mise au point des travaux à effectuer ainsi que la réalisation d'un plan permettant l'établissement d'une estimation prévisionnelle.

1.1. L'estimation prévisionnelle

Cette mission d'avant-projet a pour objectif de lancer le dossier mais sa principale difficulté réside dans le fait que tous les éléments ne peuvent être mis à la disposition du maître d'œuvre. En effet, en ce qui concerne notre affaire, aucun relevé topographique n'existait. Pour réaliser le plan sur lequel sera basée l'estimation prévisionnelle, il a donc fallu reprendre le relevé topographique d'une partie de la rue apparaissant dans un ancien dossier dont le bureau d'études avait la charge et le compléter en scannant les plans du cadastre correspondants. On trace ensuite grossièrement sous le logiciel Autocad la trajectoire de la canalisation principale et la direction des branchements. A partir de ce plan, on peut alors établir l'estimation prévisionnelle qui sera nécessaire au maître d'ouvrage pour obtenir les subventions adéquates. On liste par catégories les opérations qui seront à réaliser sur le chantier. Ces opérations sont les mêmes que celles qui apparaissent en annexe, dans le détail quantitatif et estimatif, pièce du dossier de consultation des entreprises. On attribue à chacune de ces opérations un prix en fonction des marchés similaires qui ont été passés récemment. Bien estimer dès cette étape le coût des travaux est important dans la mesure où par exemple, une sous-estimation ferait obtenir à la commune moins de subventions qu'une bonne estimation et entraînerait donc des dépenses évitables pour le maître d'ouvrage. Les quantités s'affineront au fur et à mesure de l'avancement du dossier. Mais le manque d'informations à ce stade du projet oblige à certaines précautions. En effet, si le nombre de mètres linéaires de canalisations principales (1240), le nombre de branchements (130), le nombre de mètres linéaires de canalisations secondaires (720) et donc le nombre de mètres linéaires de tranchées (1960) estimés à partir du plan seront à priori à peu près conformes à la réalité, d'autres paramètres sont beaucoup moins maîtrisés: les techniques utilisées, le nombre de robinets vanne ou 8

celui de purge par exemple ne sont pas encore connus. Une manière de parer à ces inconnues est de majorer le prix d'estimation d'un facteur de 10% pour avoir une certaine marge par rapport aux dépenses imprévues et imprévisibles. On peut aussi voir apparaître dans l'estimation une évaluation de la démolition de maçonnerie enterrée. A ce stade du projet, on ne connaît bien entendu pas si au cours des travaux, on rencontrera de la maçonnerie à détruire. Mais on donne une estimation de sa quantité et surtout de son prix afin que l'entreprise retenue pour effectuer les travaux ait donné un prix à cette prestation lors de sa réponse à l'appel d'offres et ne puisse pas facturer un prix plus élevé si on ne découvrait que lors de la phase chantier que cette opération était à réaliser.

1.2. Mise au point des travaux à effectuer.

Cette mission d'avant-projet comprend donc aussi la rencontre avec les services de la commune: il s'agit dans notre cas, du Maire de Beaumont-sur-Sarthe, de son adjoint et du responsable du service des eaux de la commune. Cette rencontre permet de prendre connaissance de la prestation désirée par le maître d'ouvrage: remplacement et dépose de la canalisation principale, pose de compteurs avec citerneaux en limite des propriétés, reprise des branchements jusqu'à ces compteurs, démarrage des travaux au cours du mois de juin. Il s'agit aussi de donner au maître d'œuvre certaines informations pour limiter le nombre de découvertes lors du chantier, comme la présence d'un puits sous le trottoir à un certain niveau de la rue de la Gare. Elle permet également d'établir clairement le rôle de chacun: la commune se charge du constat d'huissier, de l'envoi aux riverains d'un avis de passage pour le relevé des installations à leur domicile, de la fourniture des compteurs; et de se mettre d'accord sur certains points comme la présence d'un coordonnateur SPS ou encore la semaine réservée pour l'enquête de branchements. Elle représente enfin l'occasion de proposer déjà certaines solutions: obstruer les anciennes canalisations par injection d'un coulis plutôt que de les retirer… (ceci permettrait en effet d'éviter la création d'une tranchée supplémentaire et donc des coûts supplémentaires.), et de mettre en lumière certaines impossibilités de réalisations: la canalisation ne pourra pas être posée sous les trottoirs comme souhaité initialement, du fait de leur petite largeur à certains endroits, mais sous la chaussée.

NB: Le fait de ne reprendre les branchements que jusqu'en limite de propriété et de laisser le soin au particulier de se rebrancher au compteur, peut surprendre dans un premier temps. En effet, cette opération peut s'avérer coûteuse pour le particulier qui n'est pas mandataire des travaux, surtout si son bâtiment est situé en retrait de la limite de propriété et si la canalisation est défectueuse ou composée de plomb et nécessite donc d'être remplacée. Mais comme l'atteste le document présenté à la page suivante (figure 3), cette décision est conforme au Règlement du Service d'Eau de la commune de Beaumont-sur-Sarthe.

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1.3. Demande de renseignements

L'étape suivante dans cette mission d'avant-projet est de récolter le plus d'informations possibles pour préparer au mieux la prochaine mission de projet.

Dans un premier temps, il s'agit de mener une enquête auprès des concessionnaires afin de connaître la disposition des différents réseaux existants sous la chaussée et les trottoirs des rues concernées par le projet. Pour cela, il faut d'abord identifier les concessionnaires: EDF/GDF pour l'électricité et le gaz, France Télécom pour le réseau téléphonique et la Compagnie Fermière de Services Publics (CFSP) pour les eaux usées; la commune étant elle-même responsable du réseau d'eau potable.

On envoie ensuite à chacun d'eux un plan de situation semblable à celui de la page 6, une reproduction au format A3, sans échelle forcément, du plan construit à partir du cadastre, plus précis, et une demande de renseignements sur l'existence et l'implantation d'ouvrages souterrains, aériens ou subaquatiques dûment remplie. Ce formulaire dont une copie est donnée à la page 11 (figure 4), est une création du ministère de l'intérieur et de l'aménagement du territoire. Il faut noter également qu'il a fallu envoyer à France Télécom des plans à l'échelle 1/500e plutôt que le plan de format A3 car leur réponse est donnée sur des plans à l'échelle identique ou proche de celle fournie. Le résultat sera ainsi plus lisible.

Les réponses à ces demandes sont fournies sous la forme de récépissé de demandes de renseignements: fiche standard dont un exemple (celui de France Télécom) est fourni page 12 (figure 5). Ils sont accompagnés de plans de situation des ouvrages concernés à part pour EDF qui précise que les câbles de branchements (aériens ou souterrains) ne sont pas pris en compte dans leurs récépissés, ne figurent pas sur leurs plans et que sur le terrain, les branchements souterrains sont reconnaissables aux descentes de câble le long des supports ainsi qu'aux coffrets situés en façade ou en limite de propriété. Il faut donc rencontrer la personne concernée pour obtenir leurs plans à l'échelle 1/200ème.

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1.4. Solutions envisageables

Cette étape d'avant-projet est aussi l'occasion de se renseigner sur les diverses solutions techniques envisageables pour résoudre le problème posé. Ici, il s'agit de remplacer une canalisation principale en fonte grise, de diamètre ø125 mm et ses 130 branchements. Le maître d'ouvrage a diagnostiqué le remplacement de ce réseau plutôt que sa réparation ou sa rénovation. En effet, une augmentation de la quantité d'eau fournie pour la même consommation a été remarquée ainsi que des fuites en plusieurs endroits de la surface. A partir de cela, l'objectif est de proposer la solution la plus adaptée en tenant compte des critères économique et de réalisation. S'il existe plusieurs solutions pour rénover ou réparer un réseau d'assainissement (robots multifonctions, injections d'étanchement, chemisages partiel ou continu, tubages,…), peu de pratiques existent pour effectuer le remplacement d'une canalisation d'eau potable. 1.4.1. Procédé non destructif: chemisage. Le principe consiste à insérer un tube de tissu imbibé de polyester ou de résine epoxyde dans la canalisation existante, à le gonfler contre la paroi et à le traiter à la température ambiante, à l'eau chaude ou à la vapeur. Le tuyau adhère au tuyau original mais possède sa propre force structurale et est conçu pour résister à des conditions de charge variées. La rigidité du nouveau tuyau est augmentée par la force du tuyau récepteur et le sol environnant. Les raccordements latéraux sont rouverts avec un coupoir robotisé ou rouverts par derrière.

Figure 6: Schéma de principe du chemisage • Avantages: Capacité à se mouler à n'importe quelle forme de canalisation. Pas d'excavation donc pas de tranchées. Amélioration des caractéristiques hydrauliques de la conduite grâce à une diminution de la rugosité et à la suppression des variations de section.

