Brevet FR2613258A1 — publié le 19881007

La présente invention concerne les appareils ou dispositifs destinés à la remise en état de canalisations enterrées semi-visitables ou non visitables. Les conduites couramment utilisées pour la collecte et le transfert des eaux usées, des eaux pluviales ou des eaux potables ou industrielles sous faible pression sont le plus souvent réalisées en béton, béton armé, amiante ciment, grès ou matière plastique ou en acier, elles peuvent à plus ou moins long terme, etre détériorées, fissurées ou présenter une certaine porosité. Les sollicitations auxquelles elles sont soumises peuvent entraîner egalement leur désalignement et par suite une rupture d'étanchéité au niveau des joints d'assemblage des eléments les constituant. Il est donc nécessaire de procéder périodiquement a une vérification du bon état de la structure des conduites, un nettoyage par curage hydrodynamique et éventuellement par disques racleurs en caoutchouc, et une évaluation et localisation des points de fuites. La réfection des conduites accessibles s'effectue par injection d'un mortier de ciment ou de résine, de régénération, de collage et d'étanchement.Dans le cas de conduites non visitables, les techniques actuellement utilisées consistent - dans la pose de manchettes adhésives par expansion de la membrane externe d'un manchon gonflable sur lequel est pouilllée la manchette, - dans la mise en place in situ d'un mortier de revetement intérieur à base de ciment, - par compression, centrifugation ou projection, - par compression a l'aide d'un outil enduiseur de forme conique poussant devant lui le mortier, - dans la mise en place in situ d'un revetement plastique par brossage, centrifugation, - dans la mise en place d'un gainage intérieur, - dans une réfection par tubage. La réfection des conduites doit pouvoir s'effectuer indifféremment dans la nappe phréatique ou hors de celle-ci, sans interrompre l'écoulement des effluents. Le passage d'une caméra destinée a vérifier, a localiser et à évaluer les fuites ne permet pas de visualiser au sein de la nappe ou en dehors toutes les cassures, fissures ou porosités des conduites. L'eau de la nappe phréatique ou l'effluent transité par celle-ci a toujours un écoulement préférentiel. Si ce dernier a été colmaté, le liquide en trouvera un autre, si la canalisation n'a pas été traitée sur l'intégralité de sa longueur. Le procédé de réfection doit donc avoir pour but d'éviter, d'une part, que les eaux de la nappe ne penetrent à l'intérieur des conduites et ne viennent perturber le système de traitement de la station d'épuration et augmenter d'une façon considérable le prix de revient du mètre cube d'effluent traité et, d'autre part, que le liquide constituant l'effluent ne s'échappe des conduites et vienne polluer le terrain environnant et la nappe phréatique se retrouvant sous celui-ci : la réduction importante d'écoulement des effluents peut donner naissance a des bouchons constitués par des matieres solides et par suite un colmatage plus ou moins rapide des conduites. L'appareil, suivant l'invention, permet, sous pression adaptable, a l'occasion d'un seul passage et sans nécessiter l'assistance d'une caméra le traitement de colmatage intégral en continu des fissures transversales et longitudinales existant dans les conduites enterrées droites, courbes ou décalées, semi visitables ou non visitables et ainsi que de la porosité de ces conduites, sans diminution de leur section, ladite opération de colmatage pouvant s'effectuer sans interruption prolongée de l'écoulement des effluents. L'appareil permet ainsi de restaurer l'étanchéité des canalisations par l'intérieur. L'appareil permet également de stabiliser le terrain a proximité immédiate des conduites en effectuant le remplissage des cavités qui auraient pu se créer à l'extérieur des canalisations au droit des fissures. L'appareil, objet de l'invention, est composé de deux éléments se succédant dans l'ordre de passage dans la canalisation : un élément de colmatage par injection, sous pressions adaptables, d'un complexe organo-hydraulique et un élément de raclage positionné a une certaine distance du premier élément et relié a celui-ci par un câble. L'élément de colmatage est constitué de deux parties avant et arrière identiques positionnées l'une par rapport à