Brevet FR2618873A1 — publié le 19890203

L'invention concerne un perfectionnement nouveau et utile apporté à un procédé et à un appareil pour mettre en place une conduite nouvelle à l'intérieur d'une conduite existante. Il était connu, jusqu'à présent, de réparer des canalisations, telles que des canalisations d'égout souterraines ou analogues, en appliquant une garniture intérieure sur la canalisation à partir de points espacés pour arrêter les fuites sans qu'il soit nécessaire d'excaver la totalité de la canalisation. Dans un procé- dé, des conduites étaient revêtues d'une matière plasti- que flexible telle que du polyéthylene. Les inconvénients de ce procédé sont que la garniture réduit sensiblement le diamètre utile de la conduite et, en outre, que des trous doivent être creusés en des points nombreux le long de la canalisation pour mettre en place le polyéthylène. Ceci rend le procédé au polyéthylène relativement coûteux. Un autre procédé qui a été utilisé est celui du type décrit dans les brevets des Etats- Unis d'Amérique N 3 927 164 et N 4 064 211, dans lequel un tube flexible est retourné sur lui-même pendant qu'il est gonflé à l'intérieur de la conduite. Ce procédé est également coûteux, car il exige du matériel spécial pour la mise en place. Etant donné que ces procédés de l'art antérieur sont relativement coûteux, leurs applications sont limitées. En outre, ces procédés utilisent une garniture flexible ou semi- flexible qui n'est pas capable de supporter des pressions hydros- tatiques ou terrestres extérieures notables. Par consé- quent, la plupart du temps, les conduites existantes ne sont pas convenablement réparées, car si une partie quelconque de l'une d'elles se brise, la garniture risque de s'effondrer sous l'effet d'une pression ex- térieure d'amplitude quelconque, telle que des pressions, par exemple, qui dépassent environ 28 kPa. L'invention a donc pour objectif principal un procédé et un appareil pour la mise en place d'une conduite neuve à l'intérieur d'une conduite existante lesquels procédé et appareil sont moins coûteux à mettre en oeuvre et sont plus durables que les procédés de l'art antérieur, par le fait que le procédé et l'appareil selon l'invention utilisent une conduite relativement peu coûteuse et aisément disponible et une conduite qui peut être appliquée aisément à l'intérieur d'une conduite existante sans excavation ou avec peu d'exca- vation. En outre, la conduite neuve comporte des parois relativement épaisses et elle peut s'ajuster étroitement contre la paroi de la conduite d'origine. En outre, la conduite neuve dure indéfiniment et sert elle-même de conduit pour supporter des pressions hydrostatiques et terrestres extérieures pouvant s'élever à 28 kPa et dépassant cette valeur, même s'il manque des morceaux de la conduite d'origine. Dans la mise en oeuvre de l'invention, une conduite classique en polychlorure de vinyle (PCV) ou une conduite en matière plastique rigide similaire possédant des caractéristiques thermoplastiques, est d'abord soumise à la chaleur, puis sa section transversa- le est réduite, par exemple par aplatissement et/ou pliage. La conduite peut également être mise en forme en étant fabriquée dans la configuration aplatie et pliée. Alors qu'il est de dimensions réduites, ce produit est réchauffé et mis en place dans une conduite à recons- truire. Pour la préparation initiale de la conduite nouvelle et pour le stockage, cette conduite peut être bobinée en rouleaux, tandis qu'elle est dans son état réduit, puis, lorsqu'elle doit être appliquée à une conduite existante, elle est de nouveau chauffée afin d'être assouplie, et tirée à l'intérieur de la condui- te existante. Ensuite, la conduite neuve ainsi produite est expansée en étant chauffée et par l'application d'une force d'expansion à l'intérieur de cette conduite. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une coupe transversale d'une conduite thermoplastique classique, telle qu'une conduite en polychlorure de vinyle; - la figure 2 est une vue en perspective de la conduite thermoplastique de la figure 1 et d'un appareil destiné à réduire les dimensions de la conduite; - la figure 3 est une coupe transversale de la conduite thermoplastique de section transversale réduite, lors d'une étape initiale du présent procédé, cette coupe étant suivant la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une coupe longitudinale schématique montrant la mise en place de la conduite neuve sur une conduite souterraine, la conduite thermo- plastique réduite étant stockée sur un rouleau et ré- chauffée pour être mise en place dans la conduite enter- rée à reconstruire; - la figure 5 est une coupe longitudinale schématique partielle d'un détail d'une structure desti- née à expanser le tube réduit et à l'arrondir pour qu'il forme une conduite nouvelle après qu'il a été introduit dans la conduite enterrée existante; et - la figure 6 est une coupe longitudinale schématique partielle montrant une variante de structure destinée à arrondir de nouveau et expanser la conduite aplatie. En référence d'abord à la figure 1, la référence numérique 10 désigne un type de conduite qui est utilisé pour la reconstruction de conduites enterrées ou analogues, conformément à l'invention. Une caractéristique de la conduite nouvelle 10 est qu'elle est formée d'une matière thermoplastique et plus particulièrement d'une matière qui est normalement rigide et de paroi épaisse et qui peut être assouplie en étant chauffée, puis réchauffée une fois qu'elle a durci, après quoi elle peut de nouveau être assouplie et également redurcie une dernière fois pour former une conduite rigide. Une conduite classique et aisément disponible de ce type est une conduite en polychlorure de vinyle présentant des rapports classiques de dimen- sions (diamètre extérieur) compris entre 13 et 65, é10 sions paisseur de paroi compris entre 13 et 65, actuellement disponible pour des conduites souterraines ou enterrées, telles que des canalisations d'évacuation, des canalisations d'eau, etc. La figure 2 illustre un appareil 11 pour la mise en forme de la conduite classique 10 conformément à la présente invention, et la figure 3 montre la section transversale réduite de cette conduite. Plus particuliè- rement, la conduite 10 en polychlorure de vinyle est chauffée de toute manière classique, par exemple par des moyens chauffants 11a, à une température suffisante pour être assouplie. Elle est ensuite aplatie et/ou pliée par un dispositif classique 11, de manière que sa section transversale globale soit réduite pour qu'elle puisse être tirée à l'intérieur d'une conduite enterrée ou analogue sous sa forme réduite. La conduite nouvelle peut également être fabriquée dans la configuration réduite. La dimension réduite est désignée par la réfé- rence numérique 10a et, bien qu'elle puisse être utilisée dans un état aplati en une seule passe, il est avantageux qu'elle soit d'abord aplatie à une épaisseur de paroi double, puis repliée suivant une ligne longitudinale de pliage s'étendant entre les bords latéraux longitudi- naux opposés, comme montré sur la figure 3, afin que sa dimension la plus large, en section transversale, soit considérablement inférieure à celle de la forme ronde initiale. La conduite 10a de dimension réduite peut ensuite être stockée dans son état aplati ou plié et elle est avantageusement bobinée, alors qu'elle est encore souple, sur des rouleaux 12. La figure 4 montre également la mise en place d'une conduite nouvelle conforme à l'invention, ainsi qu'il sera à présent décrit. Le matériel pour la mise en place de la conduite réduite dans une conduite enterrée existante 14 ou analogue, comportant des regards espacés 16, comprend une enceinte ou enveloppe 18 entourant un mécanisme classique destiné à porter et faire tourner un rouleau 12 formé de la conduite réduite. L'enceinte 18 peut être montée sur un véhicule 20 de transport et elle comporte une goulotte descendante 22 à partir de laquelle la conduite réduite peut être avancée. L'extrémité inférieure de la goulotte comporte un rouleau 23 de guidage pour faire avancer efficacement suivant un coude la conduite réduite nouvelle. L'enceinte 18 comporte des moyens chauffants 24 d'un type classique, capablesde chauffer le rouleau 12 pour lui donner un état souple afin que la conduite 10a puisse en être déroulée. Conformément à l'invention, l'enceinte 18 est transportée à une ouverture, telle qu'un regard 16, au niveau d'un tronçon de conduite 14 à réparer. L'extrémité de la conduite réduite 18 est reliée à un câble 26 de traction amené à partir d'une ouverture adjacente de la conduite, telle qu'un autre regard, et relié par une bride 28 à l'extrémité libre de la conduite nouvelle. Cette dernière est assouplie en étant chauffée par le dispositif chauffant 24, et le câble 26 de traction est ensuite mis en action pour la tirer dans la conduite. Après qu'elle a été insérée, la conduite