Comment des méthodes de surveillance durables ont été déployées pour le projet de tunnel de la frontière nord-est (NEBT) à Washington D.C.

Défi

S'assurer que les communautés ne sont pas sujettes aux inondations est une préoccupation croissante dans un monde où le climat change. Plus de 700 villes dans le monde ont des réseaux d'égouts unitaires qui pourraient déborder en cas d'inondation grave, entraînant des risques majeurs pour la santé et les infrastructures. L'une de ces villes est Washington DC, aux États-Unis, où un réseau d'égouts vieillissant débordait dans la rivière Anacostia toute proche.

Pour éviter de tels incidents, la ville a choisi Lane Construction pour construire un tunnel en eau profonde de grande envergure appelé Northeast Boundary Tunnel ou NEBT. Le NEBT est le plus grand de plusieurs sections de tunnels qui font partie du DC Water Clean Rivers Act. Le NEBT a été conçu pour relier les réseaux d'égouts et réduire de 98 % les débordements d'eaux pluviales. Mais creuser un tunnel de 23 pieds de diamètre sur huit kilomètres sous des zones fortement urbanisées n'était pas sans danger. Pour Lane Construction, il était essentiel de veiller à ce que les travaux de creusement du tunnel soient surveillés de près afin que tout risque puisse être identifié et traité à temps.

Solution

Lane Construction a fait appel au fournisseur de services d'instrumentation et de surveillance EnTech Engineering, qui a utilisé la solution de surveillance à distance IoT de Worldsensing, fournie par Specto Technology, pour connecter un ensemble de capteurs utilisés dans le projet. L'instrumentation installée autour du projet de creusement de tunnel de cinq miles et 583 millions de dollars comprenait quatre passerelles sans fil, configurées pour la redondance, couvrant plus de 280 emplacements de surveillance et 16 tiltmètres sans fil fixés aux structures autour du site.

En outre, EnTech a installé 91 nœuds à fil vibrant à un canal pour lire les piézomètres le long de l'alignement du tunnel et à proximité des puits, et 176 nœuds à fil vibrant à cinq canaux pour lire les extensomètres et les jauges de contrainte des forages multipoints. Enfin, l'installation comprenait 15 nœuds analogiques pour lire les inclinomètres Entech précédemment déployés. Les passerelles ont été installées discrètement dans le voisinage local, placées à l'intérieur de boîtiers et équipées d'antennes de trois pieds pour une capacité de surveillance sans fil optimale. 

Toutes les données provenant des périphériques ont été envoyées à l'outil de gestion de la connectivité, la plateforme de gestion du réseau qui a permis de surveiller l'état de tous les périphériques et a facilité l'intégration avec des logiciels de visualisation tiers.

Atouts

L'utilisation de la solution de surveillance sans fil Worldsensing a permis de supprimer la nécessité de creuser des tranchées sur la chaussée, ce qui, dans un environnement urbain comme Washington DC, "permet d'économiser énormément d'argent et de temps", selon Tyree Williams, directeur des ventes chez Specto Technology.

Et comme la solution Worldsensing utilise la technologie LoRa (longue portée) à haute performance et à faible puissance, ses capacités sans fil s'étendent jusqu'à dix kilomètres en visibilité directe. Le réseau peut même capter des signaux à un kilomètre de distance à partir de capteurs situés sous des plaques d'égout en acier. De plus, "la maintenance a été réduite car la durée de vie de la batterie est très longue", explique M. Williams. "Même avec l'augmentation du taux d'échantillonnage, vous êtes en mesure d'obtenir jusqu'à près de cinq ans".

Le bon suivi du projet a permis au tunnelier NEBT d'achever ses travaux dans les délais prévus, en avril 2021. Washington DC est donc en bonne voie pour améliorer la pureté de l'eau de l'Anacostia au point de pouvoir l'utiliser pour la baignade et la pêche d'ici 2030.