Brevet FR2010834A1 — publié le 19700220

La présente invention concerne un procédé pour la mise en place sous l'eau d'une masse durcissante telle que le mortier (béton), l'asphalte et analogues, au moyen d'un tube de coulée. Pour la coulée du béton sous l'eau il est connu d'uti-5 liser un procédé où l'on utilise un tube de forme stable, qui doit être rempli continuellement de béton et qui doit être maintenu constamment, par son orifice de coulée, en-dessous de la masse de béton déjà coulée. Pour réaliser cette position, on utilise en général des clapets, qui se ferment lorsque le tube de cou-10 lée est vide, et s'ouvrent lors du remplissage de ce tube, et il est connu également de faire passer dans le tube, avant le béton, un moyen de bouchage provisoire. En général, suivant l'étendue de la région où doit se faire la coulée, on utilise un certain nombre de tubes de coulée répartis sur cette région. 15 Ce procédé pour la coulée sous l'eau est assez coûteux, il exige une attention permanente du personnel de service, et il a, lorsqu'on opère avec des clapets, l'inconvénient de la tendance du tube de coulée à remonter. Cependant il n'y a, dans ce cas, aucun problème spécial en ce qui concerne le danger d'un 20 démixage ou analogue de la masse de béton. Ces derniers problèmes se présentent sans doute lorsqu'on veut consolider au moyen d'un mortier approprié, par exemple d'un mortier d'asphalte, un lit de gravier ou d'une autre matière posé sur un sol ou sur un talus d'un canal ou d'une 25 autre voie d'eau. La masse durcissante, qui est, dans ce cas, le mortier de consolidation, doit pénétrer alors à une certaine profondeur dans les intervalles entre les divers éléments du lit, et cette masse doit en outre être répartie uniformément sur le lit à consolider. Dans un cas de ce genre on ne peut pas 30 pratiquement maintenir d'une manière durable l'orifice de sortie d'un tube de coulée ou d'une conduite de déversement en-dessous de la masse déjà coulée, car la couche de la masse durcissante qui se trouve au-dessus de la surface du gravier a pour cela une trop faible épaisseur, et compte tenu du rôle que doit jouer cet-35 te masse, elle ne doit avoir aucune épaisseur notable, car ceci correspondrait à une capacité insuffisante de pénétration, et à un écoulement insuffisant de la masse. En outre la surface d'une coulée est en général,à cet effet, trop irrégulière. On doit donc forcer la masse de consolidation à s'écouler librement dans 40 l'eau au-dessus de la couche à consolider. Les essais précédents 69 19695 2 2010834 au moyen de tuyaux déplacés progressivement au-dessus du lit à consolider, n'ont pas donné cependant des résultats satisfaisants. Il a été constaté que lors de la sortie de la masse qui a été pompée à travers le tuyau, il se produisait un démixage non 5 contrôlable qui aboutissait à une pénétration irrégulière et défectueuse de la masse dans le lit. Pour cette raison il n'était pas possible jusqu'ici d'utiliser également sous l'eau le procédé de consolidation utilisé pour consolider des lits de gravier ou d'autres matières 10 appliqués au-dessus du niveau de l'eau sur des talus ou analogues . La présente invention a pour objet de créer un procédé qui offre la possibilité de mettre en place sous l'eau une masse à durcir par couches de faible épaisseur, et de la répartir ré-15 gulièrement sur le sol en-dessous de l'eau, sans qu'il se produise cependant un démixage notable de la masse. En particulier la présente invention a pour obj et de créer un procédé qui offre la possibilité de réaliser également en-dessous de l'eau la consolidation connue des coulées effectuées au-dessus du niveau 20 de l'eau, sur des talus de canaux ou d'autres voies d'eau et de poursuivre cette consolidation à l'aide du même appareillage et à l'aide du même matériau de consolidation, et de réaliser de cette façon une protection continue des talus et du sol. Conformément à la présente invention, on parvient à 25 ce résultat, en utilisant comme tube de coulée, un tuyau ou une manche, dont la section transversale