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• Inconvénients: Mise hors service de la canalisation pendant les étapes d'installation et de durcissement. La plupart des systèmes de chemisage n'est pas prévue pour la réhabilitation de canalisations d'eau potable mais pour l'assainissement, car ces procédés n'ont pas tous obtenu l'agrément sanitaire pour le contact avec l'eau potable et ces techniques sont souvent insuffisantes pour obtenir une réhabilitation suffisamment solide pour supporter un travail sous pression. Besoin de contrôler la circulation à cause des équipements nécessaires à la surface lors de la procédure d'installation. Possibilité d'un dégagement d'une vapeur lourde et d'une odeur forte à cause du dissolvant présent dans la résine fraîche. Diminution du diamètre de la section d'écoulement (l'épaisseur de la gaine est comprise entre 3mm et 10mm). • Risques: Mesurer correctement le périmètre de recouvrement. Rétrécissement du matériel pendant le durcissement. Un fragment lâche du vieux tuyau peut tomber sur la gaine et rester emprisonné entre la gaine et la paroi pendant le gonflage. 1.4.2. Procédés destructifs: éclate tuyaux, remplacement par extraction. Les techniques destructives sans ouverture de tranchée sont fondées sur la destruction totale de la conduite dégradée et son remplacement par l'intérieur. Il s'agit du tubage après éclatement de la canalisation dégradée ("éclate tuyau") ou après son extraction.

Figure 7: Schéma de principe de "l'éclate tuyau" La technique de "l'éclate tuyau" consiste en un remplacement d'une ancienne canalisation de diamètre nominal 100 à 1000 mm par une nouvelle conduite en PVC ou polyéthylène d'un diamètre supérieur ou égal. Un marteau éclateur alimenté par air comprimé et tracté à son extrémité est introduit dans la conduite. Des ailerons articulés en tête du marteau actionnés par un circuit hydraulique, permettent de 15

pulvériser l'ancienne canalisation et repoussent les débris dans le terrain environnant. Une canalisation en polyéthylène haute densité (PEHD) est posée immédiatement dans le sillage de l'éclateur. L'assemblage se fait ensuite de façon mécanique ou par soudage. • Avantages: Conservation de la position de l'ancienne conduite. Possibilité d'augmenter la section de la conduite. Réduction des nuisances du chantier. • Inconvénients: Difficultés dans les zones réparées antérieurement, pour les branchements particuliers ou pour les protections en béton. Nécessité de repérer les coudes avant les travaux. Besoin de déconnecter la canalisation du réseau. • Risques: La mise en place de l'éclate tuyau entraîne un soulèvement du sol en place même si le diamètre installé n'est pas différent de celui du diamètre détruit: des phénomènes de dilatation, compression, cisaillement et fracturation du sol en place ont été mis en évidence. Risque pour l'environnement de la conduite (chaussée, autres réseaux).

La technique de remplacement par extraction permet de substituer une nouvelle conduite en PEHD, fonte ductile ou PVC à une ancienne canalisation qui est extraite. Une unité hydraulique d'extraction est installée, un câble est passé à l'intérieur de l'ancienne conduite jusqu'à une tête de tirage sur laquelle est ancrée la nouvelle canalisation. Le premier tronçon est extrait et simultanément éclaté, puis le coin d'éclatement est déplacé sur le tronçon suivant.

Figure 7: Schéma de principe du remplacement par extraction

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• Avantages: Conservation de la position de l'ancienne conduite. Possibilité d'augmenter la section de la conduite. Réduction des nuisances du chantier. Extraction du sol de l'ancien matériau. • Inconvénients: Réalisation d'une excavation tous les 10 ou 30m ou au droit de chaque branchement. Puits d'accès nécessaires. Longueur d'extraction limitée. • Risques: Interférences avec le milieu (autres réseaux, sol) 1.4.3. Pose en tranchée ouverte. Il s'agit de la méthode traditionnelle dont la mise en œuvre est régie par le fascicule 71 du Cahier des Clauses Techniques Générales. Cette solution est généralement préférée à une technique de réhabilitation si l'état de l'ouvrage en place interdit toute intervention ou si le coût se révèle moins important. Un soin particulier doit être apporté au choix des matériaux et à la qualité de la pose pour limiter les risques de dégradation. • Avantages: Pose d'un ouvrage neuf selon les règles de l'art. Simple à mettre en œuvre en milieu dégagé. Souvent plus économique en coût direct à moins de deux mètres de profondeur: audelà des mesures adaptées (blindage, étayage, talutage) sont à prévoir. Maintien en service provisoire de l'ancien ouvrage ou dérivation par maillage. Applicable pour tous diamètres et toutes pressions. • Inconvénients: Gêne occasionnée par ce type de travaux. • Risques: Risque de coûts indirects importants en milieu urbanisé. 1.4.4. Bilan La rencontre, à ce niveau d'avancement de l'affaire, d'un chef de division d'une entreprise de canalisation régionale a permis le chiffrage des différentes solutions présentées ci-dessus: Les prix suivants sont sans réfections provisoires ni définitives de tranchée mais comprennent la mise en place de GNT 0/31,5 sur toute la hauteur de la tranchée.

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• solution double tranchée: Une tranchée pour la pose de la nouvelle conduite PVC puis une deuxième tranchée pour le retrait de l'ancienne conduite fonte (2ème temps). Estimation HT: 280 000 € • solution simple tranchée: On laisse l'ancienne conduite dans le sol. Estimation HT: 230 000 € • solution par éclatement: Cette solution n'est pas viable car elle nécessite l'ouverture d'environ douze puits de travail pour l'éclateur (2.00ml*1.50ml), plus 140 trous de 1.20*1.20 pour les branchements, ainsi que la mise en place de conduite provisoire sur le trottoir par tronçon de 300ml et reprise de tous les branchements sur cette conduite provisoire. L'éclatement est une technique qui est valable pour des conduites d'eau potable sur de grands linéaires sans branchements ou sur des réseaux d'assainissement à grande profondeur. Elle apporte aussi des économies quand on éclate des tuyaux en amiante ciment. On évite ainsi les plans de retrait, la mise en décharge agrée, les risques sur le personnel…

La technique avec tranchée sera donc retenue pour notre projet. Il reste à choisir entre les solutions double et simple tranchée. La solution double tranchée est moins avantageuse que la solution simple tranchée, mais elle est à priori celle souhaitée par le maire pour déposer la canalisation existante. Donc pour ne pas aller à l'encontre de ce souhait initial mais pour remplir le rôle de conseiller du maître d'ouvrage, il faudra prévoir la solution double tranchée en option lors de l'élaboration du dossier de consultation des entreprises. Elle pourra ainsi toujours être retenue par le maître d'œuvre si celui-ci la juge encore meilleure.

La mission d'avant-projet s'achève par la remise au maître d'ouvrage d'un dossier en trois exemplaires comprenant une note de présentation, le plan de situation à l'échelle 1/500ème divisé en plusieurs tranches et l'estimation prévisionnelle sur laquelle n'apparaît que les coûts des sous parties (généralités, réseau d'eau potable, tranchées et fourreaux). Cette remise marque aussi la possibilité de facturer au maître d'ouvrage la phase avant-projet de l'étude.

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2. Le projet

Toujours selon la convention de maîtrise d'œuvre, cette mission de projet comprend, après validation de l'avant projet, le lever des installations à reprendre chez les particuliers, l'établissement d'un plan détaillé reprenant chaque branchement et d'une estimation des travaux.

2.1. L'enquête de branchements.

Elle a été précédée d'un repérage au détecteur des bouches à clef sur la chaussée: ce qui permet d'avoir une idée de l'emplacement des compteurs chez les particuliers en connaissant la position du branchement à la canalisation principale. Mais la chaussée ayant connu plusieurs rabotages au cours des années, certaines d'entre elles avaient disparu. Accompagné du responsable du service des eaux de la commune, il a fallu entrer chez chacun des 130 particuliers pour prendre une photo du compteur et en relever la position dans la propriété afin d'établir ensuite un relevé des installations, qui aidera l'entreprise retenue pour effectuer les travaux, à réaliser le carnet de branchement devant apparaître dans le dossier de récolement (un exemple de fiche en est donné page suivante; figure 9). Cette opération de porte-à-porte a duré trois jours: ce qui représente la moitié du temps initialement envisagé pour ce travail. Le facteur qui a facilité cette tâche est la grande proportion de personnes retraitées parmi les abonnés et qui étaient donc présentes à leur domicile. Mais cette enquête sur le terrain et en présence de la personne la plus habilitée à répondre aux questions concernant le réseau d'eau potable dans ce secteur, a permis d'appréhender certaines subtilités du dossier inconnues jusqu'alors: la principale information est l'augmentation du nombre d'abonnés par rapport à ce qui était prévu car d'une part, la canalisation dessine une boucle au niveau d'une place et que d'autre part, les habitants de la rue qui se situe dans le prolongement de celle de la Gare mais qui appartient à la commune voisine, payent leur abonnement à la commune de Beaumont-sur-Sarthe et doivent donc bénéficier du changement de la canalisation.

