Brevet FR2683889A1 — publié le 19930521

MATERIAU TUBULAIRE POUR LA REFECTION DE CANALISATIONS, CONDUITES OU OUVRAGES SIMILAIRES. Pour la réfection de conduites ou ouvrages similaires (enterrés ou non), il a été proposé depuis fort longtemps, ainsi que cela ressort notamment du brevet britannique 1 340 068, de recouvrir la surface interne de l'ouvrage d'un matériau complexe, flexible, comportant une membrane imperméable aux fluides et une structure de base fibreuse qui est imprégnée d'une résine synthétique non réticulée. Après mise en place du complexe à l'intérieur de l'ouvrage et placage contre la surface de ce dernier, on provoque la réticulation de la résine, ce qui permet de réaliser un "manchonnage" interne. En fonction de la nature des ouvrages, la membrane impermable peut être soit mise en contact avec la surface de l'ouvrage lui-même, notamment lorsque ce dernier est souillé soit, en revanche, notamment dans le cas de conduites destinées à acheminer l'eau potable du côté du conduit interne d'écoulement, le support fibreux étant alors plaqué contre la paroi de l'ouvrage. Pour la mise en oeuvre d'une telle technique utilisée avec succès de nos jours, l'un des principaux problèmes qui se posent est celui de la réalisation du complexe structure fibreuse/couche superficielle imperméable, étant donné qu'il doit non seulement présenter des caractéristiques mécaniques suffisantes pour permettre sa mise en place à l'intérieur de l'ouvrage, mais également avoir une épaisseur de structure fibreuse importante permettant d'obtenir un "manchonnage" résistant, la résine devant être répartie de manière homogène à l'intérieur de ladite structure fibreuse. A ce jour, ainsi que cela ressort du brevet britannique précité, la technique la plus couramment utilisée pour réaliser de tels éléments tubulaires consiste, après avoir réalisé un complexe plan, à raccorder bord à bord les deux côtés latéraux dudit complexe par couture, soudure, voire même aiguilletage. Une telle technique de fabrication implique donc des étapes successives, délicates à réaliser et à automatiser. Par ailleurs, les éléments de renfort textiles ne peuvent être disposés que dans le sens axial ou le sens radial, sauf à utiliser des structures multidirectionnelles (tissu en biais notamment) qui sont délicates à réaliser. il a été certes envisagé depuis fort longtemps, ainsi que cela ressort notamment du brevet britannique 571 397, de réaliser des structures textiles tubulaires en enroulant en spirales une étoffe plane et en assemblant par couture les bords consécutifs de l'étoffe ainsi formée. Il n'a cependant jamais été envisagé de transposer une telle manière de procéder pour la réalisation d'éléments tubulaires pour la réfection de conduites, ce qui peut s'expliquer par le fait que pour une telle application, il est nécessaire d'avoir des structures fibreuses complexes épaisses, comportant au moins une nappe non tissée en général à base de fibres de verre et que la couture de tels ensembles est difficilement envisageable, du moins d'un point de vue industriel. Par ailleurs, si même un homme du métier avait envisagé d'utiliser une telle technologie, il se serait alors posé le problème d'une liaison suffisamment résistante entre les bords consécutifs de la spirale, la présence d'une couture pouvant, lors de la mise en place du tube à l'intérieur de la conduite, provoquer des zones homogènes (les deux bords reliés pouvant stécarter l'un de l'autre), ce qui est totalement incompatible avec une telle application. Enfin, comme dit précédemment, de tels complexes comportent une couche superficielle à base d'un matériau étanche (film PVC) qui peut être déchiré par les fils de couture lorsque l'on exerce des efforts de traction sur le tube formé. Toutes ces raisons expliquent le fait, qu'à ce jour, les tubes utilisés pour la réfection de conduites, sont toujours réalisées d'une manière similaire aux enseignements du brevet britannique 1 340 068. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau tubulaire particulièrement adapté pour être utilisé pour la réfection de canalisations, conduites ou ouvrages similaires, qui peut être réalisé à la continue, de manière économique et dont le diamètre peut être adapté en fonction de l'utilisation, et ce quelle que soit la largeur de départ des complexes textiles plans préalablement réalisés entrant dans sa fabrication. Par ailleurs, la technique utilisée pour la réalisation d'un tel matériau, technique connue en elle-même pour former des éléments tubulaires mais dans d'autres domaines d'application, qui est décrite notamment dans le FR-A-I 570 992, permet de réaliser des complexes présentant une très grande homogénéité, particulièrement adaptés pour être imprégnés avec une résine, présentant de très bonnes caractéristiques mécaniques (résistance à la traction et possibilité de déformation radiale), et dont les caractéristiques de surface peuvent être déterminées en fonction de l'application souhaitée. D'une manière générale, le nouveau type de matériau tubulaire conforme à l'invention est du type constitué par une structure de base fibreuse, plane, pouvant être imprégnée avec une résine synthétique non réticulée, ledit matériau étant de préférence après réalisation recouvert sur l'une de ses faces d'une couche étanche (film