Brevet FR2509770A1 — publié le 19830121

La présente invention concerne le génie civil et a notamment pour objet un procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées. L'invention est prévue pour être appliquée, en particulier, quand la pose des canalisations souterraines en fouilles ouvertes entraine la dégradation d'ouvrages au sol, par exemple quand la conduite croise une voie de transport. On connatt largement des procédés de pose de conduites sans creusement de tranchées, avec emploi d'installations de forage horizontal. Toutefois, ces procédés impliquant l'emploi' d'un matériel encombrant et compliqué et sont caractérisés par le caractère cyclique de leur fonctionnement. On connaît aussi un procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées, consistant à enfoncer dans le sol un tube, en agissant sur lui au moyen d'un perforateur, enfonce-tube ou analogue pneumatique dont l'effort est appliqué suivant l'axe du tube. La terre bourrée dans le tube lors de son enfoncement en est évacuée (cf., par exemple N. Ya. Kershenbaum, V.I. Minaev, "La méthode de vibration dans 11 exécution des forages horizontaux", Moscou, "gedran, 1968). Ce procédé connu est caractérisé par un rendement relativement bas et de grandes dépenses d'énergie dans le cas d'enfoncement de tubes longs. Ceci est lié au fait que les coups sont portés suivant la direction longitudinale du tube, de sortie que les vibrations du système, engendrées par les coups, ont évidemment lieu dans la direction longitudinale, et seulement partiellement, par suite de l'effet secondaire de ces vibrations primitives, dans la direction transversale. On sait que pour assurer le cheminement de la terre dans le tube, il faut des vibrations transversales. En outre, au fur et à mesure que le tube pénètre dans le sol, surtout quand sa longueur est grande, les vibrations longitudinales sont amorties et le cheminement de la terre dans le tube devient impossible. D'ordinaire, le cheminement de la terre dans un tube enfoncé dans le sol sur une longueur supérieure à 15 mètres est pratiquement irréalisable sous l'effet de vibrations longitudinales. On s'est donc proposé de perfectionner le procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées de telle sorte que, durant l'enfoncement des tubes le sol, surtout quand ces tubes ont une grande longueur, ou obtienne une évacuation efficace de la terre qui y pénètre, de pair avec un abaissement de la quantité d'énergie dépensée pour la pose de la conduite et un accroissement du rendement du processus. La solution consiste en ce que, dans le procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées, du type comprenant l'enfoncement d'un tube dans le sol à l'aide d'un perforateurR enfonce-tube ou analogue pneumatique dont l'effort est appliqué suivant l'axe du tube, et l'évacuation de la terre pénétrant dans le tub., d'après l'invention on fait agir sur i b*e en cours d'enfoncement, à l'endroit où il pénètre dans le sol, une charge vibratoire dirigée perpendiculairement à l'axe du tube. I1 est avantageux de faire varier ladite charge vibratoire, en 1 'augmentant au fur et à mesure que le tube pénètrêrdans le sol. Le procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées conforme à l'invention assure une évacuation efficace de la terre pénétrant dans les tubes lors de leur enfoncement, mbme quand ces tubes ont une grande longueur. La conjugaison des actions perturbatrices exercées sur le tube par le perforateur pneumatique et le vibrateur provoque un accroissement de la vitesse de cheminement de la terre dans le tube, c'est-à-dire qu'elle abaisse les dépenses d'énergie et accroit le rendement du processus. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références au dessin unique annexé dans lequel - la figure 1 représente l'opération d'enfoncement d'un tube dans le sol par le procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées conforme à l'invention, au moment initial de ladite opération - la figure 2 représente la même opération que la figure i, mais quand le tube est partiellement enfoncé dans le sol, la source de charge vibratoire se trouvant alors plus près du bout de sortie du tube - la figure 3 représente une vue de coupe suivant III-III de la figure 1. Le procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées consiste en ce qui suit. Le tube i (figures 