Brevet FR2508137A1 — publié le 19821224

La présente invention est relative à un dispositif pour la mise en place et l'assemblage d'éléments de canalisotion et, plus particulièrement, à la pose des canalisations composées de tuyaux ou éléments similaires à embottement et bout mâle uni. La pose de ces canalisations dans une tranchée ouverte comprend généralement les opérations suivantes - Manutention du tuyau préalablement bardé le long de la tranchée pour l'amener en fond de fouille, face au der nier tuyau posé. Cette opération commence par la mise en place d'une sangle large ou de deux élingues, et son assujettissement au crochet de la grue, ce dernier devant se trouver au droit du centre de gravité du tuyau pour que, lors de la manipulation, le tuyau ne tombe pas et reste sensiblement horizontal; cette seule manoeuvre requiert déjà des tâtonnements d'au tant plus périlleux que, dans le cas de tuyaux de grand diamètre, un ouvrier doit se jucher sur celui-ci pour assujettir la sangle ou les élingues au crochet de l'engin de levage. - Ajustement avant dépose sur cales, en sorte qu'il n'y ait plus, pour réaliser l'embottement, qu'un mouvement de translation de quelques centimètres à effectuer. - Emboîtement proprement dit, la force exercée paral lèlement à l'axe devant vaincre la force de frottement entre le bout uni d'un des tuyaux et un joint d'étan chéité préalablement place dans l'emboitement de l'autre tuyau ou vice-versa. Pour les gros diamètres (en principe supérieurs à 600 mm), les efforts à réa liser pour l'emboîtement peuvent atteindre 20 tonnes. Différentes machines permettent de rationaliser l'emboitement des tuyaux. Elles prennent toutes appui par l'intérieur ou par l'extérieur sur l'un des tuyaux déjà posés vers lequel elles hâlent le tuyau à emboîter. Lorsque la mise en place s'effectue par l'intérieur, un ouvrier doit se glisser dans le tuyau, ce qui est pour le moins inconfortable, voire impossible dans le cas de petits diamètres. De plus, les efforts d'emboitement et la longueur des tuyaux sont limités. Enfin, l'appui intérieur risque de provoquer une détérioration du revêtement du tuyau. On cannait une machine pour emboîter des tuyaux par l'extérieur, qui présente, sur un support longitudinal, des mâchoires latérales permettant de saisir le tuyau, une fourche avant formant logement pour l'emboîtement du tuyau, ce logement étant actionné par un vérin qui pousse le tuyau dans le dernier posé, et, à l'autre extrémité du support, un étrier s'adaptant au pourtour du tuyau déjà en ploce, derrière sa collerette. Cette machine n'autorise toutefois l'assemblage que de tuyaux de faible diamètre, en principe inférieur à 600 mm environ.En effet, pour des diamètres supérieurs, les efforts d'emboîtement deviennent importants et la fourche avant supportant le vérin ainsi que la console arrière ne peuvent résister aux efforts de torsion et flexion très élevés auxquels elles sont soumises en conservant les dimensions et un poids acceptables. Il faut remarquer également que de telles fourches, même spécifiques de chaque diamètre de tuyau, ne peuvent épouser correctement la forme de la collerette : il en résulte la pré- sence d'efforts localisés élevés qui ovalisent le tuyau et en détériorent le revêtement. Enfin, la présence de barres latérales de rigidification, reliant l'étrier arrière à la fourche avant, impose le creusement d'une tranchée de largeur accrue, inacceptable avec les gros diamètres. La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle a pour objet un dispositif pour la mise en place et l'assemblage par emboîtement d'éléments de canalisation, du type constitué par un support longitudinal rendu soli daire de l'élément de canalisation à poser, ce support comportant une butée mobile s'appliquant contre une extrémité de l'élément à poser, un organe de manoeuvre en vue de l'emboîtement dans un élément de canalisation déjà en place, constitué par un vérin agissant parallèlement à l'axe de l'élément à poser, et un moyen de liaison du support longitudinal avec ledit élément en place, ce moyen de liaison étant une jonction souple sur laquelle l'organe de manoeuvre exerce une traction axiale. Grâce à cette disposition, l'assemblage de tuyaux de diamètre quelconque peut être effectué sons difficulté avec un dispositif unique, sans qu'il ne soit nécessaire d'adapter cas par cas celui-ci au diamètre de la canalisation à poser. