Installation Sous Terre en PVC

Installation Sous Terre en PVC

À lire en conjonction avec AS /NZS 2032 et AS /NZS 2566.2

Préparation des tuyaux

Avant l’installation, chaque tuyau et raccord doit être inspecté pour s’assurer que son alésage est exempt de corps étrangers et que son extérieur la surface n’a pas de gros scores ou tout autre dommage. La limite d’endommagement admissible de la surface externe éloignée des surfaces d’étanchéité est la suivante:

• Pour les tuyaux sous pression, 10% d’épaisseur de paroi jusqu’à un maximum de 1 mm.
• Pour les tuyaux sans pression, 10% de l’épaisseur de paroi. Pour les tuyaux de construction en sandwich jusqu’à un maximum de l’épaisseur de la peau solide.

Les extrémités des tuyaux doivent être vérifiées pour s’assurer que les broches et les douilles ne sont pas endommagées. La limite pour les dommages admissibles aux surfaces d’étanchéité des tuyaux sous pression à joint en caoutchouc

• Pour les tuyaux sous pression à joint en caoutchouc, 0,5 mm
• Pour les tuyaux sans pression, nulle vue sans grossissement.

Les tuyaux du diamètre et de la classe requis doivent être identifiés et assortis à leurs raccords respectifs et placés prêts à l’installation.

Préparation de la tranchée

Le tuyau en PVC est susceptible d’être endommagé ou déformé si son support par le sol sur lequel il est posé n’est pas rendu aussi uniforme que possible. Le fond de la tranchée doit être examiné pour détecter les irrégularités et les éventuelles saillies dures enlevées.

Largeurs de tranchée

Une tranchée doit être aussi étroite que possible, mais suffisante pour laisser de la place pour la zone de travail et pour l’assemblage, le compactage du support latéral et l’inspection. Il doit être d’au moins 200 mm plus large que le diamètre extérieur du tuyau, quel que soit l’état du sol.

Tranchées larges

Pour les tranchées profondes où une charge importante du sol peut se produire, la tranchée ne doit pas dépasser les largeurs indiquées dans le tableau ci-dessous sans autre investigation.

Tableau Des Largeurs de tranchées recommandées

Conditions instables

Lorsqu’une tranchée, pendant ou après l’excavation, a tendance à s’effondrer ou à s’effondrer, elle est considérée comme instable. Si la tranchée est située, par exemple, dans une rue ou une voie étroite et qu’il n’est donc pas pratique d’élargir la tranchée, il convient de prévoir un support pour les parois de la tranchée sous la forme de planches de bois ou d’un autre étaiement approprié.

Alternativement, la tranchée doit être élargie jusqu’à ce que la stabilité soit atteinte. À ce stade, une tranchée plus petite peut ensuite être creusée dans le fond de la tranchée pour accepter le tuyau. Dans les deux cas, ne dépassez pas la largeur maximale de la tranchée en haut du tuyau, à moins qu’il n’ait été tenu compte de l’augmentation de la charge.

Profondeurs de tranchée

La profondeur minimale de tranchée recommandée est déterminée par les charges imposées au tuyau telles que la masse de matériau de remblai, les charges de trafic prévues et toute autre charge superposée. La profondeur de la tranchée doit être suffisante pour éviter d’endommager le tuyau lorsque les charges prévues lui sont imposées.

Couverture minimale

Les tranchées doivent être creusées pour tenir compte de la profondeur de litière spécifiée, du diamètre du tuyau et de la couverture minimale recommandée, recouvrement et remblai, au-dessus des tuyaux. Le tableau ci-dessous fournit des recommandations pour une couverture minimale.

Couverture minimale

Les exigences de couverture ci-dessus fourniront une protection adéquate pour toutes les classes de tuyaux. Lorsqu’il est nécessaire d’utiliser des couvercles inférieurs, plusieurs options sont disponibles.