maximale est relativement grande par rapport à la quantité moyenne de la masse durcissante qui lui est amenée par unité de temps, la flexibilité de cette manche étant telle que les parois du tuyau ou de la manche se 30 ferment constamment, sous l'action des pressions d'eau environnante, autour de la masse qui descend à travers ce tuyau ou cette manche. De préférence le tuyau ou la manche de coulée est trainé, par son extrémité d'écoulement, sur la surface à recouvrir. Le tuyau ou la manche flexible utilisé dans le présent 35 procédé a tendance, en conséquence, sous l'influence de la pression du fluide environnant (eau) qui s'exerce par l'extérieur sur lui, à se fermer constamment., en sorte qu'il n'y a aucun danger de pénétration de l'eau dans l'enceinte limitée par le tuyau ou la manche. Les parois du tuyau ou de la manche déterminent, dans 40 ces conditions, un freinage efficace de la masse à durcir, qui 69 19695 3 2010834 est chargée à l'extrémité supérieure de ce tuyau ou de cette manche, ce qui permet de régler de cette façon la section transversale du tuyau ou de la manche en fonction de la quantité de la masse qui y a été chargée, et d'assurer un écoulement lent et 5 régulier de la masse sur la surface qui doit être recouverte ou qui doit être traitée. Par suite de cette coulée lente et régulière de la masse à durcir, il n'interviendra aucun démixage notable, lorsque l'orifice de sortie ne se trouve pas d'une manière continue sous la surface de la masse déjà appliquée. De la sorte 10 on remplit une condition de service qui est critique en vue de réaliser une consolidation régulière, par le mortier, d'un lit qui se trouve sous l'eau, car c'est seulement en maintenant le degré d'homogénéité du mélange qui a été déterminé par avance, ainsi que la consistance de la masse à durcir, que l'on peut obtenir 15 efficacement la profondeur de pénétration et la régularité de la consolidation. Les parois flexibles du tuyau ou de la manche s'adapteront en outre facilement aux inégalités qui se produisent, sur le fond à protéger ou dans la coulée déjà appliquée, ce qui ne se-20 rait pas réalisable avec une canalisation de coulée de forme stable. Il est possible 'de la sorte d'étendre une coulée de matériau qui sort régulièrement et lentement, sur le fond qui doit être recouvert ou consolidé. L'invention est également relative à un dispositif pour 25 la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, ce dispositif présentant une structure portante susceptible de se déplacer sur l'emplacement à traiter, avec un tuyau de coulée ou une manche de coulée suspendu en-dessous, accroché à cette structure ou tendu sur elle, ce tuyau ou cette manche de coulée comportant des 30 parois flexibles, et cet ensemble comportant également un dispositif de remplissage. Pour enduire des largeurs .plus importantes, on peut suspendre les uns auprès des autres à la structure portante, des tuyaux tubulaires, de telle façon que les orifices de sortie de 35 ces tuyaux forment ensemble une fente de sortie étroite et longue. La fente de coulée formée par la réunion de ces tuyaux séparés présente un certain nombre de cloisons intermédiaires formées par des régions adjacentes des parois des tuyaux, et ces cloisons présentent l'avantage, principalement sur des talus en forte pen-40 te, lorsqu'on coule un ruban de matériau en direction horizontale 69 19695 4 2010834 sur le talus, que les cloisons intermédiaires maintiennent sur leur trajectoire les parties de la bande qui correspondent aux divers tuyaux, et, de cette façon, ces cloisons intermédiaires empêchent l'écoulement de la masse vers le bas sur le talus. La 5 fente de sortie formée par l'ensemble des tuyaux s'adaptera en outre, par suite de sa subdivision à partir de plusieurs orifices de sortie séparés, à des irrégularités très grossières, à des dépressions profondes, et à des surélévations du fond à traiter, tandis que 1'eau refoulée pourra s'écouler facilement entre les 10 divers tuyaux individuels lors du déplacement du dispositif des tuyaux sur le fond à