Brevet FR2690702A1 — publié le 19931105

L'invention concerne l'installation d'un tuyau souterrain et elle s'applique notamment à la pose d'un collecteur sous le niveau de la nappe phréatique. ll est connu de poser un tuyau dans une fouille en aboutant des tronçons de tuyaux emboîtables, avec intervention de plongeurs si la fouille est remplie d'eau au moment de la pose. La présente invention vise à réaliser cette pose en limitant la largeur de la fouille et rintervention éventuelle de plongeurs. Le procédé de Invention comprend notamment les opérations suivantes: - on réalise une fouille bordée latéralement par deux parois sensiblement verticales et parallèles au lieu prévu pour la pose jusqu'à une profondeur inférieure à la position de service du tuyau; - on descend un tronçon de tuyau dans la fouille jusque dans une position de service choisie à distance du fond de la fouille, et on le cale provisoirement tout en le maintenant suspendu. - on descend un deuxième tronçon de tuyau emboîtable dans ou sur le premier tronçon et on raligne avec le premier tronçon à distance en avant du premier tronçon, en le maintenant suspendu et on répète éventuellement l'opération avec un ou plusieurs tronçons successifs; - on pousse ce deuxième tronçon et, le cas échéant, le ou les autres tronçons suivants vers le premier tronçon pour emboîter les tronçons de proche en proche en prenant appui, pour exercer cette poussée, sur lesdites parois verticales, les tronçons restant suspendus; - on cale provisoirement le ou les tronçons emboités et maintenus suspendus; - on répète éventuellement les opérations avec un ou plusieurs autres tronçons - on met en place une matière de remblai entre le fond de la fouaille, les tronçons et les parois verticales; - on supprime la suspension des tronçons. - on renouvelle les opérations en tant que de besoin. Dans des modes de réalisation préférés, ce procédé présente encore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - on fixe provisoirement à une extrémité de chaque tronçon à emboiter un guide d'accostage et d'alignement apte à venir en contact avec le tronçon précédent pour aligner les tronçons et on fixe à l'autre extrémité de certains tronçons au moins, un dispositif apte à prendre appui sur lesdites parois verticales et à créer la poussée nécessaire à remboAltement des tronçons; - on commande des vérins pour réaliser ladite poussée avec appui sur les parois latérales; - on munit chaque tronçon d'un moyen permettant d'injecter sous le tronçon une matière pour combler les vides; - on renforce le terrain sous le fond de la fouille par des colonnes ou des inclusions avant la pose des tronçons de tuyau. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de pose. Ce dispositif comprend essentiellement: - des tronçons de tuyau emboîtables de proche en proche; - des moyens pour réaliser une fouille bordée latéralement par deux parois jusqu'à la profondeur désirée; - des moyens de guidage pour aligner chaque tronçon avec le tronçon précédent déjà en place; - des moyens de poussée pour pousser chaque tronçon aligné vers le tronçon précédent de façon à les emboîter, en prenant appui sur les parois latérales; - des moyens pour suspendre les tronçons, les descendre dans la fouille et les maintenir suspendus; - des moyens pour caler latéralement les tronçons et, - des moyens pour remblayer les intervalles entre les tronçons, le fond de la fouille et les parois verticales. On décrira ci-après un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention à l'aide d'un dispositif conforme à l'invention, en référence aux figures du dessin joint sur lequel: - les figures 1 à 6 sont des schémas des phases successives de la pose d'un tuyau; - la figure 7 est une vue latérale d'un tronçon de tuyau muni d'un guide d'accostage et d'alignement et d'un dispositif d'appui latéral et de poussée axiale; - les figures 8 et 9 sont des schémas du tronçon de tuyau en cours d'accostage, respectivement en vue de dessus et en vue de ravant; - la figure 10 est une coupe transversale d'un tronçon de tuyau calé, pendant le remblayage de la fouille. Les figures 1 à 6 sont des schémas du procédé de pose appliqué à la pose d'un tuyau ayant par exemple 2,50 de diamètre intérieur, à un niveau inférieur à celui de la nappe phréatique. Figure 1 : on met en place deux rideaux de palplanches 1 et 2 par exemple de 10 à 15 mètres de hauteur, avec un intervalle de 4,5 mètres; Figure 2 : on excave le terrain entre les deux rideaux jusqu'à un niveau 3 (figure 3) situé sous la nappe phréatique 4, à environ 30 à 50 cm au dessous du niveau prévu pour la pose du tuyau, et on stocke les alluvions retirés en vue de leur réutilisation pour le remblayage; Figure 3 : on met en place des pieux de fondation 5 en tant que de besoin à des endroits répartis le long de la fouille pour consolider le terrain sous le fond de la fouille; Figure 4 : on descend un premier tronçon de tuyau To à la profondeur de pose décidée, on le cale avec si nécessaire intervention d'un plongeur et on descend ensuite successivement les autres tronçons T1 que l'on emboîte et que ron pousse de proche en proche comme cela sera expliqué plus loin, les tronçons étant maintenus suspendus au moyen de suspentes 6; Figure 5 : on remblaie la fouille et on enlève les suspentes 61 Figure 6 : on retire les palplanches. Selon la