Brevet FR2720667A1 — publié le 19951208

L' invention est relative à un dispositif destiné à assurer le nettoyage et le décapage de surfaces. Elle vise plus précisément le détartrage de conduites et de drains circulaires. Cette opération de détartrage doit être effectuée sur une surface intérieure d'une canalisation s'étendant sur une angle solide de plus de 1800 à partir de l'horizontale. Ces canalisations sont de plus, fréquemment utilisées comme conduits drainants pour lignes ferroviaires de trains à grande vitesse en lieu et place des fossés classiques. Les drains sont généralement incorporés au talus lors de la construction de la voie et recouverts du ballast. On réalise la fonction drainante, en disposant sur toute la longueur du tube une pluralité de saignées pratiquées dans l'épaisseur de la canalisation en partie supérieure et selon une direction radiale. Ces saignées sont de faible largeur, de l'ordre de 2 mm, et sont donc exposées au passage des eaux de ruissellement.Or, il s'est avéré que le passage des eaux au sein du talus entraine un lavage des matériaux constituant le ballast, généralement des matériaux calcaires, le flux entraine . des poussières de carbonate de calcium en solution, en direction des fentes. Etant donné l'étroitesse des saignées, les vitesses d'écoulement faibles, les tensions de surface au niveau des parois, il se forme tout d'abord un dépôt de calcite dans les fentes, générant un phénomène continu d'obstruction des saignées, puis ensuite la création de concrétions calcaires qui sont néfastes au fonctionnement correct du drain, cette évolution du colmatage est inéluctable sans opération de nettoyage. On connaît des dispositifs de curage de tuyaux verticaux et horizontaux tels que notamment des égouts mettant en oeuvre des technologies de raclage par jet d'eau haute et très haute pression. Ces techniques utilisent des projectiles, en forme d'obus, qui sont propulsés dans la conduite par un ou plusieurs jets haute pression disposés autour de la coiffe du projectile. Le jet d'eau permet de décoller les impuretés du conduit, ces dernières se retrouvant par décantation en partie inférieure de la conduite. Il suffit d'exercer sur l'ombilical relié au projectile un mouvement de sens opposé, tout en maintenant l'alimentation du liquide pour créer un racloir, la lame d'eau ainsi produite génère une vague d'eau qui garantit un nettoyage de la conduite. On connaît également des techniques mettant en oeuvre les ultrasons. L'inconvénient majeur de telles technologies réside dans le fait qu'elles sont inadaptées pour des nettoyages des parois supérieures des canalisations, et elles ne permettent pas le décapage de l'intérieur des fentes et notamment l'enlèvement des dépôts de calcite, car la majeure partie de l'énergie du jet est dissipée de manière globale et non dirigée dans la partie inférieure du conduit. De plus les ultrasons risquent de déstabiliser la voie et de détruire les joints interposés aux jonctions des canalisations. La présente invention vise donc à pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de curage par jet de liquide haute et très haute pression, qui permette l'élimination quasi totale des concrétions calcaires et des dépôts à l'intérieur des fentes disposées le long d'un drain. A cet effet, le dispositif de curage se caractérise en ce qu'il comprend un châssis formé, à chaque extrémité, de deux parois frontales reliées en partie inférieure par des barres et supportant une pluralité d'organes de déplacement et d'organes de guidage, ledit châssis est muni dans l'espace intérieur délimité par les parois frontales, d'un cadre tubulaire oscillant recevant dans sa partie supérieure une pluralité de buses et dans sa partie inférieure un contrepoids, la paroi frontale de queue étant également pourvue d'un raccord tournant pour flexible hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures: - la figure 1 est une vue en coupe et en élévation frontale illustrant le principe de fonctionnement du dispositif de curage i - la figure 2 est une vue en coupe et en élévation latérale en tête du dispositif de curage - la figure 3 est une vue en coupe et en élévation latérale du dispositif de curage - la figure 4 est une vue en coupe et en élévation frontale du dispositif de curage. Selon un mode préféré de réalisation, le dispositif de curage 1 est intégré sur un châssis 2 roulant. Ce dernier, préférentiellement élaboré dans un matériau inoxydable et de forme globalement cylindrique dispose à chaque extrémité 3, 4 d'une paroi frontale 5, 6, reliée entre elles par des barres 7 et tirants, avantageusement placées en partie basse afin de laisser un volume ouvert, compris dans un demi cylindre supérieur, et ne faisant pas obstacle au passage d'au moins un bras oscillant 