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Commune de Beaumont-sur-Sarthe Mise en conformité du réseau d'eau potable rues Louatron, de la Gare et Beaumont Dossier n°05-11-XXX

Enquête de reprise de branchement AEP

Branchement n°: 72 Nom du propriétaire: Nom(s) du (des) locataire(s): M. SEMON Serge Adresse:

63, rue de la Gare 72 170 Beaumont-sur-Sarthe

Description du branchement existant: Diamètre: 24/32 Nature: PVC Photo:

Diamètre du branchement à créer: 24/32 Observations: au niveau du 3ème portail.

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2.2. Etablissement d'un plan détaillé.

Le support de cette étape de projet diffère de celui de l'étape d'avant-projet. En effet, au lieu d'utiliser le cadastre comme précédemment, on scanne et on recolle sous le logiciel Autocad les plans EDF obtenus, qui sont à l'échelle 1/200ème, nettement plus précise. Il s'agit ensuite d'y reporter les informations collectées: tracé des réseaux France Télécom réalisé à partir de plans obtenus directement à l'unité régionale des réseaux Maine Anjou basée au Mans, qui sont plus exhaustifs que ceux reçus en réponse à la demande de renseignements auprès des concessionnaires. Ils fournissent même aussi des informations sur le réseau unitaire d'eaux usées et pluviales que l'on recoupe avec celles obtenues auprès de la C.F.S.P. On trace ensuite le réseau d'adduction en eau potable existant à partir des informations données par le service des eaux de la mairie et celles obtenues sur le terrain lors de l'enquête de branchements: position précise des branchements, disposition des vannes séparatives, diamètre des canalisations concernées…

2.3. Tracé du nouveau réseau d'eau potable.

Une fois toutes ces informations reportées, il s'agit de les utiliser au mieux pour créer le nouveau réseau d'eau potable. Le tracé de la nouvelle canalisation principale dépend de plusieurs paramètres: •

position des réseaux existants: la nouvelle canalisation doit être disposée à au moins 40 cm des réseaux d'eaux usées, de basse tension et de gaz. Une coupe transversale de la chaussée est alors utile. Un exemple en est donné à la page suivante (figure 10).

NB: Le cas est particulier ici puisque l'ancienne canalisation, qui doit être déposée, fait aussi partie des réseaux existants. En effet, dans le phasage des travaux que l'on détaillera plus loin, elle sera encore en service lors de la pose de la nouvelle canalisation. •

faisabilité technique par l'entreprise retenue pour effectuer les travaux: passage des engins, possibilité de réaliser une tranchée d'une largeur égale au diamètre de la canalisation à poser ou à déposer plus 30 cm de chaque côté, minimum.

•

De plus, la canalisation est traditionnellement posée à une profondeur d'environ 1.10m pour qu'elle soit mise hors-gel. Elle ne doit donc pas y croiser d'autres réseaux.

Sur le plan apparaîtront donc le tracé de la canalisation, son diamètre et la position des vannes (cf. annexes). Pour bien maîtriser ces deux derniers paramètres, il s'agit de respecter la logique hydraulique du réseau existant. 21

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3. Hydraulique du réseau

3.1. Mode de fonctionnement du réseau existant.

Il existe deux grands types de réseau d'adduction d'eau potable: le réseau maillé et le réseau ramifié. Dans notre cas, il s'agit d'un maillage: l'eau provient du château d'eau et alimente les rues concernées par le projet ainsi que d'autres rues adjacentes par un système de boucles reliées ou fermées par des vannes séparatives. En cas de dysfonctionnement sur un tronçon de ce réseau, la possibilité existe d'en alimenter certaines portions par un autre maillage dont l'eau est issue d'une source, nommée le Souci, plus lointaine que le château d'eau. Le principe général de fonctionnement du réseau d'eau potable de la commune est représenté à la page suivante (figure 11). Un schéma plus précis présentant la canalisation à remplacer ainsi que les vannes séparatives intervenant dans son fonctionnement, est fourni page 26 (figure 12).

Une fois le principe du réseau existant exposé, il est intéressant d'en modéliser le fonctionnement: c'est ce qui est fait sur les schémas suivants numérotés de 1 à 4 (figure 13). On y suppose un problème successivement sur quatre portions de la canalisation existante (en vert). La portion est isolée par les vannes séparatives concernées, que l'on ferme alors. L'arrivée de l'eau pour alimenter les autres portions de la canalisation est représentée par un trait rouge (la légende correspondante est fournie page 27).

On remarque que les portions isolées sont longues et que souvent le système de vannes n'empêche pas que des abonnés résidant dans des rues adjacentes au tronçon isolé doivent être privés d'alimentation en eau potable alors qu'ils ne sont pas concernés par le problème intervenu.

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3.2. Amélioration du fonctionnement.

L'objectif est donc double: • diminuer les portions entre les vannes séparatives ; • disposer des vannes séparatives de manière à ce que les rues adjacentes soient alimentées en eau potable en cas de problème sur une portion de la canalisation objet des travaux. On aboutit à la solution présentée sur les schémas numérotés de 5 à 11 (figure 15). Les différences notables avec le fonctionnement actuel sont: • Augmentation du nombre de vannes ; • Les rues adjacentes peuvent toutes être alimentées en cas de problème sur n'importe quel tronçon de la canalisation prinicipal. • Suppression de la boucle au niveau du début de la première rue: elle est remplacée par une antenne reliée par une vanne fermée à la maille alimentée par le Souci et par une vanne ouverte à la canalisation principale objet des travaux. Cette modification permet une nouvelle possibilité d'alimentation par le Souci et d'éviter la présence d'eaux mortes ou stagnantes qui sont un vecteur de développement des bactéries. • On ne conserve qu'une possibilité d'alimenter la canalisation principale par le Souci au niveau de la dernière rue adjacente: l'autre étant inutile. • La dernière vanne séparative est située au niveau du changement de côté de la chaussée par la canalisation: elle permet en plus de ne pas avoir une dernière section trop longue entre les vannes.

figure 14: Légende N.B.: Le chemin suivi par l'eau depuis la source est modélisé par un trait rouge aux endroits posant problème. En cheminement normal, il n'est pas représenté. La canalisation prend de plus schématiquement la couleur de la source de l'eau qui y circule.

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3.3. Choix du matériau

La canalisation actuelle est constituée de fonte grise. On la remplacera par une canalisation en PVC de type Lucoflex à joint PN 16. PN désigne la pression de service admissible, en bar, pour le transport de l'eau à 20°C.

3.3.1. Caractéristiques du PVC: Masse volumique: ρ = 1,4g/cm3 Résistance à la traction ≥ 45 MPa Module d'élasticité en traction: E= 30 000 kg/cm2 Résistance à la flexion = 85 MPa Allongement à la rupture ≥ 80 % Coefficient de fluage = 0,5 3.3.2. Avantages du PVC: Le PVC, avec une densité de 1,4g/cm3, est un matériau particulièrement léger en comparaison avec d'autres matériaux employés en canalisation. L'utilisation du PVC permet donc, pour des applications identiques, de choisir des tubes considérablement plus légers. La légèreté du PVC permet de réduire les coûts de transport et de manutention des tubes. En effet, une manutention aisée de ces tubes entraîne un gain de temps certain et peut éviter de faire appel à des moyens de levage lourds et coûteux.

Exemple: • Poids d'un tube en PVC de type Lucoflex à joint PN 16 de diamètre extérieur 125 mm et de longueur L=6 m: Poids = ρ*2*π*R*e*L= 1,4*2*π*(12,5/2)*0,926*600 =30545g =30,5 kg. Le calcul de l'épaisseur e est précisé plus loin. • Poids d'un tube de mêmes caractéristiques mais en fonte =105 kg. Le PVC est un isolant électrique. Ainsi, la résistivité d'un tube en PVC est plus élevée que celle de tubes d'autres matériaux: 2.1015Ω.cm contre 1.10-4Ω.cm pour la fonte. Ce matériau est par conséquent insensible aux courants vagabonds, et aucune corrosion par électrolyse n'est à craindre. Les tubes en PVC peuvent donc être utilisés dans des sols de toute résistivité. En particulier, cette propriété permet aux canalisations en PVC d'être raccordées sur des éléments d'autre nature sans risque de réaction électrolytique.

33

Les tubes en PVC ne nécessitent aucun revêtement intérieur ni extérieur, évitant ainsi tous les risques liés à la présence de ces revêtements: décollement, fissuration, usures, corrosion… Les coupes de tubes sur chantier sont simples et sûres. Elles ne nécessitent pas l'application d'une couche uniforme de produit anticorrosion sur la tranche du tuyau. La question de l'étanchéité des réseaux est cruciale: le coût des pertes d'eau, de la pollution causée par des fuites ou par des infiltrations et des réparations de conduites est directement lié à l'étanchéité. Or, de nombreuses propriétés du PVC procurent une étanchéité remarquable; par exemple, une emboîture Lucoflex PN 16 à joint AS est testée en laboratoire à 52 bar pendant une heure. La souplesse des tubes et raccords PVC, ainsi que le système de jonction par joint d'étanchéité ou par collage, permettent aux canalisations de résister sans risque de casse ni de fissuration. Ces propriétés, liées à la qualité des joints, garantissent l'étanchéité des réseaux. La garantie du bon comportement à long terme des tubes en PVC peut s'appuyer sur la satisfaction apportée par les conduites en service depuis plusieurs décennies. Les canalisations PVC sont conçues pour une durée de service minimale de 50 ans. La plus ancienne référence connue de réseau d'eau potable PVC en service dans le monde, située près de Berlin, n'a subi aucun dommage depuis sa mise en service en 1936. En fin de vie, les tubes en PVC ne se décomposent pas et ne libèrent dans le terrain aucun des adjuvants qu'ils contiennent (stabilisants, lubrifiants,…).

