Études de cas pratique

EGC

Réseau de Télécommunications Souterrain

Calcul d’un Réseau de Télécommunications Souterrain en VRD

Calcul d’un Réseau de Télécommunications Souterrain en VRD

Comprendre les Réseaux de Télécommunications Souterrains

Les réseaux de télécommunications souterrains sont essentiels pour fournir des services de communication modernes (internet haut débit, téléphonie, télévision). Leur conception en VRD (Voirie et Réseaux Divers) implique la planification du tracé, le dimensionnement des infrastructures de protection (fourreaux, chambres de tirage), et la coordination avec les autres réseaux existants ou projetés. Les calculs visent à assurer la capacité du réseau à répondre aux besoins actuels et futurs, la protection des câbles, et le respect des normes d'installation et de sécurité, notamment les distances minimales par rapport aux autres ouvrages enterrés.

Données de l'étude

On planifie l'installation d'un réseau de fibre optique pour desservir un nouveau lotissement de 50 logements. On doit déterminer le nombre de fourreaux nécessaires et les dimensions d'une tranchée type, puis vérifier un point de croisement avec une conduite d'eau potable existante.

Besoins et Caractéristiques du Réseau Télécom :

  • Nombre de logements à desservir : 50
  • Nombre de fibres optiques par logement (prévision) : 2 (une active, une en attente)
  • Capacité d'un câble à fibre optique standard : 12 fibres optiques
  • Nombre maximal de câbles par fourreau : 1 câble par fourreau pour faciliter le tirage et la maintenance.
  • Diamètre extérieur d'un fourreau télécom (\(D_{\text{ext,telecom}}\)) : \(40 \, \text{mm}\)
  • Espacement minimal entre les bords extérieurs des fourreaux (horizontal et vertical) : \(50 \, \text{mm}\)
  • Couverture minimale au-dessus de la génératrice supérieure du fourreau le plus haut (\(C_{\text{min}}\)) : \(0.60 \, \text{m}\) sous trottoir.
  • Largeur de travail minimale de chaque côté du massif de fourreaux dans la tranchée : \(0.10 \, \text{m}\) de chaque côté.

Réseau d'Eau Potable Existant (au point de croisement) :

  • Diamètre extérieur de la conduite d'eau (\(D_{\text{ext,AEP}}\)) : \(110 \, \text{mm}\)
  • Altitude de la génératrice supérieure de la conduite d'eau (\(Z_{\text{sup,AEP}}\)) : \(98.50 \, \text{m NGF}\)
  • Niveau du Terrain Naturel (TN) au point de croisement : \(100.00 \, \text{m NGF}\)

Normes de Croisement :

  • Distance verticale minimale réglementaire entre un réseau télécom et une conduite d'eau potable : \(0.20 \, \text{m}\) (gaine à gaine ou conduit à conduit).
Schéma : Tranchée Type pour Réseaux Télécom et Croisement
Terrain Naturel (TN) Tranchée Fourreaux Télécom AEP existante Cmin Larg. Tranchée ΔZ Coordination Réseaux VRD

Coupe schématique d'une tranchée pour fourreaux télécom et croisement avec un réseau existant.

Questions à traiter

  1. Calculer le nombre total de fibres optiques nécessaires pour le lotissement.
  2. Déterminer le nombre minimal de câbles à fibre optique à installer.
  3. En déduire le nombre minimal de fourreaux télécom à prévoir. Proposer un arrangement pour ces fourreaux (par exemple, en nappe ou en quinconce).
  4. En supposant un arrangement de 2 fourreaux en largeur et 2 fourreaux en hauteur (total 4 fourreaux, même si le besoin est moindre, pour prévoir une réserve), calculer la largeur et la profondeur minimales de la tranchée.
  5. Calculer l'altitude de la génératrice inférieure du massif de fourreaux télécom au point de croisement.
  6. Calculer la distance verticale nette (\(\Delta Z_{\text{nette}}\)) entre le dessous du massif de fourreaux télécom et la génératrice supérieure de la conduite d'eau potable.
  7. Le croisement est-il conforme à la réglementation ? Si non, quelles mesures correctives pourraient être envisagées ?

