Brevet FR2403504A1 — publié le 19790413

La présente invention concerne un dispositif d'avance par poussée pour le fonçage de tuyaux formant une canalisation ou conduite souterraine, en particulier de tuyaux en béton, en utilisant un anneau de répartition de la pression, disposé entre les organes de poussée et la face terminale du tuyau à enfoncer dans le terrain et subdivisé en segments. Pour la réalisation de conduites souterraines et de tunnels, on utilise d'une façon en soi connue un dispositif d'avance par poussée du type décrit dans le modèle d'utilité allemand n" 6.921.997. Ce dispositif permet de faire pénétrer par poussée dans le terrain, au moyen d'un dispositif de poussée, des tuyaux en béton à partir d'un puits. Cette opération est réalisée en assurant le fonçage de tuyaux l'un après l'autre par tronçons successifs, de sorte qu'il en résulte une conduite dont le contenu formé par la terre est ensuite évacué.Lors du fonçage ou de l'avance par poussée de conduites de grande longueur, la force de poussée requise augmente en raison des forces de friction qui s'exercent sur les parois des tuyaux sous l'effet du terrain reposant sur la conduite, de sorte que la résistance à la compression des tuyaux de béton n'est pas suffisante pour résister aux efforts de poussée. Dans de tels cas, on prévoit suivant les besoins une ou plusieurs stations de poussée intermédiaires, qui sont disposées à certains intervalles dans la conduite. Une station de poussée intermédiaire est constituée principalement par plusieurs vérins hydrauliques de petite taille, qui attaquent indirectement les faces terminales des deux tuyaux, en étant répartis de façon uniforme.L'utilisation de stations de poussée intermédiaires permet de répartir le mouvement d'avance et ainsi également la force d'avance, de telle sorte que chaque station de poussée n'ait besoin de faire avancer que la portion de conduite placée devant elle, l'opération étant effectuée par tronçons successifs sur la longueur de la conduite. Entre les vérins de poussée d'une station de poussée intermédiaire et les faces terminales des tuyaux, il est prévu chaque fois un anneau de répartition de la pression, ayant pour but de réduire la pression spécifique élevée résultant des efforts s'exerçant de façon ponctuelle à partir des vérins de poussée, pour éviter l'endommagement ou la destruction des tuyaux en béton par les vérins de poussée.L'anneau de répartition de la pression décrit par le modèle d'utilité précité est subdivisé en segments afin de per mettre ou de faciliter sa mise en place et son démontage. Cet anneau de répartition de la pression présente des inconvénients. Sa subdivision en trois segments de mêmes dimensions n'est pas suffisante, en particulier dans le cas de dispositifs d'avance par poussée de grande puissance, pour que les segments individuels soient suffisamment légers pour permettre une manutention commode lors de leur transport à travers la conduite et lors de leur pose et de leur démontage. On pourrait bien entendu remédier à cet inconvénient par une subdivision en segments plus petits, mais ceci augmenterait les frais de fabrication, et également de façon notable la difficulté de pose et de démontage, en retardant l'opération. En outre, ceci réduirait la rigidité à la compression de l'anneau de répartition de la pression, qui doit être conservée à un degré aussi élevé que possible et qui est caractéristique pour un tel anneau de répartition de la pression.Même la subdivision en trois segments de la manière indiquée réduit notablement la rigidité à la compression de l'anneau de répartition de la pression. La réalisation d'un tel anneau sous une forme rigide à la compression par des moyens particuliers, par exemple par l'utilisation d'éclisses ou analogues, serait une opération liée à des frais importants. Le but de l'invention est de créer un anneau de répartition de la pression simple et d'un prix peu élevé, pouvant être démonté et manipulé de façon commode lors de sa pose et de son démontage, tout en conservant une rigidité à la compression aussi élevée que possible. On parvient à ce résultat par le fait que l'anneau de répartition de la pression est, dans le dispositif d'avance par poussée, subdivisé en éléments reliés entre eux d'une manière rigide à la compression, les joints de séparation s'étendant dans la direction d'avance par poussée, prévus dans les éléments chaque fois voisins, étant décalés les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel.Cet agencement permet de subdiviser l'anneau de répartition de la pression en un