3.4. Vérification du dimensionnement du réseau d'eau potable

Sur la figure 12 apparaissaient les zones construites desservies par la canalisation. On peut remarquer que, du fait de la proximité de la rivière de la Sarthe, ces zones ne sont pas amenées à s'étendre dans un avenir proche: on peut dès lors supposer que le dimensionnement de la canalisation existante sera conservé pour celle à créer. La canalisation actuelle a un diamètre extérieur nominal de 125 mm. Puisque le fonctionnement quotidien avec ce diamètre convient au service des eaux de la commune, il sera à priori conservé. Mais il est intéressant de vérifier que ce dimensionnement est suffisant pour subvenir aux besoins des usagers et pour convenir aux différents règlements en vigueur. Pour cela, on procèdera en plusieurs étapes: on définira les paramètres limitants de l'étude et on vérifiera ensuite que le dimensionnement de la canalisation ne les dépasse pas.

34

3.4.1. Epaisseur et pression nominale L'épaisseur minimale des tubes est déterminée par la formule de Lamé: e = P* DN 2*σ + P avec: P = 1,6 MPa, pression intérieure. DN = 125 mm, diamètre extérieur nominal du tube. σ = 10 MPa, contrainte de calcul dans la paroi d'un tube de DN ≤ 125 mm. Cette dernière valeur est fixée par la NF T 54-016, et est égale à 12,5 MPa pour des tubes de DN › 140 mm. D'où une épaisseur de la paroi du tube: e = 9,26 mm. N.B: Cette formule relie l'épaisseur à la pression nominale. Elle permet de vérifier que l'épaisseur d'une canalisation de diamètre nominal 125 mm présentée dans les catalogues techniques des fournisseurs, résiste à la pression de 16 bar souhaitée. 3.4.2. Vitesses minimale et maximale La conservation de la qualité de l'eau est facilitée par une réduction du temps de séjour dans le réseau. S'il n'est pas envisageable d'avoir une valeur unique pour l'ensemble des réseaux d'une commune, il convient toutefois d'assurer une vitesse minimum de l'eau de 0,01m/s selon l'office international de l'eau, en deçà de laquelle la stagnation entraîne des problèmes de dépôts et d'entartrage. La fermeture de la circulation du liquide dans une canalisation entraîne une surpression momentanée (appelée coup de bélier) qu'il faut prendre ne compte dans le choix du tube. Cette surpression peut être évaluée grâce à l'abaque établi à partir de la formule d'Alliévi, correspondant à une fermeture presque instantanée de la circulation du liquide dans la conduite. Analytiquement, la surpression se calcule de la manière suivante: •

Calcul de la célérité "a" de l'onde se propageant dans la canalisation

a=

10* g *10 3 48.4 + K'* D e

avec: K' = 106/E. D = DN-2*e = 125-2*9,26 = 106,48 mm, diamètre intérieur du tube. e = 9,26 mm, épaisseur du tube. D'où: a = 476,7 m/s. •

Calcul de la surpression

Les coups de bélier provoquant les surpressions les plus importantes correspondent à une fermeture rapide de la circulation de liquide. Dans ces conditions, la surpression est calculée par la formule d'Alliévi: Pour T ≤ 2L , ∆H = ± a*V a g 35

Avec T le temps de fermeture L la longueur de la conduite ∆H la différence de pression en mètre de colonne d'eau g = 9,81 m/s2, l'accélération de la pesanteur V la vitesse du liquide dans la canalisation avant la fermeture de la circulation du liquide en m/s. Afin de vérifier la tenue du tube Lucoflex PN 16 à la surpression provenant du coup de bélier, il suffit que la relation: P+∆P ‹ 2*PN dans laquelle P est la pression et ∆P la surpression, soit valable. Or, l'épaisseur des canalisations est calculée de manière à ce que: P ≤ PN = 16 bar donc il suffit de vérifier que: ∆P ‹ PN = 16 bar soit: ∆H = ± a*V ‹ 160 m. g On obtient la vitesse maximale correspondante de 3,29 m/s. Ainsi le dimensionnement de la canalisation de notre réseau d'eau potable ne devra engendrer que des vitesses comprises entre 0,01 m/s et 3,29 m/s pour éviter que l'entartrage ou les coups de bélier ne viennent le détériorer. 3.4.3. Pression Un autre critère pour que le dimensionnement soit jugé satisfaisant est que la pression en tout point du parcours soit suffisante: que ce soit, par exemple, le plus éloigné du château d'eau ou le plus haut du parcours. Dans notre cas, le bâtiment le plus élevé ne dépasse pas trois étages. La pression minimum résiduelle au robinet sanitaire le plus défavorisé doit en effet être proche de 1 bar. La pression à la sortie du château d'eau est environ égale à 3 bar. Il s'agit alors de calculer les pertes de charge dans le réseau. 3.4.4. Détermination du débit de pointe Le réseau doit être dimensionné pour subvenir aux consommations les plus importantes. Celles-ci interviennent, selon une étude du service des eaux de la commune, entre 6h et 8h le matin et vers 21h30 le soir. Cette même étude relève une consommation de 30m3 par an et par habitant. On retiendra pour les calculs, la valeur usuelle de 150L par jour et par habitant, qui est plus défavorable. Pour un foyer de trois personnes*, on aura donc un débit de 450L par jour, soit une moyenne de 18,75L par heure. En supposant que l'ensemble de ces 450L est consommé seulement au cours des heures de pointe du matin, il vient un débit de pointe de 0,0625L/s, soit six fois la moyenne de 18,75L/h. Ainsi on considérera pour les calculs que chaque foyer prélèvera 0,0625L/s simultanément. A noter toutefois trois cas particuliers: la future cantine, une maison de repos et un restaurant dont on fixera le débit de pointe chacun au quintuple de celui d'un foyer. * Une étude dont un extrait est donné page suivante (figure 16), recense 1,87 habitant par abonné dans les communes rurales du département de la Sarthe. Cette même étude, menée par la FNDAE, retient le dimensionnement des réseaux comme points faibles des réseaux d'alimentation en eau potable du département de la Sarthe. 36

37

3.4.5. Principe de calcul Il existe des logiciels pour dimensionner les réseaux d'adduction en eau potable. L'idée ici est de vérifier à partir des connaissances que possède un élève-ingénieur en 5ème année de Génie Civil, que le diamètre de la canalisation engendre des vitesses et des pressions suffisantes pour satisfaire aux besoins de tous les usagers. Pour cela, il faut notamment intégrer la position de la canalisation objet des travaux dans l'ensemble qu'est le réseau d'eau potable de la ville de Beaumont-sur-Sarthe. Ceci oblige à certaines hypothèses (nombre d'abonnés sur les canalisations en amont ou en aval de celle objet des travaux,…) et à des simplifications. Mais il s'agit, à partir d'un simple fichier Excel, de retrouver des résultats hydrauliques assez proches de la réalité. •

On divise le réseau en plusieurs tronçons comme indiqué sur le schéma suivant. On décide de suivre la disposition des vannes séparatives.

Figure 17: Segmentation de la canalisation principale • • •

Pour chaque tronçon, on recense le nombre de branchements qui s'y trouvent, à l'aide de l'enquête de branchements réalisée précédemment. On multiplie ce nombre par le débit de pointe d'un branchement déterminé au 3.4.4. On obtient alors le débit de pointe (en L/s) dans le tronçon uniquement. On additionne au fur et à mesure les débits trouvés dans les tronçons de la canalisation principale objet des travaux puisque, par exemple, le débit dans le tronçon 12 doit être suffisant pour alimenter ce tronçon et le suivant…

38

•

On calcule alors la vitesse correspondante (en m/s) dans chaque tronçon, par la relation suivante: 4* Q V= 2 π* D

avec: Q le débit cumulé en m3/s D le diamètre intérieur de la canalisation en m. •

A partir de cette vitesse, on peut déterminer le nombre de Reynolds: Re=V * D

ν

avec: ν la viscosité cinématique de l'eau. On prend: ν (10°C) = 1,308.10-6 m2/s On obtient des valeurs du nombre de Reynolds comprises entre 13713 et 170736. Or le coefficient de rugosité absolu, qui correspond à la hauteur maximale des aspérités de la surface intérieure, vaut pour le PVC: ε = 0,001 mm. N.B.: Etant donnée la surface "idéalement lisse" du PVC, cette valeur est particulièrement faible comparée par exemple au coefficient de la fonte revêtue de mortier ciment, qui vaut 0.03 mm. La relation suivante est donc toujours vérifiée: Re≤ 23 =1863910.