1. Utilisez un remblai granulaire de haute qualité, par exemple du gravier concassé ou une base de route.
2. Utilisez une classe de tuyaux supérieure à celle requise pour la pression normale ou d’autres considérations.
3. Fournir un pont porteur structurel supplémentaire au-dessus de la tranchée. Des plaques d’acier temporaires peuvent être utilisées dans le cas de charges de construction.

Matériel de literie

Les matériaux de literie préférés sont énumérés dans AS / NZS 2566.2 comme suit:

1. Sable approprié, exempt de roche ou d’autres objets durs ou tranchants qui seraient retenus sur un tamis de 13,2 mm.
2. Roches concassées ou graviers de nivellement approuvé jusqu’à une taille maximale de 14 mm.
3. Le matériau excavé peut fournir une sous-couche de conduite appropriée s’il est exempt de roche ou de matière dure et brisé de sorte qu’il ne contient pas de mottes de sol ayant une dimension supérieure à 75 mm qui empêcherait un compactage adéquat de la litière.
4. Matériaux contrôlés à faible résistance (CLSM).

L’adéquation d’un matériau dépend de sa compatibilité. Les matériaux granulaires (gravier ou sable) contenant peu ou pas de fines, ou les matériaux classés selon les spécifications, nécessitent moins d’effort de compactivité et sont préférés. Les sables contenant des fines et des argiles sont difficiles à compacter et ne doivent être utilisés que lorsqu’il peut être démontré qu’un compactage approprié peut être réalisé.

Les variations du lit dur ne doivent jamais dépasser 20% de la profondeur de la litière. La sous-couche minimale absolue doit être de 75 mm. Il peut être nécessaire de prévoir une rainure sous chaque douille pour garantir un support uniforme le long du canon du tuyau.

Support et recouvrement côté tuyau

Le matériau choisi pour le support côté tuyau doit être tassé de manière adéquate en couches ne dépassant pas 150 mm. Il faut veiller à ne pas endommager ou déformer le tuyau exposé et à le compacter uniformément de chaque côté du tuyau au niveau de conception TEPPFA ou AS / NZS 2566. Les matériaux de support latéraux doivent être soigneusement placés autour des entailles des tuyaux pour s’assurer que les tuyaux sont uniformément soutenus.

Sauf indication contraire, le support latéral du tuyau et le matériau de recouvrement du tuyau utilisés doivent être identiques au matériau de la litière du tuyau.

Le matériau de recouvrement du tuyau doit être nivelé et tassé en couches à une hauteur minimale de 150 mm au-dessus du sommet du tuyau. Il faut veiller à ne pas perturber la ligne ou le niveau du pipeline, lorsque cela est critique, par un bourrage excessif.

Les bandes de détection, ou bandes de marquage, doivent être posées sur le dessus de la couche de recouvrement une fois qu’une couche de terre de 150 mm a été compactée.

Remblai de tranchée

Sauf indication contraire, les matériaux excavés du site devraient constituer le remblai de tranchée.

Le gravier et le sable peuvent être compactés par des méthodes vibratoires et les argiles par tassement. Ceci est mieux réalisé lorsque les sols sont humides. Si l’on utilise une inondation d’eau et que de la terre supplémentaire doit être ajoutée au remblai d’origine, cela ne devrait être fait que lorsque le remblai inondé est suffisamment ferme pour pouvoir marcher. Lors de l’inondation de la tranchée, il faut veiller à ne pas faire flotter le tuyau.

Tuyaux en PVC sous les routes

Les tuyaux en PVC peuvent être installés sous les routes dans le sens longitudinal ou transversal.

Les types de matériaux rocheux / granulaires spécifiés pour les sous-sols routiers ont un module de sol très élevé et offrent un excellent support latéral pour les tuyaux flexibles tout en minimisant les effets des charges mortes et vivantes. Cela représente un environnement structurel idéal pour les tuyaux en PVC.