l'autre à une distance déterminée de façon a ce que le volume les séparant constitue une chambre étanche dite chambre d'injection. Chaque partie est constituée d'une âme centrale tubulaire servant d'une part, de support mécanique aux pièces constitutives assurant le centrage, le guidage et l'étanchéité par rapport a la paroi interne de la canalisation et d'autre part de conduit d'arrivée du produit organo-hydraulique de colmatage, a l'intérieur de la chambre d'injection. Sur cette âme est ainsi montée une tête d'introduction et de guidage de forme ogivale permettant d'éliminer tout risque de blocage à l'intérieur du réseau de canalisations notamment lorsque les tronçons qui le composent sont décalés au niveau des joints ou des cassures. La partie ogivale de la tête d'introduction est prolongée radialement par un faisceau de lames d'acier à ressort uniformément réparties. Chacune d'elles s'apparentant a un patin ou un ski prenant appui sur les génératrices intérieures de la canalisation selon une certaine pression de contact. Le but de ces lames est de maintenir l'appareil constamment dans l'axe de la canalisation. Le profil longitudinal de chaque lame est conçu de façon à permettre une inversion du sens de translation de l'appareil dans le cas ou l'affaissement ou le décalage des éléments de canalisations est trop important.A une certaine distance en aval de la tête d'introduction, est montée sur l' me centrale une succession de disques en matériau élastique moulé de diametre supérieur au diametre intérieur de la canalisation, destinés à assurer une étanchéité pendant l'injection du produit de colmatage ainsi qu'au cours des déplacements de l'appareil. Ces disques au nombre déterminé en fonction de la pression régnant dans la canalisation ainsi que dans la chambre d'injection sont séparés par des bagues entretoises en matériau élastique de module d'élasticité différent de celui des disques : ces bagues jouent le rôle d'écarteurs évitant aux disques de se chevaucher en cas d'affaissement partiel de la canalisation. Interposées entre les disques et les bagues entretroises sont montées des rondelles en caoutchouc mousse dont le but est de renforcer l'étanchéité des disques en cas de décalage transversal et/ou longitudinal des canalisations au niveau des joints ou des casses importantes. Un bouchon est prévu pour obturer l'amie centrale de l'une ou l'autre des parties avant ou arrière selon que l'alimentation en produit de colmatage de la chambre d'injection s'effectue par l'avant ou l'arrière de l'appareil. Les parties avant et arrière sont reliées entre elles par l'intermédiaire de deux câbles dont la longueur est déterminée en fonction du volume de la chambre d'injection désirée. Ce mode de liaison assure une articulation efficace des deux parties constitutives de l'appareil lui permettant ainsi d'aborder des rayons de courbure réduits.L'appareil est entrainé en translation à l'aide du tuyau d'alimentation en produit de colmatage ; à cet effet, ce tuyau en caoutchouc comporte une armature en tresse d'acier lui conférant une bonne résistance mécanique aux efforts de traction exercés par un treuil enrouleur : le tuyau d'alimentation est accouplé à l'amie centrale de la partie avant de l'appareil par l'intermédiaire d'un joint tournant. Un câble de recul amarré sur la partie arrière permet de retirer l'ensemble de l'appareil en arrière dans le cas de risque de blocage. L'élément de raclage qui succède à l'élément de colmatage a pour but de débarrasser la paroi interne des canalisations traitées de toute trace de produit d'injection. Cet élément est constitué à chaque extrémité avant et arrière d'une tete de forme ogivale munie d'un anneau d'amarrage, d'un câble de traction. Les deux extrémités sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un câble d'acier recouvert d'une gaine en matière plastique et loge à l'intérieur d'un manchon en matériau élastique conférant à l'ensemble une souplesse d'articulation lui permettant d'évoluer dans des canalisations désalignées ou possédant des coudes de faible rayon de courbure. A la partie ogivale de chaque te te succède un empilage de joints racleurs et de disques en matériau souple enserrés entre deux plaques métalliques circulaires. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un appareil conforme à la présente invention. Ceux-ci représentent - en figure 1, une vue en élévation-coupe longitudinale de l'élément de colmatage, - en figure 2, une vue en élévation-coupe longitudinale de l'élément de raclage, - en figure 3, une vue du détail du mode de liaison des parties avant et arrière de l'élément de colmatage. Tel que représenté, l'élément de colmatage comporte deux parties avant et arrière de forme et de dimensions identiques, chacune d'elles étant constituée d'une âme centrale tubulaire 1 sur laquelle est montée une tete d'introduction et de guidage 2 en forme. d'ogive. Sur la surface latérale de cette tete sont, régulièrement réparties radialement des lames flexibles 3 en acier à ressort par exemple, fixées par une de leurs extrémités dans un usinage réalisé selon une génératrice de l'ogive de manière à ce que la lame ne soit pas en saillie par rapport à la surface latérale de l'ogive ; le profil longitudinal de chaque lame constitue le prolongement du profil générateur de l'ogive. L'extrémité libre des lames est recourbée vers l'intérieur de façon à ne pas interférer avec un obstacle tel qu'un affaissement ou un décalage important des éléments de canalisation, au cours d'une translation à reculons de l'appareil. Les lames font office de patins de guidage ou de skis : le faisceau compressible ainsi constitué permet d'assurer des pressions de contact permanent avec les parois de la canalisation et de maintenir l'appareil constamment dans l'axe de celle-ci. Chaque tete est immobilisée sur l' me centrale a l'aide de deux écrous 4. En arrière du faisceau de lames et à une distance suffisante pour ne pas interférer avec celui-ci au cours du passage de l'appareil dans un coude de la canalisation, est disposé un empilage de disques 5 en matériau élastique, tel que du caoutchouc moulé, par exemple, dont le bord extérieur est renforcé par un tore circulaire 5a obtenu au moulage, la section droite duquel tore est tangente à l'une des faces du disque. Ces disques sont disposés de façon telle que la partie torique se situe en arrière de ladite face dans le sens de déplacement de l'appareil.Le diamètre extérieur des disques est supérieur au diamètre intérieur de la canalisation de façon à s'infléchir vers l'arrière. Cette inflexion est toutefois limitée progressivement par la présence de rondelles 6 en matériau élastique tel que du caoutchouc mousse par exemple et de bagues entretoises 7 également en matériau élastique, les disques, rondelles et bagues ayant dans l'ordre de leur succession respectivement des diamètres et une élasticité décroissants. Les rondelles 6 sont toutefois prévues dans le but de renforcer l'étanchéité des disques en cas de déformation excessive de ceux-ci en présence d'un décalage transversal ou longitudinal important des éléments de canalisation. Le mode d'empilage tel que défini évite dans ce cas le chevauchement des disques 5. L'empilage des disques 5, rondelles 6 et bagues entretoises 7 est maintenu en position et fixé sur l' me centrale tubulaire 1 par l'intermédiaire de deux flasques métalliques 8 enserrant ledit empilage et de deux écrous de serrage 9.Dans l'exemple illustré en figure 1, l'admission du produit de colmatage du type complexe organo-hydraulique s'effectuant par l'extre- mité avant à travers l'amie centrale, celle-ci comporte un joint tournant 10 assurant la liaison de l'appareil avec un tuyau d'alimentation 11, en caoutchouc armé d'une tresse d'acier, lequel tuyau fait office de câble de traction en liaison avec un treuil enrouleur situé dans un regard de visite ou sur un véhicule stationné à l'aplomb de ce regard ; la partie arrière de l'appareil porte a chacune des extrémités de son ame centrale 1 un bouchon d'obturation 12. L'extrémité arrière de l'ame centrale de la partie avant et les deux extrémités avant et arrière de l'amie centrale de la partie arrière de l'appareil, comportent un contre-écrou 13 se vissant en appui sur les écrous 9. Chacun de ces contre écrous porte deux étriers 13a destinés d'une part à l'amarrage de deux cables de liaison 14 métalliques par exemple reliant les parties avant et arriere et d'autre part à l'amarrage d'un câble de recul 15 en liaison avec un treuil de rappel situé dans un autre regard de visite ou sur un autre véhicule. L'admission du produit de colmatage dans la chambre d'injection