ε

•

D Ainsi le régime dans la canalisation est bien toujours turbulent lisse et le coefficient de perte de charge régulière λ se calcule par la formule de Blasius: λ = 0.3164 Re-1/4

•

Ce coefficient se retrouve dans l'expression des pertes de charges linéaires (qui sont les pertes d'énergie du aux frottements de l'eau sur les parois de la conduite): Jlin =

λ* L*V

2

2* g* D

où L est la longueur du tronçon en m. On obtient ainsi la valeur des pertes de charges régulières dans chaque tronçon.

N.B.: A ce stade des calculs, on peut vérifier les résultats grâce à l'abaque fournie à la page suivante (figure 18). A partir du diamètre intérieur et du débit, on trouve la vitesse correspondante et les pertes de charges régulières, qu'il faut multiplier par la longueur du tronçon pour retrouver les valeurs du tableau Excel données plus loin.

39

40

•

A ces pertes de charges régulières s'ajoutent les pertes de charges singulières qui, comme leur nom l'indique, sont dues aux singularités du parcours de l'eau dans la canalisation, c'est-à-dire les vannes, les coudes ou encore les tés. Elles s'expriment par la relation suivante: J sin g =ξ* V

2

2* g

On pose: ξ=0,24 pour une vanne intermédiaire (assimilé à un clapet d'arrêt pour un diamètre nominal de 125 mm) ; ξ=0,4 pour un coude (fixé à 45°) ; et ξ=0,4 pour un té (dérivation aux arêtes vives à angle droit avec un rapport entre le débit circulant dans le tronçon principal et celui du tronçon adjacent, supérieur à 3). •

On décompte le nombre d'éléments nécessaires dans chaque tronçon en fonction du tracé de la canalisation et on en déduit les pertes de charges singulières dans chacun d'eux.

Ces calculs sont reportés dans un classeur Excel que l'on présente à la page suivante (figure 18: vitesses et pertes de charges pour un débit de pointe, ø 125 mm).

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Calcul de la vitesse et des pertes de charges dans le réseau d'eau potable

débit de pointe (L/s):

tronçon 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

0 0.0625

longueur diamètre épaisseur branchement débit de pointe débit cumulé (m) (mm) (mm) (U) (L/s) (L/s) 185 125 9.26 1.5 1.5 19 190 125 9.26 18 1.125 2.625 140 125 9.26 12 0.75 3.375 370 63 4.67 10 0.625 4 200 125 9.26 19 1.1875 5.1875 280 63 4.67 20 1.25 6.4375 185 125 9.26 1.375 7.8125 17 430 63 4.67 23 1.4375 9.25 60 125 9.26 14 0.875 10.125 140 63 4.67 10 0.625 10.75 90 125 9.26 2.75 13.5 39 150 125 9.26 17 1.0625 14.5625 145 125 9.26 12 0.75 15.3125 300 140 9.30 70 4.375 19.6875 500 160 9.62 80 5 24.6875

vitesse (m/s) 0.168 0.295 0.379 0.276 0.583 0.553 0.877 0.635 1.137 0.276 1.516 1.635 1.720 1.70 1.59

Re 13713 23997 30853 11336 47423 22673 71420 26074 92560 11336 123413 133127 139983 157861 170736

λ 0.0292 0.0254 0.0239 0.0307 0.0214 0.0258 0.0194 0.0249 0.0181 0.0307 0.0169 0.0166 0.0164 0.0159 0.0156

pertes de charges vanne linéaires (m) (U) 0.072 1 0.197 1 0.225 1 0.807 1 0.683 2 2.054 1 1.294 3 4.028 1 0.661 2 0.305 1 1.640 1 3.120 3 3.293 2 5.674 15 6.96 15

té (U) 0 1 0 0 2 0 3 0 1 2 2 1 0 10 6

coude pertes de charges (U) singulières (m) 4 0.0026 0 0.0028 3 0.0103 1 0.0024 4 0.0489 1 0.0098 1 0.0893 0 0.0048 1 0.0827 0 0.0040 2 0.2114 2 0.2567 0 0.0710 5 1.3886 10 1.2587

N.B.: Les tronçons apparaissant en vert correspondent à la canalisation objet des travaux. Les tronçons apparaissant en bleu correspondent aux canalisations secondaires des rues adjacentes. Les tronçons numérotés 0 correspondent aux canalisations en amont de celle objet des travaux par rapport au château d'eau. Les chiffres soulignés dans la colonne branchement signalent que l'un des branchements du tronçon correspondant est particulier: il s'agit d'un hotel, d'une maison de repos ou d'une cantine.

42

Une fois tous ces résultats obtenus, il s'agit de déterminer la pression existante en chaque point dont on connaît la vitesse. Pour cela, on applique la formule de Bernoulli, qui traduit la conservation de l'énergie le long d'une ligne de courant: 2

p + v1 1

ρ* g 2* g

+ z 1=

p + v2 2

2

ρ* g 2* g

+ z 2 + ΣJlin + ΣJ sin g

avec: ∑Jlin la perte de charge linéaire dans le tronçon i (en m) ∑Jsing les pertes de charge singulière dans le tronçon i (en m) vi la vitesse à l'entrée du tronçon i (en m/s) vi+1 la vitesse à la sortie du tronçon i (en m/s) g = 9.81 m/s2 ρ la masse volumique de l'eau (= 1000 kg/m3) Pi la pression à l'entrée du tronçon i ( en Pa = N/m2) zi l'altitude du point i (en m) D'après ce qui précède, on connaît les vitesses, les pertes de charges linéaires et singulières. On détermine l'altitude des points désirés sous le logiciel CartoExplorer qui regroupe les cartes IGN de la France. A partir de la pression à la sortie du château d'eau (= 3 bar) et par itération, on détermine la pression à chaque entrée de tronçon à l'aide de la formule ci-dessus. 3.4.6. Résultats et interprétation

tronçon 0 0 1 2 3 5 7 9 11 12 13

longueur (m) 500 300 145 150 90 60 185 200 140 190 185

x 0 500 800 945 1095 1185 1245 1430 1630 1770 1960 2145

altitude NGF (m) 82 81 79 77 75 75 76 77 71 71 70 69

z (m) 13 12 10 8 6 6 7 8 2 2 1 0

vitesse (m/s) 1.59 1.70 1.720 1.635 1.516 1.137 0.877 0.583 0.379 0.295 0.168 0.016

j lin (m) 6.96 5.674 3.293 3.120 1.640 0.661 1.294 0.683 0.225 0.197 0.072

j sing (m) 1.2587 1.3886 0.0710 0.2567 0.2114 0.0827 0.0893 0.0489 0.0103 0.0028 0.0026

p/w (m) 30.00 22.76 17.70 16.35 14.99 13.19 11.47 9.11 14.39 14.15 14.96 15.88

pression p (bar) 3.00 2.28 1.77 1.63 1.50 1.32 1.15 0.91 1.44 1.42 1.50 1.59

z+p/w (m) 43.00 34.76 27.70 24.35 20.99 19.19 18.47 17.11 16.39 16.15 15.96 15.88

E (m) 43.13 34.91 27.85 24.48 21.10 19.25 18.51 17.13 16.39 16.16 15.96 15.88

Figure 20: Pressions pour un débit de pointe, ø 125 mm La valeur minimale de pression obtenue vaut 0,91 bar: très proche de la valeur minimale autorisée et dont l'écart avec cette valeur sera mis sur le compte des approximations. Le réseau semble alors bien dimensionné. p On peut ensuite tracer les lignes topographique z=f(x), piezométrique z + = f(x) ρ* g 2

p et la ligne d'énergie E = z + + v = f(x) . (figure 21) ρ* g 2* g

42

Lignes piezométrique et d'énergie 50 45 40

hauteur (en m)

