Abaissement des eaux souterraines grâce à une nouvelle technologie de vide

GW Kanalabsperrung utilise de nouvelles méthodes de vide pour réduire le niveau des eaux souterraines. Les pompes à becs Mink de Busch sont utilisées exclusivement dans les nouveaux systèmes d’abaissement des eaux souterraines de la série GWA. Comparées aux générateurs de vide conventionnels d’abaissement des eaux souterraines, les pompes à becs Mink offrent des avantages significatifs en termes de maintenance, d’efficacité et de fiabilité.
Fig. 1: Le système d'abaissement des eaux souterraines GWA 80/90 avec une pompe à becs Mink MV 0080 C de Busch avec contrôle de la fréquence
Fig. 1: Le système d'abaissement des eaux souterraines GWA 80/90 avec une pompe à becs Mink MV 0080 C de Busch avec contrôle de la fréquence

GW Kanalabsperrung dispose en permanence d'une sélection de ces systèmes au siège de la société à Wesel en Allemagne. Ces systèmes sont loués à des sociétés et des municipalités confrontées à des nappes phréatiques trop élevées devant être abaissées lors de la phase de construction de sous-sols, de canalisations ou d'égouts. Lors du processus, GW Kanalabsperrung offre à ses clients un service personnalisé qui inclut l'installation du système avec tous les filtres et conduites jusqu'au contrôle quotidien de la fonctionnalité et du bon fonctionnement. GW Kanalabsperrung a ainsi pu se constituer une clientèle à travers toute la région de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie.

Jusqu'à présent, la société vendait des systèmes de divers fabricants. En 2015, le directeur général Gerhard Wagner a développé lui-même un nouveau système et, après de nombreuses années d'expérience avec différentes pompes à vide, il a décidé d'utiliser la technologie à becs Mink de Busch. Alors que les premiers systèmes étaient livrés aux clients l'année dernière, GW Kanalabsperrung a dévoilé pour la première fois cette nouvelle approche de système à un plus grand public de spécialistes lors du salon Bauma 2016 à Munich.

Gerhard Wagner s'intéressait au thème de l'abaissement des eaux souterraines bien avant que la société ne soit fondée. Le travail avec des méthodes de vide se base essentiellement sur le même principe (fig. 1). Afin d'empêcher les eaux souterraines de pénétrer dans une fosse d'excavation ou d'éviter d'avoir à la vidanger, des tuyaux d'aspiration à filtres sont disposés tout autour de la fosse, chacun séparé d'un à deux mètres. Ils peuvent être situés jusqu'à six ou sept mètres de profondeur dans le sol. Le nombre de tuyaux d'aspiration, la distance entre eux et les filtres utilisés dépendent de la nature du sol.


Fig. 2: Le principe de fonctionnement de la méthode de vide pour l'abaissement des eaux souterraines : 1 Système d'abaissement des eaux souterraines, 2 Collecteur, 3 Excavation, 4 Tuyau d'aspiration, 5 Filtre d'aspiration, 6 Eaux souterraines

Tous les tuyaux d'aspiration sont connectés au système d'abaissement des eaux souterraines au moyen d'un collecteur. Ce système d'abaissement des eaux souterraines se compose toujours d'une ou deux pompes, d'un conteneur à vide et d'une ou deux pompes à eau ainsi que d'un système de commande. Quand le système est allumé, les pompes à vide pompent tout l'air du conteneur ainsi que de l'intégralité du réseau de tuyaux. Le vide créé par ce processus aspire les eaux souterraines situées à proximité de chacun des filtres, ce qui réduit le niveau global de la nappe phréatique. L'eau est aspirée dans le conteneur par le vide. Dès qu'un certain niveau est atteint dans le conteneur, la pompe à eau, le plus souvent une pompe centrifuge ou submersible, commence à pomper l'eau hors du conteneur et la guide vers le système d'égouts ou vers une étendue d'eau par le biais d'un tuyau.

Une fois que le niveau d'eau du conteneur est réduit au minimum, la pompe à eau s'éteint
et le vide aspire de nouveau les eaux souterraines dans le conteneur à vide. Le processus se répète en permanence afin d'assurer que la fosse d'excavation soit vidangée pendant la phase de construction. En fonction de la durée de l'excavation, ce processus peut s'étendre sur des semaines voire des mois.

L'inconvénient des pompes à anneau liquide souvent utilisées pour ce processus est qu'elles nécessitent de l'eau comme fluide de fonctionnement. Cette eau est introduite en permanence dans la pompe à anneau liquide par le biais d'un système de circulation interne. Durant le processus, la quantité d'eau doit être vérifiée régulièrement afin d'éviter tout fonctionnement à sec de la pompe ce qui entraînerait une défaillance de cette dernière. Malgré le fonctionnement circulatoire, de l'eau fraîche doit être introduite régulièrement dans le système lors du fonctionnement de la pompe à anneau liquide. En pratique, cela peut s'avérer difficile lors de travaux d'excavation. Les eaux souterraines ayant été aspirées ne doivent jamais entrer dans le système de circulation car malgré le filtrage, les eaux souterraines transportent souvent du sable fin et abrasif qui provoque rapidement une usure des pompes à anneau liquide. 



