Brevet FR2616508A1 — publié le 19881216

La présente invention est relative à un nouveau dispositif pour l'injection de coulis au voisinage de la paroi d'un pieu mis en place dans le sol par battage, vibration, lançage, descente dans un trou perforé ou par tout autre moyen approprié. On sait que dans certains cas, les pieux tubulaires enfoncés dans le sol pour supporter, par exemple des installations pétrolières en mer, ntoffrent pas un frottement latéral suffisant surtout dans les sols carbonatés. On sait aussi qu'il est alors possible d'accroltre cette résistance en injectant sous pression un coulis durcissable, par exemple à base de ciment, au voisinage des parois du pieu tubulaire. Cette injection peut être réalisée soit à l'extérieur du pieu pour augmenter le frottement de la paroi du pieu vis-à-vis du sol, soit à l'intérieur du pieu pour rigidifier le terrain qui s'y trouve afin d'augmenter la résistance du pieu au poinçonnement. La mise en oeuvre d'un tel procédé nécessite la fixation le long d'au moins une des génératrices du pieu d'un tube d'injection constitué par un tube d'acier de diamètre relativement faible qui est raccordé de place en place à des valves d'injection qui sont situées dans ou au voisinage de la paroi du pieu et qui permettent l'écoulement du coulis lorsque la pression dans le tube d'injection est supérieure à cellé qui règne au voisinage de la paroi du pieu, sans toutefois permettre au coulis ainsi injecté de prendre le chemin inverse pour revenir dans le tube d'injection. Compte-tenu du fait que de tels pieux peuvent avoir plusieurs mètres de diamètre et que des dizaines de mètres de pieux doivent être enfoncés dans le sol, il est souhaitable que les valves et le tube d'injection occupent la place la plus faible possible pour ne pas offrir de résistance notable à l'enfoncement. I1 est également nécessaire que la fixation du tube d'injection sur la paroi du pieu tubulaire, ainsi que ses raccordements aux différentes valves, résistent parfaitement aux efforts et aux vibrations qui peuvent se produire lors de la mise en place du pieu. La présente invention a pour objet une valve simple, efficace et peu encombrante, utilisable notamment avec les dispositifs auxquels il vient d'être fait allusion. La présente invention a pour objet une valve utilisable pour l'injection de coulis au voisinage de la paroi de pieux enfoncés dans le sol qui est caractérisée par le fait qu'elle comporte un noyau susceptible de venir s'engager par vissage dans un orifice taraudé pratiqué dans le tube d'injection, à partir de l'extérieur du pieu, ledit noyau comportant en outre une cavité centrale qui débouche vers l'intérieur du tube dtinjec- tion, et qui est réunie à la périphérie du noyau par des canaux légèrement divergents pour conduire le coulis d'injection, ledit noyau étant également muni d'organes de retenue de manière à maintenir une manchette tubulaire en caoutchouc disposée sur sa périphérie afin d'obturer les canaux divergents precités ainsi qu'un anneau compressible en mousse d'élastomère situé entre ladite manchette et le corps de la valve pour repousser constamment la manchette contre le noyau de la valve lorsque la pression régnant à l'inté- rieur du tube d'injection est inférieure à la pression qui règne à l'extérieur du pieu tubulaire. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en dé crire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin an nexé. Sur ce dessin, - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un élément de pieu tubulaire sur une génératrice duquel on a placé un tube d'injection et des corps de valve d'injection selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 3 d'une valve selon l'invention montée sur la paroi d'un pieu tubulaire, - la figure 3 est une vue de droite de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3, la valve étant au repos, et - la figure 5 est une vue correspondant à la figure 4 lors de l'injection de coulis, On a représenté sur la figure 1 une vue en coupe longitudinale d'un élément de pieu dont seules les parties comportant des valves d'injection ont été représentées. I1 est clair que ces valves sont plus espacées que comme représenté sur le dessin. C'est la raison pour laquelle l'élément tubulaire a été éclate en quatre sections séparées par des traits mixtes. On a représenté en 2, les axes des valves d'injection qui doivent être disposées le long de la génératrice intérieure du pieu 1. On voit clairement sur la figure 1 le tube d'injection 3 qui est disposé le long de la génératrice intérieure du pieu 1 et qui porte des manchons tubulaires 4 soudés sur lui autour des orifices 5. Ces manchons (4) constituent les corps de chacune des valves. Sur les figures 2 à 5 qui représentent un mode de réalisation particulier d'une valve utilisable