35 30 25 20 15 10 5 0 0

500

1000

1500

2000

distance au château d'eau (en m) topographie du terrain

ligne piezométrique

43

ligne d'énergie

2500

3.5. Protection incendie. Six poteaux incendie sont alimentés par la canalisation principale: les deux premiers qui apparaissent sur le schéma de la page suivante (figure 22) sont alimentés par des canalisations ne faisant pas l'objet de travaux mais dont le champ d'action s'étend sur les premiers logements des rues concernées par ces travaux. Parmi ces six poteaux, deux feront l'objet d'un changement du fait de leur âge de service ou de leur sous-dimensionnement et le dernier est à créer: en effet, un restaurant et une entreprise sont situés à proximité. A part cela, le dispositif antiincendie est satisfaisant par sa disposition puisqu'il respecte les 200 mètres maximum qui doivent séparer une habitation d'une source d'eau suffisante (60m3/h et un bar de pression) et qu'un poteau est situé sur le trottoir devant chaque établissement recevant du public. Mais la source d'eau est-elle vraiment suffisante ? Pour répondre à cette question, on simule un incendie sur la portion la plus défavorable de la canalisation (déterminée après plusieurs essais): une consommation de 16,67 L/s est ajoutée à une consommation des foyers minimale (0,001 L/s) dans le fichier Excel établi précédemment. Les résultats des vitesses et des pertes de charge sont donnés par le tableau de la page 46 (figure 24). Les résultats de pression apparaissent dans le tableau ci-dessous:

tronçon 0 0 1 2 3 5 7 9 11 12 13

longueur (m) 500 300 145 150 90 60 185 200 140 190 185

x 0 500 800 945 1095 1185 1245 1430 1630 1770 1960 2145

altitude NGF (m) 82 81 79 77 75 75 76 77 71 71 70 69

z 13 12 10 8 6 6 7 8 2 2 1 0

vitesse (m/s) 1.10 1.47 1.899 1.898 1.896 1.890 1.886 1.881 1.878 1.877 1.875 0.016

j lin (m) 3.65 4.382 3.920 4.050 2.426 1.608 4.939 5.316 3.710 5.029 4.887

j sing (m) 0.6014 1.0335 0.0866 0.3459 0.3308 0.2287 0.4126 0.5097 0.2539 0.1127 0.3233

p/w (m) 30.00 26.70 23.22 21.21 18.81 16.06 13.22 6.87 7.05 3.08 -1.06 -5.09

pression p (bar) 3.00 2.67 2.32 2.12 1.88 1.61 1.32 0.69 0.70 0.31 -0.11 -0.51

z+p/w (m) 43.00 38.70 33.22 29.21 24.81 22.06 20.22 14.87 9.05 5.08 -0.06 -5.09

Figure 23: Pression pour incendie, ø=125mm N.B.: Réellement, des pressions négatives n'existent évidemment pas. Il faudrait reprendre les calculs en fixant la valeur minimale obtenue (-0,51 bar) à 0. Dans ce cas, on n'aurait plus de débit suffisant. Mais cela traduit que le diamètre 125 mm ne convient pas en cas d'incendie.

44

E (m) 43.06 38.81 33.40 29.39 24.99 22.24 20.40 15.05 9.22 5.26 0.12 -5.09

45


défense incendie(L/s): débit de pointe (L/s):

tronçon 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

16.67 0.001

longueur diamètre épaisseur branchement débit de pointe débit cumulé (m) (mm) (mm) (U) (L/s) (L/s) 185 125 9.26 16.694 16.694 19 190 125 9.26 18 0.018 16.712 140 125 9.26 12 0.012 16.724 370 63 4.67 10 0.01 16.734 200 125 9.26 19 0.019 16.753 280 63 4.67 20 0.02 16.773 185 125 9.26 0.022 16.795 17 430 63 4.67 23 0.023 16.818 60 125 9.26 14 0.014 16.832 140 63 4.67 10 0.01 16.842 90 125 9.26 0.044 16.886 39 150 125 9.26 17 0.017 16.903 145 125 9.26 12 0.012 16.915 300 140 9.30 70 0.07 16.985 500 160 9.62 80 0.08 17.065

vitesse (m/s) 1.875 1.877 1.878 0.004 1.881 0.009 1.886 0.010 1.890 0.004 1.896 1.898 1.899 1.47 1.10

Re 152612 152777 152886 181 153151 363 153535 417 153874 181 154367 154523 154632 136191 118020

λ 0.0160 0.0160 0.0160 0.0862 0.0160 0.0725 0.0160 0.0700 0.0160 0.0862 0.0160 0.0160 0.0160 0.0165 0.0171

pertes de charges vanne linéaires (m) (U) 4.887 1 5.029 1 3.710 1 0.001 1 5.316 2 0.001 1 4.939 3 0.003 1 1.608 2 0.000 1 2.426 1 4.050 3 3.920 2 4.382 15 3.65 15

té (U) 0 1 0 0 2 0 3 0 1 2 2 1 0 10 6

coude pertes de charges (U) singulières (m) 4 0.3233 0 0.1127 3 0.2539 1 0.0000 4 0.5097 1 0.0000 1 0.4126 0 0.0000 1 0.2287 0 0.0000 2 0.3308 2 0.3459 0 0.0866 5 1.0335 10 0.6014


46


défense incendie(L/s): débit de pointe (L/s):

tronçon 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

16,67 0,005

longueur diamètre épaisseur branchement débit de pointe débit cumulé (m) (mm) (mm) (U) (L/s) (L/s) 185 140 9,30 16,79 16,79 19 190 140 9,30 18 0,09 16,88 140 140 9,30 12 0,06 16,94 370 63 4,67 10 0,05 16,99 200 140 9,30 19 0,095 17,085 280 63 4,67 20 0,1 17,185 185 140 9,30 0,11 17,295 17 430 63 4,67 23 0,115 17,41 60 140 9,30 14 0,07 17,48 140 63 4,67 10 0,05 17,53 90 140 9,30 0,22 17,75 39 150 140 9,30 17 0,085 17,835 145 140 9,30 12 0,06 17,895 300 140 9,30 70 0,35 18,245 500 160 9,62 80 0,4 18,645

vitesse (m/s) 1,451 1,458 1,463 0,022 1,476 0,044 1,494 0,051 1,510 0,022 1,533 1,541 1,546 1,58 1,20

Re 134628 135349 135831 907 136993 1814 138677 2086 140160 907 142325 143007 143488 146294 128947

λ 0,0165 0,0165 0,0165 0,0577 0,0164 0,0485 0,0164 0,0468 0,0164 0,0577 0,0163 0,0163 0,0163 0,0162 0,0167

pertes de charges linéaires (m) 2,648 2,745 2,035 0,010 2,951 0,025 2,789 0,048 0,922 0,004 1,420 2,386 2,320 4,966 4,26

vanne (U) 1 1 1 1 2 1 3 1 2 1 1 3 2 15 15

té (U) 0 1 0 0 2 0 3 0 1 2 2 1 0 10 6

coude pertes de charges (U) singulières (m) 4 0,1936 0 0,0681 3 0,1542 1 0,0000 4 0,3137 1 0,0001 1 0,2590 0 0,0000 1 0,1460 0 0,0000 2 0,2163 2 0,2279 0 0,0574 5 1,1925 10 0,7180


47

Le diamètre de 125 mm n'étant pas satisfaisant, on reprend les calculs avec un diamètre de 140 mm, qui est la valeur normalisée suivante. Il vient alors les résultats des tableaux précédent (figure 25) et suivant (avec un débit de consommation des particuliers de 0.005 L/s):

tronçon 0 0 1 2 3 5 7 9 11 12 13

longueur (m) 500 300 145 150 90 60 185 200 140 190 185

altitude NGF (m) 82 81 79 77 75 75 76 77 71 71 70 69

x 0 500 800 945 1095 1185 1245 1430 1630 1770 1960 2145

z 13 12 10 8 6 6 7 8 2 2 1 0

vitesse (m/s) 1,20 1,58 1,546 1,541 1,533 1,510 1,494 1,476 1,463 1,458 1,451 0,016

j lin (m) 4,26 4,966 2,320 2,386 1,420 0,922 2,789 2,951 2,035 2,745 2,648

j sing (m) 0,7180 1,1925 0,0574 0,2279 0,2163 0,1460 0,2590 0,3137 0,1542 0,0681 0,1936

p/w (m) 30,00 25,97 21,82 21,44 20,83 19,19 17,13 13,08 15,82 13,63 11,82 10,08

pression p (bar) 3,00 2,60 2,18 2,14 2,08 1,92 1,71 1,31 1,58 1,36 1,18 1,01

z+p/w (m) 43,00 37,97 31,82 29,44 26,83 25,19 24,13 21,08 17,82 15,63 12,82 10,08

E (m) 43,07 38,10 31,94 29,56 26,94 25,31 24,24 21,19 17,93 15,74 12,93 10,08

Figure 26: Pression pour incendie, ø=140 mm La pression est cette fois conforme aux règles de défense incendie en vigueur. On vérifie alors le fonctionnement de ce nouveau dimensionnement en période de pointe.

tronçon 0 0 1 2 3 5 7 9 11 12 13

longueur (m) 500 300 145 150 90 60 185 200 140 190 185

x 0 500 800 945 1095 1185 1245 1430 1630 1770 1960 2145

altitude NGF (m) 82 81 79 77 75 75 76 77 71 71 70 69

z 13 12 10 8 6 6 7 8 2 2 1 0

vitesse (m/s) 1.59 1.70 1.323 1.258 1.166 0.875 0.675 0.448 0.292 0.227 0.130 0.016

j lin (m) 6.96 5.674 1.766 1.674 0.880 0.354 0.694 0.367 0.121 0.106 0.039

j sing (m) 1.2587 1.3886 0.0420 0.1519 0.1251 0.0490 0.0528 0.0289 0.0061 0.0016 0.0015

p/w (m) 30.00 22.76 17.76 17.96 18.14 17.17 15.78 14.05 19.66 19.53 20.43 21.39

pression p (bar) 3.00 2.28 1.78 1.80 1.81 1.72 1.58 1.40 1.97 1.95 2.04 2.14

z+p/w (m) 43.00 34.76 27.76 25.96 24.14 23.17 22.78 22.05 21.66 21.53 21.43 21.39

Figure 27: Pression pour de débit de pointe, ø=140 mm Les vitesses obtenues sont comprises entre 0,13 et 1,7 m/s, évitant ainsi l'entartrage et les coups de béliers recalculés pour cette nouvelle valeur. Finalement, on retiendra que pour dimensionner un réseau d'eau potable, le paramètre déterminant est la défense incendie. Celle-ci nous obligeant à suggérer un diamètre de 140 mm au maître d'ouvrage.

