Les experts en adduction de WSP ont fourni à la ville du soutien en matière de conception, de gestion de projet et d’administration des contrats pour terminer le revêtement de la structure de la canalisation principale d’adduction d’eau sur une longueur de plus de 1 000 m au centre-ville de Toronto.


Emplacement

  • Toronto, Ontario, Canada

Secteurs

Service

  • Gestion des actifs
  • Gestion des actifs pour l’eau
  • Gestion de Construction
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Valeur

  • 9,8 M$

Statut

  • Terminé


Le réseau de distribution d’eau de la Ville de Toronto comprend 550 km de canalisations principales de transmission, 5 550 km de canalisations principales de distribution, 18 stations de pompage, quatre cuves surélevées et 11 réservoirs. Le système de la ville dispose de la plus grande capacité au Canada et de la cinquième en importance en Amérique du Nord.

Au cours des dernières années, les conduites en fonte désuètes de la ville, qui font partie du réseau de transmission, étaient sujettes à des dysfonctionnements importants. Lorsque ces conduites de grande taille connaissent des défaillances catastrophiques, cela peut entrainer des dommages majeurs qui nécessitent des réparations coûteuses. En raison de ces défaillances, la ville s’engage dans un programme de remplacement et de mise à niveau des conduites de transmission en fonte.

Toronto Watermain Break

En 2015, WSP a été retenue par la Ville de Toronto pour la gestion de projet, la conception et l’administration de la construction du remplacement des canalisations principales de transmission en fonte de Macpherson Avenue (900 mm de diamètre), de Russel Hill Road (750 mm de diamètre) et de Boulton Drive (750 mm de diamètre). Les canalisations principales ont été construites en 1935 et font partie du système de transmission original. La portée des travaux comprend aussi le remplacement de cinq chambres des vannes existantes en brique par de nouvelles chambres coulées sur place. Durant la conception, il a été déterminé qu’une canalisation principale de distribution adjacente de 150 mm de diamètre devait être réhabilitée et cette dernière a été ajoutée à la portée des travaux.

Old Toronto Watermain Valve Chamber

Coût de construction
9,8 M$
Revêtement de canalisations principales de distribution
530 mètres
Plus longue distance de revêtement
275 mètres
Nombre de grandes chambres de vannes reconstruites
5
Revêtement de conduite principale en fonte
1 005 mètres

Étude de solutions

Au début de la conception préliminaire, une étude des solutions a été effectuée pour établir la méthode de remplacement idéale. Les méthodes évaluées comprenaient le recours à une tranchée à ciel ouvert, l’installation d’une nouvelle canalisation principale de transmission par tunnelier et la réhabilitation de la structure des conduites existantes par une méthode de chemisage (« cured-in-place pipe » ou « CIPP »). Cette étude comparait les trois solutions en fonction de différentes considérations environnementales, économiques et techniques. À l’aide de coûts préliminaires basés sur les concepts initiaux, il a été déterminé que le chemisage constituait la méthode de réhabilitation la plus efficace et rentable.

L’utilisation de la méthode de chemisage a permis à la ville d’éviter un fardeau financier et d’horaire non nécessaire.

Découvrez comment WSP a aidé la Ville de Toronto à réhabiliter plus de 500 km de canalisations

En plus d’aborder les problèmes de l’infrastructure existante d’une façon novatrice, la réhabilitation des canalisations permet de prolonger la durée de vie du matériel en place et de limiter les interruptions de services essentiels. Avec l’augmentation des demandes visant l’utilisation responsable des ressources et la fiabilité des services, on prévoit une adoption accrue de ce type de méthode de réhabilitation pour l’entretien des infrastructures, à un rythme similaire à celui des demandes futures et des demandes de service.

 

Défis du projet et résolutions

Isolation de la canalisation principale

Pour effectuer l’installation des caméras de contrôle nécessaires à l’évaluation des conditions et la mise en place du revêtement des conduites, il était essentiel d’isoler les canalisations principales. Toutefois, lors de la tentative d’isolation des canalisations principales de transmission durant la construction, nous avons découvert que les vannes de périmètre étaient inutilisables et qu’elles n’offraient pas une isolation adéquate. Pour isoler une canalisation principale de transmission de 750 mm de diamètre sans perturber le réseau de distribution adjacent, il était nécessaire d’installer deux nouvelles vannes : une vanne d’insertion et un arrêt de conduite.