Correction : Calcul d’un Réseau de Télécommunications Souterrain

Question 1 : Nombre Total de Fibres Optiques Nécessaires

Principe :

Le nombre total de fibres est le produit du nombre de logements par le nombre de fibres par logement.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{\text{fibres,total}} = N_{\text{logements}} \times N_{\text{fibres/logement}}\]
Données spécifiques :
  • \(N_{\text{logements}} = 50\)
  • \(N_{\text{fibres/logement}} = 2\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{\text{fibres,total}} &= 50 \times 2 \\ &= 100 \, \text{fibres} \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : Le nombre total de fibres optiques nécessaires est de 100.

Question 2 : Nombre Minimal de Câbles à Fibre Optique

Principe :

Le nombre de câbles est le nombre total de fibres divisé par la capacité d'un câble, arrondi à l'entier supérieur.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{\text{câbles}} = \lceil \frac{N_{\text{fibres,total}}}{\text{Capacité}_{\text{câble}}} \rceil\]
Données spécifiques :
  • \(N_{\text{fibres,total}} = 100 \, \text{fibres}\)
  • \(\text{Capacité}_{\text{câble}} = 12 \, \text{fibres/câble}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{\text{câbles}} &= \lceil \frac{100}{12} \rceil \\ &= \lceil 8.33 \rceil \\ &= 9 \, \text{câbles} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : Le nombre minimal de câbles à fibre optique à installer est de 9.

Question 3 : Nombre Minimal de Fourreaux et Arrangement

Principe :

Puisqu'il y a un câble par fourreau, le nombre de fourreaux est égal au nombre de câbles.

Données spécifiques :
  • \(N_{\text{câbles}} = 9\)
  • 1 câble par fourreau
Calcul et Proposition :
\[N_{\text{fourreaux}} = N_{\text{câbles}} = 9 \, \text{fourreaux}\]

Un arrangement possible pour 9 fourreaux pourrait être une nappe de 3 fourreaux en largeur sur 3 fourreaux en hauteur (3x3).

Résultat Question 3 : Le nombre minimal de fourreaux télécom à prévoir est de 9. Un arrangement en 3x3 est possible.

Question 4 : Dimensions Minimales de la Tranchée (pour 4 fourreaux en 2x2)

Principe :

La largeur de la tranchée dépend du nombre de fourreaux en largeur, de leur diamètre, de l'espacement entre eux et de la largeur de travail. La profondeur dépend du nombre de fourreaux en hauteur, de leur diamètre, de l'espacement, et de la couverture minimale.

Pour un arrangement de \(n_h\) fourreaux en largeur et \(n_v\) fourreaux en hauteur :

Largeur tranchée \(L_T = (n_h \times D_{\text{ext,telecom}}) + ((n_h-1) \times \text{Espacement}_{\text{horiz}}) + (2 \times \text{Largeur}_{\text{travail}})\)

Profondeur tranchée \(P_T = C_{\text{min}} + (n_v \times D_{\text{ext,telecom}}) + ((n_v-1) \times \text{Espacement}_{\text{verti}})\)

Données spécifiques (pour l'exemple 2x2) :
  • \(n_h = 2\), \(n_v = 2\)
  • \(D_{\text{ext,telecom}} = 40 \, \text{mm} = 0.040 \, \text{m}\)
  • Espacement horizontal et vertical = \(50 \, \text{mm} = 0.050 \, \text{m}\)
  • \(C_{\text{min}} = 0.60 \, \text{m}\)
  • Largeur de travail = \(0.10 \, \text{m}\)
Calculs :