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E (m) 43.13 34.91 27.85 26.04 24.21 23.21 22.80 22.06 21.66 21.53 21.43 21.39

4. L'Assistance aux Contrats de Travaux

D'après la convention de maîtrise d'œuvre, cette dernière étape d'étude avant la phase de suivi des travaux comprend l'élaboration des documents suivants: • détail quantitatif et estimatif • bordereau des prix unitaires • cahier des clauses techniques particulières • cahier des clauses administratives particulières • acte d'engagement • règlement de la consultation nécessaires au montage du dossier de consultation des entreprises. Ces documents sont établis en fonction de l'étude menée précédemment et en tenant compte évidemment de la réalisation sur chantier présentée au chapitre suivant. Une copie de ces documents est fournie en annexe, ainsi que les plans qui serviront de base aux entreprises pour répondre à l'appel d'offres. Celui-ci sera à procédure négociée: les entreprises posent dans un premier temps, leur candidature en exposant leurs références par voie postale ou électronique. Si celles-ci sont jugées satisfaisantes par la commission d'appel d'offres, les entreprises concernées seront autorisées à déposer une offre, qui sera examinée par la commission suivant deux critères: la valeur technique des prestations, appréciée au vu du contenu du mémoire justificatif et explicatif, et le prix des prestations.

5. Mise en œuvre sur le chantier

5.1. Phasage des travaux • • •

Ouverture d'une tranchée pour mettre en évidence le premier tronçon (1) de la canalisation existante ainsi que de plusieurs tranchées pour les branchements correspondants. Ouverture d'une deuxième tranchée pour permettre la pose du tronçon (1') de la nouvelle canalisation. Création d'une vanne intermédiaire sur la canalisation (0) en service, qui alimente la canalisation à déposer (1), au niveau de la future canalisation (1'). 49

• • • • • • • • •

Pose du tronçon (1') par tubes de 6 mètres de long, ou moins si besoin, raccordés entre eux par la méthode explicitée au 5.4. Fin du premier tronçon (1') ainsi crée par une vanne et raccordement provisoire au second tronçon (2) de la canalisation existante. Mise en pression du tronçon (1'). Création des branchements présents sur ce tronçon (1') au niveau des existants, depuis la canalisation (1') posée jusqu'au compteur, comme précisé au 5.6. Réalisation des essais sur le tronçon (1') (cf. 5.5.). Repiquage des anciens branchements sur les nouveaux compteurs pour ceux qui ne posent pas de problème (plomb, vétusté,…). Mise en service du nouveau tronçon (1'), qui alimente ainsi le tronçon (2). Dépose de l'ancien tronçon (1). On réitère le processus avec le tronçon suivant (2).

5.2. Terrassement

5.2.1. Largeur minimale de la tranchée La tranchée doit être suffisamment large pour y permettre un travail aisé des ouvriers, tout en respectant les valeurs minimales autorisées. Ainsi la largeur minimale L de la tranchée en fond de fouille sera égale au diamètre nominal DN de la canalisation, augmentée de chaque côté d’une valeur d=0,35m.

Figure 28: Largeur de la tranchée 5.2.2. Profondeur de la tranchée La profondeur de la canalisation doit permettre la mise hors gel et il est en général préconisé un mètre minimum. Comme le module de rigidité des tubes LUCOFLEX pression retenus ici est très élevé (par exemple, le tube LUCOFLEX Φ140 de PN 16 a un module de rigidité de 60kN/m2) il est inutile de vérifier la tenue aux charges extérieures de la canalisation, telles que le poids des terres ou les charges roulantes.

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5.2.3. Le lit de pose Pour l’adduction et la distribution d’eau, le lit de pose a une hauteur minimale de 10cm et est constitué de matériaux propres 0/10 contenant moins de 10% de fines (particules inférieures à 80 microns), la terre naturelle convenablement tamisée servant en général à cet effet sauf lorsque la tranchée se situe en zone humide, et qu’un lit drainant doit être constitué sous la canalisation, par exemple, en réalisant le lit de pose avec des matériaux de granulométrie comprise entre 5 et 30 mm. 5.2.4. Remblaiement Le remblaiement de la tranchée est constitué de plusieurs couches de matériaux, comme représenté sur le schéma ci-joint :

Figure 29: Remblaiement 5.3. Mise en place des tubes

5.3.1. Courbure Chaque élément doit être descendu sans heurt dans la tranchée, présenté dans l’axe de l’élément précédemment posé, emboîté, réaligné puis calé. Il est possible de réaliser des courbes à grand rayon avec des tubes LUCOFLEX. Le rayon minimal admissible dépend du diamètre du tube utilisé et du mode d’assemblage (collage ou joint d’étanchéité). Les arrivées et les départs sur les appareils doivent se faire sur une longueur droite d’au moins 750 mm de long. Dans notre cas (DN=140mm et à joint d’étanchéité), on a Rmini = 42 m. Il est recommandé de plus de disposer les tubes consécutifs en respectant une déviation angulaire au niveau de leur jonction de 2° au maximum.

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Figure 30: Courbure 5.3.2. Butées et ancrages Le transport de liquide sous pression rend nécessaire la disposition de butées ou d’ancrages particuliers. Les butées ont pour rôle d’empêcher le déplacement et la détérioration de la canalisation lors des changements de direction. Ce sont des massifs de béton qui permettent de répartir la force de poussée du fluide sous pression sur le terrain environnant. Ces massifs sont dimensionnés de façon à supporter l’action des coups de bélier, comme indiqué sur l'abaque de la page suivante (figure 32). L'exemple est donné pour un coude à 60° de diamètre 200 et de pression maximale de service de 6 bars. On trouve qu'il faut mettre en place un massif de poids 2900 kg minimum, soit environ 1,3 m3 de béton.

Figure 31: Butées

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Les ancrages sont des massifs de béton permettant d’éviter le glissement d’une canalisation posée avec une pente importante. Ces ancrages sont disposés dans le terrain en dessous des emboîtures de la canalisation.

5.4. Assemblage

L’assemblage des tubes en PVC (entre eux ou avec un raccord PVC) peut se faire par deux méthodes (le choix dépendant des tubes assemblés et de leur utilisation) : collage ou joint d’étanchéité. Le fascicule 71 du Cahier des Clauses Techniques Générales, qui régit la pose des conduites d'adduction en eau potable, stipule que l’assemblage par joint d’étanchéité est obligatoire pour les conduites supérieures à 50 mm. La mise en œuvre est ainsi facilitée dans le cas de travaux au fond d’une tranchée inondée, sous une « pluie » de terre ou d’agrégats. De plus, la canalisation obtenue est plus souple et travaille dans d’excellentes conditions. 5.4.1. Coupe Il est facile de couper un tube en PVC pour lui donner la longueur souhaitée. La découpe est faite à l’aide d’un coupe tube ou d’une meule de chantier pour les diamètres supérieurs à 100 mm. L’extrémité du tube coupé doit ensuite être chanfreinée à 15° à l’aide d’une râpe ou d’une chanfreineuse. Le chanfrein doit respecter des côtes indiquées approximativement : 7 mm pour un diamètre de 140 mm. Le tube ainsi préparé sera alors assemblé à un autre élément de canalisation comme le serait un tube neuf. 5.4.2. Tulipage Les tubes destinés à être assemblés à l’aide d’un joint d’étanchéité présentent en leur extrémité femelle une tulipe particulière. Thermoformée, cette tulipe est munie d’une gorge dans laquelle sera placé le joint dès la fabrication. Pour un diamètre nominal de 140 mm, le diamètre maximal de la tulipe est de 186 mm.

Figure 33: Tulipage Le joint d’étanchéité est un joint élastomère : la gamme AS spécifique à la conduite de fluide sous pression, sera retenue ici. Il s’agit d’un joint à double lèvre, assurant une étanchéité parfaite du réseau à la pression comme à la dépression et efficace

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pour la tenue aux pressions externes (7 bar pour un tube de PN16). Il bénéficie de plus de l’attestation de conformité sanitaire.

