Un clin d’œil au passé tourné vers l’avenir
L’intercepteur parallèle de Dayton:
Ville en plein essor dans les années 1930, Dayton, Ohio avait doublé en grandeur par rapport à quelques décennies auparavant, lorsque Orville et Wilbur Wright avaient changé le monde de leur boutique de Dayton, imaginant et inventant le premier avion à moteur au monde. Dayton était un endroit innovant et les gens n’avaient pas peur de prendre des risques et de faire les choses différemment.
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Quelque part au cours des années 1930, les ingénieurs de la ville ont décidé de renverser la tendance de combiner les égouts et les eaux pluviales dans un seul système. La population augmentant rapidement aux États-Unis, la plupart des villes optaient pour des égouts combinés. Ainsi, lorsque l’égout combiné atteignait son maximum, comme lors d’une forte tempête de pluie, les eaux usées et les eaux pluviales en excès étaient détournées vers les cours d’eau à proximité. Les urbanistes de Dayton ont dû vouloir quelque chose de mieux, car ils ont gardé leurs systèmes d’égouts et d’eaux pluviales séparés. Aujourd’hui, alors que la plupart des villes dépensent des milliards de dollars des contribuables pour se conformer aux mandats de l’Environmental Protection Agency de séparer leurs égouts combinés, Dayton dépense beaucoup moins et étaye son système avec une nouvelle canalisation d’égout qui longera l’ère des années 1930 qui est toujours opérationnelle.
Le projet Dayton Parallel Interceptor se compose de quatre phases qui se dérouleront à environ quatre miles près de la Great Miami River pour fournir une redondance avec la ligne principale d’origine et protéger la ville contre les pannes catastrophiques.
Le projet rassemble les sociétés d’ingénierie de conception RA Consultants et Arcadis, qui gèrent des sections distinctes du projet, avec la ville de Dayton, le Army Corps of Engineers, Ohio EPA, et plusieurs groupes environnementaux et de transport. Après des années de planification, l’installation a commencé en mars 2018. La deuxième phase du projet devrait s’achever à l’automne 2020.
Alors que la conduite d’égout d’origine est une structure coulée sur place, les concepteurs ont opté pour une solution moderne : une conduite d’égout de ponceaux en béton préfabriqués qui imiterait la taille et la forme de l’égout d’origine afin que les flux puissent être facilement gérés. C’est le « parallèle » du projet.
Dan Martin, chef de projet pour RA Consultants, a déclaré qu’une « chaîne d’actions » avait conduit le groupe à concevoir un système d’égout de ponceaux à joint avec des joints Tylox® SuperSeal ™ de Hamilton Kent et un ponceau à boîte de précision personnalisé conçu par Encore Precast.
« Étant juste à côté de la rivière, avec les eaux souterraines, nous savions que nous devions éviter la flottaison », a déclaré Martin. Cela a éliminé les tuyaux en plastique trop lourd pour être entouré d’un poids mort en béton. « L’autre défi était que la section transversale existante est une forme de boîte avec un fond triangulaire », a déclaré Martin. « Nous voulions imiter cette forme. »
Étant donné que le ponceau à boîte typique est une boîte de base, le fond en forme de V, qui facilite les écoulements pendant les périodes plus lentes, devait être ajouté. Aucun problème, puisque Encore Precast fabriqua un moule et moula la boîte dans la forme exacte envisagée par les concepteurs.
« Une fois que nous avons décidé d’aller avec une structure préfabriquée, nous avons dû travailler sur le joint », a déclaré Martin. L’étanchéité était critique dans ce système, car non seulement il longeait la rivière, mais il coulait près d’une conduite d’eau à certains endroits. La ville de Dayton voulait avoir l’assurance que le système ne serait pas compromis à un certain point futur par l’afflux et l’infiltration au niveau des articulations. Hamilton Kent a remporté l’offre devant fournisseur des joints. C’était un nouveau processus pour les concepteurs et la ville, et, comme leurs ancêtres qui ont construit la ligne d’égout originale, le groupe était prêt à s’engager dans un nouveau système moderne qui apporterait des avantages durables.
« Personne dans un rayon de 200 ou 300 milles n’avait jamais installé de ponceau à joint d’étanchéité auparavant », a déclaré Alan Siebenthaler, directeur de territoire pour Hamilton Kent. « C’était donc un peu un défi car il était difficile de désigner un travail local où cela se faisait. Nous devions nous appuyer sur notre expérience de travail avec des entreprises d’autres régions du pays. »
L’expertise devait être développée à la fabrication de précision de la boîte personnalisée, l’installation du joint, pour ensuite tester le joint et fournir une preuve de conception que le joint tiendrait au moins 13 psi. Une situation compliquée, puisque l’horloge tournait.
Une fois que l’entrepreneur ait attribué l’offre à Encore Precast, il voulait des pièces rapidement.
