Inspection des égouts : regarder à l'intérieur de canalisations qui ne cessent jamais de couler

La forme la plus dangereuse de dégradation des égouts est la corrosion par le sulfure d'hydrogène. Là où les eaux usées stagnent ou sont brassées aux chutes, du sulfure d'hydrogène se dégage, se transforme en acide sulfurique dans l'espace d'air situé en voûte de la canalisation et dissout le béton de l'intérieur. Les canalisations souffrent aussi de déboîtements de joints et d'infiltrations, de fissures et de ruptures, d'intrusions de racines et de flaches (tassements).

Une fois qu'une canalisation est rompue, le sol environnant y est aspiré avec la nappe. Un vide se forme sous terre, et un jour la route au-dessus s'effondre. Les effondrements de chaussée causés par des canalisations d'égout se produisent en grand nombre chaque année au Japon. La plupart sont de petits trous, mais plus la canalisation est grande, plus elle peut avaler de sol d'un coup.

Le Japon compte environ 490 000 km de canalisations d'égout. Une grande partie a été construite à la hâte à partir de l'époque de forte croissance ; la longueur dépassant la durée de vie de 50 ans communément admise est donc sur le point d'augmenter fortement. Depuis la modification de 2015 de la loi japonaise sur l'assainissement, les tronçons à fort risque de corrosion (tels que les grandes chutes et les chambres de siphon inversé exposées au sulfure d'hydrogène) doivent être inspectés au moins une fois tous les cinq ans.

Le problème est le plus aigu dans les grands collecteurs principaux. Ils recueillent les eaux usées de bassins entiers ; l'écoulement ne peut donc pas être arrêté et l'eau est profonde. Y envoyer une personne, c'est affronter à la fois le gaz, le courant et l'obscurité. Les canalisations les plus importantes sont les plus difficiles à voir — telle est la réalité des égouts.

Après l'effondrement, la canalisation était dans un état ne permettant pas à des personnes d'y entrer : sulfure d'hydrogène, écoulement impossible à arrêter et terre effondrée. De petits drones ont donc été envoyés dans la canalisation par les regards pour filmer l'intérieur, et auraient été utilisés pour vérifier l'état de la canalisation (par ex. de petits drones de fabrication japonaise conçus pour les espaces confinés). L'État a ensuite demandé aux collectivités locales de procéder à des inspections prioritaires des égouts de grand diamètre dans tout le pays, notamment par drone.

Dans les égouts, le drone est la première paire d'yeux, envoyée à la place d'une personne. Il est le plus utile dans les canalisations de grand diamètre où l'eau est trop profonde pour une caméra sur chariot, mais où les conditions sont trop dangereuses pour les personnes.

Le schéma de base consiste à entrer par un regard, voler tout droit au centre de la canalisation et récupérer le drone au regard suivant — ou à revenir en vol. Maintenir une distance constante à la paroi avec un éclairage fixe permet ensuite d'assembler les images en une vue développée (déroulée) de la paroi de la canalisation ou en un modèle 3D.

Un égout est l'un des endroits les plus rudes où un drone puisse voler : aucun GNSS, obscurité totale, espace exigu, eau qui s'écoule en dessous et sulfure d'hydrogène ou méthane dans l'air. La radio se propage en ligne droite ; les liaisons ont donc tendance à se perdre au-delà des coudes et des chutes.

• Sans GNSS : la position provient des caméras, du LiDAR et des capteurs inertiels. Mais une canalisation se ressemble sur de longues portions, si bien que la distance parcourue dérive facilement. Recalez à chaque regard. Sans GNSS
• Espace confiné : partez du principe qu'il y aura contact avec la paroi et choisissez une cellule protégée. Vérifiez le diamètre de la canalisation par rapport à la taille de la cellule, et la façon dont le souffle des hélices recircule. Espaces confinés
• Obscurité : la puissance et la direction de l'éclairage déterminent la qualité d'image. Fixez l'exposition et attendez-vous à ce que les embruns et la brume diffusent la lumière. Obscurité
• Eau et humidité : les capteurs de distance orientés vers le bas sont facilement trompés par l'eau. L'humidité embue les objectifs et les embruns imprègnent la cellule. Eau, embruns et humidité
• Anoxie et gaz toxiques : le drone s'en soucie peu, mais les personnes qui travaillent au regard, oui. Mesurez l'oxygène et le H₂S et ventilez avant le travail. Anoxie et gaz toxiques
• Atmosphères explosives : le méthane et d'autres gaz peuvent s'accumuler. Les drones ordinaires ne sont pas antidéflagrants. Convenez, avant d'arriver, d'un seuil de gaz au-dessus duquel vous ne volez pas. Atmosphères explosives

