Brevet FR2008265A1 — publié le 19700116

Dans la technique des injections pour la consolidation et l'imperméabilisation des sols où l'on utilise des produits de matières très variées selon les conditions imposées et la perméabilité des sols à traiter, il était nécessaire de mettre au point un dispositif qui permette de guider l'injection elle-m8me, c'est-àdire de localiser rapidement les points d'injection et de les atteindre en donnant de plus la possibilité de reprendre l'injection si cela est nécessaire,mme à plusieurs reprises, avec des interruptions plus ou moins longues. Pour y parvenir, il faut effectuer des forages dans le sol à traiter et phiB placer dans ces forages un tube qui comporte des clapets destinés à permettre le passage des mélanges d'injection de l'intérieur du tube dans le sol et à empêcher le retour en sens inverse. Ces tubes servent de voie de passage toujours libre aux pistons d'injection, qui délimitent la chambre dans laquelle se trouve le mélange de ciment sous pression, destiné à sortir vers le sol en passant par le clapet. entre les tubes et les trous de forage, il faut,en outre,dis- poser d'un fluide qui se gélifie dans un temps déterminé en formant une gaine c'est-à-dire un fluide ayant des caractéristiques mécaniques et de viscosité et thixotropie particulières telles que les mélanges à injecter ne puissent suivre, comme passage préférentiel, l'espace existant entre le forage et le tube. Ces tubes sont formés par des éléments d'une longueur de quelques mètres (par exemple 5 à 6 mètres) qui sont raccordés au moment de la mise en place du tube dans le trou de forage. Etant donné que les tubes atteignent des longueurs considérables (parfois quelques centaines de mètres) et sont"à perdre dans le sol, il est très important qu'ils soient de poids limité et bon marché, tout en étant compatible avec la résistance voulue ; il est en outre nécessaire que les éléments forment les tubes soient aisément maniables. Ces objectifs sont atteints en réalisant les tubes composites par des éléments tubulaires en matière plastique reliés les uns aux autres. L'invention a donc pour objet des tubes en matière plastique comprenant une ou plusieurs pièces en matière plastique, obtenues par moulage, présentant aux extrémités des raccords de jonction complémentaires et, dans leur zone médiane, au moins une bride extérieure annulaire délimitant un siège cylindrique percé de trous recouverts par un manchon élastique qui permet la sortie à travers ces trous de la matière pâteuse sous pression. Cette matière sous pression est entratnée le long du tube principal jusqu'à l'intérieur d'une chambre à clapet formée par un tube en acier se terminant en élément d'injection avec organes d'étanchéité (pistons) de manière à ne permettre l'injection qu'aux points voulus, La tubulure intérieure en acier avec piston terminal peut toujours coulisser librement dans le tube principal et l'élément terminal formant clapet selon la présente invention. À titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé quelques exemples de réalisation d'élément tubulaire selon la présente invention, dessin sur lequel - la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation d'élément avec son manchon clapet - la fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 - la fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'une seconde orme de réalisation d'élément à une seule bride la la fig. 4 est une vue en coupe longitudinale d'une troisième forme de réalisation, et - la fnga 5 est une vue en coupe longitudinale de l'élément tubulaire pendant une injection. Dans les exemples représentés, l'élément tubulaire T destiné à former les tubes d'injection est d'une seule pièce en matière plastique (de préférence en polychlorure de vinyle) obtenu par moulage. I1 présente à une extrémité un filetage 1 et à l'autre extrémité un taraudage 2a. Le filetage 1 et le taraudage 2a sont respectivement les par ties mâle et femelle correspondantes de manière à permettre l'ac- couplement d'une série de pièces T par vissage en formant ainsi un élément tubulaire composite de préférence d'une longueur de cinq à sis mètres ; le tube définitif, ayant une longueur notablement plus gravide, est ensuite monté comme d'habitude en accouplant tête contre tête plusieurs éléments tubulaires composites. De préference les filetages 1 et les taraudages 2a ont plusieurs principes. Dans sa partie centrale, l'élément de tube présente deux brides annulaires 3 et 4 qui délimitent un siège annulaire 5 destiné à recevoir un manchon en caoutchouc 6 qui fonctionne comme un clapet grace à une ou plusieurs séries de trous traversants 7 pratiqués dans la paroi du siège 5 et destinés à la sortie du mélange de ciment, ou matière analogue, à injecter dans le sol. Le mélange, qui se trouve sous pression à l'intérieur de la chambre de clapet, sort à travers les