Brevet FR2224697A1 — publié le 19741031

La présente invention concerne un tuyau de canalisation en ato armé muni d'un revêtement intérieur de .atièrs thermoplastique servant à protéger le béton contre les liquides chimiquement agressifs, comme les eaux usées industrielles. Comme cette chemise thermoplastique doit résister aux graviers entraînés par le courant, on la fabrique souvent en QPV dur. Un procédé connu de chemi#sage thermoplastique de tuyaux en béton consiste à enduire la face interne du tuyau fini d'une couche de matière thermoplastique appliquée, par exemple, par pulvérisation. Un autre procédé connu consiste à pratiquer à froid dans des plaques de matière thermoplastique des incisions en forme de T, dans lesquelles la barre transversale du T se trouve environ 0,8 mm au-dessous de la surface, de sorte qu'on obtient pour chaque incision deux copeaux d'une largeur approximative de 1 cm qui saillent à la surface des plaques formées en tuyau et s'accrochent dans le béton coulé autour de la chenise plastique. Les tuyaux fabriqués suivant les procédés connus sont d'un prix de revient relativement élevé, aussi l'invention a-t-elle pour objet de réaliser un tuyau de béton armé muni d' une chemise thermoplastique accrochée au béton de telle façon que la fabrication du tuyau soit à la fois plus facile et moins coûteuse. A cet effet, dans le tuyau selon l'invention, la chemise est constituée par des plaques extrudées qui s'étendent dans le sens longitudinal du tuyau et présentent, sur leur face externe, des nervures profilées en T et espacées de telle façon que le gravier contenu dans le béton peut passer dans 1' espace libre entre les barres transversales du profil en T de deux nervures voisines. Les plaques nervurées selon l'invention peuvent êtr facilement obtenues par extrusion. Les opérations coûteuses que constituent la réalisation d'incisions en T sur les plaques extrudées ou l'enduction de la face interne du tuyau de béton fini sont suPprimées car on peut assembler les plaques voisines par leurs nervures extrêmes et les former en un tube de matière thermoplastique qui sert de coffrage intérieur lors du moulage par coulée du tuyau n béton.Le tuyau de canalisation selon l'invenvi3n se présente donc sous la forme d'un tuyau double, constitué par un tube intérieur de matière thermoplastique et par un tube ext CrIeur en breton aÈre', le premier protégeant le second contre l'a ression de produit chie quels et ce dernier donnant à l'ensemble la résistance mécanique nécessaire. Les nervures profilées en T sont extrudées en même temp que les plaques, ce Qui est impossible pour les incisions en T du procédé connu. n outre, les nervuras assurent entre le tuyau de bétcn et sa chemise thermoplastique une liaison bien meilleure que celle obtenue avec les incisions ; si l'espace libre entre les barres transversales du T des nervures voisines est assez grand our laisser passer les graviers du béton, on obtient une liaison positive solide qui ne pourra jamais être obtenue avec des incisions en forme deT. Pour les agrégats du béton, on utilisera une granulométrie maximale de 16 mm.En conséquence, l'espace libre entre deux barres transversales con sécutives sera supérieur à 16 mm, afin que les graviers les plus gros puissent venir se placer entre les nervures lors du coulage du béton et, aires la prise de celui-ci, assurer une liaison positive extrêmement solide entre le béton et la matière thermoplastique. Pour que les nervures assurent une bonne rigidité et un bon accrochage de la chemise, elles doivent etre aussi hautes que possible. il est donc avantageux qu'elles aient toutes la même hauteur et s'étendent jusqu'à l'armature du béton. Il est avantageux aussi que la largeur des plaques soit égale à "pi" multiplié tar 100 min, c'est-à-dire 314 mm environ, Pour fabriquer des tuyaux de 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100,... min de diamètre, il suffit alors d'un format unique de plaques extrudées : tour un tuyau ayant un diamètre intérieur de 300 mm, on utilisera trois plaques, tandis que pour fabriquer un tuyau de 1100 min de diamètre intérieur il faudra assembler côte à côte onze plaques. Ceci permet une fabrication en série très rationnelle.Par exemple, pour une canalisation d'un kilomètre formée de tuyaux ayant un diamètre intérieur de 300 mm, il faudra trois mille plaques extrudées d'un mètre de longueur, tandis que pour une moine longueur de canalisation formée de tuyaux de iO00 mn de diamètre Intérieur, il faudra utiliser dix mille lacues. Loracue le diamètre intérieur ses tuyaux n'est pas un multiple exact de 100 mm mais un sultlrle exact d'un "pied", la largeur des plaque devra être égale à 3,14 pieds. Les plaques sont assemblées par leurs nervures extrêmes. A cet effet, la barre