La procédure d’installation pour la vanne d’insertion est unique étant donné qu’elle peut être installée sur des conduites principales en fonction sans perturber les réseaux de canalisations principales. Cette solution permet de mettre en place une vanne entièrement fonctionnelle sans aucun arrêt, aucune procédure de désinfection, ni aucun équipement de grande taille sur le chantier. L’installation d’une vanne d’insertion sur une conduite principale de 750 mm de diamètre est rare et représente une réalisation importante dans le cadre de ce projet. L’installation de l’arrêt de conduite comprenait un raccord à brides et une vanne temporaire qui permettaient de percer la conduite à l’air chaud sous pression. Une tête de butée a ensuite été insérée pour stopper le débit d’eau et entreprendre l’isolation de la canalisation principale de transmission.

 

Évaluation de la condition

Comme requis par le cadre de référence du projet, une évaluation de l’état des canalisations principales de transmission existantes a été effectuée au début de l’étape de conception. L’évaluation comprenait un examen approfondi des dossiers de construction, une inspection détaillée de toutes les chambres des vannes et une inspection par caméra pour évaluer visuellement l’état de chaque canalisation principale et trouver la méthode de remise en état appropriée.

Les services de GAME Consultants ont été retenus pour effectuer l’inspection par caméra et déterminer les outils les plus utiles pour bien inspecter les conduites. Il a été établi qu’un véhicule téléguidé (VTG) sur rail serait utilisé pour effectuer l’inspection. L’inspection par caméra a été difficile à réaliser en raison de la difficulté d’accès aux canalisations principales existantes. Le VTG a été inséré dans la conduite principale de 900 mm en retirant une bride pleine de 900 mm. En ce qui concerne la conduite principale de 750 mm de diamètre, un nouveau manchon de soutirage de 300 mm et une vanne ont dû être installés à l’intérieur d’une chambre existante.

L’inspection par caméra a été effectuée et aucune défaillance importante qui pouvait empêcher l’utilisation de la méthode de chemisage pour la remise en état n’a été détectée dans les conduites.

img-Track Mounted Remotely Operated Vehicle

 

Transitions entre les tuyaux

Sur les canalisations principales de transmission, les conduites en fonte existantes de tous les puits d’accès à revêtement et les nouvelles chambres de vannes ont été remplacées par des conduites en acier inoxydable.

Une condition inattendue a été détectée à l’un des emplacements de transition, ce qui a nécessité la réingénierie d’un raccordement. Les plans de récolement utilisés durant la conception n’étaient pas à jour et au lieu d’une conduite droite, nous avons plutôt trouvé un raccord courbé de 750 mm de diamètre encastré dans du béton. L’enrobage de béton a dû être soigneusement retiré et nous avons dû trouver d’autres options de raccordement. Un raccord Hymax a été sélectionné pour cet emplacement, ce qui a nécessité de modifier la nouvelle conduite en acier inoxydable déjà fabriquée.

 

Assurance et contrôle de la qualité

En plus de l’examen détaillé de vidéos de l’intérieur des canalisations, ce projet comprend un régime d’essais sur les propriétés du matériau du revêtement complet dans le cadre du processus d’AQ/CQ. Des échantillons du revêtement ont tout d’abord été prélevés aux puits d’accès. Un échantillon a été prélevé dans la conduite de distribution de 150 mm, quatre échantillons ont été prélevés dans la conduite de transmission de 750 mm et six échantillons ont été prélevés dans la conduite de transmission de 900 mm. Tous les échantillons ont été envoyés au laboratoire de Paragon Systems Testing à des fins d’analyse. Paragon a effectué l’essai de chaque échantillon en fonction des normes ASTM D790 (propriétés de flexion), ASTM D638 (propriétés de résistance) et ASTM D5813 (épaisseur des parois). Les résultats de ces essais ont ensuite été utilisés pour valider les concepts de revêtement afin de s’assurer que ceux installés dépassaient les exigences de pression externe et interne précisées par les documents du contrat.