correspondant à l'intervalle séparant le dernier disque 5 de la partie avant et le premier disque 5 de la partie arrière, s'effectue entre les cibles de liaison 14 des deux parties.La longueur des cibles détermine donc le volume de ladite chambre d'injection L'élément de raclage monté en aval de l'élément de colmatage et à une certaine distance de celui-ci est constitué à chacune de ses extrémités d'une tête 15 de forme ogivale munie d'un anneau d'ancrage 16, d'un câble de traction ou de rappel 17. Ces deux têtes sont reliées entre elles par un câble d'acier 18 recouvert d'une gaine de plastique 19. Sur l'arrière de chaque tête est monté un empilage de disques racleurs 20 en caoutchouc moulé par exemple de conception identique aux disques 5 équipant les parties avant et arrière de l'élément de colmatage, lesquels disques racleurs sont séparés par des rondelles en caoutchouc mousse 21, l'ensemble de l'empilage étant contenu entre deux flasques métalliques 22.Les deux têtes ainsi équipées sont maintenues à écartement à l'aide d'un manchon élastique 23 conférant à l'ensemble de l'élément la souplesse d'articulation nécessaire. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation specialement décrit : elle embrasse toutes les variantes possibles à condition que celles-ci ne soient pas en opposition avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. L'appareil, objet de l'invention, peut etre utilisé dans tous les cas ou il doit être procédé à un traitement en continu, des altérations visibles ou nan de conduites enterrées, semi-visitables ou non visitables, malgré d'importants décalages verticaux ou transversaux des conduites, meme en présence de la nappe phréatique sans pompage, ni dérivation des effluents, la remise en service des conduites se faisant immédiatement après le traitement. - REVENDICATIONS 1.- Appareil permettant la mise en oeuvre d'un complexe organo-hydraulique d'étanchement de conduites enterrées semi-visitables ou non visitables, indifféremment dans ou hors de la nappe phréatique, sans interrompre l'écoulement des effluents, ladite mise en oeuvre assurant, sous pression adaptable, à l'occasion d'un seul passage et sans l'assistance d'une caméra, le traitement de colmatage intégral en continu des fissures transversales et longitudinales existant dans les conduites enterrées droites, courbes ou décalées, ainsi que de la porosité de ces conduites, caractérisé en ce qu'il est compose de deux éléments se succédant, dans l'ordre de passage dans la conduite : - un élément de colmatage par injection sous pression adaptable et un élément de raclage positionné à une certaine distance du premier élément et relié à celui-ci par un câble, l'élément de colmatage étant constitué de deux parties avant et arrière identiques positionnées l'une par rapport à l'autre à une distance déterminée de façon à créer dans le volume les séparant une chambre étanche dite chambre d'injection, l'élément de raclage étant destiné à débarrasser la paroi interne de la conduite traitée de toute trace d'injection. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de colmatage se compose de deux parties avant et arrière de forme et de dimensions identiques chacune d'elles étant constituée d'une âme centrale tubulaire (1) servant d'une part de support mécanique aux pièces constitutives assurant le centrage, le guidage et l'étanchéité de l'élément par rapport à la paroi interne de la conduite et d'autre part de conduit d'arrivée du produit organo-hydraulique de colmatage à l'intérieur de la chambre d'injection formée par le volume interne de la conduite séparant les moyens d'étanchéité des deux parties avant et arriere. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque partie avant et arrière de l'élément de colmatage comprend, montée sur l'extrémité avant de l'âme centrale tubulaire (1) à l'aide d'écrous (4) une tete d'introduction et de guidage (2) permettant d'éliminer tout risque de blocage à l'intérieur d'un réseau de canalisations lorsque les tronçons qui le composent sont décalés au niveau des joints ou des cassures, laquelle tete d'introduction en forme d'ogive est prolongée par un faisceau de lames flexibles (3) en acier à ressort régulièrement réparties radialement sur la surface latérale de la tete, lesquelles lames logées par une de leurs extrémités dans un usinage approprie pour venir affleurer ladite surface latérale ont un profil longitudinal tel qulil constitue le prolongement du profil générateur de l'ogive, l'extrémité libre des lames étant recourbée vers l'intérieur de façon à ne pas interférer avec un obstacle au cours d'une translation inversée de la tete, le faisceau de lames, compressible ainsi réalisé permettant d'assurer des pressions de contact permanents avec la paroi interne de la conduite et de maintenir l'élément de colmatage constamment dans l'axe de celle-ci. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'en aval de la tete d'introduction (2) et à une distance suffisante de celle-ci, est monté et fixé sur l'amie centrale tubulaire (1) à titre de moyens d'étanchéité, un empilage de disques (5) en matériau élastique caoutchouc par exemple dont le bord circulaire extérieur est renforcé par un tore circulaire (5a) dont la section droite est tangente à l'une des faces du disque et disposé en arrière de ladite face dans le sens de déplacement de l'appareil, le diamètre extérieur desquels disques est supérieur au diamètre intérieur de la conduite de façon à s'infléchir vers l'arrière. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'inflexion vers l'arrière des disques d'étanché ité (5) est limitée par la présence de rondelles (6) et de bagues entretoises (7) en matériau élastique, disposées entre les disques, les disques (5), les rondelles (6) et les bagues (7) ayant respectivement dans l'ordre de leur succession des diamètres et une élasticité décroissants, les rondelles (6) ayant également pour but de renforcer l'etan- chéité des disques en cas de déformation excessive de ceux-ci et d'éviter leur chevauchement. 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'empilage des disques (5), rondelles (6) et bagues entretoises (7) est maintenu en position et fixe sur l'autre extrémité de 1'amie centrale tubulaire (1) par l'intermédiaire de deux flasques métalliques enserrant ledit empilage et de deux écrous de serrage (9). 7.- Appareil constitue d'un élément de colmatage composé de deux parties avant et arrière selon la revendication 6, caractérisé en ce que sur l'extrémité arrière de l' me centrale (1) de la partie avant et sur l'extrémité avant de l'amie centrale (1) de la partie arriere est monté un contre-écrou (13) se vissant en appui sur les écrous (4 et 9), chaque contre-écrou portant deux étriers (13a) destinés a l'amarrage de deux câbles de liaison (14) reliant les parties avant et arriere, la longueur desquels câbles détermine le volume de la chambre d'injection du produit de colmatage. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'amie centrale tubulaire (1) de l'une des parties avant ou arrière fait office de conduit d'admission du produit de colmatage dans la chambre d'injection, entre les câbles de liaison (14), les deux extrémités de 1'amie centrale tubulaire (1) de l'autre partie étant obturées par un bouchon fileté (12). 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité de l'amie centrale tubulaire (1) de l'une des parties avant ou arrière destinée à réaliser le conduit d'admission du produit de colmatage comporte un joint tournant (10) assurant la liaison de l'appareil avec un tuyau d'alimentation (11) en caoutchouc armé d'une tresse d'acier, faisant office de câble de traction en liaison avec un treuil enrouleur. 10.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de raclage monté en aval de l'ele- ment de colmatage et a une certaine distance de celui-ci est constitué a chacune de ses extrémités d'une tete (15) de forme ogivale munie d'un anneau d'amarrage (16), d'un câble de traction ou de rappel (17), les tetes étant reliées entre elles par un câble d'acier (18) recouvert d'une gaine plastique (19), sur l'arriere de chacune desdites tetes est monté un empilage de disques racleurs (20) en matériau élastique de conception identique a celle des disques (5) de l'élément de colmatage, lesquels disques racleurs sont séparés par des rondelles en matériau élastique (21), l'ensemble de l'empilage étant contenu entre deux flasques métalliques (22). 11.- Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux tetes (15) sont maintenues à écartement à l'aide d'un manchon élastique (23) conférant a l'ensemble de l'élément la souplesse d'articulation nécessaire.