traiter, et ce refoulement nécessaire de l'eau n'oppose pas à la traction du dispositif d'ensemble des tuyaux une résistance telle que la fente de sortie soit de cé fait soulevée du fond. 15 Etant donné que les tuyaux sont suspendus, de façon à pouvoir être réglés indépendamment en hauteur, sur la structure portante, le dispositif d'ensemble peut s'adapter facilement à des talus ayant des angles d'inclinaison différents. Dans une forme de réalisation spéciale qui convient 20 également à une largeur de travail importante, le tuyau ou la manche de coulée est exécuté sous la forme d'un sac plat, dans lequel, entre l'orifice d'alimentation et la fente de sortie, on a prévu des orifices de passage fermés par rapport à l'intérieur du sac. 25 A travers ces orificés de passage peut se produire le refoulement nécessaire de 1'eau lors du déplacement de la manche de coulée. Lorsqu'on utilise une manche de coulée agencée de cette façon, pour le revêtement des talus, on dispose avantageuse ment, dans la partie inférieure de la manche, au voisinage de la 30 fente de sortie, un certain nombre de cloisons intermédiaires flexibles placées dans la direction de la sortie, ces cloisons intermédiaires empêchant la descente sur le talus, de la couche de matériau qui a été étalée. Ces cloisons intermédiaires forment en même temps une limitation de la distance à laquelle peuvent 35 s'écarter les cloisons flexibles de la manche qui se trouvent en face les unes des autres. Dans une réalisation pratique, le tuyau ou la manche de coulée, ou l'ensemble des tuyaux de coulée-associés, est suspendu à un pont qui s'étend transversalement par rapport à 40 la direction de déplacement de la structure portante constituant 69 19695 2010834 un ponton. Sur ce pont est disposé de façon à se déplacer en va-et-vient le dispositif de remplissage, et ce pont est supporté par le ponton, à une hauteur réglable, au moyen d'un ou plusieurs piliers. 5 Afin que la largeur de la fente de passage du tuyau ou de la manche de coulée, n'augmente pas au-delà d'une largeur déterminée, il peut être avantageux de limiter la quantité dont les parois du tuyau ou de la manche peuvent s'écarter, en ce sens que le tuyau ou la manche, au moins sur une partie de sa surface 10 de paroi, est entouré extérieurement d'une enveloppe indéformable, qui peut servir en même temps de protection pour le tuyau ou la manche. On obtient une forme de réalisation spéciale, lorsque l'enceinte limitée entre cette enveloppe indéformable et les pa-15 rois qui se font face du tuyau ou de la manche, est fermée, et est raccordée à une source de pression réglable. Ceci présente la possibilité de régler, par un accroissement ou une diminution de la pression dans cette enceinte, le passage de la masse, à travers le tuyau ou à travers la manche. Avant tout, dans les 20 régions peu profondes où la pression statique de l'eau qui freine la chute libre- de la masse, est moindre, on peut, de cette façon, accroître l'effet de freinage sur la masse et être aaeore mieux maître, de l'écoulement de la masse. Lorsqu'on fait usage du procédé et du dispositif sui-25 vant l'invention, on peut élaborer des masses durcissantes de diverses sortes, comme le béton ou diverses autres sortes de mortier. Une application spéciale du procédé et du dispositif conformes à la présente invention concerne les travaux d'élabora-30 tion sous l'eau de l'asphalte chaud et d'autres matériaux qui sont amenés par chauffage à l'état plastique, et qui durcissent. A cet effet, les parois flexibles des tuyaux ou des manches peuvent être exécutées de manière à être thermiquement isolantes sur leur face externe, et à dégager de la chaleur par leur face 35 interne. Une forme de réalisation pratique à cet effet consiste en une structure feuilletée de la paroi consistant en une couche externe de revêtement thermiquement isolant en une couche interne conductrice de la chaleur et en une couche intermédiaire chauffée 40 à la manière d'une couverture électrique. 