Brevet FR2658438A1 — publié le 19910823

Dispositif de désobstruction pour canalisation, systeme contenant un tel dispositif et procédé de désobstruction d'une canalisation à l'aide d'un tel systeme. La présente invention concerne un dispositif de désobstruction pour canalisation, un systeme de désobstruction comprenant un tel dispositif, ainsi qu'un procédé pour désobstruer des canalisations adapté à l'utilisation du systeme ou du dispositif de désobstruction pour canalisation. De nos jours, l'utilisation de canalisations comme moyen de transport de fluide est tres répandue. I1 suffit d'évoquer des mots tels que aqueduc, oléoduc et gazoduc pour s'en convaincre. On peut également mentionner pour cela des canalisations souterraines pour eaux usées, des canalisations formant ponts devant des habitations, des canalisations formant traversées de routes etc. Au fil du temps, les canalisations ont tendance à être obstruées soit par dépôt de corps étrangers véhiculés par le fluide, soit par d'autres éléments pénétrant des canalisations depuis l'extérieur à travers des fentes formées accidentellement sur les parois des canalisations. D'où la nécessité, lorsque les circonstances l'exigent, de désobstruer et de nettoyer la paroi intérieure de ces canalisations afin d'assurer une bonne circulation du fluide transporté. Les canalisations sont en général constituées de segments tubulaires raccordés bout à bout les uns aux autres. La technique classique de nettoyage de la paroi intérieure des canalisations consiste à utiliser un racleur en résine synthétique ou autre sous forme cylindrique avec une portion conique ou arrondie à son extrémité antérieure. Le diametre du racleur est sensiblement identique au diametre intérieur de la canalisation dans laquelle il se déplace sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre son extrémité antérieure équipée de pistons métalliques et son extrémité postérieure, les pistons permettant d'enlever des crasses ou autres dépôts avant le raclage de la paroi intérieure de la canalisation. On peut citer à ce sujet la demande de brevet français 88 04 203. Une autre technique décrite dans la demande de brevet français 87 01 319, consiste à utiliser un dispositif constitué par une tête rotative dentée, des moyens de guidage à roulettes le long de la paroi interne de la canalisation et une partie postérieure pourvue de jets inclinés. Le dispositif est alimenté en eau à haute pression par l'intermédiaire d'un tuyau relié à un groupe mécanique approprié. L'eau sous pression entrain d'une part la rotation de la tête du dispositif qui désobstrue la canalisation, et d'autre part la propulsion du dispositif vers l'avant grâce aux jets inclinés vers l'arriere. Les techniques classiques se révelent d'une efficacité médiocre lorsque le dépôt solide formé sur la paroi intérieure des canalisations devient important. Le mode de propulsion des dispositifs de nettoyage par différence de pression de fluide atteint ses limites tres rapidement lorsque le degré d'obstruction est élevé. De plus pour désobstruer les canalisations souterraines destinées à l'évacuation des eaux usées par exemple, des techniques classiques deviennent pratiquement inopérantes. En effet, pour désobstruer ce genre de canalisations, la technique habituelle consiste à faire d'abord une tranchée pour mettre à jour la canalisation souterraine. Des segments tubulaires constitutifs ou des buses sont ensuite déassemblés et retirés un par un pour leur nettoyage. Puis ces éléments sont assemblés de nouveau dans la position initiale pour reconstituer la canalisation et sont de nouveau enterrés. Une telle technique nécessite un temps d'intervention relativement long, provoque inévitablement la dégradation de la surface du sol, et n'est pas économique. La présente invention a pour objet de pallier les inconvénients des techniques utilisées jusqu'à présent en réalisant un systeme efficace pour désobstruer des canalisations. L'invention a également pour objet un dispositif de désobstruction pour canalisation ainsi qu'un procédé de désobstruction adapté. Le dispositif de désobstruction pour canalisation, selon l'invention, comprend des moyens de désagrégation constitués de plusieurs éléments rendus solidaires les uns des autres autour d'un premier axe et dont les têtes respectives sont affûtées vers l'avant et couvrent dans l'ensemble une section correspondant sensiblement à la section de la canalisation à désobstruer, des moyens de raclage pourvus de plusieurs racloirs réglables épousant la paroi intérieure de la canalisation et