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, le moyen de liaison souple est un câble dont une extrémité est fixée au support longitudinal, et l'autre est relié à l'élément de canalisation en place. De plus, ce câble passe autour d'une poulie portée par la tige du vérin qui commande l'emboîtement . Cet ensemble de manoeuvre a pour effet de doubler la course du vérin, permettant ainsi un rattrapage des jeux et mous très important. Suivant un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif pour rendre solidaires le support longitudinal et l'élément de canalisation à poser est constitué par des pièces rigides d'appui du support sur la partie supérieure dudit élément et des moyens d'application par soulèvement vertical de cet élément contre les pièces d'appui. Il est alors possible de creuser une tranchée d'une largeur minimale ne dépendant que du diamètre des tuyaux. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre et en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, qui est une vue en perspective, avec arrachement partiel, du dispositif selon l'invention. Le dispositif de mise en place et d'assemblage d'un tuyau T1 se compose principalement d'un support longitu dinal ou palonnier 1 sur lequel sont montés une butée 2, un dispositif pour rendre solidaires le tuyau T1 et le support 1 et un dispositif d'actionnement 4. Le palonnier 1 se présente sous la forme d'une poutre 5 à une extrémité de laquelle est fixée une plaque de liaison Sa reliant deux profilés parallèles 6, 7, de même direction que la poutre 5, eux-mêmes maintenus à leur autre extrémité par une entretoise transversale 8, de sorte que l'ensemble forme un caisson. A l'opposé de la plaque de liaison Sa, la poutre 5, qui peut être par exemple constituée d'un fer I, comporte sur sa face inférieure une crémaillère 9 sur laquelle vient s'engrener la traverse basse d'un patin 10, ladite traverse ayant en son milieu un prolongement vertical inférieur 11 formont butée, de même axe que la poutre 5. Des moyens de serrage 12 sont prévus pour appliquer et bloquer le patin 10 contre la crémaillère 9.Sur la poutre S est également montée coulissante une masse 13, dont la position est bloquée si nécessaire par des moyens de serrage 14. Le dispositif pour rendre solidaires le tuyau T1 et le palonnier 1 comprend des pièces d'appui, un vérin à action verticale, un étrier et des tirants. Les pièces d'appui du palonnier 1 sur le tuyau T1 sont constituées par deux paires de consoles 15 reliées rigidement, pour la première à la poutre 5 et, pour la seconde, aux profilés 6, 7, le contact desdites consoles avec la partie supérieure du tuyau T1 à poser s effectuant par l'intermédiaire de guides d'appui 16. Sensiblement à égale distance de chaque paire de console 15 et sur la partie supérieure de la poutre 5, est fixé le corps d'un vérin 17, dont la tige verticale 18 actionne un étrier 19, qui reçoit dans sa partie inférieure une sangle large ou plusieurs élingues 20 ; cet étrier 19 porte également deux ou plusieurs tirants latéraux verticaux 21, qui sont pourvus chacun à leur extrémité inférieure d'une butée 22 et qui coulissent dans des manchons 23 soudés sur la poutre 5. L'étrier 19 présente une ouverture 24 dans laquelle est introduit le crochet d'un engin de levage, non représenté. Le dispositif d'actionnement 4 en vue d'embouer le tuyau T1 dans un tuyau T2 déjà posé est constitué principalement par un vérin 25 dont le corps est placé dans l'axe du palonnier 1, à l'intérieur du caisson formé par les profilés 6, 7, contre l'entretoise 8. Ce vérin d'emboltement 25 a sa tige 26 reliée à une chape 27 supportant une poulie 28 ; le déplacement de cette chape 27 est guidé latéralement par des patins verticaux 29, 30 s'appliquant respectivement contre les profilés 6, 7. Le vérin d'emboîtement 25 est actionné au moyen d'une pompe, non représentée, disposée par exemple sur une passerelle 31 surmontant les profilés 6, 7. La poulie 28 reçoit un câble 32 dont une extrémité est fixée au palonnier 