Brevet FR2427980A1 — publié le 19800104

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour remplir un tube ou un tuyau souple avec un matériau solide, pierreux, granulaire, pulvérulent ou en granules, au moyen d'un agent porteur tel qu'un liquide ou un gaz, dans lequel le matériau est insoluble. Le remplissage d'un tube ou d'un tuyau souple avec un matériau du type ci-dessus est important dans divers cas, en particulier dans la protection des côtes et dans des cas semblables pour lesquels le problème consiste à remplir de sable un tuyau de longueur relativement grande, de telle sorte que le résultat final soit un boudin-plein de section transversale déterminée, par exemple circulaire. Dans ce but, on utilise généralement une pompe à sable, qui aspire le sable en suspension dans l'eau dans le tube ou tuyau à remplir, l'eau étant en excès étant évacuée soit à travers une ouverture prévue à l'extrémité éloignée du tuyau, soit à travers ses parois latérales poreuses ou soit des deux manières. Malgré de nombreuses tentatives pour résoudre ce problème, il n'a pas été possible jusqu'ici de remplir le tuyau de manière satisfaisante et dans un temps raisonnable. On a proposé d'introduire un conduit d'alimentation dans le tube ou tuyau à remplir et, à travers ledit conduit d'alimentation, de pomper le sable en suspension dans l'eau à l'ex- trémité éloignée du tube ou tuyau à remplir et, par la suite, lorsque le tube ou tuyau est rempli, de retirer le conduit d'alimentation de celui-ci. Cette méthode ne s'est pas révélée satisfaisante, parce qu'elle n'est pas pratique et requiert une pompe de puissance très élevée et, si le tuyau à remplir de sable est extensible, il n'est pas possible d'entasser le sable de manière suffisamment compacte pour obtenir la section transver sale souhaitée. I1 a aussi été proposé d'enfiler un tuyau à remplir de sable sur un élément tubulaire et de retirer le tuyau au fur et à mesure de son remplissage de sable. Ce procédé non plus n'est pas pratique et requiert un appareil qui opère lentement, nécessite une main d'oeuvre importante et n'est capable de travailler que sur des surfaces planes, non immergées. Ledit appareil n'est de plus capable de fonctionner qu'avec des tuyaux très poreux, coupés dans des longueurs qui sont limitées par la longueur de l'élément tubulaire. La présente invention est relative à un procédé dans lequel le matériau solide est transporté par un agent porteur à travers le tube à remplir posé de tout son long, de telle que le matériau solide est graduellement déposé sur toute la longueur du tube, tandis que l'agent porteur est évacué essentiellement à travers une ouverture prévue à l'extrémité éloignée du tube ou tuyau. Cependant, on s'est aperçu qu'il était difficile de mettre en oeuvre ce procédé en raison du fait que, si le matériau solide est du sable et l'agent porteur de l'eau, on doit faire usage d'une pompe à sable, laquelle ne peut être régulée que dans certaines limites étroites, et la vitesse d'écoulement à travers le tube ou tuyau à remplir ne doit pas être d'une importance telle qu'il n'y ait pas de dépôt du matériau solide.Si, par exemple, le matériau en jeu est du sable de plage ordinaire en suspension dans l'eau, il n'y aura pas de dép8t appréciable Si la vitesse de l'écoulement dépasse environ 2,5 mètres par seconde. Dans le procédé ci-dessus il est cependant inévitable que l'aire d'écoulement du tube ou tuyau à remplir diminue lorsque le matériau solide se dépose et qu'en conséquence, la vitesse d'écoulement augmente, à moins que la pompe puisse être réglée de manière correspondante. Cela n'est cependant pas le cas avec une pompe à sable et on a donc constaté dans la pratique qu'il est impossible de remplir un tube ou tuyau avec du sable fortement tassé par ce procédé , car après un certain temps on se trouve dans la situation où la sédimentation ou dépôt cesse, suivie par une situation dans laquelle au lieu du dépôt, la matière déjà déposée est enlevée Une caractéristique essentielle de l'invention consiste en ce qu'un écoulement d'agent porteur est assuré à travers le tube ou tuyau à remplir au moyen d'une pompe ou autre source de pression, le matériau solide étant ajouté à l'agent porteur après la pompe ou la source de pression et avant ou directement après son introduction dans le tube ou tuyau, la vitesse d 'é- coulement de l'agent porteur étant modifiée de nani