montés autour d'un second axe, et éventuellement des moyens de nettoyage comprenant un moyen de curage et un moyen de brossage de la paroi intérieure de la canalisation montés sur un troisième axe. Les axes sont montés bout à bout de façon amovible par des-moyens d'assemblage. Le système de désobstruction pour canalisation, selon l'invention, comprend un dispositif de désobstruction de l'invention, un moyen de traction motorisé du dispositif et des tiges rigides pouvant être assemblées bout à bout les unes aux autres à l'aide de manchons d'assemblage. De préférence, le moyen de traction motorisé est constitué par un treuil complété éventuellement par un système de poulies coopérant avec le câble du treuil accroché à l'extrémité antérieure du dispositif de l'invention. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier pris à titre nullement limitatif et illustre par des dessins annexé, sur lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale du dispositif de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique d'un assemblage de tiges selon l'invention; et la figure 4 est une vue schématique du système de l'invention pendant son fonctionnement. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif de désobstruction 2 est introduit à l'intérieur d'une canalisation 1 de section circulaire. Pendant son fonctionnement, le dispositif se déplace dans le sens de la flèche A depuis la partie gauche vers la partie droite de la figure 1. Le dispositif 2 comprend des moyens de désagrégation 3, des moyens de raclage 4 et des moyens de nettoyage 5 montés successivement les uns derrière les autres de façon amovible dans le sens du déplacement du dispositif dans la canalisation 1. Les moyens de désagrégation 3 sont situés à la partie antérieure du dispositif et comprennent un premier axe 6 autour duquel sont montés un premier groupe de quatre éléments 7 de désagrégation suivi d'un second groupe de quatre éléments 8 de désagrégation. Sur la partie d'extrémité antérieure du premier axe 6 est monté un anneau de traction 9 auquel peut être attaché un câble de traction ou une tige de traction pour faire avancer le dispositif de désobstruction 2 dans la canalisation=l. Comme illutré sur la figure 2, les quatre éléments 7 du premier groupe sont disposés en croix autour du premier axe 6. Chaque élément 7 comprend une tête courbée circonférentiellement et faisant saillie vers l'avant, et deux plaques de montage parallèle faisant corps avec la tête. Les plaques sont montées dans un plan sensiblement radial. Les éléments sont de préférence identiques dont les têtes s'étendent chacune sur un angle d'environ 450 et affûtée à son extrémité antérieure sur un angle, par exemple de 400, pour éviter des raccords de segments décalés de la canalisation 1. Les quatre éléments 8 du second groupe sont de préférence identiques à ceux du premier groupe. Les éléments 8 du second groupe montés en croix autour du premier axe 6 sont décalés d'environ 450 par rapport aux éléments 7 du premier groupe. Ainsi les têtes respectives des huit éléments 7, 8 de désagrégation se complètent en un anneau vu axialement depuis la partie antérieure du dispositif. Le diamètre de cet anneau doit être inférieur au diamètre intérieur de la canalisation I de façon à laisser un jeu suffisant pour permettre le déplacement du dispositif. Toutefois ce jeu ne doit pas être excessif, ce qui diminuerait l'efficacité des éléments 7, 8 de désagrégation. Comme ordre de grandeur, pour une canalisation de 30 cm de diamètre intérieur, le diamètre de l'envergure desdites têtes est avantageusement choisi de l'ordre de 28 cm. Par ailleurs, les plaques de liaison des éléments 7 à 8 laissent suffisamment de place pour le passage de dépôts désagrégés par les têtes des éléments. il en résulte en pratique, que le passage des moyens de désagrégation 3 provoque l'amoncellement des dépôts formés sur la paroi intérieure de la canalisation 1 et la grande partie des dépôts morcelés par des éléments 7, 8 de désagrégation est laissée à l'arrière des moyens de désagrégation 3. Les moyens de désagrégation 3 peuvent être rendus rotatifs à l'aide d'un moyen approprié, tel qu'un moteur électrique monté derrière le second groupe des éléments 8 de désagrégation. L'alimentation électrique du moteur peut provenir d'une source placée à 1' extérieur de la canalisation. Les moyens-de raclage 4 comprennent un second axe 10 autour duquel sont montés coaxialement un ressort à compression 11 et un tube coulissant 12. Le tube coulissant 12 comporte une extrémité évasée vers l'arrière en