Brevet FR2532670A1 — publié le 19840309

L'invention concerne d'une manière générale un appareil destiné à suivre un câble et convenant particulièrement au remplacement d'un câble enterré exis- tant, et elle a trait plus particulièrement à des per- fectionnements apportés à l'appareil destiné à suivre un câble, décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 196 847, déposée le 14 Octobre 1980 au nom de James M Reichman et collaborateurs. L'appareil suiveur de câble décrit dans la demande précitée comprend un corps tubulaire pouvant cou- lisser télescopiquement et disposé autour d'un câble donné. Un dispositif de prise du câble est destiné à relier ce corps tubulaire au câble donné et-à le faire avancer le long de ce câble donné Dans le même temps, un groupe de jets de fluide à haute pression utilisant, par exemple, une suspension de bentonite ou même de l'eau, est disposé à l'extrémité avant du corps tubulaire pour excaver le sol autour du câble, en avant du corps tubulaire, pendant que ce dernier se dép ace vers l'avant. Bien que l'appareil décrit ci-dessus donne généralement satisfaction dans son ensemble pour réaliser la fonction prévue, il existe une tendance d'une certaine partie du sol ameubli, sous la forme de particules, à pénétrer dans le corps tubulaire, entre ce dernier et le câble, à partir de son extrémité avant Si des particules pénétrant ainsi entre le corps et le câble sont assez dures et/ou assez grosses, elles risquent de détériorer le câble entouré de l'appareil, ce qui interrompt le fonc- tionnement de ce dernier, par exemple en l'empêchant de se déplacer vers J'avant par rapport au câble. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour objet principal de réduire et, de préférence, d'éliminer le problème possible indiqué ci-dessus. L'invention a plus particulièrement pour objet un appareil suiveur de câble conçu pour minimiser, et -de préférence, empêcher l'entrée de particules dans la zone comprise entre le câble suivi et le corps tubulaire de l'appareil, d'une manière simple mais fiable. Ces objets et autres sont réalisés par l'appli- cation d'un courant de gaz sous haute pression, en parti- culier de l'air, vers l'intérieur de la zone circonféren- tielle comprise entre le câble et une partie avant du corps principal de l'appareil, dans une orientation pré- déterminée par rapport au mouvement du corps principal et sous une pression relativement élevée Il est apparu que ceci réduit sensiblement le risque d'entrée de particules, et s'oppose en totalité, de façon heureuse, à l'entrée de 1 o particules dans la zone o ces particules risquent de détériorer finalement l'appareil ou d'interrompre son fonctionnement, comme indiqué précédemment. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limi- tatif et sur lequel: la figure 1 est une vue schématique en pers- pective de l'ensemble d'un système destiné à remplacer un câble enterré et utilisant l'appareil suiveur de câble selon l'invention; et la figure 2 est une coupe longitudinale par- tielle à échelle agrandie d'un tronçon extrême avant de l'appareil suiveur de câble représenté sur la figure 1. En se référant à présent au dessin, on con- sidérera d'abord la figure 1 qui représente schématique- ment deux postes espacés de transformateurs indiqués globa- lement en 10 et 12, et un câble enterré 14 s'étendant entre ces postes La figure 1 représente également de façon schématique un système indiqué globalement en 16, destiné à excaver ou autrement ameublir le sol autour et le long du câble 14 pour que ce dernier puisse être aisément tiré hors du sol et remplacé par un câble neuf 18 A cet effet, l'ensemble du système 16 comprend un appareil suiveur de câble 20, également appelé suiveur de câble, qui est relié au câble 14 et qui peut coulisser le long de ce dernier, du poste 10 de transformateur au poste 12 de transformateur. Le suiveur de câble porte les éléments nécessaires à couper, excaver ou autrement ameublir le sol autour et le long du câble enterré Une fois que le suiveur de câble a atteint le poste 12 en partant du poste 10, le câble 14 peut être aisément tiré hors du sol, par une extrémité, par exemple à partir du poste 12, à l'aide d'un dispositif convenable tel qu'un treuil à moteur Simultanément, une extrémité d'un câble 18 de remplacement peut être fixée à l'autre extrémité du câble 14, par exemple au poste 10, comme indiqué globalement en 22 De cette manière, pendant que le câble 14 est tiré