1 par l'intermédiaire d'une crémaillère horizontale 33 située au-dessus du caisson 6, 7, 8 et l'autre extrémité accrochée sur le tuyau T2 déjà en placé, par exemple à l'aide d'une manille 34 ou tout autre moyen approprié de liaison avec une élingue 35 enroulée autour de l'emboîtement du tuyau T2. De préfé- rence, une cale en bois 36 est interposée, à la partie supérieure du tuyau T2, entre celui-ci et l'élingue 35. Le fonctionnement est le suivant Le palonnier 1 est préalablement équilibré à vide au moyen de la masse 13, en ce sens que par le déplace- ment de ladite masse sur la poutre 5, un point d'équilibre est trouvé qui permet de maintenir le palonnier en position horizontale lors de son soulèvement. La tige 18 du vérin 17 étant en position rétractée, le palonnier 1 est suspendu par son anneau de levage 24 au crochet d'une grue ou tout autre engin analogue, puis amené au-dessus d'un tuyau T1 en bord de fouille. Durant cette opération, le palonnier est supporté non pas par la tige de vérin 18, mois uniquement par les tirants 21 dont chaque butée 22 est appliquée contre un manchon 23 de la poutre 5. Le palonnier 1 est ensuite descendu jusqu'à ce que les guides d'appui 16 reposent sur le tuyau T1.Les élingues 20 déjà placées autour du tuyau T1 sont alors introduites dans l'étrier 19, et le vérin 17 actionné de manière que sa tige 18 soulève ledit étrier 19 en tendant les élingues 20 autour du tuyau T1. La course respective des tirants 21 dans les manchons 23 et celle de la tige de vérin 18 sont évidemment déterminées de telle façon que les élingues 20 soient en tension avant que la butée 22 des tirants ne vienne au contact d'un manchon 23. La position du palonnier 1 sur le tuyau T1 est telle que l'étrier 19 et les tirants 21 soient approximativement sur la même verticale que le centre de gravité du tuyau TI. Le patin d'extrémité 10 est alors positionné sur la crémaillère 9 de manière que sa butée Il s'applique contre l'emboîtement du tuyau T1 puis il est bloqué grâce aux moyens de serrage 12. Le tuyau T1 est donc fermement maintenu contre le palonnier 1 et l'ensemble ainsi constitué peut être soulevé par l'engin de levage et descendu dans la fouille, en présentant le bout uni du tuyau T1 face à l'emboîtement du tuyau T2 déjà en place, le tuyau T1 étant dans le prolongement axial du tuyau T2.Pendant ce temps, l'élingue 35 est posée derrière l'emboîtement du tuyau T2, avec interposition éventuelle de la cale 36 et d'un maté- riau souple pour empêcher toute détérioration du revêtement extérieur du tuyau T2. L'assemblage des tuyaux T1 et T2 débute par la fixation, au moyen de la manille 34, de l'élingue 35 sur cable 32 qui passe sur la poulie 28. Un mou éventuellement important du câble 32 peut être rattrapé, manuellement et rapidement, par déplacement de son autre extrémité dans la crémaillère 33. En actionnant le vérin d'emboîtement 25, la tige 26 pousse la chape 27, qui coulisse le long des profilés 6, 7, dans une direction opposée à celle du tuyau T2, tendant ainsi le cable 32 de liaison entre les tuyaux T1 et T2. En augmentant encore la pression dans le vérin 25, qui s'appuie sur l'entretoise 8 du support longitudinal 1, la butée 2, 11 exerce alors par réaction sur le tuyau T1 une poussée dont l'importance dépend de cette pression et qui doit surmonter la résistance exercée par le joint d'étanchéité présent dans l'emboîtement du tuyau T2, à l'encontre de la progression du bout uni du tuyau T1. Lorsque la manoeuvre d'emboîtement est terminée, le tuyau T1 est calé en fond de fouille selon la pratique habituelle.Les tiges des vérins 17 et 25 sont ramenées à leur position initiale et les différentes élingues décrochées ; une nouvelle manoeuvre de manutention et d'emboîtement peut alors commencer. En variante, les vérins 17 et 25 peuvent être alimentés par l'hydraulique de la grue, un flexible double avec tendeur permettant de laisser les vérins branchés en permanence. Suivant une autre variante, non représentée, les mêmes vérins sont alimentés par une centrale hydraulique à moteur thermique autonome portée par la poutre, ou encore par un procédé pneumatique. Le choix entre ces différentes possibilités s'effectue suivant la nature du chantier