Brevet FR2278847A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne un tuyau de drainage en matière plastique recouvert d'une couche filtrante de fibres synthétiques. tes tuyau de drainage que l'on utilise généralement pour le drainage des terrains sont en généra en argile ou enmatières plastiques. Les propriétés d'élimination de l'humidité des sols de tels tuyaux de drainage sont souvent gênée par le fait que les perforations des tuyaux, ou les interstices aux raccordements des tuyaux, se colmatent avec de la terre, ou encore les tuyaux s'obstruent complètement par de la terre qui s'y introduit. te drainage est ainsi entravé ou même arrêté. C'est pour cette raison,que depuis longtemps, on recouvre les tuyaux de drainage d'une couche de filtration afin de retarder le processus d'envasement. Par le modèle d'utilité allemand N0 71 21 651 on sait que l'on peut recouvrir des tuyaux de drainage d'une couche de filtration de coir et de paille. Dans le premier fascicule imprimé de la demande de brevet de la R.F.A. NO 2 028 664 on utilise dans la couche de fiM2a- tion de la mousse de polystyrène (Hygromull, Styromull de la fibranne, des fibres de palmier, de la paille hachée et de la tourbe. La couche de filtration de tels tuyaux de drainage se compose fréquemment de plusieurs couches de différents matériaux filtrants. Leur fabrication est cependant malaisée et leur effet de filtration n'est pas uniforme en raison de l'hétéoo- généité des matières utilisées ; un bon nombre de ces matières est suet au pourrissement, ce qui a souvent pour conséquence une diminution rapide de l'effet de filtration et une obstruction des tuyaux. Le modèle d'utilité allemand N0 69 12 317 décrit un tuyau de drainage qui est recouvert d'une couche de filtration en fibres acryliques. Mais étant donné que des fibres acryliques, ou une natte de fibres acryliques, n'ont pas une résistance satisfaisante, il faut renforcer la natte par des fils de renforcement. Cette opération est extrêmement compliquée et, lorsque les fils de renforcement sont uniquement disposés en direction longitudinale, elle est de plus insuffisante. Les fibres acryliques ont en plus l'inconvénient de ne pas pouvoir être soudées. Le modèle d'utilité allemand NO 71 37 887 décrit un tuyau de drainage flexible dont la charpente est constituée par une spirale continue en matière plastique recouverte d'une couche de filtration. La matière filtrante est constituée par une nappe en fibres synthétiques non orientées aiguilletée sur un réseau. Dans ce cas aussi on applique une méthode compliquée pour donner à la matière de filtration une cohérence adéquate, en aiguilletant une nappe en fibres synthétiques non orientées de faible résistance sur un réseau. Ce tuyau de drainage ne convient guère aux cas od se produisent des charges élevées du sol, en raison de sa construction légère. Les recherches qui ont mené à la présente invention avaient pour but d'éviter ces inconvénients et de trouver un tuyau de drainage facile à réaliser et mécaniquement stable, recouvert d'une couche de filtration durable, résistante et répondant aux exigeances imposées. Ce problème a été résolu par la présente invention qui a pour objet un tuyau de drainage en matière plastique, caractérisé en ce que la couche de filtration est constituée par une nappe en filaments non orientés de polyester, polyamide ou polyoléfine. te tuyau de drainage conforme à l'invention est constitué d'un tuyau en matière plastique perforé ayant une surface extérieure lisse ou ondulée, et d'une couche de filtration recouvrant le tuyau. La construction du tuyau doit être telle qu'il résiste aux hautes charges de pression de la terre se trouvant au-dessus. Comme matières pour les tuyaux on utilise préférablement du PCV, du polypropylène ou du polyéthylène. D'autres polymères thermoplastiques extrudables conviennent aussi. Les perforations des tuyaux sont circulaires ou en forme de fentes, mais elles peuvent également avoir une forme quelconque. Elles se situent pour des tuyaux ondulés, de préférence dans le creux des ondulations. La couche de filtration du tuyau de drainage conforme à l'invention est constituée par une nappe en filaments non orientés en polyester tel que du poly(téréphtalate d'éthylèneglycol), en polyamide tel que du nylon 6 ou du nylon 66, en polyoléfine telle que du polypropylène ou du polyéthylène. Par l'utilisation de ces matières, on garantit une réalisation facile de la couche de filtration (par exemple par soudage) une bonne résistance au pourrissemen et, par conséquent, une longue durée de vie. La couche de filtration ou la nappe en filaments non orientés doit avoir un bon effet de filtration et, simul tanisent, une bonne perméabilité de l'eau, supérieure à celle du sol. Les nappes en filaments non orientés répondent parfaitement à ces exigeances. Des nappes en fibres non orientées ont un volume des pores d'environ 60 à 90 % et un poids spécifique d'environ 0,12 à 0,4 g/cm3. D'après la loi de Darcy (voir Hutte, III, Baute chmikw berlin 1956, page 900) on peut établir les équations suivantes t v = k.i, v étant la vitesse moyenne de l'eau par rapport à la section traversée, en m/sec, i 3 h h étant la pression d'eau (exprimée par la hauteur de la colonne d'eau en mètres), z a l'épaisseur de la couche traversée en mètres. Une couche de filtration appropriée constituée par une nappe en filaments non orientés a un coefficient de perméabilité K#10-6 m/sec, de préférence K > ,10-4 m/sec. On modifie la grandeur des pores de la couche de filtration selon la nature du sol par sélection du titre du mono filament de la nappe en filaments non orientés et de la nature de l'aiguilletage. Les nonofilaments de la nappe en fibres non orientées ne sont pas, ou presque pas, frisés et ont un titre de 2 à 100, de préférence de 4 à 16 dtei. Une