Brevet FR2656913A1 — publié le 19910712

Dispositif de réhabilitation in situ de canalisations et de conduits non visitables de l'intérieur et munis, notamment, d'un regard unique La présente invention concerne la maintenance et plus particulièrement la réhabilitation de conduits et de canalisations non accessibles directement de l'extérieur, non visitables de l'intérieur car d'un diamètre trop faible et, munis, notamment, d'un regard unique, et a pour objet un dispositif pour la réhabilitation in situ de ces canalisations ou conduits par injection sous pression d'un produit colmatant. Actuellement, de nombreux conduits et canalisations d'amenée ou d'évacuation de faibles diamètres ne sont pas accessibles directement de l'extérieur, étant soit enterrés à des profondeurs relativement importantes, soit incorporés dans une structure recouvrante. Or la présence de fissures, de fentes ou d'éboulements dans de tels conduits et canalisations entraîne souvent des problèmes de pollution de l'environnement et de traitement de fluides infiltrés supplémentaires. Ce dernier fait est notamment vérifié dans le cas des canalisations d'évacuation des eaux usées des habitations urbaines. En effet, ces dernières récupèrent à travers leurs fissures, les eaux de pluie infiltrées dans le sol, ce qui contraint les stations d'épuration à 3 traiter des milliers de m d'eau supplémentaires non pollués. Il existe, certes, des dispositifs de réhabilitation in situ de canalisations ou de conduits non visitables, par injection de produit colmatant, notamment sous la forme d'un ou de plusieurs modules de forme cylindrique et de diamètre variable introduits dans la canalisation ou le conduit à réhabiliter, et tractés dans celui-ci. Néanmoins, de tels dispositifs ne peuvent réhabiliter que des tronçons de canalisation ou de conduits situés entre deux regards, le premier regard servant à l'introduction du dispositif et le deuxième à sa traction au moyen d'un câble ou d'une channe de tirage. En outre, certains des dispositifs connus, tels que celui décrit dans le brevet FR-2 579 294, ne sont adaptés qu'à des conduits ou des canalisations ayant un diamètre assez important et compris dans une plage de valeurs assez restreinte. Leur modification structurelle éventuelle en vue d'élargir leur possibilité d'utilisation à des canalisations ou des conduits ayant des diamètres variables est longue et fastidieuse, du fait de leur constitution complexe. Le problème posé par la présente invention consiste donc à concevoir un dispositif de réhabilitation du type précité, utilisable pour des diamètres de conduits et de canalisations variables, notamment très faibles, ne nécessitant pour sa mise en oeuvre qu'un seul regard d'accès, et permettant de réparer les fissures et les jointures des conduits et canalisations à réhabiliter ainsi, qu'éventuellement, de recouvrir la paroi interne du conduit ou de la canalisation d'une couche de produit colmatant d'épaisseur uniforme et réglable. Ce dispositif devra notamment être particulièrement adapté à la réhabilitation de canalisations domestiques débouchant d'un côté sur un regard et de l'autre dans une canalisation collectrice principale reliant elle-même deux regards entre eux. Ce problème est précisément résolu grâce au dispositif de réhabilitation in situ de canalisations et de conduits non visitables de l'intérieur du fait de leur faible diamètre et munis, notamment, d'un regard unique, par l'application sous pression, par tronçons successifs, d'une couche de produit colmatant, fluide ou pâteux, sur la paroi interne du conduit ou de la canalisation à réhabiliter, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué par un seul module de forme cylin drique muni, d'une part, d'éléments d'étanchéité circonférentiels délimitant entre eux au moins une zone d'application d'un produit colmatant, et, d'autre part, d'un moyen hydraulique arrière à action axiale coopérant avec une butée avant, par des moyens d'amenée, tels que, par exemple, des flexibles, respectivement de fluide hydraulique sous pression et de produit colmatant, reliés à des dispositifs de pompage correspondants, et, par des moyens rétracteurs, notamment sous la forme d'un câble ou d'une chaîne de tirage actionné par un treuil, lesdits moyens d'amenée et moyens rétracteurs étant tous fixés sur la face arrière dudit module. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif conforme à l'invention, au repos la figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif représenté à la figure 1, en service dans un conduit ou une canalisation, la figure 3 est une vue partielle en élévation latérale et en coupe du dispositif représenté à la figure 1 muni d'un module avant écarteur, et, la figure 4 est une vue en élévation frontale d'une canalisation en cours de réhabilitation. Conformément à l'invention, et comme le montre la figure 1 des dessins annexés, le dispositif de réhabilitation est principalement constitué par un seul module 1 de forme cylindrique muni, d'une part, d'éléments 2 d'étanchéité circonférentiels délimitant entre eux au moins une zone d'application d'un produit colmatant, et, d'autre part, d'un moyen hydraulique 3 arrière à action axiale coopérant avec une butée 4 avant, par des moyens d'amenée 5, 6 et 7, tels que, par exemple, des flexibles, respectivement de fluide hydraulique sous pression et de produit colmatant reliés à des dispositifs de pompage 8, 9 et 10 correspondants, et, par des moyens rétracteurs, notamment sous la forme d'un câble 11 ou d'une chaîne de tirage actionné(e) par un treuil 12, lesdits moyens d'amenée 5, 6 et 7 et moyens rétracteurs 11 étant tous fixés sur la face arrière 13 dudit module 1. Selon une caractéristique de l'invention, représentée à la figure 1 des dessins annexés, le module 1 présente, au repos, un diamètre sensiblement constant et inférieur au diamètre intérieur du conduit ou de la canalisation à réhabiliter. Comme le montre également la figure 1 des dessins annexés, les moyens d'étanchéité sont sous la forme de deux groupes 14 et 14' de rondelles 2 élastiquement déformables séparés par une entretoise 15 cylindrique ajourée, le moyen hydraulique se présentant sous la forme d'un vérin 3 annulaire réalisant, lors de son actionnement, un écrasement axial des rondelles 2, entrainant, consécutivement, une expansion radiale circonférentielle desdites rondelles 2, lesdits éléments 2, 3 et 15 étant montés de manière coaxiale et coulissante sur le corps 16 du module 1. En effet, l'actionnement du vérin 3 par injection de fluide hydraulique sous pression à travers le flexible 6 d'alimentation permet d'exercer, au moyen du piston 17 du vérin 3, une poussée axiale contrôlée, répartie de manière annulaire, sur le premier groupe 14 de rondelles 2, ladite poussée étant transmise partiellement, par l'intermédiaire de l'entretoise 15 coulissante, au deuxième groupe 14' de rondelles 2, calé contre la butée 4. Le glissement desdites rondelles 2 lors de leur compression peut être favorisé en disposant entre elles des rondelles de séparation 36 métalliques. La poussée axiale issue du vérin 3 provoque donc, d'une part, un écrasement axial et, par consé- quent, une expansion radiale des rondelles 2 et, d'autre part, un coulissement des rondelles 2 et de l'entretoise 15 en direction de la butée 4 suite à la diminution de l'épaisseur des différentes rondelles 2. L'expansion radiale et circonférentielle des rondelles 2, contrôlée au moyen de la pression de fluide hydraulique appliquée au niveau du vérin 3, permet, par conséquent, d'isoler de manière étanche un tronçon 18 de canalisation 19 ou de conduit situé entre les deux groupes 14 et 14' de rondelles 2 et ce, pour tout conduit ou canalisation 19 dont le diamètre est tel que sa valeur est supérieure à la valeur du diamètre du module 1 et inférieure à la valeur du diamètre des rondelles 2 lors de leur expansion maximale. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la butée 4 avant se présente avantageusement sous la forme d'un écrou vissé sur le corps 16 du module 1. Ainsi, l'adaptation du dispositif de réhabilitation à des conduits ou à des canalisations 19 de diamètre sensiblement plus grand est aisément réalisable moyennant des jeux de rondelles 2 de diamètres extérieurs variables. En effet, il suffit alors de dévisser l'écrou 4 et d'interchanger les deux groupes 14 et 14' de rondelles 2 avec des rondelles 2 de diamètre adéquat, ces dernières étant, en outre, préférentiellement en un matériau élastiquement déformable, tel que, par exemple, un élastomère. En ce qui concerne le choix des rondelles 2, on a trouvé, de manière inattendue, que les rondelles ressorts connues sous la dénomination ELADIP 508 58 SH de la société M. CATY et Cie S.A., étaient particulièrement bien adaptées pour une utilisation, dans le cadre de l'invention, comme éléments 2 d'étanchéité. En effet, ces rondelles-ressorts, utilisées dans l'état connu de la technique pour leurs propriétés élastiques axiales, notamment sous forme d'empilement, conduisent à des ré sultats surprenants et inattendus lors de leur emploi comme éléments 2 d'étanchéité du module 1 dans des conduits ou des canalisations, du fait de leur expansion radiale spécifique suite à un écrasement axial. En effet, pour des rondelles 2 de ce type ayant un diamètre au repos de 80 mm, il est possible, après