Le Syndicat mixte de la vallée de l'Orge aval mène depuis plusieurs années un programme de réhabilitation systématique de son réseau de transport des eaux usées. Objectif : restaurer son étanchéité et ses capacités mécaniques pour assurer sa pérennité. La dernière opération de réhabilitation, menée par la Sade, a fait appel à une solution reposant sur le tubage en tuyaux PRV, jugée la plus pertinente au plan technique comme au plan économique. Explications.
Longue de 50 kilomètres, l'Orge prend sa source à Saint-Martin-de-Bréthencourt dans les Yvelines, au sud du massif forestier de Rambouillet avant d'entrer dans l'Essonne en traversant notamment les communes de Dourdan, Arpajon, Sainte-Geneviève-des-Bois, Savigny-sur-Orge, Juvisy-sur-Orge et de se jeter dans la Seine en deux bras, l'un à Viry-Châtillon, l'autre à Athis-Mons.
Après avoir parcouru en amont des zones plutôt rurales, l'Orge traverse dans sa partie aval une zone fortement urbanisée qui compte aujourd'hui près de 380 000 habitants. Cette urbanisation, marquée notamment par la construction des autoroutes A6 et A10 au début des années 60 puis de la Francilienne au milieu des années 1970, a provoqué l'apparition de phénomènes nouveaux tels que des risques d'inondations liés à l'imperméabilisation massive des sols ou encore de fortes tensions sur la qualité de l'eau rendant nécessaires la mise en ?uvre de grands travaux d'assainissement.
C?est pour assurer ces missions que le Syndicat mixte de la vallée de l'Orge Aval (SIVOA) a été créé en 1945 sur les bases d'une ancienne association de meuniers qui avait pour objectif de gérer la rivière pour assurer l'alimentation en eau des moulins alors en exploitation. Au cours des décennies suivantes, le SIVOA verra ses missions s'élargir, tout comme son territoire avec notamment l'intégration des ru se jetant dans l'Orge qui lui permettront d'acquérir une vraie cohérence dans une logique de bassin versant. En regroupant aujourd'hui 37 communes comptant près de 500.000 habitants, le SIVOA est devenu le troisième syndicat de France en terme de potentiel fiscal.
Sur le terrain, l'essentiel de son action s'est d'abord concentré au début des années 1960 sur la construction d'un premier collecteur intercommunal initial (CII) de diamètre 800 mm, parallèle à l'Orge.
Ce collecteur a longtemps constitué la colonne vertébrale du système d'assainissement de la vallée sur laquelle sont venues se greffer les communes bordant la rivière puis, un peu plus tard, les communes plus excentrées. Mais à la fin des années 70, ce collecteur initial devenu trop petit, nécessite la construction d'un deuxième ouvrage plus important (DN 1800 mm), le collecteur intercommunal de doublement (CID).
Aujourd'hui, c'est ce collecteur, posé entre 1973 et 1981, qui achemine l'essentiel des eaux usées collectées par le syndicat. Ces deux collecteurs, quoique non maillables, rempliront leur mission de façon satisfaisante jusqu'à ce qu'une étude de diagnostic lancée au début des années 90 révèle d'importants dysfonctionnements liés à un état vétuste du réseau.
Des travaux de réhabilitation sont alors programmés de façon systématique, de l'amont vers l'aval, consistant, selon les cas, en des remplacements de certains tronçons, des gainages ou des reprises d'étanchéité. « La partie amont du CID dont la réhabilitation a commencé dès le début des années 1990, a reposé le plus souvent sur des gainages », explique Frédéric Decultot, Chef du service assainissement au SIVOA. « Mais au fur et à mesure que nous progressions vers l'aval, les opérations sont devenues plus complexes du fait de l'urbanisation croissante, d'un volume d'eaux usées plus conséquent et de la nature même des opérations de réhabilitation qui concernaient des ouvrages de sections plus importantes. Il a donc fallu, lors de chaque opération de réhabilitation, adapter les techniques mises en ?uvre aux problématiques rencontrées ».
Adapter les techniques mises en ?uvre aux problématiques rencontrées
Poursuivant son cheminement de l'amont vers l'aval, le SIVOA entreprend de réhabiliter en 2012 un tronçon en béton long de 600 mètres, de diamètre 1800 mm, situé sur la commune de Savigny-sur-Orge. Les études préalables traduisent un état globalement satisfaisant des structures du collecteur malgré des attaques locales à l'H2S en voutes. « Mais des mesures de débit réalisées sur ce tronçon avaient fait apparaitre un volume d'eaux usées moins important en aval qu'en amont, traduisant un réseau fuyard à hauteur de 20 m3 par jour » précise Frédéric Decultot. Un appel d'offres est donc lancé, ouvert aux variantes. « Une seule contrainte : le diamètre intérieur du collecteur, une fois réhabilité, ne devait pas être inférieur à 1680 mm pour limiter les pertes en capacité hydraulique ».