et de ses équipements. Le procédé d'assemblage de deux tuyaux décrit précédemment peut-également s'appliquer sans inconvénient à la mise en place d'un tuyau dont on présente l'emboîtement en regard de l'extrémité mâle du tuyau constituant l'extrémité provisoire du tronçon déjà posé. La butée 2, 11 s'appuie alors contre le bout mâle du tuyau à poser et l'élingue 35 est fixée derrière la collerette du dernier tuyau posé et autour du fût de l'avant-dernier tuyau. De même, la masse mobile 13 servant à l'équilibre du palonnier 1 permet l'adaptation de la machine lorsque l'on passe des longueurs courantes à des portions plus courtes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la mise en place et l'assemblage par emboîtement d'éléments de canalisation, du type constitué par un support longitudinal (1) rendu solidaire de l'élément de canalisation (T1) à poser, ce support comportant une butée mobile (2, 11) s'appliquant contre une extrémité de l'élément à poser, un organe de manoeuvre (4) en vue de l'emboîtement dans un élément de canalisation (T2) déjà en place, constitué par un vérin (25) agissont parallèlement à l'axe de l'élément à poser, et un moyen de liaison (32) du support longitudinal (1) avec ledit élément en place (T2), caractérisé en ce que le moyen de liaison du support avec l'élément en place est une jonction souple sur laquelle l'organe de manoeuvre (4) exerce une traction axiale. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le moyen de liaison souple (32) entre l'élé- ment à poser (T1) et celui déjà en place (T2) est constitué par un câble dont une extrémité est fixée au support longitudinal (1) et l'autre est reliée à l'élément posé (T2). 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le câble de liaison (32) a une extrémité fixée sur le support longitudinal (1) par l'intermédiaire d'une crémaillère (33). 4.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre extrémité du câble de liaison (32) est accroché sur le tuyau en place (T2), par l'intermédiaire d'un enroulement (35) autour de ce dernier. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le câble de liaison (32) est enroulé autour d'une poulie (28) susceptible de se déplacer longitudinalement sous l'action de la tige (26) du vérin d'emboîtement (25). 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de la poulie (28) est porté par une chape (27) et latéralement par deux patins (29, 30) s'appuyant sur l'intérieur du support longitudinal (6, 7). 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif pour rendre solidaires l'élément à poser (T1) et le support longitudinal (1) est constitué par des pièces rigides d'appui (15, 16) du support (1) sur la partie supérieure dudit élément (T1) et des moyens d'application (17, 19, 20) par soulèvement vertical de cet élément (T1) contre les pièces d'appui (15, 16). 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'application (17, 19, 20) de l'élément de canalisation (T1) contre les pièces d'appui (15, 16) du support (1) sont constitués par un vérin (17) prenant appui sur ledit support (1) et dont la tige (18) exerce une action verticale sur un étrier (19) auquel est suspendu l'élément de canalisation (T1). 9.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la butée (2, 11) s'appliquant contre une extrémité de l'élément à poser (T1) est montée coulissante sur le support longitudinal (1), le long d'une crémaillère (9). 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que des moyens de serrage (12) sont prévus pour bloquer la position de la butée (2, 11) contre la cré maillère (9). 11.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la butée (2, 11) et le vérin d'emboîtement (25) sont placés chacun à une extrémité du support longitudinal (1). 12.- Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le support longitudinal (1) présente une masse (13) d'équilibrage, montée coulissante sur ledit support. 13.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le support longitudinal (1) est suspendu à l'étrier (19) au moyen de tirants latéraux et verticaux (21) présentant chacun une butée inférieure (22) s'appliquant contre un manchon de coulissement (23) fixé sur le support longitudinal (1).