Brevet FR2011272A1 — publié le 19700227

L'invention se rapporte à un dispositif anti-débotement pour canalisations composées de tubes distincts et raccordés entre eux, dans lesquelles canalisations l'extrémité mZle d'un tube est engagée, de préférence avec interposition d'une garniture d'étan- chéité en matière élastique, dans le manchon d'emboîtement fixé à 11 extrémité du tube voisin.On n'exige pas seulement de ces canalisations des caractéristiques d'étanchéité mais également la possibilité d'incliner les divers tubes de la canalisation les uns par rapport aux autres, de préférence d'un angle pouvant atteindre 60, pour pouvoir compenser dans une certaine mesure lors de la pose dans le sol, les irrégularités naturelles ou, par exemple, les affaissements ultérieurs, sans qu'il n'en résulte un risque de rupture.Par ailleurs, dans ces canalisations, il est absolument nécessaire de se garantir avec sécurité du risque d'expulsion de l'extrémité mSte du tube sous l'action de la pression qui règne dans la canalisation et pour celà, il convient de tenir compte du fait que cette pression peut s'élever pendant des temps brefs au-dessus de la valeur normale pour laquelle la canalisation a été calculée. On connaît déjà divers dispositifs anti-déboftement pour canalisations qui, d'une part, suppriment le risque d'section de l'extrémité maie d'un tube mdme en cas d'accrofssement de la pression à l'intérieur de la conduite et qui, d'autre part permettent une certaine inclinaison aux joints de deux tubes d'une canalisation.Les dispositifs connus sont en général constitués par des boulons tendeurs qui, à une extrémité, sont accrochés par un oeil à une dent prévue sur l'extrémité mâle d'un tube et, S l'autre extrémité, sont munies dfun filetage et d'un écrou, l'é- crou s'appuyant sur une butée appropriée prévue ou enfilée sur ltextrdmité côté manchon de l'autre tube. Dans un autre dispositif anti-déboîtement connu, on prévoit dans le tirant, à la place d'un filetage, une fente de clavette dans laquelle on peut enfon- cer une clavette qui s'appuie, de mEme façon que l'écrou du boulon, sur une couronne ou équivalent qui est enfilée sur l'extrémité cote manchon du tube. Toutefois, ces dispositifs anti-déboîtement déjà connus ne sont pas imposés dans la pratique et présentent de nombreux inconvénients. Surtout, ces dispositifs anti-déboîtement sont composés dtun nombre de pièces relativement grand et on a constaté dans la pratique que, fréquemment, certaines des pièces détachées viennent à manquer sur le chantier et que ce n'est que sur le lieu de montage qu'on s'aperçoit qu'on doit se les procurer. Il en ré sulte un retardement de la progression des travaux. Les canalisations sont en général en fonte tandis que au moins certaines des pièces du dispositif anti-déboîtement sont réalisées en une matière autre que la fonte, notamment en acier. Il en réculte un accrotssement du risque de corrosions Les tirants utilisés dans les dispositifs anti-débottement déjà connus sont déjà de fortes dimensions dans le cas des cana- lisations de grand diamètre, qu'en utilise dans une proportion tonjours crofssante dans la pratique.C'est ainsi que, par exemple, une canalisation de 500 mm de diamètre, calculée pour une pression intérieure relative de 16 atm., et compte tenu du coeffi- cient de sécurité de 2,5 qu'il est nécessaire d'adopter, on doit déjà utiliser des boulons en acier de 52 mm de diamètre et des écrous correspondants, c'est-à-dire d'une cote encore supérieure. Si l'on utilise des tirants à faue de clavette, on doit encore augmonter le diamètre du tirant en raison de l'affaiblissement de la section du tirant qui est dû à la présence de la fente de clavette. Toutefois, la manipulation de ces pièces de fortes dimensions et, par conséquent également lourdes, sur le chantier de pose présente de grandes difficultés. Lersqu'on utilise des assemblages à boulons tondeurs, il se présente un inconvénient supplémentaire dans le fait que, dane la plupart des ours, on tend le boulon qui c que l'extrémité mâle d'un tube bute au fond du manchen d'emboftement du tube adjacent.Ce contact n'est pas souhaitable du fait qu'il supprime la possibilité de couder la ligne de la canalisation, Il est absolument impossible d'éviter ce risque dans le cas des tirants à fente et clavette et, dans le cas des tirants à vis et écrous, on ne peut l'éviter que par un montage soigneux et un réglage judi cieux Malheureusement ce montage soigneux exige une main-d1oeuvre spécialisée et formée qu'on ne trouve qu'en petit nombre sur le chantier Par ailleurs, pour leur montage sur ltextrémité mâle d'un tube, ces tirants de section relativement forte nécessitent des dents qui sont soumises à un fort