de PVC par exemple), et il se caractérise en ce qu'il est formé par un enroulement en spirale de ladite structure de base fibreuse, ledit enroulement étant réalisé de telle sorte que l'on ait un recouvrement de deux spires consécutives égal au moins à la moitié de la largeur de la structure de base fibreuse, la liaison entre elles des couches superposées étant obtenue par un entremêlement des fibres sur l'épaisseur du matériau. Comme structure de base fibreuse plane permettant de réaliser un tel matériau tubulaire, on utilisera, conformément à l'invention, un complexe textile constitué par au moins une couche de tissu (permettant de donner les caractéristiques mécaniques à l'ensemble), associée à au moins une nappe fibreuse, les matières textiles utilisées pour la réalisation de telles structures étant sélectionnées parmi celles utilisées normalement pour la réalisation d'articles stratifiés tels que par exemple verre, polyester.. . Une telle structure de base fibreuse peut être constituée par un complexe bicouches, constitué par un tissu en fils de verre associé à une couche non tissée en fibres polyester (ou inversement tissu en fil polyester associé à un mat de verre) ; on peut également utiliser des complexes tricouches constitués par un tissu emprisonné entre deux nappes non tissées, par exemple un tissu polyester emprisonné entre deux nappes de verre (ou inversement). La liaison des couches élémentaires de la structure de base peut être obtenue par toute technique connue, tel que par exemple par aiguilletage, couture-tricotage. Par ailleurs, conformément à l'invention, la liaison des spires entre elles est obtenue par aiguilletage, entraînant l'implantation d'une partie des fibres de la structure de base fibreuse à l'intérieur du renfort tissé qui lui fait face. Si un tel élément tubulaire présente des caractéristiques mécaniques permettant de l'utiliser tel que pour la réfection de conduites, il peut être envisagé de lui associer des éléments de renfort lors de la formation du tube spiralé, par exemple de rapporter sur les génératrices du tube formé des éléments longitudinaux, tels que des mèches, de fils de verre ou similaires. Dans un tel cas, il est évident que cette amenée des fils longitudinaux est réalisée en synchronisme avec la rotation nécessaire à la formation du tube spiralé. Pour réaliser un matériau conforme à l'invention, on utilisera des techniques connues pour la réalisation de feutres tubulaires aiguilletés, telles que décrites notamment dans les brevets français 1 570 992 et 2 332 356. De telles machines d'aiguilletage étant bien connues des techniciens, elles ne seront pas décrites dans la suite de la description par mesure de simplification. Elles devront, conformément à l'invention, être mises en oeuvre pour que d'une part, le recouvrement des spires consécutives de la structure de base fibreuse soit au moins égal à la moitié de la largeur de ladite base fibreuse et que, par ailleurs, l'action desdites aiguilles s'exerce sur une couche constituée de fibres discontinues, permettant ainsi un entremêlement des fibres entre elles sur toute l'épaisseur du complexe et l'obtention d'un ensemble homogène. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à la suite de la suite de la descritpion qui est illustrée par les schémas annexés dans lesquels - la figure I est une vue schématique, en perspective, illustrant la manière dont est réalisé un élément tubulaire conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue schématique, en coupe longitudinale, illustrant la manière dont est réalisée la superposition des spires consécutives de la nappe fibreuse élémentaire pour réaliser un matériau tubulaire conforme à l'invention; - les figures 3 et 4 sont des vues schématiques, en coupe longitudinale, illustrant la structure de matériaux tubulaires réalisés conformément à l'invention, l'un (figure 3) à partir d'une structure de base fibreuse constituée de deux couches élémentaires (un tissu et une nappe non tissée), l'autre (figure 4) à partir d'une structure de base fibreuse constituée d'un complexe comportant un tissu emprisonné entre deux couches fibreuses. Si l'on se reporte aux schémas annexés, et plus particulièrement aux figures 1 et 2, pour réaliser un matériau tubulaire conforme à l'invention, on réalise, sur une machine d'aiguilletage conventionnelle permettant d'obtenir des feutres non tissés tubulaires, un ensemble, désigné par la référence générale (1) en forme de spirale. Pour ce faire, on forme ladite spirale à partir d'une bande plane désignée par la référence générale (2) et qui, conformément à l'invention, a une structure telle qu'elle comporte au moins une nappe fibreuse aiguilletable (2a), telle que par exemple une nappe à base de fibres de verre, de fibres synthétiques telles que polyester ou d'un mélange de telles fibres, ladite nappe fibreuse (2a) étant associée à une structure de renfort (2b) constitué de préférence par un tissu chaîne et trame pouvant également être à base de filaments de verre ou fibres synthétiques telles que polyester. Lors de la formation de ladite spirale, on réalise, conformément à l'invention, un recouvrement des bords consécutifs (3,4) de la nappe élémentaire sur au moins la moitié de la largeur de ladite nappe (2). La liaison des spires superposées