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Tuyau arqué à joint d’étanchéité:

une solution évolutive d’égout pluvial 
pour l’autoroute 115 du Dakota du Sud

Appelons cela une amélioration évolutive d’un produit traditionnel. Le tuyau arqué en béton préfabriqué est connu dans toute l’industrie comme une solution idéale pour les systèmes d’eaux pluviales lorsque les conditions exigent un débit maximal et moins de couvertures. À faible débit, le tuyau arqué transporte des volumes d’eau plus importants qu’un tuyau rond, car son fond est plus large. À débit élevé, lorsque les tuyaux sont pleins, les tuyaux ronds et arqués transportent des quantités d’eau équivalentes.

En ce qui concerne la couverture, les tuyaux arqués sont généralement utilisés là où il y a moins de place verticalement pour les tuyaux. Un tuyau rond de 18 po, par exemple, mesure 20,5 po de hauteur entre le radier du tuyau et le sommet du tuyau, tandis qu’un tuyau arqué de 18 po mesure seulement 16 7/8 po. Cela donne à l’ingénieur environ 8,9 cm (3,5 po) d’espace supplémentaire au-dessus d’un tuyau arqué que d’un tuyau rond. Ce petit espace supplémentaire peut être essentiel, car lorsqu’un ingénieur conçoit un travail de drainage, il arrive souvent que les conditions sont telles que le radier du tuyau doit être plus haut. Avec un tuyau rond, cela placerait la couronne du tuyau dans la chaussée, donc dans ces cas, un tuyau arqué est spécifié.

Les conditions du site ont mené à la spécification d’un tuyau arqué pour la partie de l’égout pluvial du projet du DOT du Dakota du Sud visant à moderniser l’autoroute 115 entre Sioux Falls et Harrisburg. Une autre amélioration évolutive a été l’utilisation d’un joint prélubrifié qui améliore l’efficacité de l’installation, assure des joints étanches et permet aux entrepreneurs de gagner du temps et de la main-d’œuvre sur le chantier. 

Les tuyaux arqués avec joint sont rares dans le domaine des tuyaux en béton. Mais cela est très logique pour les entrepreneurs, et c’est pourquoi Carl V. Carlson, président de Cemcast Pipe & Precast, a voulu la proposer.

Avec des racines dans l’industrie de la construction datant de 1993, Carl et ses partenaires, son frère Matt Carlson et son beau-frère Ed Davis, se sont lancés dans le préfabriqué en 2012 avec pour mission de tirer parti de ce qu’ils avaient appris sur le terrain et de créer une opération de préfabriqué qui s’adresse aux entrepreneurs. 

Le tuyau arqué à joint d’étanchéité utilisé pour le projet de la route 115 est un parfait exemple de la philosophie de Cemcast en action. Cemcast a fourni un tuyau arqué équipé de joints prélubrifiés TyloxMDSuperSealMC de Hamilton Kent pour répondre aux besoins de l’entrepreneur et du SDDOT.

Réduire la frustration

« Chez Cemcast, notre objectif est toujours de réduire la frustration des opérateurs et nous sommes fermement convaincus que la qualité de nos produits et leur mode de collaboration permettent à l’entrepreneur de gagner le maximum d’argent possible », a déclaré M. Carlson. « L’utilisateur final, dans ce cas le DOT du Dakota du Sud, reçoit un produit inégalé dans le Midwest et qui fonctionnera bien pendant le siècle à venir. »

Les villes de Sioux Falls et Harrisburg croissant et se rapprochant l’une de l’autre, la route avait besoin d’être modernisée. Les plans prévoyaient un quadruple tuyau d’égout pluvial. De plus, le SDDOT était sérieusement concerné par la protection de l’environnement et des services publics souterrains à proximité, et exigeait une solution étanche.

John Rennich, chef de projet chez H&W Contracting, a dirigé l’installation et apprécie les avantages d’un tuyau arqué à joint d’étanchéité pour son équipe.

« Nous avions deux emplacements d’installation où une quantité importante de tuyaux arqués a été utilisée », a-t-il déclaré. « Ils étaient quadruples, donc quatre tronçons de tuyaux côte à côte, et l’espace entre les tuyaux était de deux pieds ou moins. L’espace de travail pour les gars là-bas (dans la tranchée) était assez restreint.

C’est là que le tuyau arqué à joint d’étanchéité a vraiment porté ses fruits. », a déclaré Rennich. 

« S’il s’agit d’un tuyau sans joint, vous devez utiliser un mastic ou un waterstop hydrophile dans le joint, puis vous devez également envelopper la moitié supérieure du tuyau, d’une nervure à l’autre, d’une couche de tissu d’un pied de large. Ces produits doivent être installés au fur et à mesure que vous insérez chaque tronçon de tuyau. C’est une opération qui se fait à deux dans la tranchée, en veillant simplement à ce que le waterstop reste en place pendant que vous installez le tronçon suivant », a-t-il expliqué.

« Avec un tuyau à joint d’étanchéité, je peux avoir un gars à l’extérieur de la tranchée qui installe les joints sur chaque tuyau, de sorte que tout est en place quand l’opérateur place un tronçon dans le trou. Cela signifie moins de travail dans la tranchée, dans des espaces restreints », a ajouté Rennich. « Avec le tuyau à joint d’étanchéité, de notre point de vue, vous obtenez un joint plus serré. Vous obtenez une connexion plus solide. Il s’agit même plutôt d’un joint étanche. »

Nouvelles applications pour SuperSeal

Hamilton Kent a initialement développé le joint lubrifié pour les tuyaux ronds et les regards, a déclaré Randy Reimer, directeur des ventes, mais les utilisations de SuperSeal se sont ensuite développées rapidement. 

« Nous avons pu voir immédiatement les avantages de l’utilisation d’un joint prélubrifié. » M. Reimer a déclaré : « Ainsi, le SuperSeal a migré vers des applications de tuyaux elliptiques, puis de ponceaux en caisson. »

Cemcast a amené cette technologie à sa prochaine évolution en travaillant avec Hamilton Kent pour perfectionner la technologie de joint d’étanchéité pour les tuyaux arqués.

« Carl a fait un travail fantastique d’innovation de ses produits, et il est très axé sur la qualité », a déclaré M. Reimer. « Il a vu le potentiel de l’intégration des tuyaux arqués avec joint dans son offre de produits et cela a très bien fonctionné. Il a un nouveau produit qu’il peut offrir à ses clients et il est à l’avant-garde du déploiement d’un joint à simple retrait avec un joint SuperSeal pour tuyau arqué. »

Du point de vue de Carl Carlson, l’évolution est parfaitement logique. « Nous nous sommes lancés dans les tuyaux arqués avec joint parce que notre industrie s’oriente vers des produits à joint d’étanchéité qui sont étanches et plus respectueux de l’environnement », a-t-il déclaré. « Nous aimons également l’arche à joint d’étanchéité, car avec le joint Tylox SuperSeal de Hamilton Kent, l’entrepreneur peut facilement mettre le joint sur le bout uni et assembler le tuyau sans perdre beaucoup de temps avec des cordons en butyle malpropres ou des enveloppes de joints ou d’autres types de traitements de joints qui nécessitent beaucoup de main-d’œuvre. »

Pour les entrepreneurs, les maîtres d’ouvrage et l’environnement, c’est une étape évolutive qui est parfaitement logique.