contact avec l'extrémité antérieure du ressort à compression Il. L'extrémité antérieure du tube coulissant est limitée par une butée axiale 13. L'extrémité postérieure du ressort à compression 11 est butée contre une assiette de réglage 14 qui, à l'aide des moyens appropriés par exemple des vis, peut se déplacer et bloque axialement le ressort 11 de façon à régler la tension du ressort ll par son écrasement axial. Sur la partie antérieure du second axe 10 sont montés de façon articulée dans deux plans radiaux perpendiculaires quatre bras de racloir 15 inclinés vers 1 'arrière. Chaque bras 15 est relié au tube coulissant 12 au moyen de deux biellettes 16 et 17. A l'extrémité postérieure de chaque bras 15 est monté un racloir 18 s'étendant circonférentiellement sur 900. L'ensemble formé par les quatre racloirs 18 constitue un anneau dont le diamètre extérieur peut être identique au diamètre intérieur de la canalisation 1. Le ressort 11 exerce une poussée forçant le tube coulissant 12 à se déplacer vers l'avant le long du second axe 10. Les biellettes 16, 17 transmettent ce mouvement au bras de racloir 15 qui pivote et s'écarte radialement de façon à appliquer les racloirs 18 sur la paroi intérieure de la canalisation 1. La butée 13 sert à limiter le déplacement du tube coulissant 12 et permet d'éviter ainsi un écartement exagéré des bras de racloir 15. Lorsqu'un des racloirs 18 rencontre un obstacle dur accidentellement laissé par les moyens de désagrégation 3, le bras 15 correspondant est forcé à se rétracter à l'encontre des efforts du ressort 11 de façon à laisser passer l'obstacle sans abîmer le racloir 18 concerné. De préférence, les racloirs 18 sont taillés en biseau circonférentiellement du côté arrière. De cette façon, le retrait du dispositif est rendu possible sans être gêné par un blocage éventuel des racloirs 18 par la paroi intérieure de la canalisation 1. L'extrémité antérieure du second axe 10 est montée de façon amovible à- Elextremité postérieure du premier axe 6 par l'intermédiaire d'un moyen d'assemblage 19 approprié. On peut choisir par exemple un manchon de raccord par vissage ou un croisillon de cardan comme moyen d'assemblage 19. Après le passage des moyens de raclage 4, il ne reste pratiquement plus de dépôt désagrégé sur la paroi intérieure de la canalisation 1. Le dispositif peut donc remplir ses fonctions de dés obstruction avec les moyens de désagrégation 3 combinés avec les moyens de raclage 4. Le dispositif de l'invention peut également comporter les moyens de nettoyage 5 qui permettent après l'étape de raclage de rendre la paroi intérieure de la canalisation 1 aussi propre que possible. Les moyens de nettoyage 5 comprennent un troisième axe 20 autour duquel est montée une assiette 21 de stabilisation et de curage. L'assiette 21 est sensiblement conique vers l'avant et de diametre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la canalisation 1 et sert comme moyen de guidage de la partie postérieure du dispositif. L'assiette 21 peut présenter circonférentiellement un retour arrondi vers l'arrière, ce qui permet son retrait de la canalisation 1 sans être bloqué. L'extrémité antérieure du troisième axe 20 est raccordée à l'extrémité postérieure du second axe 10 des moyens de raclage 4 par l'intermédiaire d'un moyen d'assemblage 22 semblable au moyen 19 reliant les premier axe 6 et second axe 10. L'extrémité postérieure du troisième axe 20 est rendue solidaire d'un disque 23 sur la partie périphérique duquel est monté un anneau 24 à l'aide des moyens de fixation 25. L'anneau 24 comporte sur sa périphérie un balai de nettoyage appliqué contre la paroi intérieure de la canalisation 1. Sur le côté postérieur du dique 23 et dans le prolongement du troisième axe 20 est monté une poignée de guidage 26 permettant l'ajustage manuel du dispositif introduit dans la canalisation 1. A l'extrémité postérieure de la poignée 26 est monté un anneau de sécurité 27 auquel peut être attaché un câble de sécurité pour pouvoir retirer le dispositif par l'arrière lorsqu'il y a blocage du dispositif 2 à l'avant dans la canalisation 1. De préférence, les racloirs 18 sont réalisés en matière synthétique, telle que le téflon pour ne pas abtmer la paroi intérieure de la canalisation 1 lors du passage du dispositif. Les mêmes précautions peuvent être prises pour le choix du balai de nettoyage périphérique de l'anneau 24. Les autres éléments constitutifs du dispositif de désobstruction de l'invention sont de préférence réalisés en un matériau métallique tel que de l'acier afin d'obtenir un structure