Les images brutes ne sont qu'une vidéo d'une canalisation sombre. Elles ne deviennent une inspection que lorsque vous enregistrez où (à combien de mètres de quel regard), quoi (corrosion, fissures, infiltrations) et quelle gravité. L'inspection des égouts consigne les types de défauts et leurs degrés de gravité selon des catégories fixes et attribue à chaque canalisation un niveau d'urgence qui détermine l'ordre des réparations.

Au Japon, les égouts sont gérés par les municipalités (et les réseaux de collecteurs à l'échelle d'un bassin par les préfectures). La modification de 2015 de la loi sur l'assainissement a fixé des normes d'entretien et de réparation : les tronçons à fort risque de corrosion doivent être inspectés au moins une fois tous les cinq ans et les résultats consignés. Les méthodes et les classements suivent les lignes directrices nationales et les manuels de la Japan Sewage Works Association. Après l'effondrement de Yashio, la préfecture a mis en place un comité indépendant d'enquête sur les causes et, en mars 2025, l'État a demandé des relevés prioritaires spéciaux des grandes canalisations dans tout le pays tout en réexaminant les modalités d'inspection.

Côté vol, la loi japonaise sur l'aéronautique civile ne couvre pas le vol dans des espaces intérieurs clos ; l'interprétation officielle considère les tunnels et passages souterrains dont l'intérieur est nettement séparé de l'extérieur comme des espaces intérieurs ; voler uniquement à l'intérieur d'une canalisation ne nécessite donc généralement aucune autorisation ou approbation aéronautique. Les décollages ou vols d'essai sur la chaussée à l'extérieur du regard sont une autre affaire. Les travaux sur la voirie nécessitent une autorisation d'occupation de la voirie, et toute personne s'approchant d'un regard doit respecter l'ordonnance japonaise sur la prévention de l'anoxie pour la mesure des gaz et la ventilation. À l'étranger, des systèmes de codage des défauts dans les canalisations sont largement utilisés (par ex. NASSCO PACP aux États-Unis, EN 13508-2 en Europe). Comparez les pays dans la réglementation dans le monde.

• Sous l'eau : la corrosion ou les dommages sous la ligne d'eau sont invisibles pour un drone volant. Le radier exige des débits plus faibles ou d'autres équipements.
• Vides à l'extérieur de la canalisation : un drone ne voit que la surface intérieure. Les vides extérieurs doivent être recherchés depuis la route au géoradar et par des méthodes similaires.
• Épaisseur et résistance de la paroi : les images montrent la rugosité de surface, pas l'épaisseur résiduelle ni la résistance du béton. Le LiDAR mesure la forme ; la résistance réelle exige des essais.
• Longs tronçons et montées d'eau soudaines : la batterie et la radio limitent la portée d'un vol. Si la pluie fait monter l'eau rapidement, l'aéronef peut être irrécupérable.
• Notation et responsabilité : interpréter les défauts et fixer les priorités de réparation appartient aux propriétaires et aux ingénieurs.

Ce qui suit est la vision de la rédaction. Les regards des grands collecteurs principaux sont équipés de trappes pour drones et de berceaux de recharge. Par temps sec, la nuit, des drones parcourent des tronçons fixes de regard en regard, en photographiant la paroi de la canalisation à la même hauteur et avec le même éclairage que la fois précédente. Au matin, seuls les tronçons où la corrosion a progressé apparaissent en rouge sur la carte.

L'imagerie de l'intérieur des canalisations, les relevés de vides sous la chaussée et les capteurs de débit et de gaz se rejoignent sur une seule carte, de sorte que l'on sait que « le sol sous ce carrefour est à risque » avant un accident. Les personnes n'entrent dans les canalisations que pour les réparer ou lorsqu'une confirmation est vraiment nécessaire. L'inspection des égouts est passée d'un métier qui met des vies en jeu à un métier qui veille sur le sol sur lequel la ville repose.