Les ancres font de la flottabilité une chose du passé

Enregistrer dans la liste de lecture Publié par Aimee Knight, assistante éditoriale World Pipelines, jeudi 13 août 2020 15h25

Jeff Curnick, Platipus Anchors Limited, Royaume-Uni, explique l'application d'ancrages à percussion comme solution pour la flottabilité des pipelines dans une gamme d'emplacements difficiles.

La flottabilité a toujours été un problème lorsqu'un pipeline est construit dans un environnement saturé, tel que des rivières, des plaines inondables ou des zones avec une nappe phréatique élevée (Figure 4). Au cours du siècle dernier, les propriétaires, les concepteurs et les entrepreneurs de pipelines ont utilisé diverses méthodes pour contrecarrer la flottaison, en commençant par un simple lestage du pipeline composé de deux moitiés en fonte boulonnées ensemble autour du tuyau. Celui-ci a ensuite été remplacé par des poids en béton et des sacoches géotextiles. Toutes ces méthodes comportaient leurs propres défis, notamment en ce qui concerne le transport de matériaux lourds vers des endroits éloignés et le temps et les ressources nécessaires à leur mise en œuvre, surtout lorsque les équipements modernes d'aujourd'hui n'étaient pas disponibles. Ce n’est que dans les années 1980 que des progrès significatifs ont été réalisés dans la technologie de contrôle de la flottabilité des pipelines avec l’introduction des ancrages au sol comme alternative économique et efficace aux méthodes traditionnelles.

Figure 1 – Ancrages Platipus assurant la stabilisation des pentes sur un projet à Zawtika, Myanmar.

Platipus® a plus de 35 ans d'expérience dans la conception, la fabrication et la fourniture d'ancrages de terre à percussion (PDEA®) pour une grande variété de secteurs de marché. Le PDEA est un dispositif moderne et polyvalent qui peut être rapidement déployé dans la plupart des conditions de terrain déplaçables. Il offre une ancre légère et résistante à la corrosion qui peut être enfoncée depuis le niveau du sol à l'aide d'un équipement conventionnel. Il est conçu pour créer une perturbation minimale du sol lors de l'installation, peut être soumis à une contrainte à une capacité de rétention exacte et rendu pleinement opérationnel immédiatement. En tant que système complètement sec, son impact sur l’environnement est également minimal.

Les spécifications du système d'ancrage de pipeline peuvent varier en fonction du diamètre du tuyau, de la longueur de chaque section de tuyau, des conditions locales du sol (y compris la nappe phréatique), de l'intégrité structurelle du tuyau, si le tuyau est installé dans de l'eau douce ou salée, et du remise en état des matériaux de remblai. Généralement, la tête d'ancrage est fabriquée en alliage d'aluminium ou en fonte à graphite sphéroïdal et est reliée à une sangle. Le système est ensuite mis en service à l'aide d'un dispositif de boucle et de tension. Les ensembles de systèmes d'ancrage sont espacés le long du pipeline, à des distances calculées, à travers des zones qui nécessitent des mesures anti-flottabilité ou une stabilisation par d'autres forces externes. L'installation d'un système d'ancrage de pipeline typique est visible dans l'animation de la figure 2.

Figure 2 – Guide d'installation d'un système d'ancrage de pipeline Platipus typique.

La répartition des contraintes devant une ancre chargée peut être modélisée à l’aide de la théorie traditionnelle des fondations. La performance ultime d'une ancre dans le sol est définie par la charge à laquelle la concentration de contraintes immédiatement devant l'ancre dépasse la capacité portante du sol. Les facteurs qui affecteront les performances finales de l'ancre comprennent l'angle de cisaillement/la résistance au cisaillement non drainé du sol, la taille de l'ancre, la profondeur d'installation et les conditions d'immersion.

Les PDEA fonctionnent bien dans les sols granulaires, affichant des caractéristiques de blocage de charge et d'extension courtes, un large tronc de sol immédiatement devant l'ancre et des charges extrêmement élevées (Figure 3).