Brevet FR2307124A1 — publié le 19761105

t1 invention concerne un dispositif d'injection destiné à rendre étanches et à renforcer des murs, toits et autres, dans des espaces creux souterrains, tunnels et autres, en y pressant ou injectant des suspensions de liants, telles que des suspensions de ciment. Il est connu que pour rendre étanches et consolider des murs ou toits de cavités souterraines, de tunnels et autres, on peut envoyer sous pression une suspension de liant, la matière injectable, dans des trous, pratiqués dans les murs ou les toits, de façon à remplir les fissures, crevasses, espaces vides et autres du massif de terrain, avec la matière injectable, qui fait prise ensuite.Le procédé courant jusqu'ici consiste à introduire, chaque fois, dans un trou unique une canalisation tubulaire d'une installation de pompage, au moyen de laquelle on introduit sous pression, dans le trou, la matière injectable, avec la pression nécessaire et dans la quantité voulue. I1 n'est, de cette façon, possible que d'opérer l'injection dans un seul trou, et comme le nombre des trous peut souvent être très important, ce procédé d'injection connu fait perdre beaucoup de temps et est, par suite, onéreux. On a proposé récemment un procédé pour pratiquer l'injection dans plusieurs trous à la fois, où une installation de pompage envoie la matière injectable dans un dispositif comportant des tuyaux de distribution auxquels sont raccordés plusieurs tuyaux conduisant à autant de trous différents, de sorte que la matière injectable est répartie par le dispositif de tuyaux distributeurs aux différents trous d'injection. Les raccords des tuyaux au dispositif distributeur sont ici tous pourvus d'une soupape à écoulement constant, qui laisse passer un flux constant de matière injectable dans le trou qui lui est raccordé, indépendamment de la contre-pression qu'elle y rencontre. On a toutefois constaté qu'il était impossible, au moyen d'un dispositif établi comme il a déjà até proposé, d'exécuter, d'une façon satisfaisante, une injection simultanée dans Plusieurs trous.En raison des variations des conditions régnant dans la masse du terrain, les différents trous demandent des pressions d'injection et des écoulements qui diffèrent dans une large mesure et, en outre, il est souhaitable que l'on puisse modifier pour chaque trou séparé, la pression et/ou le flux d'injection au cours de l'opération d'lnjection. Cela n'est toutefois pas possible avec le dispositif proposé précédemment, car dans ce procédé, on fournit, à chaque trou, un flux d'injection constant déterminé, sur lequel cn ne peut pas agir au cours de l'opération d'injection.En conséquence, la pression d'injection dans les différentes trous ne peut pas non plus être modifiée au cours de l'opération dlinJection. Il s'enfuit qu'il n'est pas possible d'agir, pendant l'opération d'injection sur l'injection dans un trou séparé, ni d'adapter les unes aux autres les opérations d'injection dans les différents trous. I1 est de plus impossible, avec le dispositif proposé précédemment, de déterminer, pendant l'opération d'injection, la quantité totale de matière injectable fournie à chacun des trous. L'invention a pour objet, en conséquence, de réaliser un dispositif d'injection perfectionné, avec lequel on puisse pratiquer l'injection, simultanément, dans un grand nombre de trous, et avec laquelle on puisse, en outre, commander indépendamment, pendant l'opération d'injection, aussi bien le flux d'injection que la pression d'introduction dans chaque trou séparément. Le dispositif suivant l'invention comprend un groupe pour la préparation de la matière injectable, un groupe de pompage réglable pour transporter la matière injectable du groupe de préparation dans une chambre distributrice, qui est pourvue d'une pluralité de raccordements de sortie qui peuvent être reliés chacun à une canalisation tubulaire pour amener la matière injectable à chacun des trous d'injection, et il est caractérisé en ce que chaque raccord de sorte de la chambre distributrice est pourvu d'un groupe de mesure formant souple, Qui comprend une soupape de réglage de l'écoulements des appareils pour mesurer le volume de l'écou- lement dans la soupape de réglage et pour produire un signal de valeur mesurée