écrasement, d'obtenir un diamètre de 105 à 110 mm sous une pression hydraulique de 1500 kg environ. En outre, le diamètre à l'expansion de ces rondelles 2 est aisément contrôlable par l'intermédiaire de ladite pression hydraulique présente dans le vérin 3. Après avoir isolé de manière étanche un tronçon 18 de conduit ou de canalisation 19, il est procédé à l'application du produit colmatant sur la paroi interne 20 dudit tronçon 18 par injection dudit produit à travers l'entretoise 15 ajourée, dans l'espace 21 situé entre la paroi interne 20 du tronçon 19 et ladite entretoise 15. A cet effet, le corps 16 du module 1 se présente sous la forme d'une tige creuse munie d'un évidement 22 axial débouchant sur la face arrière 13 dudit module 1 et communiquant, au moyen de perçages radiaux 23 avec une chambre annulaire 24 interne de l'entretoise 15 ajourée. Le produit colmatant est injecté sous pression de la surface, au moyen d'un dispositif de pompage 10 et par l'intermédiaire d'un flexible 7 d'amenée semi-rigide, dans l'évidement axial 22 du corps 16 du module 1. Le flexible 7 d'amenée peut se présenter, par exemple, sous la forme d'un tuyau renforcé par une gaine extérieure, conférant audit flexible 7 une rigidité suffisante pour permettre l'introduction et la progression du module 1 dans le conduit ou la canalisation 19 par simple poussée sur ledit flexible et enfoncement progressif de celui-ci au niveau du regard 25 dans la partie de conduit ou de canalisation 19 à réhabiliter. Conformément à une première variante de réalisation de l'invention, représentée aux figures 3 et 4 des dessins annexés, le dispositif de réhabilitation comporte un module écarteur 28, précédant le module 1 dans la canalisation 19 ou le conduit et alimenté en fluide hydraulique sous pression par l'intermédiaire d'un conduit axial 26 disposé en partie à l'intérieur de l'évidement 22, relié, par un flexible 5 contigu, à une pompe hydraulique 8 et débouchant au niveau de l'écrou 4 dans un raccord de liaison 27. L'emploi d'un tel module écarteur 28 permet l'utilisation du dispositif de réhabilitation également dans des conduits ou des canalisations 19 présentant des éboulements 29. La constitution et l'utilisation d'un tel module écarteur 28 sont décrites notamment dans la demande de brevet européen n0 0 346 256. Conformément à une seconde variante de réalisation de l'invention, représentée aux figures l et 2 des dessins annexés, le dispositif de réhabilitation comporte une antenne 30 de contact de longueur réglable, fixée sur le module 1 au niveau de l'écrou 4. Cette antenne permet de stopper la progression du module 1, lors de son introduction dans le conduit ou la canalisation 19 à réhabiliter, lorsque celui-ci ou celle-ci débouche sur une canalisation 31 ou un conduit collecteur plus important. En connaissant au préalable le diamètre de ce collecteur 31, il est possible de régler la longueur de l'antenne 30 de telle manière que, en fin de progression, le module 1 soit positionné exactement au début de la canalisation 19 ou du conduit à réhabiliter. En conséquence, le dispositif de réhabilitation conforme à l'invention est plus particulièrement adapté à la réhabilitation des canalisations 19 d'évacuation des eaux usées des particuliers vers les canalisations 31 collectrices urbaines, notamment au niveau de leurs joints 32, lesdites canalisations 19 d'évacuation étant généralement pourvues d'un regard 25 unique et inaccessibles par tout autre moyen (figure 4). Pour cela, on détermine tout d'abord le diamètre ainsi que l'état de la canalisation 19 à réhabiliter (fissures 33, éboulements 29, etc...) afin d'équiper le module 1, d'une part, des rondelles 2 de diamètre adéquat et, d'autre part, soit de l'antenne 30, soit du module écarteur 28, selon l'état de la canalisation 19.Le module 1 est alors introduit par le regard 25 dans la partie de la canalisation 19 à réhabiliter dans laquelle on l'enfonce progressivement, soit en continu, dans une canalisation 19 sans éboulement 29, soit par étapes, en actionnant à chaque fois le module écarteur 28, lorsque ladite canalisation 19 est partiellement bouchée, et ce, moyennant des poussées successives sur le flexible 7 semi-rigide visant à l'enfoncer dans la canalisation 19 au niveau du regard 25, jusqu'à ce que l'antenne 30 ou le module écarteur 28 bute contre la paroi de la canalisation 31 collectrice urbaine. Un tronçon 18 de la canalisation 19 est alors isolé de manière étanche au moyen des rondelles 2 écra- sées par le piston 3 et le produit colmateur est injecté, sous une pression de 1,5 à 2 bars, par l'interne diaire du flexible 7 semi-rigide et à travers le corps 16 du module 1 dans l'espace