« De la commande initiale aux premières pièces sur le terrain lorsque nous avons commencé la fabrication, il a probablement fallu moins de six semaines », a déclaré Chuck Ehlers, propriétaire d’Encore Precast. « Nous avons dû acheter du matériel, fabriquer des moules et obtenir les joints. C’était un délai remarquablement serré pour un nouveau produit avec joint qui nécessitait de l’équipement et des moules d’approvisionnement. Mais les choses se sont plutôt bien passées », a-t-il déclaré.
« Je pensais, comment vont-ils réussir cela? » Dit Siebenthaler. « Ils ont dû acheter rapidement l’équipement et produire des boîtes de hautes qualités et de hautes tolérances, puis nous avons dû fournir des joints pour qu’ils puissent faire les tests. »
C’était la première fois qu’Encore produisait un ponceau rectangulaire à joint d’étanchéité, mais ils connaissaient le Tylox® SuperSeal ™ de Hamilton Kent, car ils l’utilisaient pour les regards. Pourtant, le projet nécessitait des tests de pression réguliers à intervalles pour les boîtes de 8 pieds par 6 pieds, donc Encore devait trouver un moyen efficace d’effectuer les tests sur des gros morceaux. La plupart des tests sont effectués horizontalement, où les boîtes sont poussées ensemble et doivent ensuite être retenues pour effectuer le test de pression.
« Pour tester efficacement et en toute sécurité le joint, nous avons conçu un moyen innovant en empilant les boites verticalement », a déclaré Ehlers. « Nous avons tourné les boîtes sur le côté, puis empilées, utilisant le poids de la boîte pour créer un joint étanche pour le test. »
L’expérience de l’équipe de Hamilton Kent combinée à l’ingéniosité et au savoir-faire d’Encore Precast a contribué à la réussite du projet. Les boîtes préfabriquées devaient être précises pour assurer un joint étanche à l’eau, et les pièces fabriquées par Encore avec des tolérances dans la plage de plus ou moins 0,040 sur une portée de 8 pieds.
« Vous parlez plus ou moins en centièmes de pouce », a déclaré Siebenthaler. « C’est une tolérance que vous ne pourriez même pas mesurer avec un ruban à mesurer. Cela nécessite un grand soin dans la production, c’est sûr. »
L’emplacement d’origine de l’usine d’Encore est juste au nord de Hamilton, en Ohio, à environ 40 milles au sud-ouest de l’emplacement du projet. Mais la société a récemment ouvert un deuxième emplacement à Dayton, qui est idéalement situé « juste en bas de la rue » du projet, a déclaré Ehlers. Encore fournit environ 1 000 pièces pour cette phase d’un mile du projet.
Avec plusieurs mois avant l’achèvement de la deuxième phase, le projet respectait le calendrier, a déclaré Larry Kremer, ing., gestionnaire de projet pour la ville de Dayton. « Nous sommes impatients de soumissionner les 3èmes et 4èmes phases de ce projet à l’automne 2020. » Lorsque le projet sera terminé en 2023, la ville doublera la capacité d’une canalisation d’égout critique qui dessert environ 90% de la population.
« Notre plan est essentiellement d’avoir les deux en service, mais nous aurons la possibilité de mettre l’un ou l’autre hors service afin de pouvoir effectuer la maintenance et la réparation de l’autre », a déclaré Kremer. Les deux canalisations d’égout convergent à de grandes stations de jonction à chaque extrémité. Les jonctions comprennent des chambres d’échange qui permettent de commuter le flux d’une ligne à l’autre en laissant tomber des portes d’arrêt pour détourner le flux.
En plus du joint étanche Hamilton Kent, l’EPA de l’Ohio, qui est l’organisme de réglementation du projet, voulait une « deuxième ligne de défense », a déclaré Kremer. « Donc, nous avons mis un mastic sur la face verticale (de la boîte) pour lui donner une deuxième couche de protection. »
Ainsi, alors que d’autres villes ont du mal à respecter les mandats de l’EPA, Dayton renforce son infrastructure d’égouts pour répondre aux demandes qui se prolongent bien dans le futur lorsqu’il est probable que le changement climatique pourrait précipiter des pluies plus fréquentes et plus fortes qui pourraient provoquer des inondations qui dépasseraient une système d’égout combiné. De son siège de chef de projet, Dan Martin peut regarder le projet avec une certaine perspective historique.
« Je pense que Dayton est assez chanceux à cet égard », a-t-il déclaré. « De nombreuses villes sont confrontées à ces problèmes de temps humide et Dayton ne l’a tout simplement pas au même degré. Ils ont une grande dette de remerciements envers leurs ancêtres, car ils sont capables de concentrer leurs ressources pour créer une certaine redondance, là où d’autres villes s’efforcent juste pour parvenir à des conditions équitables. »
Avec une durée de vie prévue qui approchera probablement de 100 ans, l’intercepteur parallèle de Dayton devrait être en service pendant une longue période. Et peut-être un jour au début des années 2100, un futur ingénieur en infrastructure se penchera sur l’intercepteur parallèle de Dayton avec le même sentiment de gratitude pour un projet bien conçu.