transversale du T de ces nervures ne s'étend que vers l'intérieur, de sorte que les nervures extrêmes de -deux plaques voisines peuvent être accolées par leurs âmes respectives et reconstituer ainsi un profil en T dont l'même a une double épaisseur, ce qui donne à l'ensemble des deux nervures une grande résistance mécanique. De ce fait, la distance qui sépare chaque nervure extrême de sa voisine peut être nettement supérieure à celle qui sépare ieux nervures ordinaires consécutives. Comme les nervures extrêmes de deux plaques voisines sont- généralement assemblées au moyen de vis ou de rivets, cette distance supérieure facilite 1' introduction de l'outil de vissage ou de rivetage. Pour visser ou river les nervures extrêmes de plaques voisines il faut généralement percer des trouez dans l'amie des dites nervures. Pour que ces trous soient bien alignes l'un sur l'autre, il est avantageux de former sur les plaques, dans la zone des nervures extrêmes, des organes complémentaires de liaison par emboitement qui empêchent les plaques de se déplacer l'une relativement à l'autre dans la direction de l'âme des nervures. Cette liaison sert aussi à améliorer l'étanchéité des joints entre les plaques et, par conséquent, de la chemise formée avec les- dites plaques et utilisée comme coffrage intérieur lors du moulage- dn tuyau de béton armé.Pour améliorer encore cette étanchéité, on peut souder les joints entre les plaques, sur la face interne de celles-ci. Â cet effet, il est prévu sur ladite face des bourrelets qu'on ramollit en faisant passer un courant d'air chaud et qu'on étale ensuite avec une spatule ou autre outil approprié. Les plaques extrudées sont avantageusement en CPV dur, en polyéthylène ou en polypropylène. Le cintrage des plaques extrudées pour leur assemblage en une chemise peut présenter des difficultés lorsque les plaques sont -épaisses ou lorsque le diamètre int-érieur du tuyau à fabri#quer est relativement petit. Dans ce cas, il est avantageux de monter en aval de l'extrudeuse un appareil qui donne aux plaques sortant de cette dernière un rayon de courbure moyen. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description -qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution d'une plaque Figure# 1 est une vue de côté d'une plaque selon-l' invention assemblée par une vis à une plaque voisine ligure 2 est une vue fortement schématisée d'une plaque formant une partie de la circonférence d'une -chemise thermoplastique. La plaque extrudée comporte une embase 2 sur la face externe de laquelle sont formées des nervures de fixation 4- qui pénètrent dans la masse de béton du tuyau. Ces nervures ont une section en forme de T et, dans toutes leurs parties, une épaisseur approximativement égale à celle de l'embase 2 pour que les conditions d'écoulement de la matière soient- uniformes lors de l'extrusion. La hauteur h des nervures estchoisie de façon que celles-ci s'arrêtent juste contre 1' armature du tuyau de béton. La distance a entre les extrémités en regard de barres transversales respectives 6 des nervures voisines est choisie de façon que les graviers contenus dans le béton puissent pénétrer dans l'espace 8 entre les nervures. La largeur 1 de la plaque est égale à 314 mm, ou plus# précisément à 100 mn multiplié par "pi" On peut voir à la, figure 2 que la fabrication d'une chemise de 400 mm de diamètre inté rieur nécessite l'assemblage de quatre plaques pour chaque tronçon de chemise égal. à la longueur d'une plaque. Les nervures extrêmes 10 et 12 de chaque plaque sont différentes des autres nervures 4. La barre transversale 16 du profil de ces nervures ne s'éte#nd que vers l'axe longitudinal de la plaque, de sorte que les nervures extrêmes en regard 14 et 20 de deux plaques voisines peuvent être accolées par leurs ames respectives, le plan de joint étant désigné par la référence - 18. L'âme 22 de chaque nervure extrême est percée d'un trou 24 pour le passage d'une vis d'assemblage 26 immobilisée à l'aida d'un écrou 28. Au lieu-de cette liaison par vis, on peu#t choisir une liaison par rivet ; pour certaines matières thermoplastiques on peut même prévoir un collage des nervures 14 et 20. La distance b entre l'extrémité de la barre transversale de chaque nervure extreme-et celle de la nervure voisine qui est tournée vers elle est supérieure à la distance a qui sépare les barres transversales des autres nervures. Ceci facilite l'introduction de l'outil de vissage ou de rivetage. il n'en résulte pas d'affaiblissement de la zone d'assemblage car l'âme du profil en T reconstitué par les deux nervures extrêmes accolées 14 et 20 est deux fois plus épaisse que celle des autres nervures 4. Pour introduire facilement la vis C travers les âmes des nervures extrêmes accolées, il est important que