trous 7 recouverts du manchon flexible 6.Ce dernier présente une élasticité st une souplesse suffisantes pour se déformer sous lteffet de la pression exercée par le-mélange et en permettre la sortie dans le sol et pour reprendre sa position initiale en contact au siège 5 lorsque la pression cesse ; le manchon flexible 6 empoche le mélange de rentrer à travers les trous 7 à l'intérieur de l'élément T et donc dans le tube principal. Dans la seconde. forme de réalisation représentée -à la fig. 3, il est prévu une seule bride 4. Ltélément élastique 6 qui, dans ce cas, est positionné plus facilement sur les trous 7, est maintenu en place entre la bride 4 et la saillie 4' où est ménagée la jonction femelle 2a d'un second élément à accoupler. Eventuellement on pourra prévoir dans l'élément de tube T, au lieu d'une bride, comme la bride 4' seulement une petite saillie annulaire. Sur la fig. 4 > est représentée une troisième forme de réalisation qui ne diffère des deux premières qu'en ce que la partie de tube ' portant le clapetXconstitude par les trous 7 et par le manchon élastiaue 6, est indépendante des éléments tubulaires 10 auxquels il est relié par vissage grâce à ses extrémités taraude prévues en regard des brides 3 et 4 qui maintiennent le manchon élastique 6. Dans une forme encore plus simple, non représentée, l'élément de tube T'; pourrait aussi ne pas comporter de brides, mais seulement des trous 7 et un manchon élastique 6 t le manchon 6 peut étre maintenu par les brides prévues aux extrémités se faisant face des tubes 10 en aval et en amont de ltélément tubulaire T qui constitue le clapet. Sur la fig. S,est représenté le dispositif à clapet en fonctionnement, c'est-à-dire pendant la sortie de la matière fluide d'injection 8,à travers les trous 70 Cette matière/ en surmontant la force. élastique du manchon 6 et en brisant la gaine 9. de.mélan- ge injecté préalablement, va pénétrer.. dans les couches du sol environnant prévues pour l'injection en les imperméabilisant et en les consolidant. Le mélange d'injection qui entre dans le sol est indiqué en 8'. Les dimensions des trous 7, l'épaisseur et l'élasticité du manchon 6, la forme et les dimensions des brides, la longueur du manchon 6 et de son siège 5 sont choisies et calculées en fonction des nécessités d'emplois Ce qui est établi à l'avance, c'est la longueur de l'élément tubulaire T muni de son clapet pour permettre rapidement le calcul exact de la distance à atteindre pour opérer l'injection aveo précision au point voulu-0 Bien entendu un ou plusieurs éléments T du type indiqué pourront aussi titre insérés, de la manière décrite, entre les tubes normaux métalliques ou en matière plastique, à condition qu'il existe une correspondance préétablie entre les raccords respec tifse -REVENDICÂTIONS- 1.- Dispositif tubulaire à clapet, notamment pour l'injection de mélanges de matières, notamment de ciment pour la consolidation et l'imperméabilisation du sol, caractérisé en ce que à l'extrémité d'un tube prévu pour être introduit dans le sol est monté au moins un élément tubulaire en matière plastique, obtenu de préférence par moulage, présentant aux extrémités des raccords de jonction et, dans sa zone moyenne, un siège cylindrique, muni de trous, est destiné à recevoir un manchon extérieur élastique qui recouvre lesdits trous, mais qui permet à la matière sous pression contenue dans le tube de sortir par les dits trous en déformant ladite membrane-. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur l'élément tubulaire sont montés des moyens destinés à maintenir le manchon élastique extérieur sur son siège muni de trous et garantir le fonctionnement du clapet 3,- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir le manchon élastique' extérieur sur son siège sont formés par au moins une bride en saillie sur la paroi de l'élément tubulaire en amont et en aval du siège percé de trous. 4.- Dispositif selon-la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulairç présente, comme moyen de maintien du-man- chon élastique, deux brides ayant en coupe une forme trapézoTdale à deux angles droits et le ctté compris entre les angles droits orienté vers le siège du manchon élastique, les extrémités de l'élément tubulaire étant munies d'un filetage et d'un taraudage destinés à la liaison avec les éléments tubulaires similaires, en vue de constituer un élément tubulaire composite, pouvant attein dre dry plusieurs mètres de longueur, et former, par liaison d'une plu ralité desdits éléments tubulaires composites dans le prolongement les uns des autres, une conduite ou tube principal pour le traitement du sol. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément tubulaire présente une seule bride annulaire ménagée près de ltextrémité à raccord femelle tandis que la partie opposée ne présente aucune bride de retenue mais seulement un filetage.