correspondant, et des instruments pour mesurer la pression en aval de la soupape de réglage et pour produire un signal de valeur mesurée correspondant, et qu'il est prévu un groupe de commande à qui sont envoyés les signaux de valeurs mesurées que i'on vient de mentionner, et qui est pourvu de disposltifs indicateurs et/ou enregistreurs de ces signaux, et des instruments pour produire des signaux de commande propres à commander indépendamment les soupapes de réglage de l'écoulement aux raccords de sortie de la chambre distributrice. Comme, dans le dispositif suivant l'in- vention, chacun des raccords de sortie de la chambre distributrice est pourvu d'une soupape de réglage du flux commandée de l'extérieur, ainsi que de dispositifs pour mesurer aussi bien le volume au moyen de la soupape de réglage que la pression d'injection en aval de la soupape de réglage, et est équipé d'organes pour produire des signaux représentant les valeurs mesurées, il est possible d'indiquer et/ou d'enregistrer, pendant l'opération d'injection, continuellement, le volume d'injection aussi bien que la pression d'injection, et de commander, d'après ces informations les soupapes de réglage du flux des différents raccords de sortie de la chambre distributrice, de façon telle que l'on obtienne, pour chaque trou, le flux d'injection et/ou la pression d'injection désirable.En intégrant les signaux des valeurs mesurées représentant les volumes dtinjection dans les différents trous, il devient en outre possible d'indiquer ou d'enregistrer les quantités totales de matière injectable fournies à chacun des trous pendant la durée de l'opération d'injection. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'injection suivant l'invention, - la figure 2, schématiquement, une vue latérale de la chambre distributrice du dispositif d'injection de la figure 1, - la figure 3, schématiquement, une vue de face de la chambre distributrice, - la figure 4 représente, schématiquement, l'unité de commande et le tableau de distribution du dispositif d1 injection. Le dispositif d'injection suivant l'invention, représenté schématiquement dans la figure 1 à titre d'exemple, contient un groupe destiné à la préparation de ia matière injectable, qui est constitué d'un mélar eur 1 et d'un malaxeur 2. La matière injectable est envoyée du malaxeur 2 à un groupe de pompage 3, qui est constitué, dans l'exemple de réalisation illustré, de trois pompes, travaillant en parallèle et que l'on peut commander indépendamment, et qui peuvent au besoin être calculées pour des flux et/ou des pressions d'inégale grandeur. Les pompes du groupe de pompage 3 peuvent ëtre commandées de façon telle qu'elles travaillent isolément ou ensemble, en différentes combinaisons, de sorte que le groupe de pompage peut donner un flux et une pression variables. Du groupe de pompage 3, la matière injectable est envoyée à une chambre distributrice qui est formée d'une cuve à pression 4. Cette cuve à pression est pourvue de préférence de fenêtres que l'on peut ouvrir, et son volume est déterminé par l'importance du dispositif d'injection. La cuve sous pression est pourvue d'un manomètre 5, d'un robinet d'air 6 et d'un raccordement d'entrée 7 pour la conduite venant du groupe de pompage 3. Le raccordement d'entrée 7 est, de préférence pourvu d'une soupape de retenue. La cuve à pression 4 est, d'autre part, pourvue d'une pluralité de raccprdements de sortie 8, auxquels on peut raccorder des canalisations tubulaires, qui conduisent la matière injectable à un nombre correspondant de trous d'injection 10 du toit ou/et du mur de la cavité 11 que l'on doit rendre étanche ou renforcer.Pour plus de clarté, la figure ne montre qu'un petit nombre de raccordements 4 de sortie de la cuve à pression 4. Suivant l'invention, chaque raccordement de sortie 8 de la cuve à pression 4 est pourvu d'une soupape et d'une unité de mesure 12. Cette unité de mesure formant soupape 12 contient une soupape de réglage du flux appropriée, qui peut être commandée de préférence électriquement, avec laquelle on peut régler le volume de l'écoulement de matière injectable par le raccordement de sortie 8 intéressé, et contient, en outre, des instruments de mesure destinés à mesurer le volume écoulé par la soupape de réglage, ainsi