Fig. 3: Section transversale d'une pompe à becs Mink sèche sans contact

Jusqu'à présent, Gerhard Wagner utilisait principalement des pompes lubrifiées à l'huile à palettes rotatives pour abaisser les eaux souterraines. Si ces dernières sont fiables, elles nécessitent cependant un certain niveau de maintenance. Les pompes à vide sèches à palettes rotatives se sont avérées être totalement inadaptées. Alors que l'huile dans les pompes lubrifiées à palettes rotatives crée un film de protection à l'intérieur de la pompe, la protégeant ainsi contre la corrosion, les pompes à vide sèches à palettes rotatives risquent en permanence de se corroder durant les temps d'arrêts, les empêchant alors de redémarrer. Même après une pause du fonctionnement d'un jour uniquement, les palettes peuvent se bloquer dans le rotor. Au démarrage, elles peuvent se briser et causer des dommages plus importants à l'intérieur de la pompe.

Pour ses nouveaux systèmes d'abaissement des eaux souterraines, Gerhard Wagner fait confiance à la technologie de becs de Busch. Jusqu'ici, elle a fourni des résultats optimaux. Les pompes sont particulièrement intéressantes pour cette application en raison des faibles besoins en maintenance. En effet, il n'est plus nécessaire de contrôler quotidiennement la pompe, ce qui peut engendrer des coûts élevés et une grande perte de temps, par exemple dans le cas d'un chantier inactif après qu'une cave ait été cimentée ou lors du week-end lorsqu'un employé doit se déplacer exprès sur le chantier pour vérifier que le système fonctionne correctement. Le niveau minimum de maintenance des pompes à becs Mink est rendu possible par un fonctionnement sans fluide et une compression sans contact. Cela signifie qu'il n'y a pas de fluide de fonctionnement tel que de l'eau ou de l'huile dans les chambres de compression de ces pompes. Tous les travaux de contrôle et de maintenance liés aux liquides d'opération sont donc totalement inutiles. Le risque de défaillance, lié à un niveau trop faible d'eau dans la pompe à anneau liquide ou à de la condensation en raison d'une humidité aspirée avec l'huile dans la pompe à vide, n'existe plus. De plus, le fonctionnement sans contact empêche toute usure. Cela signifie que les pièces n'ont pas à être remplacées et que les différentes pièces à l'intérieur de la pompe ne peuvent pas se gripper à cause de la corrosion. Les opérations de maintenance des pompes à anneau liquide se limitent purement au changement de l'huile de la boîte d'engrenages une fois par an.

Les nouveaux systèmes d'abaissement des eaux souterraines GWA de GW Kanalabsperrung sont disponibles en quatre versions. Toutes les versions consistent en un conteneur à vide d'un volume d'un mètre cube. À l'intérieur, une pompe à eaux usées submergée est installée à l'horizontale. La capacité de la pompe est de 90 m³ par heure. Trois tailles de pompe à becs Mink peuvent être sélectionnées pour l'alimentation en vide, avec des vitesses de pompage de 80, 100 ou 140 m³ par heure, en fonction du nombre de tuyaux d'aspiration connectés ou de la quantité d'eau à aspirer. Le système doté de la plus petite pompe à becs Mink et d'une vitesse de pompage de 80 m³ par heure est également disponible avec un système de commande intégré et un contrôle de la fréquence. Il est ainsi possible de commander le système de manière qu'une vitesse de pompage constante ou un niveau de vide constant puissent être maintenus indépendamment de la modification des conditions de fonctionnement. Cela présente un avantage si les conditions changent durant le temps de fonctionnement et que la pompe ajuste automatiquement la vitesse de pompage. En outre, la puissance de transport peut être réglée individuellement sur le site d'utilisation lors de l'installation. Ainsi, le système peut être réglé ou réajusté précisément en fonction des conditions sur place. Le système peut aussi s'ajuster lui-même automatiquement. Lors du premier essai sur le terrain, Gerhard Wagner a découvert un autre avantage à l'utilisation de la technologie de vide à becs de Busch : la pompe Mink est bien plus économe en énergie que toutes les autres pompes mécaniques disponibles sur le marché. Cette efficacité énergétique peut être encore augmentée via le contrôle de fréquence. Les nouveaux systèmes d'abaissement des eaux usées GWA peuvent également être utilisés pour les puits profonds à vide. 

Lors de ce processus, du vide peut également être appliqué au niveau du puits, de la surface vers le bas. Le vide garantit principalement un drainage plus rapide et bien meilleur ainsi qu'une stabilisation du nouveau sol de base si le sol a une mauvaise perméabilité.


GÀ propos de GW Kanalabsperrung 
La société GW Kanalabsperrung a été fondée en 2005 et est spécialisée dans la vente et la location d'équipements destinés au sectionnement d'égouts, tels que des ballons d'étanchéité, des plaques de fermeture ou des colliers d'étanchéité, ainsi que dans la vente de systèmes utilisant des méthodes de vide pour abaisser le niveau des eaux souterraines.


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