Largeur de la tranchée :

\[ \begin{aligned} L_T &= (2 \times 0.040 \, \text{m}) + ((2-1) \times 0.050 \, \text{m}) + (2 \times 0.10 \, \text{m}) \\ &= 0.080 \, \text{m} + 0.050 \, \text{m} + 0.20 \, \text{m} \\ &= 0.33 \, \text{m} \end{aligned} \]

Profondeur de la tranchée (jusqu'au fond de la tranchée) :

\[ \begin{aligned} P_T &= 0.60 \, \text{m} + (2 \times 0.040 \, \text{m}) + ((2-1) \times 0.050 \, \text{m}) \\ &= 0.60 \, \text{m} + 0.080 \, \text{m} + 0.050 \, \text{m} \\ &= 0.73 \, \text{m} \end{aligned} \]
Résultat Question 4 : Pour un arrangement de 2x2 fourreaux :
  • Largeur minimale de la tranchée : \(L_T = 0.33 \, \text{m}\)
  • Profondeur minimale de la tranchée : \(P_T = 0.73 \, \text{m}\)

Quiz Intermédiaire 1 : La couverture minimale d'un réseau enterré est la distance entre :

Question 5 : Altitude Génératrice Inférieure Massif Télécom (\(Z_{\text{inf,telecom}}\))

Principe :

L'altitude de la génératrice supérieure du fourreau le plus haut est \(Z_{\text{sup,haut,telecom}} = Z_{\text{TN}} - C_{\text{min}}\). La hauteur totale du massif de fourreaux (pour 2x2) est \(H_{\text{massif}} = (n_v \times D_{\text{ext,telecom}}) + ((n_v-1) \times \text{Espacement}_{\text{verti}})\). L'altitude de la génératrice inférieure du fourreau le plus bas est \(Z_{\text{inf,telecom}} = Z_{\text{sup,haut,telecom}} - H_{\text{massif}}\).

Données spécifiques (pour l'exemple 2x2) :
  • \(Z_{\text{TN}} = 100.00 \, \text{m NGF}\) (au point de croisement)
  • \(C_{\text{min}} = 0.60 \, \text{m}\)
  • \(n_v = 2\)
  • \(D_{\text{ext,telecom}} = 0.040 \, \text{m}\)
  • Espacement vertical = \(0.050 \, \text{m}\)
Calculs :

Altitude génératrice sup. du fourreau le plus haut :

\[ \begin{aligned} Z_{\text{sup,haut,telecom}} &= 100.00 \, \text{m} - 0.60 \, \text{m} \\ &= 99.40 \, \text{m NGF} \end{aligned} \]

Hauteur du massif de fourreaux (2 en hauteur) :

\[ \begin{aligned} H_{\text{massif}} &= (2 \times 0.040 \, \text{m}) + ((2-1) \times 0.050 \, \text{m}) \\ &= 0.080 \, \text{m} + 0.050 \, \text{m} \\ &= 0.13 \, \text{m} \end{aligned} \]

Altitude génératrice inf. du fourreau le plus bas :

\[ \begin{aligned} Z_{\text{inf,telecom}} &= Z_{\text{sup,haut,telecom}} - H_{\text{massif}} \\ &= 99.40 \, \text{m} - 0.13 \, \text{m} \\ &= 99.27 \, \text{m NGF} \end{aligned} \]
Résultat Question 5 : L'altitude de la génératrice inférieure du massif de fourreaux télécom (supposé 2x2) est \(Z_{\text{inf,telecom}} = 99.27 \, \text{m NGF}\).

Question 6 : Distance Verticale Nette (\(\Delta Z_{\text{nette}}\)) au Croisement

Principe :

La distance verticale nette est la différence entre l'altitude de la génératrice inférieure du réseau supérieur (télécom) et l'altitude de la génératrice supérieure du réseau inférieur (AEP).