compris entre l'entretoise 15 et la paroi interne 20 de la canalisation 19 (figure 2). Cette pression est maintenue pendant une à deux minutes environ, afin de permettre au produit de pénétrer dans les fissures 33 et les fentes 34 existantes et de les combler. La pression hydraulique dans le piston 3 est ensuite légèrement relâchée afin d'amener les rondelles 2 à un diamètre légèrement inférieur à celui de la canalisation 19. Le module 1 est alors tiré en arrière d'une distance égale à la longueur de l'entretoise 15 grâce aux moyens rétracteurs. Le câble ll ou la chaine de tirage de ces moyens est fixé(e) au module 1 par deux attaches latérales 35 diamétralement opposées. Durant ce mouvement de rétraction, le groupe 14' de rondelles 2 râcle le tronçon 18 de la paroi interne 20 de la canalisation 19, précédemment colmaté. Les opérations précédantes sont alors reprises pour le nouveau tronçon de canalisation 19 compris entre les deux groupes 14 et 14' de rondelles 2, et ce jusqu'à ce que le module 1 arrive au niveau du regard 25. Il est alors, le cas échéant, possible de procéder à la réhabilitation de la partie de canalisation 19 située au-delà du regard 25. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réhabilitation in situ de canalisations et de conduits non visitables de l'intérieur du fait de leur faible diamètre et munis, notamment, d'un regard unique, par l'application sous pression, par tronçons successifs, d'une couche de produit colmatant, fluidique ou pâteux, sur la paroi interne du conduit ou de la canalisation à réhabiliter, dispositif de réhabilitation caractérisé en ce qu'il est principalement constitué par un seul module (l) de forme cylindrique muni, d'une part, d'éléments (2) d'étanchéité circonférentiels délimitant entre eux au moins une zone d'application d'un produit colmatant, et, d'autre part, d'un moyen hydraulique (3) arrière à action axiale coopérant avec une butée (4) avant, par des moyens d'amenée (5, 6 et 7), respectivement de fluide hydraulique sous pression et de produit colmatant reliés à des dispositifs de pompage (8, 9 et 10) correspondants, et, par des moyens rétracteurs (li), lesdits moyens d'amenée (5, 6 et 7) et moyens rétracteurs (ll) étant tous fixés sur la face arrière (13) dudit module (1). 2. Dispositif de réhabilitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module (1) présente, au repos, un diamètre sensiblement constant. 3. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments d'étanchéité sont sous la forme de deux groupes (14 et 14') de rondelles (2) élastiquement déformables séparées par une entretoise (15) cylindrique ajourée, le moyen hydraulique se présentant sous la forme d'un vérin (3) annulaire réalisant, lors de son actionnement, un écrasement axial des rondelles (2), entrainant, consécutivement, une expansion radiale circonférentielle desdites rondelles (2). 4. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que la butée (4) avant se présente avantageusement sous la forme d'un écrou. 5. Dispositif de réhabilitation selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rondelles (2) sont avantageusement du type rondelles-ressorts, connues sous la dénomination ELADIP 508 58 SH. 6. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des rondelles de séparation (36) favorisant la compression des rondelles (2). 7. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (16) du module (1) se présente sous la forme d'une tige creuse munie d'un évidement (22) axial débouchant sur la face arrière (13) dudit module (1) et communiquent, au moyen de perçages radiaux (23), avec la chambre annulaire (24) interne de l'entretoise (15) ajourée. 8. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'amenée (5, 6 et 7) sont sous la forme de flexibles, le flexible (7) d'amenée de produit colmatant étant avantageusement un flexible (7) semi-rigide. 9. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un module écarteur (28), précédant le module (1) dans la canalisation (19) ou le conduit, alimenté en fluide hydraulique sous pression par l'intermédiaire d'un conduit axial (26) disposé en partie à l'intérieur de l'évidement (22), relié par un flexible (5) contigu, à une pompe hydraulique (8) et débouchant au niveau de l'écrou (4) dans un raccord de liaison (27). 10. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une antenne (30) de contact de longueur réglable, fixée sur le module (1) au niveau de l'écrou (4). ll. Dispositif de réhabilitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens rétracteurs (ll) sont sous la forme d'un câble ou d'une chaine de tirage fixé(e) au module (1) par deux attaches latérales (35) diamétralement opposés.