ère telle que, lorsque l'aire d'écoulement diminue à cause du dép8t de matériau dans le tube ou tuyau à remplir, la vitesse d'écoulement se situe toujours sensiblement à l'intérieur de la plage dans laquelle un dépôt a lieu. Pour l'avancement de l'agent porteur, il est fait usage dans ce procédé - de la même manière que dans les installations connues mentionnées - d'une pompe adaptée uniquement dans ce but, de telle manière que si l'agent porteur est de l'eau, on utilise une pompe ordinaire. Au moyen de cette pompe pour agent porteur, on obtient un écoulement dans le tube ou tuyau à remplir . Audit écoulement d'agent porteur, par exemple de l'eau, est ajouté le matériau solide, par exemple du sable, suivant un dosage souhaité et en réglant le flux d'agent porteur à travers le tube ou tuyau il devient possible de contrôler le dé p8t de matériau solide dans le tuyau, de manière telle qu'il soit continu, même après que l'aire d'écoulement soit devenue très petite, de telle sorte qu'un remplissage complet ou bourrage du tube ou tuyau est rendu possible. On va maintenant décrire le procédé et l'appareil selon l'invention en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels la figure 1 est une représentation schématique d'une installation pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention; et la figure 2 représente de façon plus détaillée un atpa- reil selon la présente invention. Un tube ou tuyau est placé sur un support permanent 2, par exemple le fond de la mer, et le tube 1 peut être enune matière flexible poreuse, par exemple du plastique tissé ou bien il peut être imperméable à l'eau, en étant fait, par exemple, d'une feuille de plastique. Le tube ou tuyau 1 peut être adapté pour la protection des côtes et être relativement long, soit 25 mètres, et la présente invention concerne un procédé de remplissage d'un tel tube ou tuyau avec un matériau solide à l'état granulé, plus particulièrement du sable, de telle sorte que ce matériau soit tassé de manière dense dans le tube et, dans le cas d'un tuyau, de telle sorte qu'on obtienne une section transversale particulière. Tout à l'extrémité du tube ou tuyau 1 est prévu un conduit d'évacuation 3, qui sert à établir une contre-pression. Le conduit d'évacuation 3 peut être dirigé vers le haut et/ou être pourvu de moyens de réglage, par exemple des soupapes , grâce auxquelles une contrepression réglable peut être maintenue dans le tuyau 1. Le conduit d'évacuation 3 peut être raccordé à demeure au tube ou tuyau 1, mais peut aussi Autre raccordé à celui-ci de telle manière qu'il puisse en être désoli darisé. Dans l'extrémité du tube ou tuyau 1 est disposé un raccord d'alimentation 4, qui est raccordé à un conduit 6 d'a limentation en agent porteur, en particulier de l'eau. Le conduit d'alimentation 6 est relié à une pompe à eau. Le conduit d'alimentation 6 communique en outre avec un réservoir 8, dans lequel est stocké le matériau solide. Dans le cas de la protection des côtes, ce matériau est habituellement du sable, Le tube ou tuyau 1 est suivant l'invention rempli de sable de la manière suivante : le tube ou tuyau 1 est disposé habituellement dans sa position finale, par exemple dans une position immergée, en s'étendant à angle droit vers l'extérieur à partir d'une plage, l'extrémité du tube ou tuyau où se trouve la pièce 4 étant placée sur la plage.On commence l'opération en pompant de l'eau dans le tube ou tuyau 1 au moyen de la pompe à eau, de telle sorte que ledit tube ou tuyau, s'il est en matière mollet adopte la forme désirée, c'est-à-dire une section transversale circulaire, jusqu a ce qu'une pression prédéterminée soit établie dans le tube ou tuyau 1J pression qui peut être obtenue La figure 2 montre un mode de réalisation d'un aDpareil selon la présente invention, cet appareil comprenant un ré- servoir 8 pour le matériau solide, généralement du sable. Ce réservoir est placé au-dessus d'une chambre 9 et communique directement avec cette chambre, laquelle est disposée horizontalement et, à son extrémité de gauche il est raccordé à un tube de sortie 10 analogue à un venturi. L'extrémité de droite de la chambre 9 est fermée. Le tube 10 analogue à un venturi est raccordé à la pièce de raccordement 4 (figure 1) et, de ce fait, au tube ou tuyau souple 1. Un tube d'amenée 11 est monté dans la chambre 9 de manière que l'on puisse le faire coulisser horizontalement à l'aide