longueur d'un tronçon du tuyau, on décidera de pousser chaque tronçon individuellement ou de pousser ensemble deux ou plusieurs tronçons. Selon l'invention, chaque tronçon de tuyau est muni, à une extrémité, d'un guide d'accostage et d'alignement et, chaque tronçon ou certains tronçons seulement sont munis à leur autre extrémité, d'un dispositif de prise d'appui sur les rideaux de palplanches et de poussée, en sorte que l'emboîtement des tronçons puisse être commandé depuis la surface de la fouille. Le guide d'accostage et d'alignement comprend par exemple (figures 7 à 9) une charpente 7 qui est fixée de façon détachable sur la surface extérieure de l'extrémité arrière du tronçon T1 et qui éventuellement en épouse partiellement la forme ; cette charpente comporte deux bras 8, 9 symétriques dirigés vers l'extérieur parallèlement à l'axe du tronçon de tuyau et munis de roulettes de contact 10, en sorte que lorsque le tronçon de tuyau To est descendu à proximité du tronçon lo déjà en place, le contact simultané des roulettes 10 avec la surface extérieure du tuyau précédent To corresponde à l'alignement des deux tronçons. Le dispositif de prise d'appui et de poussée comprend par exemple (figures 7 à 9) une charpente transversale 11, par exemple cruciforme, qui est fixée de façon détachable sur la tranche d'extrémité avant du tronçon de tuyau T1 et qui porte à coulisse parallèlement à l'axe du tronçon un support transversal extérieur 12 muni de bras télescopiques 13 à extension latérale dont les extrémités 14 sont aptes à prendre appui contre les rideaux de palplanches lorsque les bras sont déployés sous l'action de vérins commandables à distance. En fait, les bras 13 sont avantageusement constitués par les tiges des vérins, les cylindres 15 des vérins étant fixés en support 12. D'autres vérins 16 commandent le coulissement de la charpente 1 1 par rapport au support 12. Dans une réalisation simple, ces vérins constituent les moyens de montage à coulisse du support 12 sur la charpente 11. Lorsque le tronçon T1 a été aligné avec le tronçon To, on commande les vérins 15 pour bloquer le support 12 contre les rideaux de palplanches et on commande ensuite les vérins 16 pour exercer une poussée sur la charpente 1 1 et donc aussi sur le tronçon T1 auquel la charpente est fixée, en direction du tronçon To, de façon à emboîter les deux tronçons. n est également prévu par l'invention, en variante, d'utiliser un dispositif d'appui et de poussée qui ne soit pas fixé au tronçon à pousser, ce dispositif comportant par exemple une charpente qui est descendue provisoirement dans la fouille, cette charpente étant munie de vérins d'appui latéraux et de vérins de poussée aptes à exercer une poussée axiale sur le tronçon de tuyau aligné. Sur la figure 7, on a représenté un tronçon T1 muni de son guide d'accostage et d'alignement et de son dispositif d'appui et de poussée, suspendu à un palonnier 17 pour sa descente dans la fouille. Sur les figures 8 et 9, on a représenté le tronçon aligné, avant poussée, étant remarqué que sur la figure 9, on a représenté à droite les bras 13 en position rentrée et, à gauche, les bras 13 en position sortie d'appui. Les moyens de fixation provisoire des charpentes avant et arrière sur le tronçon de tuyau sont tout moyen quelconque connu approprié, de préférence des moyens tels que le guide et le dispositif d'appui et de poussée peuvent être démontés sans nécessiter une intervention sur les côtés des tronçons de tube. Le guide d'accostage et d'alignement est par exemple fixé depuis le dessus du tronçon de tuyau par une vis qui traverse le guide et qui est en prise dans un écrou ou un tube fileté noyé dans l'épaisseur de la paroi du tronçon de tube et affleurant la surface du tronçon, en sorte que ce guide peut être démonté depuis le dessus du tronçon sans avoir à intervenir dans Espace réduit qui existe entre le tronçon de tube et les parois verticales de la fouille. On remarquera sur les dessins qu'effectivement l'intervalle entre le tube et les rideaux de palplanches est très réduit, par contraste avec le cas des procédés de pose connus qui nécessitent un intervalle suffisamment grand pour permettre à des intervenants de s'y tenir pour assurer la manoeuvre des tronçons de tube. Le procédé de l'invention procure donc une économie substantielle en coût et en temps sur le chantier. Le dispositif d'appui latéral et de poussée axiale est par exemple fixé par un étau qui est à cheval sur la tranche du tronçon de tube et dont la vis de manoeuvre est accessible sur le dessus du tronçon de tube, en sorte qu'il peut lui aussi être démonté sans intervention entre le tronçon de tube et les parois verticales de la fouille. Le tronçon emboîté et maintenu suspendu est calé latéralement, ce qui peut nécessiter Pintervention d'un plongeur. La figure 10 représente pour Exemple un dispositif de calage constitué de crics 19. Après calage, la fouille est remblayée et la figure 11 montre la fouille après une première phase de remblai R. De préférence, on diffère Exécution du remblayage jusqu'après la pose de plusieurs tronçons de tuyau. Si nécessaire, on injecte sous les tronçons de tuyau un coulis de mortier, au moyen d'une gaine d'injection 20 fixée aux tronçons (figure 10) et raccordée à un réservoir de coulis 21. Pour le remblayage, on réutilise de préférence les