que la pression en aval de cette soupape, et à produire des signaux, de préférence électriques, qui représentent le volume mesuré et la pression mesurée. On se rend compte que la pression en aval de la soupape de réglage du flux d'un raccordement de sortie 8, concorde sensiblement avec la pression régnant dans le trou d'injection correspondant 10. Chaque raccordement de sortie 8 est, en outre, pourvu de préférence d'une soupape de retenue 13. te dispositif d'injection vivant l'im en- tion comprend, en outreS un groupe de commande ou de cotraruta- tion 14 qui, dans exemple de réalisation illustré, est posé sur la cuve à pression. tes signaux de valeurs mesurées par le débitmètre et le manomètre des appareils de mesure 12 formant soupapes des différents raccords de sortie 8 sont envoyés à ce groupe de commande 14 qui est lui-même pourvu d'instrumerits appropriés, tels que, par exemple, indicateur, enregistreur ou autre, pour indiquer et/ou enregistrer les différentes valeurs mesurées, c'est à dire les volumes qui passent dans les différents raccords de sortie 8 pour aller aux trous d'injection 1C, et les pressions régnant dans ces trous.Le groupe de commande 14 contient, en outre, des installations pour produire les signaux de commande pour régler individuellement les soupapes de réglage des dispositifs de mesure formant soupape 12 des différents raccords de sortie 8, de sorte que la soupape de réglage de chacun de ces raccords 8 peut être réglée indépendamment par ce groupe de commande. I1 est ainsi possible de surveiller et de commander, de ce groupe de commande 14, toute l'opération d'injection, car les informations sur l'écoulement de la matière injectable et sur les pressions d'injection dans les différents trous y sont accessibles en permanence, et la soupape de réglage du flux dans chaque trou d'injection 10 séparé peut être commandé dans le sens voulu.Les instrumenXs du groupe de commande 14 peuvent, dans le cas le plus simple, Être actionnés à la main pour produire les signaux de commer.de des soupapes de réglage du flux, mais ils peuvent être aussi commandés par une unité programmée appropriée, fonctionnant automatlquement agissant sur le groupe de commande 14, à qui sont envoyés les signaux des valeurs mesurées du flux et de a pression, qui traite ces signaux suivant un programme déterminé et commande, en fonction des résultats, les soupapes de réglage du flux. Le groupe de commande 14 contient, en outre, des appareils appropriés pour intégrer les signaux de saleurs mesurées représentant le volume des écoulements qui sont passés dans les différents raccords de sortie 8 de la cuve sous pression 4, et pour indiquer ou enregistrer ces valeurs mesurées intégrées qui représentent les volumes de madères injectable qui cnt été fournies aux différents trous dtin3ection pendant la partie déjà réelisée de ltopération d' n,ectien. Au moyen d'instruments indicateurs appropriés du groupe de commande 14, il est ici possible d'établir une "carte' claire de l'injection faite dans les cavités 11. Cette possibilité est particulièrement avantageuse si l'on essaie de déterminer, avant l'opération d'injection proprement dite, la structure du massif qui entoure la cavité 11 en envoyant, dans les différents trous, de l'eau au lieu de matière injectable. On se rend compte qu'il peut se produire, en partlculler quand on approche de la fin de l'opération d'injection, que l'introduction de matière injectable devienne très faible dans quelques-uns ou dans tous les trous, ce qui fait courir le risque que la matière injectable commence à sédimenter, et bouche en première ligne les soupapes de réglage de l'écoulement des raccords de sortie 8 de la cuve sous pression A. On peut s'opposer, suivant l'invention, à une obturation de ce genre du fait que le groupe de commande 14 est établi de façon telle qu'il provcque, par intermittences, une brève augmentation momentanée de l'écoulement de la matière injectable fournie par le groupe de pompage 3 à la cuve sous pression 4, et actionne en même temps les soupapes de réglage de l'écoulement des raccords de sortie ô de cette cuve dans le sens d'augmenter momentanément, sensiblement, leur section de passage. I1 est ainsi produit, par intermittences, des chocs d'écoulement et