8 placé entre chaque paroi frontale 5, 6. Le soubassement du châssis 2 est pourvu d'une pluralité d'organes de déplacement 9, notamment réalisés sous la forme de roues, dont la diamètre est choisi en fonction du type de canalisation afin de positionné correctement le châssis, notamment sa garde au sol, dans la conduite. Chaque plaque frontale 5, 6 de tête et/ou de queue dispose sur son diamètre périphérique d'une pluralité d'organes de guidage 10 latéral, notamment des roues, montés sur une glissière 11 réalisée radialement sur celle-ci 5, 6 , les diverses positions d'excentricité de ces roues sont déterminées par le serrage de la patte support de roue au sein de la glissière 11, permettant les ajustements nécessaires aux diverses dimensions du drain. Le dispositif de curage 1 est porté par ledit châssis 2 entre ses deux parois frontales 5, 6. Il est monté libre en rotation dans le plan vertical, grâce à deux orifices coaxiaux 12, 13, pourvus de paliers de guidage, placés au centre de chacune des parois 5, 6. Le dispositif de curage s'étend avantageusement sous la forme d'un cadre 14, constitué à partir d'un assemblage de tubes de section droite notamment circulaire ou carrée, également constitués d'un matériau inoxydable. Le cadre 14 comporte en partie inférieure 15 un contrepoids 16 tandis que la partie supérieure 17 supporte une pluralité de buses 18 formant une rampe de projection, lesdites buses 18 étant en outre réparties uniformément sur toute la longueur.Le liquide à projeter chemine au travers de la section creuse du cadre 14, et il est issu d'un joint tournant 19 hydraulique placé dans le palier de la paroi frontale 5 de queue et débouche dans le palier de la paroi frontale de tête 6. Le liquide à projeter est préférentiellement de l'eau sous une pression de 600 bars et sous un débit de 135 1/mon ou 172 1/mon. ou une pression de 1000 bars et un débit de 72 1/mon Avantageusement cette paroi frontale 6 est équipée d'un raccord destiné à la connexion d'une tête rotative 20 disposant d'orifices de pulvérisation, sur la partie avant du dispositif de curage 1. La mise en rotation de cette tête rotative 20 est assurée par l'énergie résultante du liquide haute pression en circulation dans le cadre 14. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit que les jets en sortie de buses 18 délimiteront un profil de pinceau croisé ou se chevauchant afin de créer une lame d'eau. Afin de s'adapter aux diverses dimensions de drain, l'utilisateur tirera profit de la possibilité du réglage de la garde au sol du châssis 2 par la position des roues porteuses 9, et il pourra également interposer entre les buses 18 ou la rampe de buses et les bras latéraux formant le cadre 14, des entretoises 21 ou cales de réglage. Par ailleurs, le mouvement d'oscillation dans le plan vertical du dispositif de curage 1 est avantageusement obtenu à partir d'un moto-réducteur 22 électrique ou hydraulique, placé sur la face externe 23 de la paroi frontale 5 de queue et relié par une chaîne cinématique (engrenage) au cadre 14. L'inversion du mouvement d'oscillation du cadre est réalisée à l'aide de la détection d'une augmentation d'intensité du courant électrique du moto-réducteur lorsque la partie inférieure 15 du cadre 14 vient au contact de butées 24 disposées sur les barres 7 et tirants du châssis 2, cet accroissement d'intensité du courant provoquant une inversion de polarité de la tension d'alimentation dudit moteur 22. D'autres technologies peuvent également permettre une inversion du sens de balayage du cadre 14 ; à titre d'exemples non limitatifs, on cite notamment une temporisation commandant le sens de la polarité de la tension d'alimentation du motoréducteur, ou un équipage de came et d'excentrique, un distributeur commandant l'alimentation d'un fluide de commande d'un moteur hydraulique. Compte tenu de l'étroitesse des drains et des regards disséminés le long de la voie, il a été nécessaire de dissocier la fonction nettoyage et curage des drains de la fonction déplacement du dispositif de curage dans le drain. A cette fin, un chariot 25, notamment de type propulseur, est attelée & l'aide d'une fixation articulée à l'arrière du dispositif de curage 1. Ce chariot de propulsion est pourvu d'une pluralité d'organes de déplacement, notamment réalisés sous la forme de roues ou de chaînes dont le profil et la matière sont choisis de manière à s'adapter aux profil du drain, réalisant de ce fait une meilleure adhérence de l'attelage.Ces organes de déplacement sont reliés par une chaîne cinématique à un groupe moto-réducteur, préférentiellement disposé en partie basse du chariot propulseur afin d'abaisser le centre de gravité pour une plus grande stabilité. L'attelage ainsi formé sera relié à la surface par un cordon ombilicale comportant les différents fluides et énergies (courant électrique pour la traction et pour le mouvement d'oscillation du cadre, eau haute ou très haute pression) Il est important de noter que le cheminement de l'attelage dans le drain est favorisé par la direction des jets qui plaque le dispositif de curage sur ses appuis. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés cidessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. Ainsi, le cadre oscillant peut être réalisé en plusieurs parties, notamment deux, similaires dans leur constitution au simple cadre, et placés entre chacun des points d'articulation des parois frontales ; chacun des cadres pouvant balayés alternativement ou simultanément, tout ou partie d'une région de l'espace s'étendant entre 0 et 1800 à partir de l'horizontale et le dispositif de curage peut également comporter des moyens de traction. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de curage (1), caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (2) formé, à chaque extrémité (3, 4), de deux parois frontales (5, 6) reliées en partie inférieure par des barres (7) et supportant une pluralité d'organes de déplacement (9) et d'organes de guidage (10), ledit châssis (2) est muni dans l'espace intérieur délimité par les parois frontales (5, 6) , d'un cadre (14) tubulaire oscillant recevant dans sa partie supérieure (17) une pluralité de buses (18) et dans sa partie inférieure (15) un contrepoids (16), la paroi frontale (5) de queue étant également pourvue d'un raccord tournant (19) pour flexible hydraulique. 2 - Dispositif de curage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque plaque frontale (5, 6) de tête et/ou de queue dispose sur son diamètre périphérique d'une pluralité d'organes de guidage (10) latéral, notamment des roues, montés sur une glissière (11) réalisée radialement sur celle-ci (5, 6) , les diverses positions d'excentricité de ces roues étant déterminées par le serrage de la patte support de roue au sein de la glissière (11), permettant les ajustements nécessaires aux diverses dimensions du drain. 3 - Dispositif de curage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est porté par le châssis (2) entre ses deux parois frontales (5, 6) et il est monté, libre en rotation dans le plan vertical, grâce à deux orifices coaxiaux (12, 13) pourvus de paliers de guidage, placés au centre de chacune des parois (5, 6). 4 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'étend sous la forme d'un cadre (14), constitué à partir d'un assemblage de tubes de section droite notamment circulaire ou carrée, également constitués d'un matériau inoxydable, le cadre (14) comportant en partie inférieure (15) un contrepoids (16) tandis que la partie supérieure (17) supporte une pluralité de buses (18) formant une rampe de projection. 5 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les buses (18) sont réparties également sur toute la longueur de la partie supérieure (17). 6 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le liquide a projeter chemine au travers de la section creuse du cadre (14), et il est issu d'un joint tournant (19) hydraulique placé dans le palier de la paroi frontale (5) de queue et débouche dans le palier de la paroi frontale de tête (6). 7 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi frontale (6) est équipée d'un raccord destiné à la connexion d'une tête rotative (20) disposant d'orifices de pulvérisation, sur la partie avant du dispositif de curage (1). 8 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les jets en sortie de buses (18) délimitent un profil de pinceau croisé ou se chevauchant afin de créer une lame d'eau. 9 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement d'oscillation dans le plan vertical du dispositif de curage (1) est obtenu à partir d'un moto-réducteur (22) électrique ou hydraulique, placé sur la face externe (23) de la paroi frontale (5) de queue et relié par une chaine cinématique (engrenage, courroie..) au cadre (14). 10 - Dispositif de curage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un chariot (25), notamment de type propulseur, est attelée à l'aide d'une fixation articulée à l'arrière du dispositif de curage (1), ce chariot de propulsion étant pourvu d'une pluralité d'organes de déplacement, notamment réalisés sous la forme de roues ou de chaines dont le profil et la matière sont choisis de manière a s'adapter aux profil du drain, réalisant de ce fait une meilleure adhérence de l'attelage, ces organes de déplacement tant en outre reliés par une chaîne cinématique à un groupe moto-réducteur, préférentiellement disposé en partie basse du chariot, l'attelage ainsi formé sera relié à la surface par un cordon ombilicale comportant les différents fluides et énergies.