PANORAMO

Les informations actuelles

Actualités, événements, offres d'emploi

 

Mesure 3D du tracé des canalisations - un rapport d’expérience issu de la pratique

On associe probablement Nassau plus aux Bahamas qu’à un village allemand. La capitale de cet état insulaire caribéen haut en couleurs n’a pourtant jamais été le lieu de travail du bureau d’étude IB-SK Ingenieurbüro S. Kämpfer, mais bel et bien un village de Rhénanie-Palatinat. Ce village a confié à l’entreprise, dont le siège est à Allendorf, l’étude et l’inspection du réseau de canalisations. Afin d’élaborer un plan d’assainissement global, non seulement l'état de la canalisation principale et celui des branchements devaient être déterminés mais leurs tracés dans le sol devaient également être mesurés et comporter les informations de largeur, longueur et hauteur (coordonnées x,y,z).

 

Situation de départ
C’est à Zimmerscheid, une des 19 localités de la communauté de communes de Nassau comptant 100 habitants, qu’a démarré ce projet d’envergure. Il n'existait jusque-là, sur les canalisations de ce petit village situé sur le versant sud de la forêt Westerwald à une altitude de 460 m, que des plans analogiques. La documentation se rapportait essentiellement aux canalisations principales du domaine public, qui étaient relativement bien connues grâce aux mesures des regards et aux inspections par caméra. Les archives des travaux ne contenaient aucune information sur le nombre, l’état ou l’emplacement des conduites de raccordement. «Une saisie de la géométrique exacte et non inversée du tracé des conduites ramifiées et comportant de nombreux coudes est indispensable pour pouvoir établir un concept d’assainissement durable et complet» explique Sven Kämpfer, ingénieur chez IB-SK. Afin d’y remédier, le tracé des ramifications est enregistré lors d’une opération d’inspection optique. C’est la société Kanal Wambach GmbH, un prestataire très expérimenté, disposant de 50 collaborateurs et 35 véhicules, qui réalise cette opération. Pour procéder à la mesure électronique du tracé des canalisations, l’entreprise utilise la technologie 3D dernier cri fournie par la société IBAK Helmut Hunger GmbH & Co. KG.

Procédure
En partant de la canalisation principale, l’inspection et l’enregistrement du tracé des canalisations se sont effectués en une seule opération, à l'aide du système d’inspection satellite et de mesure 3D-GeoSense. La caméra à tête pivotante et orientable orientée parallèlement à l’axe du tuyau fût introduite en poussée rapidement à l’intérieur des branchements comprenant de nombreux coudes. La propulsion s’effectua en utilisant l’injection d’eau. La pompe, le tuyau et la buse de nettoyage étaient adaptés entre eux de manière optimale et, combinés avec la caméra très légère, ont permis une intégration plus profonde et une consommation d’eau minime.

La détermination des coordonnées xyz du tracé des conduites s’est effectuée tantôt lors du déplacement de la caméra vers l’avant et selon le cas, lors du recul de la caméra. Les deux méthodes ont fourni un plan de situation conforme à la réalité contenant les données de largeur, longueur et hauteur des canalisations en temps réel sur l’écran dans la régie. Lorsque nécessaire, le résultat de la mesure 3D du tracé des conduites était vérifié par une mesure hydrostatique complémentaire des hauteurs. Il s’agit ici d’une méthode servant à déterminer la hauteur des canalisations avec une précision de ± 1 cm. Un capteur de pression permet, dans le cadre de cette procédure, de mesurer la colonne d’eau présente dans le flexible de rinçage. S’il s'avère nécessaire de procéder à une mesure au centimètre près de la hauteur pour prendre d’éventuelles mesures en matière d’assainissement, c'est alors cette méthode qui est appliquée.