hors du sol, le câble 18 est tiré à l'intérieur du sol pour être mis en place. Dans une forme réelle et préférée de réalisa- tion de l'invention, le système 16 utilise un liquide, de préférence de l'eau, sous pression pour ameublir le sol autour et le long du câble 14, et une action hydraulique pour déplacer le suiveur de câble En utilisant des jets d'eau ou de tout autre liquide convenable pour excaver autour et le long du câble, on réalise une combinaison du liquide avec le sol ameubli pour former une boue qui entoure le câble Ceci aide à maintenir le câble dans une position relativement lâche dans le sous-sol et sert à empêcher le terrain situé au-dessus du câble de s'effondrer avant que le câble puisse être retiré A cet égard, il convient de noter que le sol entourant initialement le câble est habi- tuellement relativement dépourvu de gros cailloux et de blocs de rochers, car le câble est le plus souvent installé initialement dans une tranchée ouverte qui est rebouchée de terre Ceci facilite évidemment l'élargissement du sol autour du câble au moyen de-jets d'eau ou autres L'eau sous pression et le fluide hydraulique, de préférence de l'huile, peuvent être amenés sur place à proximité du poste 10 Comme représenté sur la figure 1, l'ensemble du système 16 comprend une source d'eau sous haute pression, à savoir un réservoir d'eau indiqué globalement en 24 et une pompe à eau 26 actionnée par un moteur à combustion interne ou un moteur électrique pour produire des jets d'eau excavant le sol environnant Le système comprend également une pompe hydraulique 28, ainsi qu'une alimentation en fluide hydrau- lique 30 et des vannes convenables de commande indiquées globalement en 32, l'ensemble étant destiné à actionner l'appareil suiveur de câble Tous ces éléments, c'est-à-dire la source d'eau sous haute pression et les éléments hydrau- liques, peuvent être amenés sur place au moyen d'un camion 34. Comme'indiqué précédemment, on fait avancer l'appareil suiveur de câble 20 le long du câble 14 et, dans le même temps, on produit une série de jets d'eau à l'extré- mité avant de cet appareil pour excaver ou autrement ameublir le sol autour du câble Un appareil particulier destiné à suivre un câble, assumant ces deux fonctions, est décrit dans la demande précitée Il n'est donc pas nécessaire de donner une description détaillée de l'ensemble de l'appa- reil, hormis, évidemment, dans son rapport avec la présente invention A cet effet, la figure 2 illustre une partie extrême avant de l'appareil suiveur de câble, et en parti- culier l'extrémité avant 35 du corps principal 36 de l'appa- reil, qui est de forme sensiblement tubulaire et qui est disposée autour du câble 14 Ce corps tubulaire porte un certain nombre de buses 38 produisant des jets d'eau, dont la fonction correspond à celle décrite dans la demande précitée, ces buses étant reliées à une source d'eau placée sur le camion 34,-par des moyens convenables tels qu'un conduit 40. Pour faire avancer le corps tubulaire 36 le long du câble 14 dans le sens indiqué par les flèches 42, il apparaît que, soit l'extrémité avant 35 du corps doit glisser sur la surface extérieure-du câble, soit qu'elle doit en être espacée Comme illustré sur la figure 2, l'extrémité avant 35 (et en fait la totalité du corps tubulaire) entoure circonférentiellement et à distance le câble afin qu'une zone circonférentielle avant 44 soit définie entre l'extrémité avant 35 et le câblé Il apparatt également qu'il existe une tendance des particules de matière se trouvant en avant de l'appareil suiveur du câble à pénétrer dans la zone 44, à partir de l'extrémité avant de cet appareil, au fur et à mesure que ce dernier avance le long du câble Ainsi qu'il apparaîtra ci-après, l'appa- reil 20 comprend, dans son ensemble, un agencement peu -2532670 compliqué mais fiable d'éléments permettant de réduire sensiblement, et de préférence éliminer cette possibilité. Les éléments indiqués-ci-dessus comprennent une bague 46-à ajutages montée de façon amovible dans une ouverture complémentaire de l'extrémité avant du corps tubulaire 36-, concentriquement autour du câble 14 à une certaine distance radiale de ce -dernier, comme illustré sur la figure 1 Cette bague présente plusieurs canaux 48 de projection, espacés circonférentiellement, qui s'étendent à travers le corps principal de labague, sous des angles orientés vers le bas et vers l'avant, de leurs extrémités arrière jusqu'à leurs extrémités