est obtenue au moyen d'une tête d'aiguilletage (5) qui exerce son action sur la structure fibreuse (2a), et ce de telle sorte que les fibres discontinues soient entraînées dans l'épaisseur du complexe formé. En procédant de cette manière, on obtient, comme cela ressort des figures 3 et 4, une structure d'ensemble particulièrement homogène sur toute son épaisseur, et dont les caractéristiques de surface peuvent être adaptées en fonction des applications. I1 est ainsi possible lorsque l'on utilise une structure de base fibreuse constituée de deux couches (un tissu (2b), une nappe fibreuse (2a)) tel qu'illustré à la figure 3, d'obtenir un élément tubulaire dont l'une des faces est constituée uniquement par les fibres (2a), et dont l'autre face est constituée pour partie majoritaire par l'élément (2b). De cette manière, on peut donc avoir par exemple une face (2a) à base de fibres de verre et une face (2b) à base de polyester. Lorsque l'on réalise un élément tubulaire conforme à l'invention à partir d'un complexe tel qu'illustré à la figure 4, et qui comporte une nappe tissée emprisonnée entre deux couches fibreuses (2a), on obtient un élément tubulaire dont les deux faces externes sont constituées par les fibres (2a), la structure (2b) étant noyée à l'intérieur dudit complexe. Par ailleurs, il pourrait être envisagé d'incorporer lors de l'opération d'aiguilletage, des éléments additionnels tels que des mèches parallèles, par exemples des mèches (6) représentées en traits mixtes à la figure 1, et qui sont rapportés à la surface du complexe tubulaire selon les génératrices du tube, et solidarisées à ce dernier lors de l'opération d'aiguilletage. Grâce à une telle manière de procéder, il est possible de réaliser des complexes divers, tels que complexes verre/polyester, tissus de verre + polyester + non tissés de verre, tissus de verre + non tissés de verre. En procédant de cette manière, on obtient donc une gaine tubulaire en continu, sans raccord et sans discontinuité du renfort A titre indicatif, il est possible de réaliser des articles convenant particulièrement pour la réfection de conduites en utilisant un complexe de base (2) constitué d'un tissu en fils de verre (2b) pesant 600 grammes/mètre carré, un quart des fils étant disposé dans le sens chaine et trois quarts dans le sens trame (la trame devenant la partie longitudinale dans le tube formé), ledit tissu étant associé à une nappe de polyester ou polypropylène et à un non tissé de verre (2a) pesant 600 grammes/mètre carré. Il est également possible de réaliser conformément à l'invention des éléments tubulaires 100 % en verre en utilisant comme matériau de base un tissu (2b) tel que mentionné précédemment (600 grammes/mètre carré), associé soit à une seule nappe (2a) de fibres de verre, soit à deux nappes (2a) disposées de part et d'autre dudit tissu de verre (2b). Dans le cas d'un complexe comportant un tissu de 600 grammes/mètre carré, et une nappe de fibres de verre pesant 800 grammes/mètre carré, on obtient un élément tubulaire conforme à l'invention dont l'épaisseur de paroi est d'environ cinq millimètres. De tels articles tubulaires peuvent être, après fabrication, imprégnés d'une résine dont on révèle les propriétés après mise en place à l'intérieur de la conduite à réparer. Par ailleurs, il est possible de recouvrir la surface externe de l'élément tubulaire d'une couche étanche, telle que par exemple une couche de PVC. REVENDICATIONS 1/ Matériau tubulaire (1) pour la réfection de canalisations, conduites ou ouvrages similaires, constitué par une structure de base fibreuse (2), plane, pouvant être imprégnée avec une résine non réticulée, éventuellement recouverte sur l'une de ses faces d'une couche étanche, caractérisé en ce qu'il est formé par un enroulement en spirale de ladite structure de base fibreuse (2), ledit enroulement étant réalisé de telle sorte que l'on ait un recouvrement de deux spires consécutives égal au moins à la moitié de la largeur de la structure de base fibreuse (2), la liaison entre elles des couches superposées étant obtenue par un entremêlement des fibres sur l'épaisseur du matériau. 2/ Matériau tubulaire selon la revendication I, caractérisé en ce que la structure textile de départ (2) est constituée par un complexe comprenant au moins une couche de tissu (2b) associée à au moins une nappe fibreuse (2a). 3/ Matériau tubulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure textile de départ (2) est constituée par un complexe bicouches comprenant un tissu (2b) en fils de verre associé à une couche non tissée (2a) en fibres polyester (ou inversement tissu en fils polyester associé à un mat de verre). 4/ Matériau tubulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure de base fibreuse (2) est constituée par un complexe tricouches comprenant un tissu (2b) emprisonné entre deux nappes non tissées (2a) tel qu'un tissu polyster emprisonné entre deux nappes de verre (ou inversement). 5/ Matériau tubulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de renfort additionnels (6) rapportés lors de la formation du tube spiralé. 6/ Matériau tubulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments de renfort (6) sont disposés selon des génératrices du tube (1) formé et sont constitués de mèches de filaments (verre par exemple).