robuste du dispositif. Les éléments sont assemblés entre eux soit par soudage soit par assemblage par vis ou boulons. Les moyens d'assemblage 19 et 22 amovibles permettent l'utilisation séparée ou en combinaison des moyens de désagrégation 3, des moyens de raclage 4 et les moyens de nettoyage 5. I1 permettent également de minimiser les dimensions de chaque partie constitutives pour pouvoir introduire le dispositif 2 aisément dans la canalisation 1 à désobstruer. La figure 3 illustre un assemblage de tiges 28 bout à bout par l'intermédiaire des moyens d'assemblage 29. Les tiges 28 sont réalisées en matériaux rigides, et de préférence flexibles par exemple en acier. Les moyens d'assemblage 29 peuvent être constitués par exemple d'un manchon fileté à l'intérieur coopérant avec le filetage d'extrémité des tiges 28. La longueur individuelle des tiges peut varier de 50 cm à plusieurs mètres selon l'utilisation envisagée. La figure 4 montre un exemple d'utilisation du dispositif de l'invention intégré dans un système complet. Dans cet exemple, la canalisation à désobstruer 1 se trouve à une profondeur h de la surface 30 du sol. Un regard 31 est prévu pour la connexion entre la canalisation 1 et une autre canalisation 32. Le système de désobstruction de la canalisation 1 comprend un dispositif 2 de l'invention tel que décrit précédemment, un treuil 33 autour duquel est enroulé un câble de traction 34 qui coopère avec un système de poulies 35, 36. Le procédé d'utilisation du système de l'invention est relativement simple. On fait descendre des éléments constitutifs 3, 4 et 5 séparément-dans un regard, non représenté, à l'autre extrémité de la canalisation 1 à désobstruer. On fait descendre également des tiges 28 individuellement dans le regard non représenté. Dans le regard 31 on installe le système de poulies 35, 36 de façon connue en soi avec une extrémité libre du câble pendu au fond du regard 31. On introduit d'abord un certain nombre de tiges 28 dans la canalisation 1 depuis le regard non représenté vers le regard 31, les tiges 28 étant assemblées au fur et à mesure à l'aide des manchons 29 pour former une tige continue. Lorsque l'extrémité antérieure de la tige ainsi composée arrive dans le regard 31, on attache cette extrémité avec l'extrémité libre du câble 34.On retire la tige composée vers le regard non représenté en démontant les tiges constitutives au fur et à mesure qu'elles apparaissent dans le regard non représenté jusqu a ce que l'extrémité libre du câble 34 apparaisse dans ledit regard non représenté. On attache ensuite l'extrémité libre du câble 34 à l'anneau de traction 9 du dispositif de l'invention. On introduit ensuite les moyens de désagrégation 3 dans la canalisation 1 suivis des moyens de raclage 4 rendus solidaires des moyens de désagrégation 3 par l'intermédiaire des moyens d'assemblage 9. De même, on monte les moyens de nettoyage 5 derrière les moyens de raclage 4. Pour plus de sécurité, on attache sur l'anneau de sécurité 27 un second câble pour pouvoir retirer le dispositif de la canalisation 1 vers le regard non représenté dans le cas où une section de la canalisation 1 est infranchissable par le dispositif 2 du fait d'un effondrement de buses par exemple. Le dispositif 2 ainsi introduit dans la canalisation 1 est alors tracté vers l'avant par le treuil 33 au moyen du câble de traction 34 via le montage des poulies 35 et 36, jusqu'à aboutir dans le regard 31. Dans cet exemple, la longueur de chacune des parties constitutives 3, 4 et 5 est de l'ordre de 50 cm. Les tiges 28 doivent être de longueur inférieure ou égale à la largeur du regard 31 pour pouvoir être introduites dans la canalisation 1 à désobstruer. Le diamètre des tiges peut être de l'ordre de 1 cm. En général, la distance entre deux regards consécutifs pour des canalisations souterraines sont de l'ordre de 15 m linéaires maximum. Grâce à l'invention, on peut désobstruer une canalisation reliant deux regards consécutifs de façon efficace et sans travaux complémentaires. Evidemment, l'invention ne se limite pas à la désobstruction des canalisations souterraines délimitées par des regards. Elle s'applique à tout type de canalisations. Elle permet un gain de temps considérable en manutention et main d d'oeuvre par rapport aux techniques classiques et évite la dégradation de la surface du sol qui peut être bêtonné. Elle permet par conséquent de réduire le coût d'intervention tout en ayant un rendement élevé. Comme exemple, l'invention permet le nettoyage d'une canalisation formant pont d'une longueur de 6 m et obstruée