Plusieurs techniques de réhabilitation sont envisagées. Un procédé de tubage par enroulement hélicoïdal n?est pas retenu : sa mise en ?uvre, qui aurait nécessité la réalisation d'un cuvelage étanche du fait de la proximité de l'Orge, aurait été trop coûteuse. Une autre technique, basée sur un chemisage clipsé à l'avancement sans comblement du vide annulaire, est également écartée, le SIVOA souhaitant ré-étanchéifier mais aussi restructurer son ouvrage.
C?est finalement la solution de tubage en tuyaux PRV avec comblement du vide annulaire en coulis de ciment-bentonite qui sera choisie, justement pour sa capacité à répondre à la fois à une ré-étanchéification et à une restauration des capacités mécaniques de l'ouvrage. Les qualités du matériau PRV, son insensibilité à l'abrasion, à la corrosion, sa rigidité longitudinale qui lui confère des caractéristiques autoportantes, la glissance de son liner qui permet de minorer les conséquences de la diminution du diamètre intérieur conviennent bien aux exigences du chantier. De plus, sa légèreté et sa facilité de mise en ?uvre le rendent adapté à la technique du tubage.
Ce sont finalement les canalisations en PRV centrifugé de Hobas qui seront choisies. D?abord pour leurs dimensions, bien adaptées à celle du collecteur à réhabiliter, mais aussi et surtout pour leur absence de manchon débordant qui rend leur diamètre strictement constant sur toute leur longueur. « L?utilisation de manchettes non débordantes sur des canalisations de diamètre extérieur 1720 mm pour un ouvrage de 1800 mm permettait une pose plus facile, notamment en cas de déformations de l'ouvrage initial », souligne Guillaume Valade, Ingénieur Commercial chez Hobas France. « De plus, l'utilisation de manchettes non débordantes laissait un jeu moyen de 4 cm au rayon, ce qui facilitait grandement l'injection du vide annulaire ».
La technique et les tuyaux choisis, il restait à assurer une mise en ?uvre rapide et sûre malgré de nombreuses contraintes.
Une mise en ?uvre rapide et sûre malgré de nombreuses contraintes
L?absence de maillage entre les deux collecteurs étant impossible, la première étape du chantier a consisté à installer un dispositif susceptible de dériver les eaux usées. Pour ceci, une station de pompage capable de dévoyer 500 litres par seconde du collecteur à réhabiliter vers le collecteur initial a été mise en service. En complément, des puits de pompage et de refoulement ont été aménagés en amont et en aval de la zone de travaux.
Le collecteur, qui n?avait jusqu'à présent jamais été curé faute de maillage, a ensuite fait l'objet d'un nettoyage soigneux avant que ne soit installé un système de rails cylindriques destiné à faciliter le glissement des tuyaux selon la technique dite du « tiré-poussé ».
Pas moins de 6 puits de travail ont dû être réalisés pour assurer le bon déroulement de l'opération et rattraper des angles parfois importants. « D?importants relevés dimensionnels avaient été réalisés au préalable pour vérifier que les désordres qui affectaient le collecteur n?empêcheraient pas les tuyaux de passer », explique Sébastien Kudla, Chef de Division chez Sade, l'entreprise chargée des travaux. Mais l'opération s'est avérée d'autant plus délicate que le SIG disponible n?était alimenté qu'en données x et y ce qui ne permettait pas d'obtenir une vue du réseau en 3D.
Puits par puits, les tuyaux en PRV ont ensuite été introduits avant d'être assemblés les uns aux autres puis tirés par trains d'une dizaine d'unités de 2 ou 3 mètres au moyen d'un système de treuils. La dernière étape avant le remblayage et la remise du site à l'état initial a consisté à combler le vide annulaire pour créer un ensemble composite capable de restaurer les capacités mécaniques de l'ouvrage. « L?injection du coulis de ciment-bentonite a été réalisée sur trois niveaux de la nouvelle canalisation à l'aide d'une centrale à injection, explique Sébastien Kudla, ce qui représente un volume total de 150 m3 pour les 600 mètres réhabilités ».
Au total, l'opération de tubage a progressé à la cadence moyenne de 30 mètres par jour. En y intégrant les reprises de génie civil au niveau des regards de visite de l'ouvrage, le traitement par béton projeté d'un siphon du à la présence à proximité de deux conduites de gaz et la remise en état du site, le chantier, achevé à la fin du mois de septembre 2012, n?aura duré que 4 mois. Le coût total des travaux est évalué à 1,4 M?.