69 19695 6 2010834 Pour d'autres applications, on peut utiliser comme matériau flexible, un tissu de matière synthétique, par exemple un tissu de polyamide, un tissu de coton ou analogue. L'invention va être exposée avec plus de détail, à 5 l'aide du dessin annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation du dispositif qui en fait l'objet. La figure 1 est une coupe transversale d'un canal, avec le dispositif conforme à la présente invention, qui se trouve sur un talus de ce canal. Xo La figure 2 est une coupe longitudinale de ce canal, le dispositif conforme à la présente invention étant représenté en élévation latérale. La figure 3 est une coupe verticale à travers une partie de la manche de coulée, suivant une forme de réalisation 15 spéciale. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2, et qui se trouve sur le talus 1 d'un canal 2 ou d'une autre voie d'eau, consiste en un ponton 3, avec deux piliers porteurs 4 disposés a l'arrière de ce ponton, et sur ces piliers est sus-20 pendu au moyen de deux câbles 6 qui sont guidés sur des poulies 5, un pont 7, dont la hauteur au-dessus du niveau de l'eau 8 peut être réglée, en déroulant ou en enroulant ces deux câbles 6 à l'aide d'un treuil 9. Le pont 7 est constitué de trois sections 7a, 7b et 7c qui sont reliées entre elles, par des articulations 25 et les deux parties latérales 7a et 7c peuvent s'escamoter dans une position hors service. A ce pont 7 est suspendue, par l'intermédiaire de câbles 10, une manche de coulée 11 qui pend librement en arrière du ponton 3, sur le talus 1. 30 Cette manche de coulée est constituée par un matériau flexible, elle a dans la réalisation choisie à titre d'exemple, la forme d'un sac plat, dont les bords supérieurs qui se font face, sont serrés entre des barres 12 suspendues au câble 10. Ces bords sont adaptés au profil du talus 1. La position de la 35 manche de coulée 11 par rapport au pont 7 peut être réglée grâ-■ ce aux tambours de câble désignés par 13 » La manche 11 est pourvue d'orifices de passage 11b qui sont fermés par rapport à l'intérieur de la manche, et qui, lors de la-traction de la manche, servent au refoulement nécessaire de l'eau. Au voisinage 40 de la fente de sortie qui est limitée par les bords inférieurs 69 19695 7 2010834 de la manche 11, on a adapté des cloisons intermédiaires flexibles 11c qui sont disposées dans la direction d'écoulement, et qui subdivisent cette fente de sortie de la manche en un certain nombre de sections, et qui s'opposent à l'écoulement vers le bas 5 du ruban de matériau qui descend du talus 1. Dans la forme de réalisation choisie à titre d'exemple, deux: chariots de remplissage peuvent se déplacer, sur le pont 7; ces chariots sont alimentés par l'intermédiaire de tuyaux 15 par un dispositif de pompage non représenté ou de 10 toute autre manière, à partir d'un réservoir d'approvisionnement 16, les orifices de sortie de ces chariots se trouvant entre les barres 12, au-dessus de la fente de réception de la manche de coulée 11. La manche de coulée 11 qui est suspendue transversalement à l'arrière du ponton 3 est, du côté le plus 15 éloigné du ponton, chargée au voisinage de son bord inférieur, par une barre ou une chaîne 17 qui est suspendue à une hauteur telle que, lors du déplacement du ponton 6 dans la direction de la flèche (figure 2), la manche glisse, par son extrémité inférieure lia incurvée, par-dessus le lit désigné par 18, sur 20 le talus 1. La pression statique de l'eau tend à aplatir la manche 11, si bien que la masse à durcir 19 qui provient des chariots 14, est serrée et freinée par les parois flexibles pressées l'une contre l'autre de la manche ; dans ces conditions 25 elle se répartit régulièrement en direction transversale, et elle se répand d'une manière dosée. Le freinage qui s'exerce sur la masse introduite par le haut, peut également, le cas échéant, être encore accru en ce sens que l'on ne laisse pas pendre librement la manche à l'arrière du ponton 3, mais que l'on guide 30 cette masse, par exemple sur une barre de guidage disposée parallèlement aux barres 12. L'extrémité inférieure incurvée