couple de flexion et qui, à leur tour, doivent de ce fait être réalisés sous une forme désavanta geusement encombrante. La présente invention vise à éliminer les inconvénients mentionnés plus haut et à réaliser un dispositif anti-débotement pour les canalisations composées de tubes raccordés entre eux, qui puisse autre monté d'une façon simple et qui n'exige pour son montage aucune manoeuvre spécialement formée.L'invention a pour base un dispositif anti-débotement dans lequel sont prévus des tirants qui stacrrochent au moyen d'un oeil sur des crochets fixés à l'extrémité mtle d'un tube et qui s'attachent à l'extrémité cOté manchon du tube adjacent ; l'invention consiste essentiellement en ce que ces tirants présentent une patte qu'une couronne de fixation presse contre le manchon, Le dispositif anti-débottement suivant l'invention est donc composé uniquement des tirants et de la couronne de fixation et il n'est pas nécessaire de prévoir une pièce séparée pour la fixation de chaque tirant sur l'extrémité côté manchon mais, au contraire, la fixation de tous les tirants sur l'extrémité du manchon est assurée en commun par la couronne de fixation.Dans cette construction, il suffit de poser les tirants sur le manchon et de les fixer sur ce dernier en enfilant la couronne de fixation. I1 n'est nécessaire de prévoir aucun outil particulier pour le montage de eette -couronne de fixation mais son montage peut au contraire ttre exécuté simplement à coups de marteau. Le dispositif anti-débottement suivant l'invention présente par ailleurs l'avantage que, du fait que l'on ne peut pas tendre les tirants à volonté, la construction garantit ltexistence d'un certain jeu entre l'extrémité mâle d'un tube et le fond du manchon d'embottement de l'autre dès l'instant du montage, de sorte que la canalisation a toujours la possibilité de se couder au joint. Kême lorsque l'extrémité mtle d'un tube est emmanchée trop profonddment dans l'extrémité côté manchon du tube, lors du montage du tube rectiligne ou déjà coudé, il se produit automatiquement, au moment de la mise sous pression de la canalisation, un déboitement de quelques millimètres de sorte que, dans tous les cas, la construction garantit l'existence d'un petit jeu entre l'extrémité mâle e du tube et le manchon et, par corséquent, la possibilité avantageuse pour la canalisation de se couder, en par ticulier pour la compensation des affaissements imprévisibles du sol. Dans le dispositif anti-débotement suivant l'invention, du fait que sa construction n'utilise pas de vis ni d'écrous, il est plus nécessaire de prévoir comme tirants des boulons tendeurs mais, suivant une autre caractéristique de l'invention, les tirants peuvent présenter, au contraire, une section plate.Ces tirants à section plane sont beaucoup moins saillants que les boulons tendeurs, pour une même section -résistante et, par conséquent, ils ne forment plus une saillie aussi forte, Par ailleurs, l'utilisation de tirants à section plate apporte l'avantage que les dents sur lesquelles les oeils de ces tirants s'accrochent peuvent égålement titre en saillie moins forte et que, en raison de la diminution du moment déflexion, ces dents ne demandent qu' e section résistante plus faible, Le dispositif anti-déboitement suivant l'invention présente par ailleurs un avantage dans le fait que toutes les pièces peuvent être réalisées en fonte, de préférence en fonte sphéroîdale, ce qui limite de façon décisive le risque de corrosion qui résulterait de la mise en présence de matières différentes. En outre, le démontage du dispositif anti-déboîtement suivant l1in- vention pour les réparations peut être exécuté de façon beaucoup plus simple car on n'est pas exposé au risque de voir des vis et écrous se corroder sous l'effet d'un long séjour dans le sol ou sous l'eau. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention la surface de la patte du tirant qui s'appuie sur le manchon présente un chanfrein correspondant à la forme du manchon, de préférence coni- que0 Cette forme de construction présente un avantage en ce sens que, lors de la mise sous pression de la canalisation et lorsque les tubes de cette canalisation se déboîtent légèrement sous ltefZ fet de la pression, il en résulte un nouvel accroissement de la tension de fixation, en raison de la forme particulière donnée aux surfaces d'appui, de sorte que la construction garantit une lialw son d'une sécurité absolue entre les deux tubes La sécurité de la fixation de la couronne de fixation sur la surface externe des pattes des tirants est assurée par le fait que, suivant l'invention, la surface externe de la patte du tirant, qui coopère avec sa couronne de fixation, est en pente montante en