avant Les extrémités arrière de ces canaux de projection sont en communidation avec un distributeur annulaire 50 ménagé -15 dans le corps tubulaire 36 quilui-mâme, communique avec un canal 52 d'entrée s'étendant travers le corps tubu- laire jusqu'à l'extrémieé-arrière de Ce dernier o il communique avec Un conduit 54 Ce dernier relie le canal à une source convenable d'alimentation en air comprimé (non-représentée) portée par le camion 34 La bague 46 à ajutages est maintenue fixement dans la position illustrée au moyen d'un anneau 56 de retenue disposé immédiatement en avant de la bague, dans l'ouverture avant du corps tubulaire 36, l'anneau étant monté avec ajustement serré, mais non nécessairement fixé, afin que la bague à ajutages puisse être aisément remplacée si cela est néces- saire. -La bague à ajutages et l'anneau de retenue étant disposés de la manière décrite ci-dessus,,de l'air sous pression est dirigé à l'aide des canaux 48 de-projec- tion dans la zone circonférentielle 44 en formant des jets d'air 58 Comme montré sur la figure 2, ces jets d'air traversent la zone 44 'vers l'avant et sortent de'l'extré- mité avant de l'élément de retenue Ils sont destinés à minimiser, et de préférence éviter l'introduction de par- ticules de matière dans la zone 44 àpartir de l'avant de l'élément de retenue Il est évident que plus les jets d'air sont puissants, plus long est le trajet que les par- 2532670, ticules de matière doivent parcourir à partir de l'extré- mité avant pour arriver dans la zone 44 Ceci signifie que l'intérieur du corps entourant le câble 14 est protégé de toute intrusion-de particules. Dans une forme de réalisation réelle et efficace, la pression de l'alimentation en air des canaux d'injection d'air est de 630 k Pa Ces jets d'air particu- liers pénètrent dans la zone 44 en faisant un angle de avec l'axe du câble 14 Ces valeurs particulières n'ont pas pour but de limiter la présente invention, mais elles sont données à titre d'exemple Cependant, il convient de noter que d'autres gaz que l'air peuvent être utilisés pour la même fonction Cependant, il est apparu que des jets d'eau et probablement d'autres liquides ne fonction nent pas aussi bien. Comme indiqué précédemment, l'élément 56 de retenue est destiné à fixer la bague 46 à ajutages en posi- tion De plus, l'élément dé retenue est conçu pour réduire le frottement des surfaces lorsque l'ensemble de l'appareil suiveur de câble négocie une courbe A cet effet, l'élément de retenue comporte une partie extr&me avant qui est dis- posée en avant du corps principal et qui présente une face circonférentielle située à l'avant et définissant un rayon de courbure s'évasant vers l'extérieur Dans la forme de réalisation réelle et fonctionnelle indiquée ci-dessus, la face 58 présente un rayon de courbure de 4,8 mm De plus, l'ensemble de l'élément de retenue est de préférence- réalisé en une matière relativement dure, par exemple en acier inoxydable, afin d'éviter toute usure par frotte- ment contre des éléments concentriques de mise à la terre du neutre (non représentés) disposés autour de certains câbles (en particulier des câbles souterrains d'alimenta- tion en énergie électrique). Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil et au procédé décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Appareil pour excaver le sol autour et le long d'un câble enterré ( 14) afin de retirer ce dernier, caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal'tubu- laire ( 36) conçu pour être placé autour du câble et pré- sentant une extrémité avant ( 35) et une extrémité -arrière, des moyens destinés à déplacer le corps principal vers l'avant le long du câble après qu'il a été placé autour de ce dernier, des moyens ( 38) destinés à excaver le sol autour du câble, en avant du corps principal pendant que celui-ci se déplace le long du câble, et des moyens des- tinés à diriger un courant de gaz dans une zone circon- férentielle ( 44) comprise entre le câbeet une partie avant du corps principal, dans une orientation prédéter- minée par rapport au mouvement du corps principal et sous une pression suffisante pour réduire sensiblement-l'entrée de particules dans ladite zone circonférentielle et empêcher ainsi ces particules de pouvoir se loger entre le câble et le corps principal, d'une-manière qui-empêcherait ce dernier de se déplacer le long du câble ou qui détériore- rait autrement le câble ou l'appareil ou les deux. 2 Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le gaz est de l'air. 3 Appareil selon la'revendication 2, carac- térisé en ce que les moyens destinés à diriger un courant de gaz comprennent des éléments ( 48) destines à diriger plusieurs courants de gaz vers le câble, à partir de points espacés circonférentiellement autour-du-cble et radialement vers l'extérieur de ce dernier. 