lia de la manche 11, qui glisse sur le lit 18, forme une fente de passage qui s'adapte par sa section transversale à l'épaisseur de la couche de matériau amenée si bien qu'il se forme lentement sur 35 le lit 18, un ruban régulier de la masse durcissante. Par suite de ce genre d'écoulement hors de l'extrémité lia de la manche 11, la mesure dans laquelle se produit le démixage de la masse à durcir, qui est, par exemple du mortier d'asphalte, est négligeable, et le ruban distribué peut pénétrer dans le lit 18 40 d'une manière régulière et jusqu'à une profondeur déterminée 69 5 10 15 20 25 30 35 40 19695 8 2010834 à 1'avance. En fonction du genre de la masse à élaborer, et en dépendance du fait que cette masse est élaborée à l'état froid ou non, on peut exécuter les parois des tuyaux ou des manches d'une couche unique étanche à l'eau et flexible constituée par un matériau qui peut être choisi à volonté ou, tout au moins, ces parois peuvent être thermiquement isolantes sur leur surface extérieure, et éventuellement dégager de la chaleur par leur surface interne ; dans ce dernier cas on peut utiliser une construction feuilletée de la paroi, avec une couche externe thermiquement isolante, une couche interne conductrice de la chaleur et une couche intermédiaire qui est, par exemple, chauffée, ce qui constitue une forme de réalisation pratique qui offre par exemple une possibilité d'élaboration de l'asphalte chaud. La forme de réalisation en forme d'une poche de la manche de coulée 11 représentée sur les figures 1 et 2 est adaptée spécialement à l'angle d'inclinaison du talus à traiter, bien qu'il existe une certaine possibilité de variation, en ce sens que l'on suspend les barres 12 dans une position plus ou moins oblique aux câbles 10. Pour le traitement de longueurs de talus assez considérables, il est indiqué d'employer à cet effet une manche de coulée qui est découpée spécialement sur mesure, suivant une forme adaptée à l'application, car la manche ne sera vraisemblablement pas utilisable ultérieurement. On obtient cependant une forme de réalisation susceptible d'adaptation, en ce sens que l'on compose la manche, d'un certain nombre de manches partielles séparées qui sont suspendues les unes auprès des autres, et qui, au voisinage de leurs extrémités inférieures, peuvent être reliées au moyen de la tringle 17 représentée sur le dessin ou d'une chaîne, et qui sont suspendues de façon à être réglées indépendamment en hauteur, et qui, de la sorte, peuvent être réglées suivant un angle d'inclinaison quelconque. La fente de sortie formée par l'ensemble des orifices de sortie des divers éléments de manche peut alors s'adapter encore mieux que la "fente de sortie d'une manche en forme de sac aux inégalités qui existent sur le fond à traiter. Sur la figure 3 on a représenté une forme de réalisation spéciale d'une partie drune manche de coulée 20, dont les parties de paroi flexibles 21 sont entourées d'une enveloppe 69 19695 9 2010834 indéformable 22, cette enveloppe constituant une protection externe pour la partie correspondante de la manche, et délimitant en outre avec les parties de parois 21 de la manche, une chambre fermée 22 dans laquelle la pression est réglable, par 5 l'intermédiaire d'une conduite 24, en vue de commander l'effet de freinage ou l'effet de fermeture des parois de la manche. Cette forme de réalisation de la manche de coulée convient non seulement à l'emploi pour la forme de réalisation choisie à titre d'exemple sur le dessin, mais elle peut aussi être emplo-10 yée d'une manière avantageuse, pour couler du béton sous l'eau, et elle offre dans ces conditions, par comparaison avec le procédé usuel, décrit précédemment, l'avantage que le chargement et le maintien du remplissage du tube de coulée constitué par cette manche est moins critique. 