de terre à 80X en 15 minutes, alors qu'il faut compter 2 à 3 heures pour réaliser le même travail mécaniquement selon les techniques classiques. REVENDICATIONS 1. Dispositif de désobtruction pour canalisation, caractérisé par le fait qu'il comprend - des moyens de désagrégation (3) constitués de plusieurs éléments (7, 8) rendus solidaires les uns des autres autour d'un premier axe (6), les têtes respectives des éléments faisant saillie vers l'avant du dispositif est couvrant dans l'ensemble une section légèrement inférieure à la section intérieure de la canalisation (1) à désobstruer; - des moyens de raclage (4) comprenant plusieurs racloirs (18) réglables épousant la paroi intérieure de la canalisation et montés autour d'un second axe (10); et - éventuellement des moyens de nettoyage (5) pourvus d'un troisième axe (20) sur lequel sont fixés un moyen de stabilisation et de curage (21) et un moyen de brossage (23, 24) de la paroi intérieure de la canalisation, les premier, second et troisième axes étant montés bout à bout de façon amovible par des moyens d'assemblage (19, 22). 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que les moyens de désagrégation (3) sont rendus rotatifs à laide d'un moteur électrique monté sur le premier axe (6). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens de désagrégation (3) comprennent deux groupes de quatre éléments- (7, 8) montés l'un derrière l'autre le long du premier axe (6), chaque élément étant pourvu d'une tête s'étendant circonférentiellement sur 450 et de plaques de liaison sensiblement radiales fixées d'une part sur le premier axe et d'autre part sur la tête, les quatre éléments de chaque groupe étant disposés en croix, le second groupe étant décalé angulairement de 450 par rapport au premier de façon à ce que les têtes forment une section annulaire. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les têtes des éléments (7, 8) sont biseautés ou arrondis vers l'avant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de raclage (4) comprennent un ressort à compression (11) monté autour du second axe (10) et compris entre un moyen de réglage de tension (14) de ressort et une extrémité évasée d'un tube coulissant (12), l'autre extrémité du tube coulissant étant limitée par une butée axiale (13) fixée sur l'axe, et que les racloirs (18) sont constitués chacun d'un élément courbé s'étendant à 900 et fixés à un bras de racloir (15) dont une extrémité s'articule autour d'un axe fixé sur le second axe et dont l'ouverture est réglée par l'intermédiaire de biellettes (16, 17) montées d'une part sur le tube coulissant et d'autre part sur le bras de racloir. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de stabilisation et de curage (21) est constitué par une assiette conique vers l'avant et de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieure de la canalisation (1), et que le moyen de brossage est constitué par un disque (23) et un anneau (24) rendu solidaire de la partie périphérique du disque et comportant sur sa périphérie un balai de nettoyage. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens d'assemblage (19, 22) des premier, second et troisième axes sont constitués par un manchon fileté ou un croisillon de cardan. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé parle fait qu'il comporte un anneau de traction (9) rendu solidaire de l'extrémité antérieure du premier axe (6) et un anneau de sécurité (27) constituant son extrémité postérieure. 9. Système de désobstruction pour canalisation, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de désobstruction (2), tel que défini dans l'une des revendications 1 à 8, un moyen de traction motorisé (33 à 36) du dispositif, et des tiges rigides (28) composées. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le moyen de traction motorisé est constitué d'un treuil (33) autour duquel est enroulé un câble de traction (34) coopérant avec un ensemble de poulies (35, 36). 11. Procédé de désobstruction pour canalisation, caractérisé par le fait qu'il consiste - à faire venir une extrémité libre d'un câble de traction (34) depuis une extrémité de la canalisation à désobstruer à une autre extrémité de ladite canalisation à l'aide d'une tige composée de plusieurs tiges rigides (28) montées bout à bout de façon démontable; - à accrocher l'extrémité libre du câble de traction à la partie antérieure du dispositif de désobstruction (2) selon l'une des revendications 1 à 8; - à tracter le dispositif à travers la canalisation (1) à l'aide des moyens de traction motorisés (33 à 36).