4 Appareil selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les courants sont dirigés vers le câble, dans des directions inclinées vers l'avant. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens d'excavation comprennent des éléments destinés à appliquer un courant de fluide sous haute pression en avant du corps principal pendant que ce dernier se déplace le-long du câble. 2532670 - 6 Appareil selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le fluide est de l'eau. 7 Appareil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens destinés à diriger un courant de gaz comprennent un élément rapporté ( 46) à ajutages monté de manière amovible dans l'extrémité avant du corps principal, et un élément ( 56) destiné à retenir l'élément rapporté. 8 Appareil selon la revendication 7, carac- térisé en ce que l'élément de retenue comprend une partie extrême avant disposée en avant du corps principal et présentant une face circonférentielle extrême avant ( 58) qui présente un rayon de courbure s'évasant vers l'exté- rieur, destiné à réduire le frottement-de surface se produisant lorsque le corps principal passe sur une partie courbe du câble. 9 Appareil pour excaver le sol autour et le long d'un câble enterré ( 14) afin de retirer ce dernier, caractérisë-en ce qu'il comporte un corps principal tubu- laire ( 36) conçu pour être placé autour du câble et pré- sentant une extrémité avant ( 36) et une extrémité arrière, des moyens destinés à faire avancer le corps principal vers l'avant le long du câble après qu'il a été placé autour de ce dernier, des moyens ( 38) destinés à excaver le sol autour du câble, en avant du corps principal, pendant que ce dernier se déplace le long du câble, et des moyens comprenant plusieurs orifices ( 48) espacés les uns des autres circonférentiellement autour du câble, entre ce dernier et une partie extrême avant du corps principal, afin de diriger un nombre égal de courants de gaz sous pression vers le câble pour réduire sensiblement l'entrée de particules dans la zone ( 44) comprise entre le câble et le corps principal, à partir de l'extrémité avant de ce dernier pendant qu'il se déplace le long du câble. 10 Appareil selon la revendication 9, carac- térisé en ce que les moyens d'excavation comprennent les éléments ( 38) destinés à produire plusieurs jets d'eau sous haute pression en avant du corps principal pendant que celui- 253 2670 -9 ci se déplace le long du câble. 11 Procédé pour excaver le sol autour et le long d'-un câble enterré ( 14) afin de retirer ce dernier, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer un corps prin- cipal tubulaire ( 36), présentant une extrémité avant ( 35) et une extrémité arrière, autour du cable, à faire pro- gresser le corps principal vers l'avant le long du câble après qu'il a été placé autour de ce dernier, à excaver le sol autour du câble en avant du corps principal pendant que celui-ci se déplace le long du câble, et à diriger un courant de gaz dans une zone circonférentielle ( 44) située entre le câble et une partie avant du corps principal, sous une orientation prédéterminée par rapport au mouve- ment du corps principal et sous une pression suffisante pour réduire sensiblement l'entrée de particules dans ladite zone circonférentielle et empocher ainsi-ces par- ticules de risquer de se loger éntre le câble et le corps principal, d'une manière qui emp Scherait:ce dernier de se déplacer le long du câble ou qui pourrait-autrement détériorer le câble ou l'appareil ou les deux. 12.o Procédé selon la revendication 11, carac- térisé en ce que le gaz est de l'air qui est-dirigé sous forme de plusieurs jets vers le câble, à partir de points espacés circonférentiellement autour et radialement vers l'extérieur de ce dernier 13 Procédé selon la revendication 12, carac- térisé en ce que les jets sont dirigés vers le câble en étant inclinés vers l'avant et en ce que l'étape d'excava- tion du sol autour du câble consiste à produire au moins un jet d'eau sous haute pression en avant du corps prin- cipal pendant que ce dernier se déplace le long du câble.