nouvelle réduite est chauffée et expansée pour prendre une forme ronde ou sensiblement ronde afin de constituer une conduite qui durcit en une struc- ture semi-rigide ou rigide, de paroi épaisse. La figure 5 illustre une façon d'expanser la conduite de dimension réduite après qu'elle a été tirée à l'intérieur de la conduite d'origine à recons- truire. Ce procédé consiste à utiliser deux obturateurs et 32 installés à des extrémités opposées de la conduite réduite, à savoir l'obturateur 30 mis en place dans une partie coupée de la conduite nouvelle, à l'ex- trémité de mise en place, et l'obturateur 32 placé dans l'extrémité avant, ou extrémité reliée au câble de traction, après que ce dernier a été décroché. Les obturateurs 30 et 32 portent tous deux des joints péri- phériques expansibles 34 conçus pour établir un contact hermétique amovible avec la conduite 14 d'origine et la conduite nouvelle 10a et commandés par des conduites 36 de pression, telles que des conduites d'air comprimé menant à des moyens de commande situés au-dessus du sol. L'obturateur 30 est traversé par un conduit d'entrée 38 destiné à une matière d'expansion, telle que de la vapeur vive ou de l'eau chaude, ce conduit portant une vanne convenable 40 de commande ainsi qu'un manomètre 42 et une soupape 44 de décharge. L'obturateur 32 compor- te un conduit 46 de décharge communiquant avec la zone comprise entre les deux obturateurs et il porte une vanne convenable 48. La vanne 48 de l'obturateur 32 étant fermée, on introduit de la vapeur vive ou de l'eau chaude à travers l'obturateur 30 pour provoquer l'expansion de la conduite réduite afin qu'elle forme une nouvelle conduite ronde. La figure 6 montre un autre type d'appareil pour expanser la conduite réduite. Cet appareil comprend un mandrin 50 portant des moyens chauffants 52 capables de chauffer la conduite nouvelle pour lui donner un état souple. Le mandrin 52 est relié à un câble 54 de traction ou autre moyen lui permettant d'être tiré dans la conduite d'origine. Le mandrin étant convenable- ment chauffé et tiré dans la conduite d'origine, il expanse la conduite nouvelle au diamètre souhaité. Un troisième procédé pour chauffer, redonner une forme ronde et expanser la conduite nouvelle consiste à faire circuler de l'eau chaude ou de la vapeur d'eau dans la conduite à reconstruire, le long de la conduite nouvelle pliée, jusqu'à ce que la température souhaitée soit atteinte à l'extrémité d'aval. Une fois que la température souhaitée est atteinte, la nouvelle conduite est mise sous pression avec de l'eau chaude et expansée sous pression pour être ajustée. Dans un procédé particulier de reconstruction de conduite, on obtient une conduite classique en poly- chlorure de vinyle dont le diamètre extérieur est infé- rieur de plus ou moins 12,5 mm au diamètre intérieur de la conduite à reconstruire, ayant elle-même des rapports dimensionnels classiques de l'épaisseur de la paroi au diamètre extérieur, comme indiqué précédem- ment. Le tube de polychlorure de vinyle est chauffé à environ 100 C et réduit à la forme montrée sur la figure 3. Bien que la conduite nouvelle puisse être utilisée en étant seulement aplatie dans un plan, comme indiqué précédemment, il est avantageux qu'elle soit aplatie, puis repliée sur elle-même comme montré sur la figure 3 afin que sa dimension globale soit minimisée. La conduite réduite peut alors être stockée sur de grosses bobines afin de pouvoir être transportée par camion jusqu'au site d'utilisation. Pendant qu'elle est mise en place dans la conduite d'origine, la conduite nouvelle est de nouveau chauffée afin d'être assouplie et de pouvoir être tirée à travers la conduite à recons- truire. Elle est ensuite chauffée, de nouveau arrondie et expansée si cela est souhaité. Le retour à la forme arrondie et l'expansion sont réalisées par zones obturées comme illustré sur la figure 5, par expansion physique au moyen d'un mandrin 50 comme montré sur la figure 6, ou par le procédé de chauffage et de mise sous pr-:-es- sion décrit. La conduite de nouveau arrondie forme donc une conduite à l'intérieur d'une conduite existante et peut supporter des pressions extérieures s'élevant à 28 kPa et plus. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de mise en place d'une conduite rigide nouvelle dans une conduite existante par l'utili- sation d'un élément thermoplastique rigide dont la section transversale globale a été réduite par rapport à celle d'une conduite existante, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer l'élément réduit rigide (10a) en matière thermoplastique suffisamment pour le faire passer de son état rigide normal à un état souple, à tirer l'élément réduit à travers une conduite existante (14) pendant qu'il est dans son état réduit et souple, puis à expanser l'élément réduit tandis qu'il se trouve dans la conduite existante et dans son état souple afin qu'il constitue, une fois refroidi, une conduite intérieure tubulaire auto-portante rigide (10) capable de supporter des pressions hydrostatiques et terrestres extérieures. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément, dans sa section de dimension réduite, est d'abord aplati en une épaisseur de paroi double présentant des bords latéraux longitudinaux opposés, puis l'élément est de nouveau plié suivant une ligne longitudinale s'étendant entre les bords latéraux. 3. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'élément, après que sa section trans- versale a été réduite, est bobiné sur un rouleau (12) tandis qu'il est dans un état souple et, pendant qu'il est tiré à l'intérieur d'une conduite existante, est déroulé dudit rouleau, tandis qu'il est dans un état souple. 4. Procédé pour mettre en place une conduite rigide nouvelle (10) à l'intérieur d'une conduite exis- tante (14), caractérisé en ce qu'il consiste à donner à la conduite rigide nouvelle un rapport de l'épaisseur de la paroi au diamètre extérieur d'environ 13 à 65 afin qu'elle supporte des pressions hydrostatiques et terrestres extérieures d'au moins 28 kPa lorsqu'elle est mise en place, le procédé consistant d'abord à chauffer la conduite rigide ronde suffisamment pour la faire passer d'un état rigide normal à un état souple, puis à aplatir cette conduite tandis qu'elle est dans son état souple afin d'en réduire la dimension globale de la section transversale, puis à tirer la conduite (10a) dans une conduite existante (14) tandis qu'elle est dans son état souple et aplati, puis à redonner la forme arrondie à la conduite aplatie et à l'expanser tandis qu'elle se trouve dans la conduite exis- tante, afin de l'appliquer contre la paroi de cette conduite existante pour qu'elle serve, une fois refroi- die, de conduite intérieure tubulaire auto-portante rigide capable de supporter des pressions hydrostatiques et terrestres extérieures. 5. Procédé de reconstruction d'une conduite avec une conduite thermoplastique nouvelle placée à l'intérieur de la conduite existante, caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer une conduite thermoplasti- que aplatie et pliée (10a) qui est rigide lorsqu'elle est refroidie, à chauffer cette conduite thermoplastique suffisamment pour l'assouplir, à tirer la conduite aplatie dans une conduite existante (14), tandis qu'elle est dans un état assoupli, puis à expanser la conduite thermoplastique à l'intérieur de la conduite existante, tandis qu'elle est dans l'état assoupli, afin qu'elle serve, une fois refroidie, de conduite rigide nouvelle (10) capable de supporter des pressions hydrostatiques et terrestres extérieures. 6. Appareil pour reconstruire une conduite avec une conduite thermoplastique rigide, caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens chauffants (11a) destinés à chauffer la conduite thermoplastique à une température qui l'assouplit, des moyens (11) destinés à mettre en forme la conduite souple afin de lui donner une forme réduite en section transversa- le, des moyens (18) de mise en place destinés à introdui- re la conduite thermoplatique réduite dans une conduite existante (14) à reconstruire, ces moyens de mise en place comprenant un dispositif chauffant (24) destiné à assou- plir la conduite thermoplastique, des moyens (26) desti- nés à tirer la conduite thermoplastique à l'intérieur de la conduite existante, et des moyens d'expansion destinés à expanser la conduite thermoplastique à l'inté- rieur de la conduite d'origine de manière que, une fois durcie, la conduite thermoplastique forme une conduite rigide nouvelle capable de supporter des pres- sions hydrostatiques et terrestres extérieures. 7.. Appareil selon la revendication 6, carac- térisé en ce que les moyens d'expansion comprennent des moyens (30, 32) permettant l'admission d'un fluide chaud sous pression. 8. Appareil selon la revendication 6, carac- térisé en ce que les moyens d'expansion canprennent un mandrin chauffé (50) conçu pour être tiré dans la conduite thermo- plastique.