Figure 34: Joint d'étanchéité AS 5.5. Epreuves de réception

L’essai d’étanchéité d’un réseau d’adduction d’eau potable est pratiqué conformément au fascicule 71. Les conduites sont éprouvés au fur et à mesure de l’avancement des travaux et avant raccordement définitif sur le réseau existant en service. La longueur des tronçons ne doit pas en règle générale, dépasser 500 mètres. Les épreuves de tronçons de conduite sont normalement effectuées après remblaiement de la tranchée. Sinon des cavaliers sont mis en place sur la canalisation. D’après le fascicule 71, la pression d’épreuve dans le tronçon de conduite en place "est égale à la pression maximale de calcul du tronçon majorée des effets du régime transitoire. L’amplitude maximale du régime transitoire est déterminée en tenant compte du dispositif de protection (anti-bélier,…) éventuellement installé." La pression d’épreuve appliquée est, en général, prise à la pression maximale en service majorée de 50%. Après une mise en pression préalable de 5 minutes, faite à la pression d’épreuve, il est procédé à l’ouverture des purges disposées à l’autre extrémité du tronçon d’essai par rapport au manomètre, afin de vérifier qu’il n’existe aucun obstacle (robinet vanne fermé) à la montée en pression sur la totalité du tronçon éprouvé. La pression est rétablie par la suite à la pression d’épreuve, toutes précautions étant prises pour éviter les coups de bélier. Pour cela, le réseau sera rempli lentement, à un débit inférieur ou égal à 10% du débit normal. N.B.: Entre chaque remplissage, l’air de la canalisation doit être purgé. Dès que la pression d’épreuve est atteinte et contrôlée sur le manomètre, l’entrepreneur doit désolidariser le tronçon éprouvé du matériel de mise en pression. La pression est maintenue pendant 30 minutes sans que sa diminution ne soit pas autorisée à dépasser 0,2 bar. La pression est ensuite ramenée à 3 bar à l’aide de la vanne de purge. La vanne est fermée pour isoler le tronçon à essayer. Les valeurs de pression sont relevés 15 fois en 90 minutes : les valeurs successives doivent être croissantes puis éventuellement stables, par suite de la réponse viscoélastique du polyéthylène (figure 35).

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Après avoir été éprouvées, les conduites sont lavées intérieurement au moyen de chasses d’eau ou autres procédés adéquats. Ces lavages sont répétés afin que la turbidité soit inférieure au maximum admis par la norme et règlements en vigueur pour la qualité des eaux destinées à la consommation humaine. Il est ensuite procédé à la désinfection et au rinçage des conduites, aux prélèvements d’eau pour le contrôle conformément aux instructions en vigueur. Lorsque le réseau désinfecté a été convenablement rincé, des prélèvements de contrôle sont faits immédiatement par le laboratoire agréé chargé de la surveillance des eaux. Si les résultats sont défavorables, l’opération est renouvelée dans les mêmes conditions. 5.6. Réalisation des branchements Toujours d’après le fascicule 71 du CCTG, et plus précisément selon l’article 45 intitulé « Prescriptions générales sur les branchements » : Les branchements sont constitués des conduites et ouvrages situés entre la conduite publique et la point de livraison de l’eau à l’usager, origine du réseau privé. Les branchements comprennent : • Une prise d’eau sur la conduite publique de distribution par percement et collier de prise ; Le percement est assuré par une machine à percer (figure 36) qui permet une évacuation des copeaux par écoulement permanent vers l'extérieur du réseau. Elle intervient à travers le robinet de prise en charge (figure 38) qui est relié, avec un joint notamment, au collier de prise en charge (figure 37) lui même fixé sur la canalisation par des barrettes de contact et un joint. Les prises de branchement sont réalisées de façon à conserver la résistance intrinsèque de la conduite principale, l’étanchéité, la durabilité de l’installation, par perçage de la conduite sous condition que le diamètre du branchement et de la pièce de raccordement soit en conformité avec la norme produit de la conduite et du matériau concerné. • Un dispositif d’arrêt permettant, depuis l’extérieur de la propriété desservie, d’isoler le branchement de l’usager sans perturber les autres usagers ; Il est composé d'une embase tabernacle (figure 39) clipsée sur le robinet de prise en charge assurant la réception du tube allonge et l'organe de manœuvre.

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• La conduite de branchement ; • Un dispositif d’arrêt placé immédiatement avant compteur ; • Un compteur ; • Une pièce de raccordement du compteur à l’installation de l’usager ; • Un dispositif de protection du réseau public contre les retours d’eau éventuels du réseau privé, placé après le compteur et adapté au risque de pollution encouru.

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Conclusion

Les réseaux d'adduction en eau potable arrivent pour les plus anciens à la fin de leur durée de service. Afin de maintenir la distribution d'eau à l'ensemble des usagers, leur remplacement s'effectue tronçon après tronçon en commençant par les plus endommagés: ceux dont les fuites sont les plus importantes. Ces remplacements représentent l'occasion d'améliorer le fonctionnement des réseaux tronçon par tronçon de plusieurs manières: en leur faisant profiter des avancées technologiques qui ont eu lieu depuis leur mise en service (amélioration des capacités du PVC, mise au point des joints d'étanchéité AS,…) même si certaines d'entre elles ne sont pas encore adaptée aux réseaux d'eau potable (techniques hors tranchée) et en repensant l'intégration du tronçon dans l'ensemble même du réseau (disposition des vannes séparatives, dimensionnement en fonction du nombre d'usagers).

En tant que maître d'œuvre pour le remplacement d'une canalisation d'eau potable, il faut donc procéder en plusieurs étapes: déterminer l'emplacement du passage et la profondeur des réseaux que la future canalisation pourrait être amenée à croiser, retenir la méthode la mieux adaptée à la situation en prenant en compte la facilité d'exécution et le coût des opérations, vérifier le dimensionnement de la canalisation soit à l'aide de logiciels soit en menant les calculs, mener à bien les étapes administratives pour aboutir à la réalisation du projet sur le chantier.

D'un point de vue personnel, ce projet de fin d'études m'aura permis de mettre au service d'un problème concret des connaissances acquises au cours de mon parcours scolaire (cours d'hydraulique, de matériaux,…). Mais il m'aura aussi appris que le métier d'ingénieur étude fait appel à une logique d'esprit (comment disposer des vannes séparatives,…), à de la culture générale (un habitant consomme en moyenne 150 litres d'eau par jour), à la maîtrise des prix (pour établir les estimations) et des pièces administratives, qu'il est amené à approfondir ses connaissances dans chaque domaine qu'il rencontre (produits spécifiques aux réseaux hydrauliques) et qu'il peut être confronté à des situations inattendues (enquête de branchements chez les particuliers).

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Récapitulatif des figures

Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure

1: page 5, Plan général de situation de la commune. 2: page 6, Plan de situation du projet. 3: page 9, Règlement du service des eaux. 4: page 11, Demande de renseignements. 5: page 12, Récépissé de demande de renseignements. 6: page 13, Schéma de principe du chemisage. 7: page 14, Schéma de principe de l'éclate tuyau. 8: page 15, Schéma de principe du remplacement par extraction. 9: page 19, Exemple de fiche du carnet de branchement. 10: page 21, Coupe transversale de la chaussée. 11: page 23, Réseau d'eau potable de la commune. 12: page 24, Schématisation du réseau existant. 13: pages 25-26, Modélisation d'un dysfonctionnement dans le réseau existant 14: page 27, Légende. 15: pages 28 à 31, Modélisation d'un dysfonctionnement dans le projet. 16: page 36, Etude de la FNDAE. 17: page 37, Division de la canalisation en tronçons. 18: page 39, Abaque des pertes de charge. 19: page 41, Vitesses et pertes de charge pour débit de pointe, ø=125mm. 20: page 42, Pression pour débit de pointe, ø=125mm. 21: page 43, Lignes piezométrique et d'énergie. 22: page 45, Disposition des poteaux incendie. 23: page 44, Pression pour incendie, ø=125mm. 24: page 46, Vitesses et pertes de charge pour incendie, ø=125mm. 25: page 47, Vitesses et pertes de charge pour incendie, ø=140mm. 26: page 48, Pression pour incendie, ø=140mm. 27: page 48, Pression pour débit de pointe, ø=140mm. 28: page 50, Largeur de la tranchée. 29: page 51, Remblaiement. 30: page 52, Courbure. 31: page 52, Butées. 32: page 53, Abaque anti-coup de bélier. 33: page 54, Tulipage. 34: page 55, Joint d'étanchéité AS. 35: page 56, Réponse viscoélastique du polyéthylène. 36: page 57, Machine à percer. 37: page 57, Collier de prise en charge. 38: page 57, Robinet de prise en charge. 39: page 57, Embase de tabernacle. 40: page 57, Regard pour compteur. 59

Bibliographie

• V.R.D. Voirie - Réseaux Divers Terrassements – Espaces Verts Aide mémoire du concepteur René Bayon Editions Eyrolles • Alpha Guide Guide d'utilisation des produits Alphacan

Site Internet

•

www.fndae.fr

Remerciements

Un grand merci à toute l'équipe du bureau d'études SO.DE.REF Développement

et notamment MM. Frédéric BESNARD, ingénieur ESTP, chef d'agence, Sébastien HABERT, Mickaël VERITE et Ali AKTEPE, ingénieur INSA pour m'avoir accueilli pendant ces quatre mois et répondu à mes questions.

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rapport_TESSIER.pdf

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