matériaux qui avaient été extraits de la fouille, après tamisage et que l'on complète en tant que de besoin. La figure 11 montre en élévation le tronçon T1 en place contre le tronçon To après poussage mais avant enlèvement du guide arrière d'accostage et du dispositif avant d'appui et de poussée, les deux tronçons étant suspendus à des suspentes 6 respectives, à une certaine distance du fond 3 de la fouille. REVENDICATIONS 1. Procédé pour installer un tuyau souterrain constitué de tronçons de tuyau emboîtables dans lequel: - on réalise une fouille bordée latéralement par deux parois sensiblement verticales et parallèles (1 ,2 ) au lieu prévu pour la pose jusqu'à une profondeur (3) inférieure à la position de service du tuyau; - on descend un tronçon de tuyau To dans la fouille jusqu'à une position de service choisie à distance du fond de la fouille et on le cale provisoirement en le maintenant suspendu; - on descend un deuxième tronçon de tuyau T1 emboîtable dans ou sur le premier tronçon et on Maligne avec le premier tronçon à distance en avant du premier tronçon, en le maintenant suspendu et on répète éventuellement l'opération d'alignement avec un ou plusieurs autres tronçons; - on pousse ce deuxième tronçon et les autres tronçons éventuels vers le premier tronçon pour emboiter les tronçons de proche en proche en prenant appui, pour exercer cette poussée, sur les dites parois verticales (1,2), les tronçons restant suspendus; - on cale provisoirement le ou les tronçons emboités et maintenus suspendus; - on répète éventuellement les opérations avec un ou plusieurs autres tronçons - on met en place une matière de remblai entre le fond de la fouille, les tronçons et les parois verticales - on supprime la suspension (7) des tronçons; - on renouvelle les opérations en tant que de besoin. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fixe provisoirement, à une extrémité du tronçon à poser, un guide d'accostage et d'alignement (7 - 10) pour aligner ce tronçon et un tronçon déjà en place., 3. Procédé selon la revendication 2 , caractérisé en ce qu'on réalise ladite fixation en sorte que ledit guide soit démontable par une intervention réalisée depuis le dessus du tronçon. 4. Procédé selon rune des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on fixe provisoirement, à l'autre extrémité de certains tronçons au moins un dispositif (11,12) apte à prendre appui sur les parois latérales (1,2) et à exercer une poussée axiale sur le tronçon sous Faction de vérins (15,16) commandables à distance. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on fixe ledit dispositif de façon qu'il soit démontable par une intervention réalisée depuis le dessus du tronçon. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on renforce le terrain sous le fond de la fouille par des colonnes 5 ou des inclusions avant la pose des tronçons de tuyau. 7. Dispositif pour mettre en place un tuyau souterrain par la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, qui comprend: - des tronçons de tuyau (To, T1) emboîtables de proche en proche; - des moyens pour constituer une fouille entre deux parois latérales (1,2) sensiblement verticales et parallèles sur le lieu prévu pour la mise en place du tuyau; - des moyens de guidage ( 7,10) pour aligner chaque tronçon avec le tronçon précédent déjà en place; - des moyens de poussée (11,12,15,16) pour pousser chaque tronçon aligné vers le tronçon précédent de façon à les emboiter, en prenant appui sur les parois latérales; - des moyens pour suspendre les tronçons, les descendre dans la fouille et les maintenir suspendus; - des moyens (19) pour caler les tronçons et, - des moyens (R) pour remblayer les intervalles entre les tronçons, le fond de la fouille et les parois verticales. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage (7-10) sont fixés aux tronçons de façon détachable. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage (7-10) comprennent deux bras (8,9) qui sont en saillie vers l'arrière à une extrémité du tronçon et qui portent deux butées (10) aptes à venir au contact de la surface extérieure du tronçon précédent et à rouler contre cette surface lorsque les deux tronçons sont poussés run vers l'autre. 10. Dispositif selon rune des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui et de poussée (11,12,15,16) sont fixés de façon détachable à certains tronçons au moins. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de poussée comprennent un support transversal (12) qui comporte des bras télescopiques (13) aptes à se déployer pour prendre appui contre les parois verticales sous Ration de vérins (15) commandables à distance de façon à caler transversalement la structure entre les parois, et des vérins de poussée (16) commandables à distance disposés pour prendre appui sur le support ainsi calé et exercer sur le tronçon de tuyau une poussée parallèle à raxe du tronçon. 12. Dispositifs selon la revendication 11, caractérisé en ce que les vérins de poussée (16) sont solidaires d'une charpente (11) qui est fixée de façon détachable sur le tronçon de tuyau et sur laquelle ledit support (12) est monté à coulisse selon l'axe du tronçon. 13. Application d'un procédé selon rune des revendications 1 à 6 ou d'un dispositif selon l'une des revendications 7 à 12 à la pose d'un tuyau sous le niveau de la nappe phréatique.