nappe en fibres non orientées peut comprendre simultanement des filaments de titres différents. La couche de filtration, peut avoir une structure stratifiée dans laquelle chaque couche a des filaments d'un titre différent, de façon que les filaments de titre fin se trouvent vers l'extérieur et les filaments de titre plus gros vers l'intérieur.On peut déjà obtenir cette structure dans la préparation de la nappe en filaments non orientés par superposition des couches correspondantes lors du filage. On obtient un résultat similaire lorsque l'on superpose ou fixe par aiguilletage les couches filées séparément. Le poids superficiel de la couche de filtration ou de la nappe en fibres non orientées est de 50 à 1000 g/m2, de préférence de 100 à 600 g/m2. On peut effectuer l'aiguilletage de la nappe en fibres non orientées ou la combinaison de plusieures nappes en fibres non orientées par aiguilletage sur tout métier à aiguille commercial. On peut revêtir le tuyau avec la couche filtrante de différentes manières. La couche peut être disposée le long du tuyau et l'envelopper ; ou bien elle peut l'entourer en spirale sous forme d'un ruban. Les bords de la couche peuvent se toucher ou bien se recouvrir et ils peuvent être réunis par soudage, collage, couture ou agrafage. On peut aussi attacher la couche de filtration sur le tuyau par un fil enroulé autour de la couche en spirale ou par une série de fils enroulés éventuellement en sens inverse de façon à s'entrecroiser. Le tuyau de drainage conforme à l'invention offre un très bon effet de filtration comme on peut le voir dans l'exemple suivant, qui illustre l'invention. EXEMPLE On examine des tuyaux de drainage sans couche de filtration (tuyau témoin) ou avec une telle couche, dans une caisse d'essai d'une longueur de 100 cm, d'une largeur de 70 cm et d'une hauteur de 80 cm, chargée de sable fin à moyennement fin et d'eau refoulée par le bas. On utilise des tuyaux de drainage ondulés en chlorure de polyvinyle d'un diamètre intérieur de 50 mm, pourvus de perforations selon la norme allemande DIN 1187 aux creux des ondulations. La couche filtrante est constituée par une nappe en filaments non orientés en poly(téréphtalate d'éthylèneglycol) d'un poids superficiel de 500 g/m.On installe les tuyaux de drainage avec une pente de 0,3 %. On obtient les résultats suivants a) teneur en sable dans l'eau d'écoulement 1) tuyau témoin : 1,98 g/l 2) tuyau recouvert de la nappe en filamentsknon orientés 0,06 g/l b) teneur en sable dans le tuyau 1) tuyau témoin : 681 g/m de tuyau 2) tuyau recouvert de la nappe en filaments non orientés 0,5 g/m de tuyau c) compositions des grains de sable dans les trente premiers litres de l'eau d'écoulement (% d en poids) écoulement du écoulement du tuyau tuyau témoin pourvu de la nappe en filaments non orientés sable grossier (0,6 à 2 gm) 34,1 0,1 sable moyen (0,2 à 0,6 mm) 36,5 0,3 sable fin (0,06 à 0,2 mm) 30,3 3,6 limon grossier (0,02 à 406 mm) 6,8 5,0 limon moyen et fin 9,9 46,5 argile (moins de 0,02 mm) 12,4 44,5 On voit que le filtre a une activité très sélective pour des constituants du sol très fins.L'essai à long terme révèle que les conditions d'écoulement sont indépendantes du temps, c'est-à-dire que les propriétés de filtration ne se modifient pas, même au cours de longues périodes. Un autre essai montre que la couche de filtration ne s'envase ou ne s'obstrue pas lorsque le grain de la terre est très fin, ce qui ne s'applique pas, dans la plupart des cas, aux couches de filtration selon l'état de la technique. Cette propriété a une importance décisive pour un tuyau de drainage. Le tuyau de drainage conforme à l'invention a une autre propriété très avantageuse : la perméabilité à l'eau de la couche de filtration n'est guère réduite, meame en cas d'une pression statique élevée du sol, alors que des tuyaux de drainage connus sont fortement influencés. Le tuyau de drainage conforme à l'invention peut autre fabriqué de manière simple et peu coûteuse, sa vie est longue grâce à sa résistance au pourrissement, son absorption d'eau est excellente gracie à sa construction; il ne s'envase pas et peut être utilisé pour le drainage de terrains agricoles et des terrains bâtis grâce à sa haute résistance. Les tuyaux de drainage peuvent aussi être utilisés dans des régions de protection de l'eau, étant donné que la couche de filtration est renforcée mécaniquement. Le dessin annexé donné à titre d'exemple montre une coupe transversale du tuyau de drainage de l'invention. La figure 1 montre le tuyau de drainage conforme à l'invention comprenant un tuyau en matière plastique'ondulée (1) pourvue de perforations (2) et recouvert d'une couche constituée par une nappe en filaments non orientés (3) dont l'arête de soudure (4) est en direction longitudinaledu tuyau. La figure 2 montre un tuyau de drainage comprenant un tuyau en matière plastique (1) perforé et un matériau filtrant enroulé en spirale. REVENDICÀTIONS 1.- Tuyau de drainage en matière plastique recouvert d'une couche de filtration, caractérisé par le fait que la couche de filtration est constituée par une nappe en filaments non orientés en polyester, polyamide ou polyoléfine. 2.- Tuyau de drainage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche de filtration se compose de plusieurs nappes en filaments non orientés. 3.- Tuyau de drainage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche de filtration consiste en une nappe en filaments non orientés en poly(téréphtalate d'éthylèaeglycol). 4.- Tuyau de drainage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche de filtration consiste en une nappe en filaments non orientés en polypropylène. 5.- Tuyau de drainage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la couche de filtration a un coefficient de perméabilité ex 10-6, ds préférence K#10-4.