Formule(s) utilisée(s) :
\[\Delta Z_{\text{nette}} = Z_{\text{inf,telecom}} - Z_{\text{sup,AEP}}\]
Données spécifiques :
  • \(Z_{\text{inf,telecom}} = 99.27 \, \text{m NGF}\)
  • \(Z_{\text{sup,AEP}} = 98.50 \, \text{m NGF}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} \Delta Z_{\text{nette}} &= 99.27 \, \text{m} - 98.50 \, \text{m} \\ &= 0.77 \, \text{m} \end{aligned} \]
Résultat Question 6 : La distance verticale nette entre le massif télécom et la conduite d'eau est \(\Delta Z_{\text{nette}} = 0.77 \, \text{m}\).

Question 7 : Conformité du Croisement et Mesures Correctives

Principe :

On compare la distance verticale nette calculée à la distance minimale réglementaire.

Données spécifiques :
  • \(\Delta Z_{\text{nette}} = 0.77 \, \text{m}\)
  • Distance verticale minimale réglementaire (Télécom/AEP) : \(0.20 \, \text{m}\)
Comparaison et Conclusion :

\(0.77 \, \text{m} > 0.20 \, \text{m}\)

La distance verticale nette entre les deux réseaux est supérieure à la distance minimale réglementaire. Le croisement est donc conforme.

Mesures Correctives (si non conforme) :

Si le croisement n'avait pas été conforme (par exemple, si \(\Delta Z_{\text{nette}} < 0.20 \, \text{m}\)), les mesures correctives pourraient inclure :

  • Remonter le réseau télécom : Augmenter la profondeur de la tranchée AEP si possible, ou diminuer la couverture du réseau télécom si la réglementation le permet (par exemple, sous trottoir vs sous chaussée).
  • Abaisser le réseau AEP : Si la conduite d'eau peut être posée plus profondément sans impacter son fonctionnement hydraulique ou d'autres croisements.
  • Protection mécanique spécifique : Utilisation de dallettes béton ou de gaines de protection renforcées entre les deux réseaux, si accepté par les concessionnaires et si la distance reste faible mais acceptable avec protection.
  • Déviation d'un des réseaux : Modifier le tracé en plan pour éviter le croisement direct à cet endroit.
Résultat Question 7 : Le croisement est conforme (\(\Delta Z_{\text{nette}} = 0.77 \, \text{m} > 0.20 \, \text{m}\)). Si non conforme, des mesures comme la modification des profils en long ou l'ajout de protections seraient à envisager.

Quiz Intermédiaire 2 : Lors de la pose de réseaux en tranchée commune, l'ordre de superposition des réseaux (du plus profond au moins profond) est généralement :

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. La couverture minimale d'un fourreau télécom est importante pour :

2. En cas de croisement entre un réseau d'eau potable et un réseau d'assainissement, lequel doit généralement passer au-dessus ?

3. Les chambres de tirage dans un réseau de fourreaux télécom servent principalement à :

Glossaire

VRD (Voirie et Réseaux Divers)
Ensemble des travaux et ouvrages relatifs à la voirie et aux réseaux enterrés (eau, assainissement, électricité, gaz, télécoms, etc.).
Fourreau
Conduit (tube) généralement en matière plastique (PEHD, PVC) destiné à protéger les câbles (électriques, télécoms) enterrés et à faciliter leur tirage ou leur remplacement.
Chambre de Tirage
Ouvrage souterrain (regard) permettant l'accès aux fourreaux pour le tirage des câbles, les raccordements et la maintenance.
Couverture (d'un réseau)
Hauteur de remblai entre la génératrice supérieure d'une canalisation ou d'un fourreau et le niveau du sol fini (terrain naturel, chaussée, trottoir).
Génératrice Supérieure/Inférieure
Ligne située respectivement au sommet ou à la base de la section extérieure d'une conduite ou d'un fourreau.
Fil d'Eau (FE)
Niveau de la génératrice inférieure interne d'une conduite gravitaire (radier), où s'écoule l'effluent.
Réseaux Télécom Souterrains - Exercice d'Application

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