Brevet FR2696811A1 — publié le 19940415

Procédé de détection et de réparation d'une fuite de canalisation en zone de nappe phréatique, depuis la surface, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé La présente invention concerne le domaine de l'assainissement, en particulier de la réparation de canalisations en zone de nappe phréatique, et a pour objet un procédé de détection et de réparation d'une fuite de telles canalisations depuis la surface. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. La rupture de canalisations d'assainissement situées dans la nappe phréatique pose de nombreux problèmes. En effet, dans le cas d'une rupture de tuyau par suite d'un mouvement de terrain ou lorsqu'un joint se détériore, l'eau de la nappe phréatique, qui est en surpression autour du tuyau, pénètre dans ce dernier. Cette eau, qui est généralement propre, se mélange alors à l'effluent de l'assainissement, de sorte qu'elle est polluée et devra subir un traitement en station d'épuration. Un tel mélange d'effluent et d'eau propre entraîne une double perte pour la collectivité, d'une part, par la pollution de l'eau propre et, d'autre part, du fait de la nécessité d'un traitement ultérieur en station de cet apport d'eau extérieure, qui entraîne un surcoût important. La localisation d'une fuite dans une canalisation d'assainissement est une opération souvent très difficile. A cet effet, on utilise actuellement diverses mé- thodes, à savoir une exploration par caméra vidéo couplée à un robot permettant une inspection du tuyau et un examen de son état, ou encore une détection accoustique par mise sous pression d'air du tuyau. Dans le premier cas, il se pose, cependant, un problème de clarté d'image lié à la turbidité des effluents, de sorte que la visualisation des fuites est quasiment impossible. Dans le cas de la détection acoustique, le tuyau est obturé au niveau de deux regards consécutifs et la canalisation est mise sous légère pression d'air. L'air en surpression s'échappe alors au niveau de la fuite et produit un son pouvant être détecté à la surface. Un tel procédé est parfaitement fiable dans le cas d'une fuite unique entre deux regards successifs. Cependant, dans le cas d'une pluralité de fuites, la localisation au son devient impossible. Actuellement, la réparation d'une rupture de tuyau de canalisation est effectuée soit par ouverture d'une tranchée au niveau de la fuite et réalisation des travaux d'étanchement, soit par injection de résines à l'intérieur du tuyau à partir d'un regard, soit par injection à partir d'un obturateur double placé dans le tuyau. Dans le premier cas, il est nécessaire de localiser plus ou moins précisément la fuite et de creuser une tranchée devant être étanchéifiée et isolée de l'eau de la nappe, puis de remplacer le tuyau défectueux, de refermer la tranchée et de reconstituer la chaussée. Un tel travail est long et onéreux. Il a également été préconisé d'injecter des gels de silicates, d'urée formol, d'acrylates ou de bentonites autour du tuyau défectueux. Toutefois, les résultats obtenus en zone inondée sont très aléatoires. L'injection de résines, généralement du type polyuréthanne,à partir du regard, à l'intérieur du tuyau, vers le terrain extérieur, n'est réalisable qu'en présence de canalisations vides et de dimension suffisante pour permettre l'accès d'un opérateur. Une mise en oeuvre de ce procédé n'est donc pas envisageable en zone de nappe phréatique, où le tuyau détérioré est rempli d'eau et inaccessible. Il a également été proposé d'introduire dans la canalisation défectueuse un tuyau souple, communément appelé chaussette, et collé aux parois de manière à former un second tuyau étanche. Une telle solution n'est toutefois envisageable que dans le cas où il n'est prévu aucun branchement particulier entre deux regards consécutifs, ni un avaloir d'eau de pluie susceptible de l'obstruer, à moins de percer à nouveau, par la suite, des orifices aux branchements. Enfin, il a également été proposé d'injecter un ciment dans la zone des fuites depuis la surface. Cependant, le ciment est cassant, de sorte qu'il se fissure au moindre mouvement de terrain. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un procédé de détection et de réparation d'une fuite de canalisation en zone de nappe phréatique, depuis la surface, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à bloquer ou à dériver l'arrivée d'effluent en amont d'un premier regard, à déplacer entre le regard suivant et ce premier regard un premier et un deuxième moyens d'obturation gonflables, à vérifier, par gonflages successifs du premier moyen d'obturation, le niveau d'effluent dans la canalisation à hauteur du regard suivant jusqu'à constatation d'une baisse du niveau correspondant à la détection d'une fuite, à déplacer alors le deuxième moyen gonflable à l'endroit de la fuite et à le mettre sous pression, puis à percer le revêtement superficiel recouvrant la canalisation et à enfoncer un moyen d'injection dans le sol à proximité de la rupture occasionnant la fuite, à injecter alors dans le terrain une résine expansible et, après expansion totale de cette résine, à dégonfler le deuxième moyen obturateur et à vérifier le niveau d'effluent à hauteur du regard suivant, l'opération de détection et de réparation étant répétée en cas de persistance d'un écoulement. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et caractérisé en ce qu'il est constitué par un moyen de blocage d'arrivée d'effluent en aval d'un premier regard, par un premier et un deuxième moyens gonflables reliés entre-eux et à leur extrémité libre à un moyen de traction coopérant avec des dispositifs d'enroulement disposés sur le sol recouvrant la canalisation à hauteur du premier regard et du regard suivant et par un moyen d'injection de résines expansibles. 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 coupe montrant le dispositif conforme à l'invention en position de détection de fuite la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 représentant le dispositif en position de réparation la figure 3 est une vue partielle en coupe représentant une variante de réalisation du premier moyen d'obturation gonflable, et les figures 4 à 7 sont des vues partielles en coupe représentant les phases successives de détection et de réparation. Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figu res 1, 2 et 4 à 7 des dessins annexés, le procédé de détection et de réparation d'une fuite de canalisation 1 en zone 2 de nappe phréatique, depuis la surface, consiste essentiellement à bloquer ou dériver l'arrivée d'effluent 3 en amont d'un premier regard 4, puis à déplacer entre le regard suivant 5 et ce premier regard 4 un premier et un deuxième moyens d'obturation gonflables 6 et 7. Par gonflages successifs du premier moyen d'obturation 6, le niveau d'effluent dans la canalisation est alors vérifié à hauteur du regard suivant 5 (figures 1 et 4), jusqu'à constatation d'une baisse du niveau correspondant à la détection d'une fuite. Ensuite le deuxième moyen gonflable 7 est déplacé à l'endroit de la fuite et est mis sous pression, puis le revêtement superficiel 8 recouvrant la canalisation 1 est percé et un moyen d'injection 9 est enfoncé dans le sol à proximité de la rupture occasionnant la fuite (figure 2). Une résine expansible 10 est alors injectée dans le terrain et, après expansion totale de cette résine 10 (figures 2 et 7), le deuxième moyen obturateur 7 est dégonflé et le niveau d'effluent est vérifié à hauteur du regard suivant 5 (figure 7). Au contact de l'eau, la résine, qui est avantageusement du type polyuréthanne, gonflera et remplira totalement tous les vides autour du tuyau, la pénétration de la résine en expansion étant empêchée par le deuxième moyen gonflable 7. En cas de persistance d'un écoulement, l'opération de détection et de réparation susvisée est répétée jusqu'à élimination de toutes les fuites. Le déplacement des moyens gonflables 6 et 7 est réalisé pas par pas afin de localiser exactement l'endroit de la rupture par des approches successives. La faible dimension du premier moyen gonflable 6 permet l'obtention d'une excellente précision dans le repérage. Cependant, le dispositif peut également fonctionner avec le seul deuxième moyen obturateur 7. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé susvisé et essentiellement constitué par un moyen 11 de blocage ou de dérivation d'arrivée d'effluent 1 en aval d'un premier regard 4, par un premier et un deuxième moyens gonflables 6 et 7 reliés entre-eux et à leur extrémité libre à un moyen de traction 12 coopérant avec des dispositifs 13 et 14 d'enroulement disposés sur le sol recouvrant la canalisation 1 à hauteur du premier regard 4 et du regard suivant 5 et par un moyen 9 d'injection de résines expansibles. Le moyen 9 d'injection de résines expansibles peut avantageusement être constitué, par une ou plusieurs cannes comportant à leur extrémité libre et/ou sur les côtés près de cette dernière, des petits orifices formant buse d'injection, cette ou ces cannes étant reliées à une pompe d'injection 15 (figure 2) pourvue d'une tête mélangeuse. Le moyen 11 de blocage d'arrivée d'effluent 1 en aval du premier regard 4 se présente sous forme d'un obturateur gonflable, éventuellement muni en son centre d'une conduite permettant l'écoulement et la dérivation de l'effluent. Dans le cas de prévision d'une telle conduite d'écoulement ou de dérivation, il est possible de recueillir les effluents au moyen d'une conduite externe et de les pomper par l'intermédiaire d'un dispositif 11' prévu en surface. Le premier moyen gonflable 6 est également constitué sous forme d'un obturateur gonflable, tandis que le deuxième moyen gonflable 7 est sous forme d'un boudin allongé avantageusement muni à sa surface d'une couche anti-adhérente ou entouré d'une enveloppe en matière synthétique lisse. Ainsi, il est possible d'éviter le collage du moyen 7 sur les parois intérieures de la canalisation 1 au niveau de la fuite et de permettre son dégonflement et son dégagement après prise de la résine. Les dispositifs 13 et 14 d'enroulement coopérant avec le moyen de traction 12 sont avantageusement des treuils mécaniques ou autres, le moyen 12 étant sous forme d'un câble. Ce moyen 12 est avantageusement muni d'une gaine technique annexe 12' (figures 1 à 7) renfermant une ou plusieurs conduites de passage d'air comprimé, d'un fluide hydraulique ou d'eau. Ces conduites sont destinées à permettre le gonflage et le dégonflage rapides des moyens 6 et 7 et sont, du fait de leur liaison au câble formant le moyen de traction 12, protégées contre un effort de traction excessif risquant de les endommager, en particulier au niveau de leur raccord. Selon une variante de réalisation de l'invention, et comme le montre la figure 3 des dessins annexés, le premier moyen gonflable 6 peut également être constitué par plusieurs obturateurs 6' disposés en chapelet et pouvant être gonflés successivement. Un tel mode de réalisation permet de diminuer le temps consacré à la localisation, la détermination de l'obturateur 6' sous pression au moment de la fin de l'écoulement permettant instantanément de situer la fuite. Selon une autre caractéristique de l'invention, les résines utilisées pour l'étanchement sont du type polyuréthanne ou encore du type silicate-isocyanate, ou phénoliques ou autres mono et bi-composants époxy, acrylates ou urée-formol. A titre d'exemple, la résine utilisée présentera la composition préférentielle suivante * composant A - polyol - polyétherpolyol d'indice OH compris entre 250 et 400 mg KOH/g 70 0A à 100 % - charge (talc, kaolin, mica) 0 % à 20 % - accélérateur de prise dilaurate de dibutylétain, octarate d'étain - triéthylamine - chlorure stannique - diméthylbenzylamine 0 % à 3 % - stabilisant de mousse polyéther polysiloxane, composés organiques au silicium 0 O/o à 6 Vo - plastifiants (huile de ricin) 0 O/o à 7 Vo - agents d'expansion eau ou hydrocarbures fluorés 0 % à 5 % * composant B - isocyanate - diisocyanate de toluylène, diisocyanate de dyphénylméthane (teneur en NCO comprise entre 28 % et 32 %) 100 % les deux composants étant mélangés dans un rapport de 1 à 1. Grâce à l'invention, il est possible de repérer rapidement et avec précision une fuite dans une canalisation d'effluent, en particulier traversant une nappe phréatique, et de procéder à sa réparation, sans nécessiter de travaux lourds de fouilles, entraînant des destructions correspondantes de la voie de circulation. En outre, le procédé de réalisation conforme à l'invention permet des économies notables d'intervention. 