1, 2, 3) à bout avant ouvert est placé dans une fosse 2. Dans l'autre bout du tube 1 on fixe rigidement une douille 3 avec un perforateur, enfonce-tube ou analogue pneumatique 4. Entre la douille 3 et le tube 1 se trouvent des ailettes ou analogue radiales 5. La fixation rigide de la douille 3, du perforateur pneumatiqRe 4 et des ailettes 5 dans le tube 1 est assurée par coinçage réciproque. A cet effet, ces éléments sont pourvus de surfaces coniques à angle plus petit que l'angle de frottement métal sur métal. Sur le tube 1, près du front d'attaque, à l'en- droit où ledit tube pénètre dans le sol, on place un vibrateur 6 sur une douille 7 montée de façon qu'elle puisse se ddplacer sur le tube 1. Le chiffre de référence 8 indique la terre se trouvant dans le tube 1. Le vibrateur 6 peut être un vibrateur connu quelconque, par exemple un vibrateur pneumatique. Quand le perforateur pneumatique 4 est mis en marche, il engendre des impulsions percussives qui sont dirigées le long de l'axe du tube 1 et qui font pénétr le tube 1 dans le sol et la terre dans le tube 1. Le vibrateur 6, mis en marche simultanément avec le perforateur pneumatique 4, produit des efforts qui sont appliqués au tube 1 perpendiculairement à l'axe de ce dernier. I1 en résulte une propagation des vibrations transversales le long du tube 1.Sous l'action de ces vibrations, la terre 8 chemine dans le tube 1, vers son bout, passe à travers les ouvertures entre les ailettes 5 (-figure 3) et sort du tube 1. Au fur et à mesure que le tube 1 (figure 2) pénètre dans le sol, le vibrateur 6 porté parla douille 7 se déplace avec celle-ci par rapport au bout du tube I, mais en restant en permanence à l'endroit où le tube 1 pénètre dans le sol. Une telle disposition du vibrateur 6 permet d'agir avec uneefficacité maximale sur le tube 1, surtout sur sa partie se trouvant dans le sol.On fait varier la force perturbatrice du vibrateur 6 au fur et à mesure que le tube I pénètre dans le sol, de telle façon que cette force soit minimale quand le tube 1 n'est encore que faiblement enfoncé dans le sol, puis augmente au fur et mesure que le tube I s'enfonce. Le procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées, faisant9 l'objet de l'invention, permet d'abaisser les dépenses d'4nergie; gr8r.e au fait qu'il est possible de régler aussi bien la force perturbatrice du vibrateur 6 que l'impulsion percusslve produite par le perforateur pneumatique 4. Ainsi, en diminuant l'impulsion percussive et en augmentant la force perturbatrice, on peut accroître la vitesse de cheminement de la terre lors de la pose du tube 1 dans un sol~mou. Dans les sols fermes, il est avantageux d'augmenter l'impulsion percussive, c'est-à-dire d'accroître la vitesse de pénétration du tube 1 dans le sol. Pour une meilleure compréhension de l'essentiel du procédé faisant l'objet de l'invention, on décrit ci-après un exemple de réalisation concret mais non limitatif. On a enfoncé dans un massif de terre, à l'aide d'un perforateur pneymatique, un tube de diamètre extérieur égal à 426 mm. Simultanément, à l'endroit où le tube pénétrant dans le sol, on lui a appliqué une charge vibratoire perpendiculairement à l'axe du tube. Les caractéristiques de la charge vibratoire étaient les suivantes : force perturbatrice 2t, fréquence 27 Hz. Au fur et à mesure que le tube pénétrait dans le sol sous l'action des coups du perforateur pneumatique, le vibrateur se déplaçait sur le tube vers l'endroit où était fixé le perforateur pneumatique. La conjugaison des actions perturbatrices exercées sur le tube par le perforateur pneumatique et par le vibrateur a assuré une évacuation efficace de la terre pénétrant .dans le tube. REVENDICATIONS 1. Procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées, du type comprenant l'enfoncement d'un tube dans le sol à l'aide d'un perforateur pneumatique dont l'effort est appliqué suivant l'axe du tube, et l'évacuation de la terre pénétrant dans ledit tube, caractérisé en ce que l'on fait agir sur le tube en cours d'enfoncement, à l'endroit où il pénètre dans le sol, une charge vibratoire dirigée perpendiculairement à l'axe du tube. 2. Procédé de pose de conduites sans creusement de tranchées, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait varier ladite charge vibratoire, en l'augmentant au fur et à mesure que le tube pénètre dans le sol.