les trous 24 percés dans les âmes de ces nervures soient bien alignés l'un sur l'autre. Pour éviter tout déplacement relatif de deux plaques voisines dans la direction de l'âme, représentée par la double flèche 29, il est prévu un assemblage par emboîtement 30 constitué par une partie en saillie du bord de l'embase 2 d'une des plaques et par une partie évidée complenentaire formée sur le bord adjacent de l'embase de l'autre plaque. Cette liaison#par emboîtement 30 sert aussi à améliorer l'étanchéité du joint 18, ce qui est important car la chemise sert de coffrage intérieur lors du moulage du tuyau de béton armé. Une autre raison pour laquelle l'étanchéité du plan de joint 18 doit être parfaite est cue la chemise doit former une barrière infranchissable pour les liquides susceptibles de détériorer le béton. A cet égard, on peut encore améliorer l'étanchéité au plan de joint par soudage au niveau de la face interne de l'embase 2. A cet effet, il est prévu sur ladite face, dans la zone du plan de joint, deux petits bourrelets 32 et 34.Lorsqu'on a assemblé les plaques pour former la chemise thermoplastique, on fait passer un courant d'air chaud, qui ramollit la matière des bourrelets, On étale la matière avec une spatule ou autre outil approprié et l'on obtient ainsi un joint parfaitement étanche, qui s'oppose au passage des liquides agressifs. L'extrudeuse ne permet de fabriquer que des plaques planes. Le dispositif de tirage monté en aval de ltextrudeuse fonctionne dans de meilleures conditions lorsque les nervures ont toutes la même hauteur. il est avantageux également que la face externe 56 des barres transversales o du profil en m des nervures soit plane et parallèle à l'embase a, car cela permet au dispositif de tirage de mieux saisir les plaques. Le cintrage des plaques formées par l'extrudeuse pour leur donner la forme représentée à la figure 2 peut présenter des difficultés lorsqu'il est effectué après refroidissement, surtout lorsque l'embase - est épaisse ou lorsque le diamètre Intérieur d figure 2) de la chemise est petit. Dans ce cas, il est avantageux de placer en aval de l'extrudeuse un calibreur qui donne aux plaques un rayon de courbure moyen. Ce calibrage à un rayon de courbure moyen présente l'avantage de permettre, en jouant sur la déformabilité et la flexibilité de la matière plastique, l'utilisation des mêmes plaques pour des tuyaux de diamètres différents. i-nVSWICADIONS 1. - Tuyau de canalisation en béton armé muni d'un revêtement intérieur de matière plastique, caractérisé en ce que le revêtement est constitué par des plaques extrudées qui s' étendent dans le sens longitudinal du tuyau et présentent, sur leur face externe, des nervures d'ancrage profilées en T et espacées de telle façon que le gravier co-ntenu dans le béton peut passer dans l'espace libre# entre les barres transversales du profil en T des nervures voisines. 2. - Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures d'ancrage ont la même hauteur et s'étendent, dans le sens de leur hauteur, jusqu'à l'armature du tuyau debéton. 3. - Tuyau selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la largeur des plaques est égale à 100 mm multiplié par "pi". 4. - Tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre la barre transversale du profil de chaque nervure extrême des plaques et celle de la nervure immédiatement voisine est supérieure à la distance qui sépare les barres transversales des autres nervures et en ce que l'âme des nervures extrêmes présente un trou pour le passage d'une vis ou d'un rivet d'assemblage des plaques par leurs côtés longitudinaux. 5. - Tuyau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plaques présentent dans la zone de leurs nervures extrêmes des organes complémentaires de liaison par emboitement qui les empêchent de se déplacer l'une relativement à l'autre dans la direction de l'âme des dites nervures. 6. - Tuyau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plans de joint entre les plaques sont soudés sur la face interne de celles-ci. 7. - Tuyau selon la revendication 6, caractérisé en ce que les plaques présentent, avant soudage, des bourrelets saillant sur leur face externe, près du plan de joint. 8. - Tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière thermoplastique des plaques est un CPV dur, du polyéthylène ou du polypropylène. 9. - Dispositif pour la fabrication des plaques thermoplastiques du revêtement intérieur du tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque les plaques sont trop épaisses pour être cintrées suivant le rayon de courbure désiré, un appareil calibreur est monté enaval de l'extrudeuse pour donner aux plaques qui viennent d'être extrudées un rayon de courbure moyen entre le-rayon maximal et le rayon minimal nécessaire.