Il faut tenir compte au moment de l’installation pour assurer:

1. des charges de construction sont autorisées;
2. les tuyaux sont enterrés à une profondeur suffisante pour s’assurer qu’ils ne sont pas perturbés lors de futurs réalignements ou réaménagement de la route; et
3. des profondeurs minimales de techniques de couverture et de compactage sont observées.

Flottabilité du pipeline

Le tuyau, dans des conditions humides, peut devenir flottant dans la tranchée. Les tuyaux en PVC, plus légers que la plupart des matériaux de tuyauterie, doivent être recouverts d’un matériau de recouvrement et de remblai suffisant pour éviter toute flottaison et tout mouvement intempestifs. Une profondeur de couverture sur le tuyau de 1,5 fois le diamètre est généralement adéquate.

Dilatation et contraction

Le tuyau se dilate ou se contracte s’il est installé par temps très chaud ou très froid, il est donc recommandé de réaliser les raccordements finaux lorsque la température du tuyau s’est stabilisée à une température proche de celle de la tranchée remblayée.

Lorsque le tuyau doit être posé par temps chaud, des précautions doivent être prises pour permettre la contraction de la conduite qui se produira lorsqu’elle refroidira à sa température de fonctionnement normale.

Pour les systèmes cimentés au solvant, les lignes doivent être libres de se déplacer jusqu’à ce qu’une liaison forte ait été développée (voir Procédures d’assemblage du ciment au solvant) et la procédure d’installation doit garantir que la contraction n’impose pas de contrainte sur les joints nouvellement fabriqués.

Pour les tuyaux articulés en anneau de caoutchouc, si la contraction s’accumule sur plusieurs longueurs, l’arrachement d’un joint peut se produire. Pour éviter cette possibilité, la technique préférée consiste à remblayer chaque longueur, au moins partiellement, au fur et à mesure de la pose. (Il peut être nécessaire de laisser les joints exposés pour essai et inspection.)

Il convient de noter que la conception des joints en caoutchouc permet une contraction. À condition que des joints soient réalisés sur la marque témoin dans un premier temps et que la contraction soit reprise à peu près uniformément au niveau de chaque joint, il n’y a pas de risque de perte d’étanchéité. Un écart entre la marque témoin et la douille allant jusqu’à 10 mm après contraction est tout à fait acceptable.

Une contraction supplémentaire peut être observée lors de la pressurisation de la ligne (contraction dite de Poisson due à une contrainte circonférentielle). Encore une fois, cela est prévu dans la conception conjointe et est tout à fait en ordre.

Pour plus d’informations et de données concernant la dilatation et la contraction thermiques, voir Considérations relatives à la température du PVC.

Mise à la terre électrique

La tuyauterie en PVC est un matériau non conducteur et ne peut pas être utilisée pour mettre à la terre des installations électriques ou pour dissiper des charges statiques. Les autorités locales, tant pour l’eau que pour l’électricité, doivent être consultées pour leurs besoins.

Installation de tuyaux sur une courbe

Les tuyaux en PVC peuvent être pliés pendant la pose pour suivre un chemin incurvé. Le rayon de courbure minimum est de 300 fois le diamètre extérieur pour les tuyaux sous pression et de 150 fois le diamètre extérieur pour les tuyaux sans pression.

Lors de l’installation de tuyaux sur une courbe, le tuyau doit être joint droit puis posé sur la courbe. Le cintrage des tuyaux est réalisé en pratique après la réalisation de chaque joint, en chargeant latéralement le tuyau par tout moyen commode, et en le fixant par un sol compacté, ou des fixations appropriées au-dessus du sol. La technique utilisée dépend de la taille et de la classe de tuyaux impliqués, car il est clair que les forces requises pour induire la flexion varient sur une très grande plage. Pour les lignes enterrées dans un bon sol, le processus de compactage peut être utilisé pour induire la flexion comme illustré ci-dessous. Aides à la flexion, pieds de biche, etc. doit toujours être rembourré pour éviter d’endommager les tuyaux. Les charges ponctuelles permanentes ne sont pas acceptables.