69 19695 10 2010834 REVENDICATIONS 1) - Procédé pour la mise en place sous l'eau d'une masse durcissante, telle que le mortier (béton), l'asphalte et analogues au moyen d'un tube de coulée, caractérisé par le fait 5 que l'on utilise comme tube de coulée un tuyau ou une manche dont la section maximale est relativement grande par rapport à la quantité moyenne de la masse durcissante qui lui est amenée par unité de temps, et dont la flexibilité est telle que les parois du tuyau ou de la manche se serrent constamment, sous 10 l'action de la pression ambiante (pression de l'eau) autour de la masse qui descend â travers ce tuyau ou cette manche. 2) - Procédé suivant la revendication 1), caractérisé \ par le fait que le tuyau ou la manche de coulée est trainé de façon que son extrémité de sortie se déplace sur la surface qui 15 doit recevoir la coulée. 3) - Procédé suivant les revendications 1) et 2), caractérisé par le fait que l'on chauffe la masse à durcir pendant son passage à travers le tube ou la manche de coulée, chauffant au moins une partie de la surface des parois de la manche ou du 20 tube. 4) - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1) et 2), caractérisé par une structure portante mobile au-dessus de l'emplacement à traiter, et à laquelle est suspendu ou sur laquelle est tendu un tuyau ou une 25 manche de coulée qui pend vers le bas, et qui comporte des parois flexibles et un dispositif de remplissage. 5) - Dispositif suivant la revendication 4), caractérisé par le fait que le tuyau ou la manche de coulée est suspendu à une hauteur réglable à la structure portante. 30 6) - Dispositif suivant la revendication 1), caractéri sé par le fait qu'un certain nombre de tuyaux sont suspendus les uns auprès des autres à la structure portante, de telle façon que les orifices de sortie de ces tuyaux forment ensemble une fente de sortie étroite et longue. 35 7) - Dispositif suivant la revendication 6), caracté risé par le fait que les divers tuyaux sont réunis les uns aux autres àu moyen d'une tringle ou d'une chaîne au voisinage de leurs extrémités inférieures. 8) - Dispositif suivant les revendications 6) et 7), 40 caractérisé par le fait que les tuyaux sont suspendus à la struc 69 19695 11 2010834 ture portante de façon à être réglés indépendamment en hauteur. 9) - Dispositif suivant les revendications 4) ou 5), caractérisé par le fait que le tube ou la manche de coulée a la forme d'un sac plat, dans lequel on a prévu, entre la fente 5 d'alimentation et la fente de sortie, des orifices de passage fermés par rapport à l'intérieur du sac. 10) - Dispositif suivant la revendication 9), caractérisé par le fait que dans la partie inférieure du manche, au voisinage de la fente de sortie, on a disposé un certain nom- 10 bre de cloisons intermédiaires flexibles dans la direction de sortie, ces cloisons subdivisant la fente de sortie en un certain nombre de sections disposées les unes auprès des autres. 11) - Dispositif suivant les revendications 4) et 5), caractérisé par le fait que le tuyau ou la manche de coulée est 15 entouré, sur une partie au moins de sa surface de paroi, et du côté extérieur, par une enveloppe indéformable, l'espace compris entre cette enveloppe et les parties de parois opposées du tuyau ou de la manche, étant fermé et raccordé à une source de pression réglable. 20 12) - Dispositif suivant les revendications 4) à 11); caractérisé par le fait que les parois flexibles du tuyau ou de la manche de coulée, sont thermiquement isolafttes du côté extérieur. 13) - Dispositif suivant la revendication 12), carac- 25 térisé par le fait que les parois du tube ou de la manche de coulée consistent au moins en partie, en une couche extérieure thermiquement isolante, en une couche interne conductrice de la chaleur, et une couche intermédiaire susceptible d'être chauffée (électriquement). 30 14) - Dispositif suivant les revendications 4) à 13), caractérisé par le fait que le tuyau ou la manche de coulée est suspendu à un pont qui s'étend transversalement par rapport à la direction du mouvement de la structure portante constituée par un ponton. 35 15) - Dispositif suivant la revendication 14)), carac térisé par le fait que le pont prend appui à une hauteur réglable sur un ou plusieurs piliers porteurs placés sur le ponton.