d'une manivelle 12 par l'intermédiaire d'un mécanisme approprié. L'extrémité de gauche du tube d'amenée 11 a la forme d'une buse 13 et l'extrémité de droite de ce tube est raccor dée à une pièce d'admission 14 adaptée pour être raccordée au tube 6 (figure 1) et, de là, à une pompe en vue d'une amenée d'eau. Dans le tube d'amenée 11 est montée une broche 15 à laquelle on peut communiquer un mouvement horizontal à l'aide d'une manivelle 16. A l'extrémité de gauche de la broche est monté un obturateur 17 de valve. Grâce au déplacement horizontal de la broche 15, on peut modifier l'aire d'écoulement de la buse 13. L'eau est refoulée à travers l'admission 14 et le tube d'amenée l1 jusque dans la chambre 9 où elle se mélange avec le sable puis à travers le tube 10 analogue à un venturi jusqu' au tube d'amenée 6 (figure 1) et jusqu' au tube ou tuyau souple 1. Grâce au déplacement horizontal du tube d'amenée 11 avec l'obturateur 17 d'une seule pièce et grâce au déDlacement horizontal de la broche 15 et de l'obturateur 17, on peut régler de façon très fine le débit et la pression de sorte que l'on peut mettre en oeuvre de façon satisfaisante le procédé selon l'invention tel qu'expliqué au début du présent exposé. Un avantage spécial du procédé de l'appareil suivant l'invention réside dans le fait que l'on peut éviter et contrecarrer facilement un colmatage dans l'appareil lui-même ou dans le tube ou le tuyau souple 1 à remplir, ce qui est très difficile à obtenir dans les procédés et appareils connus. Dans l'appareil selon la présente invention, on peut éliminer facilement tout colmatage en réglant -1' appareil de manière qu'il fournisse un écoulement énergique de l'agent porteur sans addition de matériau solide. REVENDICATIONS 1. Procédé pour remplir un tube ou un tuyau souple avec un matériau solide, pierreux, granulaire, pulvérulent ou en grains au moyen d'un agent porteur, tel qu'un liquide ou un gaz, dans lequel le matériau est insoluble, caractérisé en ce que lton crée un écoulement de 1' agent porteur dans le tube ou tuyau souple, à remplir au moyen d'une pompe ou autre source de pression,le matériau solide étant de manière connue ajouté à l'agent porteur après la pompe ou la source de pression et avant ou directement après son introduction dans le tube ou tuyau souple et la vitesse d'écoulement de l'agent porteur étant modifiée de telle manière que, lorsque l'aire d'écoulement diminue par suite du dépôt de matériau solide dans le tube ou tuyau à remplir, l'intensité du flux se situe encore sensiblement dans la gamme où a lieu un dépôt. 2. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé eenn ce que l'on modifie la vitesse d'écoulement de l'agent porteur/détournant une quantité plus ou moins grande de 1' agent porteur qui s'écoule vers le tube ou tuyau à remplir. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce que l'on règle la vitesse d'écoulement dans le tube ou tuyau à remplir en créant une contrepression réglée à l'extrémité d'évacuation du tube ou tuyau pendant le remplissage. 4. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est constitué par un conduit de pression (6) pour l'agent porteur, ledit conduit de pression reliant une pompe ou une source de pression à une des extrémités du tube ou tuyau (1) à remplir, et par un conduit d'alimentation (7,14) reliant une source de matériau solide au conduit de pression (6) entre la pompe ou la source de pression et le tube ou tuyau (1) à remplir ou l'extrémité de celui5.Appareil suivant la revendication 4 , caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre qui est raccordée à un réservoir pour du matériau solide, généralement du sable, et qui est raccordé à une de ses extrémités à un tube de sortie analogue à un venturi, ladite chambre comprenant un tube d'amenée d'eau qui est coaxial au tube de sortie et qui est monté de façon à pouvoir coulisser horizontalement, ledit tube d'amenée comportant une buse de sortie dont l'aire d'écoulement peut Btre réglée au moyen d'un obturateur de valve qui peut coulisser. 6. Appareil suivant la revendication 5 , caractérisé par le fait qu'il comporte des mécanismes de réglage munis de manivelles en vue d'un réglage de façon mutuellement indépendante du tube d'amenée d'eau avec ladite buse et l'obturateur, d'une seule pièce par rapport au tube de sortie analogue à un venturi et de l'obturateur par rapport à la buse, respectivement.