nombre de parties aussi élevé que possible, pouvant être manutentionnées aisément, sans toutefois accroitre de façon excessive le nombre des segments. La disposition décalée dans le sens circonférentiel des joints entre les éléments et leur réunion en un ensemble unitaire fournissent une rigidité à la compression maximale, et ainsi une capacité également maximale de transfert des efforts de poussée. Suivant un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les joints de subdivision se trouvent chaque fois dans le sens circonférentiel entre les vérins de poussée. Cette disposition favorise la distribution ou répartition des efforts de poussée individuels sur les faces terminales des tuyaux en béton. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'avance par poussée. La Fig. 2 est une vue en coupe par la ligne Il-Il en Fig. 1. La Fig. 3 est une représentation en perspective d'un anneau de répartition de la pression. Le dispositif d'avance par poussée est constitué principalement par une station de poussée principale 2 disposée dans un puits 1 creusé dans le sol et simplement esquissée sur le dessin, cette station prenant appui, dans la direction indiquée par la flèche 3, contre la paroi du puits 1 située à droite sur le dessin. La tête du dispositif d'avance par poussée, qui est orientée dans la direction indiquée par la flèche 4, laquelle correspond à la direction d'avance, est formée par une trousse coupante 5 derrière laquelle est placé un dispositif de commande 6 constitué principalement par plusieurs vérins de poussée hydrauliques 7, qui sont disposés selon une répartition uniforme entre la trousse coupante 5 et un tuyau en béton 8, en prenant appui sur leurs faces terminales.Il est prévu, entre les vérins de poussée 7 et la face terminale 10 du tuyau en béton 8, un anneau non subdivisé 9 de répartition de la pression. L'espace occupé par le dispositif de commande 6 entre la trousse coupante 5 et le tuyau en béton 8 est recouvert extérieurement par une tôle-enveloppel2. La référence 14 désigne une station de poussée intermédiaire qui est disposée entre deux tuyaux de béton et qui, comme le dispositif de commande 6, est constituée principalement par plusieurs vérins de poussée hydrauliques 15, lesquels attaquent indirectement les faces terminales 16 des tuyaux en béton 8, selon une répartition régulière. I1 est prévu, entre les vérins de poussée 15 et les faces terminales 16, des anneaux 11 de répartition de la pression qui seront décrits plus loin. Un anneau intercalaire 17 en bois est placé entre chaque anneau Il de répartition de la pression et les faces terminales 10, 16. L'espace occupé entre deux tuyaux en béton 8 par la station de poussée intermédiaire 14 est recouvert extérieurement par une tôle-enveloppe 18 qui porte intérieurement, dans la direction d'avance par poussée, un anneau d'entrainement 19. L'anneau de répartition de la pression est constitué par plusieurs éléments individuels. I1 est tout d'abord subdivisé en deux parties ou disques 20, 20' appliqués l'un contre l'autre, comme visible sur la Fig. 1. Les parties ou disques 20, 20' sont en outre subdivisés chacun en trois segments 21, comme cela est le mieux visible sur la Fig. 2. Les joints 22 entre les segments 21 sont décalés de façon régulière l'un par rapport à l'autre et sont disposés chaque fois entre les vérins de poussée 7, 15. Le décalage relatif des joints 22 est le mieux visible sur la Fig.3. Les segments individuels 21 sont réunis entre eux par vissage au moyen de vis 23 représentées simplement de façon schématique. On décrira ci-après le mode de fonctionnement du dispositif d'avance par poussée. La station de poussée principale 2 placée dans le puits 1 est capable de déplacer en va-et-vient le plateau de poussée 24 au moins sur une longueur correspondant à celle d'un tuyau en béton 8. Les tuyaux en béton sont amenés alors au moyen d'un palan (non représenté) devant le plateau 24 et sont repoussés par fonçage dans le terrain 25 lors de la course vers l'avant du dispositif de poussée 4, de manière à constituer une conduite. Le terrain refoulé dans la conduite lors de l'avance par poussée est repris et évacué à la main ou au moyen de dispositifs appropriés, d'une manière non représentée. La trousse coupante 5 est tout d'abord amenée devant le plateau-de poussée 24 et enfoncée dans le terrain 25. La face terminale de cette trousse coupante 5 orientée dans la direction d'avance par poussée, indiquée par la flèche 4, est profilée de manière à constituer une arête qui facilite la pénétration dans le terrain 25. Après