avec le dispositif qui vient d'entre décrit, on retrouve la paroi du pieu I ainsi que le tube d'injection 3 sur lequel un manchon tubulaire 4 est soudé en 6 dans l'axe 2 de la valve. On voit sur ces figures comment l'extrémité du manchon tubulaire 4 est engagée dans l'orifice correspondant de la paroi du pieu 1 en étant maintenue par un cordon de soudure annulaire 7. On voit aussi sur ces figures, comment le noyau 8 de la valve est fixé par vissage de son extrémité intérieure dans l'orifice taraudé 5 pratiqué dans la paroi du tube d'injection 3. Pour faciliter ce vissage, un évidement 9 de section carrée est réalisé dans le noyau 8, du côté extérieur de la paroi du pieu tubulaire. Du côté intérieur, le noyau 8 comporte une cavité tronconique 10 qui débouche à l'intérieur du tube d'injection 3 et qui par des canaux obliques 11 (dont deux seulement sont visibles sur le dessin) débouche sur la périphérie externe du noyau 8. La périphérie externe du noyau 8 qui a une forme cylindrique est entourée d'une manchette 12 en caoutchouc présentant une dureté Shore par exemple d'environ 60 elle-même séparée du corps 4 de la valve par une masse annulaire 13 en élastomère poreux présentant une dureté Shore par exemple d'environ 40. Dans le mode de réalisation représenté, l'extrémité du noyau 8 comporte du côté de la surface externe du pieu quatre organes de retenue 14 qui maintiennent en place la manchette 12 et l'élément tubulaire 13 en élastomère poreux. Pour réaliser le montage de la valve, il suffit après avoir placé sur le noyau 8 la manchette 12 puis la masse annulaire 13 en élastomère poreux, d' engager le noyau 8 à l'intérieur du manchon 4 et de viser l'extrémité interne du noyau 8 dans l'alésage 5 de la paroi du tube d'injection .3, ce qui peut être facilement réalisé à l'aide diun carré s' engageant dans l'évidement 9. On retrouve les différents éléments qui viennent d'être décrits sur la figure 4 qui est une vue en coupe selon l'axe des canaux 11. Lorsqu'on envoit à l'intérieur du tube d'injection 3 du coulis sous pression, ce dernier développe sa pression à l'intérieur de la cavité 10 et des canaux 11 en repoussant, comme vu sur la figure 5, la manchette 12 vers l'extérieur grâce à la compression de l'élastomère poreux 13. Le coulis sous pression trouve ainsi la possibilité de s'écouler à l'extérieur du pieu en passant à côté des organes de retenue 14, comme cela est indiqué par les flèches sur la figure 5. Dès que la pression à l'intérieur du tube d'injection devient inférieure à celle qui règne à l'extérieur du pieu, la manchette 12 se rétracte en obturant les orifices 11 et l'élastomère poreux 13 vient s'appliquer à nouveau sur la périphérie cylindrique du noyau 8, interdisant ainsi au coulis ou à tout autre liquide qui se trouve à l'extérieur du pieu de suivre le chemin inverse pour pénétrer à l'intérieur du tube d'injection. Le coulis peut être amené sous pression au niveau de la valve par un moyen connu constitué par exemple par une ligne d'injection munie de deux obturateurs gonflables qui est descendue dans le tube d'injection. On voit également que, grâce à I'invention, il est possible d'obtenir avec des moyens économiques une valve d'injection particulièrement simple dont l'épaisseur est du même ordre de grandeur que l'épaisseur de la paroi du pieu. Il est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, il est clair que les valves qui ont été décrites peuvent être utilisées pour réaliser l'injection de coulis aussi bien sur la surface externe de la paroi du pieu que sur sa surface interne, auquel cas les valves doivent évidemment être orientées vers l'intérieur du pieu. REVENDICATIONS 1. Valve d'injection utilisable pour injecter du coulis au voisinage de la paroi de pieux enfoncés dans le sol, caractérisée par le fait qu'elle comporte un noyau (8) susceptible de venir s'engager par vissage dans un orifice taraudé (5) pratiqué dans le tube d'injection (3) à partir de l'extérieur du pieu, ledit noyau (8) comportant en outre une cavité centrale (10) qui débouche vers l'intérieur du tube d'injection (3j et qui est réunie à la périphérie du noyau (8) par des canaux légèrement divergents (11) pour conduire le coulis d'injection, ledit noyau étant muni d'organes de retenue (14) pour maintenir une manchette tubulaire en caoutchouc (12) disposée à sa périphérie afin d'obturer les canaux divergents (11) précités ainsi qu'un anneau compressible (13) en mousse d'élastomère situé entre ladite manchette (12) et le corps (4) de la valve, la manchette (12) revenant contre le noyau (8) de la valve lorsque la pression qui règne à l'intérieur du tube d'injection (3) est inférieure à la pression qui règne à l'extérieur du pieu tubulaire. 2. Pieu caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une valve selon la revendication 1.