direction de l'extrémité libre de cette patte dans la position de montage. Lorsque les tubes de la canalisation se déboîtent légère- ment sous l'effet de la mise sous pression, la liaison entre la couronne de fixation et la patte des tirants est donc également améliorée. Par ailleurs, la couronne de fixation peut présenter, en section, la forme d'un U, les deux branches du U étant parnllè les à l'axe longitudinal de la canalisation0 Ces branches du U peuvent se déformer lots du montage de la couronne de fixation et s'appliquent alors élastiquement sur les pattes des tirants, ce qui rend impossible le dégagement de la couronne et, par conséquent, le desserrage du dispositif de sécurité anti débottementb Les petits défauts de précision sur les dimensions du man chon, des tirants et de la couronne de fixation peuvent entre compensés par l'interposition de cales minces entre les pattes des tirants et la couronne de fixation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la surface interne de la couronne de fixation, qui coopère avec les pattes des tirants peut présenter des méplats à peu près diamétralement opposés, sur lesquels s'appuient les surfaces externes planes des pattes des tirants. Toutefois, suivant une autre caractéristique de l'invention, la couronne de fixation peut présenter, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la canalisation, une section à peu près ellipsoîdale et on peut la faire tourner autour de cet axe. Dans cette réalisation, il est avantageux que la surface d'appui externe des pattes des tirants soit bombée avec un rayon qui correspond à peu près au rayon moyen de l'ellipse de la cou- ronne de fixation à section transversale ellipsoidale.Grâce à cette construction, et mEme en présence de tolérances entre les divers éléments de la canalisation et du dispositif d sécurité anti-déboftement, on paut trouver dans chaque ces par une rotation appropriée de la couronne de fixation montée, la position mutuelle convenable des tubes, des tirants et de la couronne de fixation. La description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, donnés surtout à titre d'exemples, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, - la figure 1 représente ti dispositif anti-déboitement sui- vant l'invention, par une soupe longitudinale d'une canalisation ; - la figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif de sécu- rité anti-déboîtement suivant l'invention - les figures 3 et 4 sont des vuss en coupe suivant la ligne III-III de ra figure 19 la figure 3 nontrant u dispositif de sé- curité anti-déboitement qui comprend une couronne de fixation pré sentant des méplats et la - figure 4 un dispositif de sécurité qui comprend une couronne de fixation présentant une section à peu près ellipsoîdale; - les figures 5 et 6 représentent par deux vues différentes, une canalisation équipée d'un dispositif de sécurité suivant ltinr Invention Dans le dispositif de sécurité anti-déboîtement représenté sur les figures 1 à 3 ltextrémité mâle 1 de l'un des tubes est engagée dans le manchon d'embottement 2 du tube voisin avec interposition d'une garniture d'étanchéité 3. Le dispositif est composé de tirants 4 qui, à l'une de leurs extrémités, sont munis d'un oeil 5 pouvant s'accrocher sur un crochet fixé, par exemple soudé, à l'extrémité malte 1. Le manchon 2 présente de la façon habituelle, sur sa surface extérieure, une forme à peu près conique dont le diamètre croît en direction de l'extrémité du manchon. Une patte 7 du tirant 4, qui présente un profil chanfreiné correspondant est appuyée contre cette surface extérieure conique du manchon 2 par une couronne de fixation 8. La surface extérieure de la patte 7 qui coopère avec la couronne de fixation 8 est en pente montante en direction de l'extrémité de la patte 7 du tirant, dans la position de montage représentée sur le dessin, dans laquelle le tirant est appuyé entre la surface extérieure conique du manchon 2, ce qui garantit la sécurité de la fixation entre la couronne 8 et la patte 7. Comme on peut le voir sur le dessin, la couronne de fixation 8 peut présenter, en profil, la forme d'un U, les deux branches du U étant orientées, par exemple parallèlement à l'axe longitudinal du tube.Lors du montage de la couronne de fixation, ces branches se déforment, en raison de la pente de la surface extérieure du tirant 4 qui coopère avec la couronne de fixation et elles stappliquent donc élastiquement sur la surface externe de la patte 7, de sorte qu'iln a pas lieu de craindre que la ccrcnne ne se détache. Les tirants 4 présentent une section à peu près plate ce qui permet de réduire la saillie formée par ces tirants, et par conséquent, la saillie formée par les crochets 6. Dans