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. Procédé de détection et de réparation d'une fuite de canalisation en zone de nappe phréatique, depuis la surface, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à bloquer ou à dériver l'arrivée d'effluent (3) en amont d'un premier regard (4), à déplacer entre le regard suivant (5) et ce premier regard (4) un premier et un deuxième moyens d'obturation gonflables (6 et 7), à vérifier, par gonflages successifs du premier moyen d'obturation (6), le niveau d'effluent dans la canalisation (1) à hauteur du regard suivant (5) jusqu'à constatation d'une baisse du niveau correspondant à la détection d'une fuite, à déplacer alors le deuxième moyen gonflable (7) à l'endroit de la fuite et à le mettre sous pression, puis à percer le revêtement superficiel (8) recouvrant la canalisation (1) et à enfoncer un moyen d'injection (9) dans le sol à proximité de la rupture occasionnant la fuite, à injecter alors dans le terrain une résine expansible (10) et, après expansion totale de cette résine (10), à dégonfler le deuxième moyen obturateur (7) et à vérifier le niveau d'effluent à hauteur du regard suivant (5), l'opération de détection et de réparation étant répétée en cas de persistance d'un écoulement. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un moyen (11) de blocage ou de dérivation de l'arrivée d'effluent (1) en aval d'un premier regard (4), par un premier et un deuxième moyens gonflables (6 et 7) reliés entre-eux et à leur extrémité libre à un moyen de traction (12) coopérant avec des dispositifs (13 et 14) d'enroulement disposés sur le sol recouvrant la canalisation (1) à hauteur du premier regard (4) et du regard suivant (5) et par un moyen (9) d'injection de résines expansibles. 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (9) d'injection de résines expansibles est constitué par une ou plusieurs cannes comportant à leur extrémité libre et/ou sur les côtés près de cette dernière, des petits orifices formant buse d'injection, cette ou ces cannes étant reliées à une pompe d'injection (15) pourvue d'une tête mélangeuse. 4. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (11) de blocage ou de dérivation d'arrivée d'effluent (1) en aval du premier regard (4) se présente sous forme d'un obturateur gonflable, éventuellement muni en son centre d'une conduite permettant l'écoulement et la dérivation de l'effluent. 5. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier moyen gonflable (6) est également constitué sous forme d'un obturateur gonflable, tandis que le deuxième moyen gonflable (7) est sous forme d'un boudin allongé avantageusement muni à sa surface d'une couche anti-adhérente ou entouré d'une enveloppe en matière synthétique lisse. 6. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (12), sous forme d'un câble, est muni d'une gaine technique annexe (12') renfermant une ou plusieurs conduites de passage d'air comprimé, d'un fluide hydraulique ou d'eau, reliées au premier et au deuxième moyens gonflables (6 et 7) d'obturation. 7. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier moyen gonflable (6) est constitué par plusieurs obturateurs (6') disposés en chapelet et pouvant être gonflés successivement. 8. Résines, mises en oeuvre par le procédé suivant la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles sont du type polyuréthanne ou encore du type silicateisocyanate, ou phénoliques ou époxy ou acrylates ou urée formol en mono ou bi-composants. 9. Résines, suivant la revendication 8, caractérisées en ce qu'elles présentent, à titre d'exemple, la composition préférentielle suivante * composant A - polyol - polyétherpolyol d'indice OH compris entre 250 et 400 mg KOH/g 70 % à 100 % - charge (talc, kaolin, mica) 0 0A à 20 % - accélérateur de prise dilaurate de dibutylétain, octarate d'étain - triéthylamine - chlorure stannique - diméthylbenzylamine 0 % à 3 % - stabilisant de mousse polyéther polysiloxane, composés organiques au silicium 0 % à 6 % - plastifiants (huile de ricin) o à 7 - agents d'expansion eau ou hydrocarbures fluorés o à 5 * composant B - isocyanate - diisocyanate de toluylène, diisocyanate de dyphénylméthane (teneur en NCO comprise entre 28 % et 32 %) 100 % les deux composants étant mélangés dans un rapport de 1 à 1.