de pression de la matière injectable passant dans les soupapes de réglage de la pression, ce qui empêche ces soupapes de se colmater te groupe de commande 14 est, de préférence, établi de façon telle qu'il peut aussi, d'ailleurs régler le groupe de pompage 3 pour qu'il fournisse 13 quantité nécessaire de matière injectable, sous la pressicn nécessaire à la cuve sous pression 4. On comprendra facilement que, si l'on opère l'injection simultanément dans une pluralité de trous d'injec- tion, 1 niest aucunement certain que l'injection sera achevée dans tous les trous simultanément Quand l'opératIon d'injec- tion est termlnde dans un trou, de sorte qu'il ne doit plus être envoyé de matière injectable suppiémentaire dans ce trou, on débranchera, suivant l'invention, la canalisation tubulaire 9 du trou en question, et en revanche, la raccordera au groupe de préparation, par exemple au malaxeur 2, et on adaptera en même temps la soupape de réglage de I'écoulement-au raccord de sortie 8 de la cuve sous pression correspondant de façon telle qu'il s'établisse un retour au malaxeur 2 de l'écoulement de matière injectable, par ce raccord de sortie 8 et par sa soupape de réglage, ainsi que par la canalisation tubulaire 9 qui y est reliée. On empêche ainsi toute obturation de ce raccord de sortie 8, de sa soupape de réglage et de la canalisation tubulaire 9. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour rendre étanche et consolider des murs, toits et autres, de cavités souterraines, tunnels et autres, par injection d'une matière injectable durcissable dans des trous d'injection, comprenant un groupe (1, 2) pour la préparation de la matière injectable, un groupe de pompage (3) réglable pour transporter la matière in table du groupe de préparation dans une chambre distributrice (4), qui est pourvue d'une pluralité de raccordements de sortie (8) qui peuvent titre reliés chacun à une canalisation tubulaire (9) pour amener la matière injectable à chacun des trous d'injecX tion, dispoaitif caractérisé en ce que chaque raccord de sortie (8) de la chambre distributrice (4) est pourvu d'un groupe de mesure formant soupape (12), qui comprend une soupape de réglas de l'écoulement, des appareils pour mesurer le volume de l'éccu- lement dans la soupape de réglage et pour produire un signal je valeur mesurée correspondant, et des instruments pour mesurer la pression en aval de la soupape de réglage et pour produire un signal de valeur mesurée correspondant, et qu'il est prévu un groupe de commande (14) à qui sont envoyés les signaux de valeurs mesurées que l'on vient de mentionner, et qui est pourvu de dispositifs indicateurs et/ou enregistreurs de ces signaux, et des instruments pour produire des signaux de commande propres à commander indépendamment les soupapes de réglage de l'écoulement aux raccords de sortie (8) de la chambre distributrice (4). 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les instruments du groupe de commande (14) peuvent être actionnés manuellement pour produire les signaux de commande destinés aux soupapes de réglage de l'écoulement. 3) Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les instruments du groupe de commande (14), destinés à produire les signaux de commande des soupapes de réglage de l'écoulement, sont actionnés par une unité programmée travaillant automatiquement placée dans le groupe de commande. 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le groupe de commande (14) comprend des dispositifs pour intégrer les signaux de valeurs mesurées de l'écoulement et pour indiquer et/ou enreglstrer le; sIgnaux chiffrés Intégrés 5) Dispositif suivant lune quelconque des revendications 1 à 4s caractérisé en ce que le groupe de pompage (3) est réglables et que le groupe de commande (14) comprend des Instruments pour produire des signaux de commande destrn.nés au groupe de pompage. 6) Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le groupe de commande (14) peut actionner le groupe de pompage (3) par intermittences, dans le sens d'une augmentation momentanée du volume de matière injectable qui s'écoule vers ia chambre distributrice et, en même temps, les soupapes de réglage de l'écoulement dans le sens d'une sensible augmentation momentanée de leur section de passage.