Dans le cas du projet pilote orienté vers la pratique dont il est question ici, l’objectif était d’intégrer de manière ponctuelle la mesure hydrostatique de la hauteur au relevé du tracé des conduites. Pour ce faire, la caméra haute résolution, avec le flexible de rinçage PHOBOS 3D, a été positionnée sur le couvercle du regard dans le cadre de la traversée des conduites et en vue d’une «mesure zéro» de référence, afin de déterminer une pression de référence pour toutes les mesures suivantes. Pendant l’inspection et la mesure 3D du tracé des conduites, il a été possible de maintenir l’insertion de la caméra sur des points sélectionnés, afin de mesurer à nouveau la colonne d’eau. Sur cette base, le logiciel a mesuré le changement de pression par rapport au «point zéro», relevé de référence et a déterminé la hauteur de la conduite sur le point de mesure, au centimètre près.

 

Résultats
Il est fait référence ci-après à certains résultats de mesure. Cela indique par exemple, l’obtention d’informations fournies par la mesure, géométriquement correcte, des coordonnées xyz des tracés de canalisations comportant de nombreux coudes et ramifiés.

La représentation du schéma 2 donne l’impression qu’un des tuyaux de raccordement est situé parallèlement au tronçon sur une grande partie de la section. Une question se pose immédiatement : pourquoi le tuyau ne débouche-t-il pas plus tôt dans la canalisation principale. L’indication de la hauteur recouvre dans ce cas toute son importance: le tuyau de raccordement en question est situé à plus d’un mètre sous la canalisation principale de sorte qu’il en résulte une contre-pente. Pour le raccorder au plus court, il faudrait que les eaux usées soient pompées vers le haut. Afin d’amener le tuyau d’écoulement au niveau du tuyau de référence, ce dernier a été posé avec une pente plus faible et ne débouche dans la canalisation principale que peu avant le regard.

En outre, le tracé mesuré du tuyau de raccordement, de plus de 73 m, prouve clairement qu’il est possible d’insérer la caméra sur une longue distance et qu’il est donc possible de mesurer avec exactitude de longs parcours.

 

Pendant l’inspection en cours et la mesure automatique, la position de la caméra était indiquée en permanence sur la représentation graphique dynamique du réseau. Le présent rapport d’expérience nécessitait de connaître en surface le point final du tracé de la conduite illustré. Pour ce faire, la position de la caméra a été localisée à l’aide d’un récepteur de localisation et déterminée par une mesure par triangulation, en s’appuyant sur la situation des lieux. Le point d’intersection des deux cercles correspond à la position de la caméra telle que déterminée par le détecteur de localisation, et correspond exactement au lieu d’emplacement de la caméra indiqué par le relevé du tracé.

 

Récapitulatif
La mesure géodésique exacte de l’emplacement des installations d’évacuation des eaux usées contribue grandement à la planification économique et durable de l’assainissement. La mesure du parcours des tuyaux fournit les coordonnées xyz des canalisations et complète donc les informations sur le réseau inspecté. L’élaboration du plan du réseau de branchements ramifiés facilite la recherche de tuyaux lors de mesures éventuelles de réhabilitation ou d’autres projets de construction. Bruno Wambach, associé directeur de la société Kanal Wambach GmbH, insiste également sur les avantages d’une inspection et d’un relevé de mesure réalisés en une seule et même opération : «C’est non seulement le résultat qui convainc, mais également l’efficacité générale de la procédure». Sven Kämpfer ajoute : «Il devient possible de gagner du temps et de faire des économies non seulement lors de la collecte de données pertinentes quant à l’état et l’emplacement, mais aussi grâce à un concept d’assainissement établi sur cette base». La société Kanal Wambach GmbH traite l’ordre à l’aide du système de mesure de tracé 3D-GeoSense et du système de mesure hydrostatique des hauteurs dans toute la zone gérée par la communauté des communes de Nassau. Les données, très complètes, servent au bureau d’études IB-SK Ingenieurbüro S. Kämpfer pour le calcul des investissements pouvant s’avérer indispensables, ainsi que pour la planification des travaux et des moyens nécessaires.