Des moments de flexion importants ne doivent pas être exercés sur les joints annulaires en caoutchouc, car cela introduit des contraintes indésirables dans le robinet et la douille qui peuvent nuire aux performances à long terme. Pour éviter cela, les supports de réaction doivent être placés à côté de la douille plutôt que sur les douilles. Pour les tuyaux enterrés, cela permet également de laisser le joint ouvert pour inspection pendant les tests. En raison de cette restriction, la longueur disponible pour le pliage est inférieure à la longueur totale du tuyau. Il n’est pas non plus praticable de maintenir un rayon de courbure constant par application de forces de charge ponctuelles. Les calculs présentés dans le tableau ci-dessous sont dérivés de la théorie de la poutre et supposent une longueur de flexion de 5 m pour le calcul de l’angle de déviation.

Les tuyaux joints en ciment solvant peuvent être courbés en continu, c’est-à-dire que des moments de flexion peuvent être transmis à travers les joints, mais la flexion ne peut être appliquée qu’après un durcissement complet, 24 heures pour les joints sous pression et 48 heures pour les joints sans pression. Pour les pipelines articulés en ciment solvant, les chiffres de déviation angulaire doivent être augmentés de 20%.

Angles de déviation maximaux, déplacements centraux et décalages d’extrémité pour tuyaux sous pression en PVC de 6 m

Note: La théorie de la poutre s’applique aux petites déformations et les chiffres pour les tuyaux de petit alésage avec des déplacements d’axe supérieur à 5% de la portée doivent être traités comme des blocs de poussée

très approximatifs

Les canalisations souterraines en PVC articulées avec des joints annulaires en caoutchouc nécessitent des blocs de poussée en béton pour empêcher le mouvement de la canalisation lorsqu’une charge de pression est appliquée. Dans certaines circonstances, un support de poussée peut également être conseillé dans les systèmes articulés en ciment solvant. Une poussée inégale sera présente dans la plupart des raccords. Le bloc de poussée transfère la charge du raccord, autour duquel il est placé, à la plus grande surface d’appui de la paroi solide de la tranchée.

Construction des blocs de poussée

Le béton doit être placé autour du raccord en forme de coin avec sa partie la plus large contre la paroi solide de la tranchée. Un certain formage peut être nécessaire pour obtenir une surface d’appui adéquate avec un minimum de béton. Le mélange de béton doit être laissé durcir pendant sept jours avant la pressurisation.

Un bloc de poussée doit s’appuyer fermement contre le côté de la tranchée et pour ce faire, il peut être nécessaire de tailler à la main le côté de la tranchée ou d’excaver à la main la paroi de la tranchée pour former un évidement. La poussée agit à travers l’axe de la ferrure et le bloc de poussée doit être construit symétriquement par rapport à cet axe. Voir Support de poussée pour la conception de la taille du bloc de poussée.

Les tuyaux et raccords en PVC doivent être recouverts d’une membrane protectrice en PVC, en polyéthylène ou en feutre lorsqu’ils sont adjacents au béton afin qu’ils puissent bouger sans être endommagés. Voir Installation hors sol pour plus d’informations.

Canalisations sur des pentes raides

Deux problèmes peuvent survenir lorsque des tuyaux sont installés sur des pentes raides, c’est-à-dire des pentes plus raides que 20% (1:5).

1. Les tuyaux peuvent glisser vers le bas de sorte que le positionnement de la marque témoin est perdu. Il peut être nécessaire de soutenir chaque tuyau avec un couvercle pendant la construction pour éviter que le tuyau ne glisse.
2. Le matériau d’encastrement autour du tuyau peut être éliminé par le mouvement de l’eau dans la tranchée. Des butées d’argile ou des sacs de sable doivent être placés à intervalles appropriés au-dessus et au-dessous du tuyau pour arrêter l’érosion du remblai.

Lorsque des cloisons sont utilisées, un dispositif de retenue par longueur de tuyau, placé à côté de la douille, est considéré comme suffisant pour toutes les pentes.