la forme de réalisation de la figure 3 les petits dé faut s de précision de correspondance entre le manchon 2, les tirants 4 et la couronne de fixation 8 peuvent éventuellement etre compensés par l'interposition de cales minces 9.Dans la réalisation représentée sur la figure 4, on peut se dispenser de ces cales puisque, en tournant la couronne 8, tout en laissant sa section ovale perpendiculaire à l'axe de la canalisation, on peut faire agir les petites différences de diamètre de la couronne sur les points de fixation, pour assurer la compensation des irrégula rités. La surface d'appui extérieure des tirants 4 est ici bombée avec un rayon qui correspond à peu près au rayon moyen de ltellip- se de la couronne de fixation qui présente une section ellipsot dalle.La construction garantit la présence d'un jeu a entre la surface radiale 10 de l'extrémité mâle 1 et le fond 11 du manchon d'emboitement 2 dans l'état de fonctionnement de la canalisation, pour permettre à cette canalisation de se couder Le montage des dispositifs de sécurité anti-déboîtement suivant l'invention steffectue de la façon suivante0 On emmanche tout d'abord l'extrémité male 1 de l'un des tubes dans le manchon d'emboStement 2 de l'autre tube. Ensuite, on accroche les tirants 8 aux crochets 6 et on les applique sur la surface extérieure conique du manchon d'embottement 2.Ensuite, on met en place par de légers coups de marteau la couronne de fixation 8 qui avait auté- rieurement été enfilée sur l'extrémité mAle 1, de sorte que les tirants 8 stoppaient fermement sur le manchon 2. Naturellement, à cet effet, le diamètre intérieur de la couronne 8 est un peu plus grand que la plus grande dimension mesurée sur les deux crochets 60 Le raccrodement ainsi réalisé permet tout d'abord sans inconvénient de couder d'un certain angle la canalisation formée par la suite de ces tubes, daiis la mesure habituelle et nécessaire dans la pratique, si ce coude est souhaitable avant la mise sous pression de la canalisation. Lorsque la canalisation entièrement montée est mise sous pression, l'extrémité malle 1 se déboîte automatiquement de quei ques millimètres du manchon 2, jusqu'à ce que, sous l'effet de la forme conique de la patte 7 et de la surface externe du manchon, l'ancrage soit entièrement serré. Toutefois, ce léger mouvement de déboîtement de l'extrémité 1 du manchon 2 donne à la canalisation la possibilité de se couder dans la zone du racca dement, par exemple, en raison d'affaissements du sol. REVENDICATIONS 1) Dispositif de sécurité anti-déboîtement pour canalisations composées de tubes distincts raccordés encre eux, dans les quelles canalisations 11 extrémité mAle d'un tube est engagée, de préférence avec interposition d'une garniture d'étanchéité en ma titre élastique, dans un manchon solidaire de l'extrémité du tube voisin, et dans lesquelles il est prévu des tirants qui peuvent s'accrocher par un oeil sur des crochets fixés à l'extrémité màle et qui peuvent entre reliés à l'extrémité cbté manchon du tube adjacent, ce dispositif étant caractérisé en ce que les tirants présentent une patte qui peut s'appuyer sur le manchon et qui est presse contre le manchon par une couronne de fixation. 20) Dispositif suivant la revendication l, caractérisé en ce que la surface de la patte du tirant qui s'appuie sur le manchon présente un chanfrein correspondant à la forme du manchon et de préférence conique 3) Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface externe de la patte du t'2nt qui coopère avec la couronne de fixation est en pente montante en direction de l'extrémité libre de cette patte dans la position du montage. 4) Dispositif suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la couronne de fixation présente une section en U, les deux branches du U étant parallèles à l'axe longitudinal des tubes. 5) Dispositif suivant l'une des revendioations 1 à 4, carac térisé en ce que la surface interne de la couronne de fixation, qui coopère avec les pattes des tirants9 présente des méplats à peu près diamétralement opposés, sur lesquels s'appuient les surfaces externes plates des pattes des tirants. 6) Dispositif suivant l'une des revendications 1 9 4, carac- térisé en ce que la couronne de fixation présente te section à peu près ellipsofdale dans le plan perpendiculaire à l'axe des tubes et en ce qu'on peut la tourner sur cet axeO 7) Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que la surface d'appui externe des pattes des tirants est bombée avec un rayon qui correspond à peu près au rayon moyen de ltellipse de la couronne de fixation qui présente une section ellipsoidalev 8) Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les tirants présentent une section plate.