la trousse coupante 5; le dispositif de commande 6, puis les tuyaux en béton 8, sont enfoncés l'un après l'autre dans le terrain de façon à constituer la conduite dd- sirée. C'est seulement lorsque la longueur de la conduite réalisée représente plus de 60 mètres environ qu'il est nécessaire d'incorporer à la conduite une station de poussée intermédiaire 14, car dans le cas contraire, comme déjà indiqué, la résistance à la compression des tuyaux en béton ne serait plus suffisante pour résister à la pression de fonçage. Il est possible, à l'aide d'une station de poussée intermédiaire 14, d'assurer l'avance par poussée de la conduite en deux stades.Lorsque la pression d'avance par poussee de la station de poussée principale a atteint une valeur prédéterminée, les vérins de poussée 15 de la station de poussée intermédiaire 14 sont sortis, et seule la partie de la conduite située en avant de la station de poussée intermédiaire est enfoncée dans le terrain sur une distance correspondant à la course des vérins de poussée 15. Ensuite, la partie de la conduite située derrière la station de poussée intermédiaire, quand on considère la direction d'avance 4, est avancée par poussée à partir de la station de poussée principale, et les vérins de la station intermédiaire 14 subissent simultanément un mouvement de rentrée. La station de poussée intermédiaire 14 peut alors à nouveau assurer un mouvement d'avance de la manière déjà décrite.L'anneau Il de répartition de la pression appuie alors contre l'anneau d'entrainement 19, de sorte que l'entrainement de la t81e-enveloppe 18 est assuré. Selon la longueur de la conduite à établir, il est possible et également nécessaire de prévoir deux ou même plusieurs stations de poussée intermédiaires 14, au moyen desquelles les tronçons de conduite individuels placés chaque fois en avant des stations de poussée sont avancés successivement par poussée Les anneaux 9, Il de répartition de la pression ont pour but de transmettre d'une façon aussi régulière que possible, sur la totalité des faces terminales 10, 16, la force de poussée exercée sur ces faces terminales 50, 16 des tuyaux en béton, qui est très élevée et qui en outre agit de façon ponctuelle. Si les anneaux de répartition de la pression n'étaient pas prévus, les tuyaux en béton 8 seraient endommagés ou détruits par les forces de poussée à effet ponctuel, en raison de la pression spécifique élevée alors exercée. On a prévu en outre, entre les anneaux 9, Il de répartition de la pression et les faces terminales 10, 16 des tuyaux en béton 8, de minces anneaux en bois 17, qui ont pour but de compenser les irrégularités des faces terminales 10, 16. Lorsque la conduite a été enfoncée par poussée sur la longueur désirée dans le terrain, la station de poussée inter médiaire 14 ou éventuellement les autres stations intermédiaires sont démontées, et les intervalles occupés par les éléments de ces stations intermédiaires sont refermés par rapprochement des parties de la conduite. L'anneau 9 de répartition de la pression est d'un seul tenant, étant donné qu'il n'est pas nécessaire de le démonter du fait qu'il peut, à l'extrémité d'un tronçon de conduite ou de canalisation déjà établi, qui en règle générale débouche dans un puits, être enlevé de manière simple avec la trousse coupante. L'agencement suivant l'invention des anneaux Il de répartition de la pression permet un démontage commode, sûr et rapide de ces anneaux 11, ce qui représente un perfectionnement important, compte tenu de l'espace restreint dont on dispose à l'intérieur d'une conduite formée de tuyaux. Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'avance par poussée pour le fonçage de tuyaux formant une conduite souterraine, en particulier de tuyaux en béton, en utilisant un anneau de répartition de la pression disposé entre les organes de poussée et la face terminale du tuyau à enfoncer dans le terrain par poussée et subdi- visé en segments, caractérisé en ce que l'anneau (11) de répartition de la pression est subdivisé, dans la direction d'avance par poussée (4), en éléments (parties ou disques 20, 20') reliés ensemble d'une manière rigide à la pression, les joints de subdivision (22) des éléments chaque fois voisins (parties ou disques 20, 20'), qui s'étendent dans la direction d'avance par poussée (4), étant décalés entre eux dans le sens circonférentiel. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les joints de subdivision (22) se trouvent chaque fois, dans le sens circonférentielf entre les points d'attaque des organes de poussée (vérins de poussée 15).