Brevet FR2712745A1 — publié le 19950524

La présente invention a pour objet un dispositif de gaine pour câbles, notamment pour câbles électriques ou de télécommunication. Les câbles souterrains, qu'ils soient électriques, de télécommunication ou autres, sont généralement posés en pleine terre, en caniveau, en galerie, en puits ou encore en fourreau. La pose en fourreau est recommandée en général pour les traversées de route afin d'éviter d'intervenir sur les chaussées correspondantes tout en permettant le remplacement des câbles. La pose en fourreau est aussi recommandée pour assurer une meilleure protection des câbles dans un site particulier, par exemple dans une centrale nucléaire en construction. Enfin, les fourreaux sont recommandés pour permettre la pose de nombreux câbles dans un espace réduit. Cette disposition est très souvent utilisée pour les câbles de télécommunication. Lorsqu'un grand nombre de câbles doit être mis en place, on utilise le plus souvent des gaines multitubulaires (Duck-bank en anglosaxon) qui sont intercalées entre des chambres de jonction. Ces multitubulaires ne sont généralement pas armés lorsque le sol est stable et exempt de nappe phréatique gênante. En revanche, dans le cas de multitubulaires en terrain instable ou dans le cas où une protection mécanique doit être renforcée (importance des courants de courtscircuits ou câbles trop proches de la surface du sol), l'ouvrage doit être armé. Dans le cas de terrains particulièrement hostiles, tels que des terrains inondables avec une eau agressive telle que l'eau de mer, la pérennité des câbles n'est plus alors assurée dans le temps du fait de la corrosion. L'installation d'une protection cathodique contre la corrosion est alors très difficile et onéreuse à mettre en oeuvre avec des résultats peu sûrs. La tenue mécanique d'un tel ouvrage linéaire n'est pas assurée, ce qui risque d'entraîner la détérioration des fourreaux avec comme conséquence l'entrée d'eau et à moyen ou long terme la détérioration des câbles. Pour remédier à ces inconvénients, un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de gaine permettant la mise en place d'un grand nombre de câbles qui permette d'une part un montage aisé, et d'autre part une protection mécanique bien supérieure à celle que l'on obtient avec les multitubulaires classiques et qui permette en outre d'adapter commodément une protection cathodique. Pour atteindre ce but, le dispositif de gaine pour câble se caractérise en ce qu'il comprend: un tube externe présentant un axe, une première et une deuxième extrémité; une pluralité de fourreaux présentant une première et une deuxième extrémité et ayant une longueur sensiblement égale à celle du tube, lesdits fourreaux étant disposés à l'intérieur dudit tube ; et un volume de matériau de remplissage du tube dans lequel lesdits fourreaux sont enrobés, par quoi les fourreaux sont maintenus sensiblement parallèles entre eux et parallèles à l'axe du tube, le matériau de remplissage laissant ouvertes les première et deuxième extrémités desdits fourreaux, au moins les premières extrémités desdits fourreaux et dudit tube faisant saillie hors de la première face d'extrémité du volume de remplissage, par quoi ledit dispositif de gaine présente à sa première extrémité une zone dépourvue de matériau de remplissage s'étendant à l'intérieur du tube et autour dudit fourreau. On comprend que, grâce aux dispositions de l'invention, les fourreaux dans lesquels sont effectivement introduits les câbles sont noyés dans une masse de matériau de remplissage tel que du ciment ou du béton coulée à l'intérieur du tube externe. Ce remplissage assure la protection mécanique des fourreaux. La présence du tube externe permet de rassembler en un seul élément une pluralité de fourreaux, ce qui facilite grandement la mise en place. En outre, de préférence, le tube externe est métallique et permet la mise en place d'une protection cathodique aisée. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les deuxièmes extrémités du tube et des fourreaux sont disposées sensiblement dans le plan de la deuxième face d'extrémité du volume de remplissage et les premières extrémités des fourreaux font saillie hors de la première face dudit tube. De préférence également, les deuxièmes extrémités des fourreaux présentent une portion de diamètre agrandie pour recevoir les premières extrémités des fourreaux du dispositif de gaine adjacent. L'invention concerne également un procédé d'assemblage de deux dispositifs de gaine du type défini précédemment qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on dispose en regard de la première extrémité d'un des dispositifs de gaine et la deuxième extrémité de l'autre dispositif de gaine; on provoque la coopération mécanique de la première extrémité du tube et des fourreaux du premier dispositif de gaine avec la deuxième extrémité du tube et des fourreaux du deuxième dispositif de gaine ; et on remplit avec du matériau de remplissage complémentaire ladite zone du premier dispositif de gaine dépourvu de matériau de remplissage. Grâce au procédé selon l'invention, on réalise ainsi non seulement la solidarisation mécanique mutuelle des fourreaux internes et du tube externe mais également la continuité du matériau de remplissage au niveau de l'assemblage des tubes, ce qui permet d'obtenir une protection mécanique constante des fourreaux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de gaine selon l'invention; - la figure 2 est une section du dispositif de gaine selon la ligne II-II de la figure 1; - les figures 3 à 8 sont des coupes longitudinales de deux dispositifs de gaine adjacents montrant les différences étapes de la solidarisation de deux dispositifs de gaine ; et - la figure 9 est une vue en coupe verticale montrant un exemple de procédé de fabrication du dispositif de gaine selon l'invention. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on va décrire un mode préféré de réalisation du dispositif de gaine. Celui-ci comporte un tube externe 10 qui présente une première et une deuxième extrémité, respectivement référencées 12 et 14. Le tube 10 a de préférence une longueur de l'ordre de 10 à 12 mètres et selon les applications son diamètre peut aller de 400 à 1200 mm. Le tube 10 est de préférence cylindrique et il présente un axe XX'. De préférence, ce tube est réalisé en acier isolé par un revêtement de brai, polyéthylène, expoxy, etc. A l'intérieur du tube 10 on trouve des fourreaux internes 16. Dans le cas particulier de la figure 2, on trouve quatre fourreaux internes référencés 16a, 16b, 16c et 16d. Le nombre de fourreaux dépend bien sûr de la quantité de câbles qui doivent être passés dans les dispositifs de gaine. De préférence, ces fourreaux sont réalisés en PVC. Ils présentent un diamètre qui peut aller de 60 à 200 mm. Chaque fourreau 16 présente une première extrémité 18 qui dépasse de l'extrémité 12 du tube 10 d'une longueur lî et une deuxième extrémité 20 qui est disposée sensiblement dans le même plan que la deuxième extrémité 14 du tube 10. Comme le montre mieux la figure 1, les fourreaux 16 ont une forme générale cylindrique dont les axes xx' sont parallèles à l'axe XX' du tube 10. La deuxième extrémité 20 de chaque fourreau présente une zone 22 de diamètre agrandi dont on comprend qu'elle permet l'engagement de la première extrémité 18 du fourreau du dispositif de gaine à assembler à celui qui est représenté sur la figure 1. L'espace entourant les fourreaux 16 et disposé à l'intérieur du tube 10 est rempli par un matériau de remplissage 24 dans lequel les fourreaux 16 sont ainsi noyés et immobilisés. Comme le montre la figure 2, de préférence, les fourreaux 16 sont régulièrement répartis à l'intérieur du tube 10. Comme le montre la figure 1, le volume de matériau de remplissage 24 qui est constitué par du béton maigre, du coulis de ciment ou de la bentonite ou encore d'autres matériaux équivalents présente une première face 26 qui est en retrait par rapport à l'extrémité 12 du tube externe, et donc par rapport aux extrémités 18 des fourreaux et une deuxième face d'extrémité 28 qui est senisblement dans le même plan que l'extrémité 14 du tube 10 et que les extrémités 20 des fourreaux. La face d'extrémité 26 du volume de remplissage 24 laisse donc à la première extrémité du tube 10 une zone vide 30 à l'intérieur du tube 10 qui entoure les premières extrémités 18 des fourreaux 16. On voit également que la première extrémité 12 du tube 10 est munie de préférence de deux éléments de guidage 32 et 34 qui font saillie hors du tube 10 d'une longueur 12 qui est supérieure à la longueur lî dont les fourreaux font saillie hors du tube 10. Les éléments de guidage 32 et 34 peuvent pénétrer comme on l'expliquera ultérieurement dans des zones réservées 36 et 38 prévues à la deuxième extrémité 14 du tube 10 à l'intérieur du matériau de remplissage 24. La figure 1 montre également que le tube 10 est muni d'une virole cylindrique 40 qui peut coulisser sur la face externe 10a du tube 10. Au repos, la virole 40 est à proximité de la première extrémité 12 du tube 10. Cette virole 40 comporte de préférence deux orifices 42 et 44 diamétralement opposés dont la fonction sera explicitée ultérieurement. En se référant maintenant aux figures 3 à 8, on va décrire un mode préféré d'assemblage de deux dispositifs de gaine portant respectivement les références A et B. Comme le montre la figure 3, dans un premier temps, on met en regard la deuxième extrémité 14 du dispositif de gaine B et la première extrémité 12 du tube du deuxième dispositif de gaine A. Les éléments de guidage 32 et 34 du dispositif A sont en regard des zones réservées 36 et 38 de la gaine B. Par construction, les deuxièmes extrémités 20 des fourreaux 16 de la gaine B sont en regard des premières extrémités 18 des fourreaux 16 de la gaine A. Dans l'étape suivante, on provoque le rapprochement des extrémités des gaines A et B, le rapprochement étant guidé par la coopération des éléments de guidage 32, 34 et des zones réservées 36, 38. Ce rapprochement est réalisé jusqu'à ce que les extrémités 18 des fourreaux de la gaine A soient totalement engagées dans les parties élargies 22 des extrémités des fourreaux 16 de la gaine B. Comme le montre la figure 5, dans cette position, il demeure un jeu e entre les extrémités des tubes 10, respectivement de la gaine A et de la gaine B. Comme le montre la figure 6, on provoque alors le coulissement de la virole 40 jusqu'à ce que celle-ci recouvre les extrémités des tubes 10 des gaines A et B et que les orifices 42 et 44 ménagés dans cette virole soient en regard du jeu existant entre les extrémités des tubes 10. Dans cette position de la virole, on procède au soudage en 46 et 48 de la virole 40 pour immobiliser celle-ci par rapport aux tubes. Dans l'étape suivante représentée sur la figure 7, on procède à l'injection par l'orifice 42 de matériau de remplissage pour remplir la zone 30 qui était initialement dépourvue de matériau de remplissage. Le deuxième orifice 44 prévu dans la virole sert d'évent lors du remplissage de la zone 30. Lorsque ce remplissage est terminé, on obtient ainsi un enrobage continu des fourreaux 16 des gaines A et B par le matériau de remplissage sans qu'il existe de discontinuité entre les deux dispositifs de gaine. Enfin, comme le montre la figure 8, lorsque le remplissage est terminé on procède à l'obturation des orifices 42 et 44 par tout moyen convenable. La figure 9 illustre un mode de fabrication du dispositif de gaine représente sur les figures 1 et 2. On utilise une plaque de base 60 horizontale dont la face supérieure 60a comporte des ergots 62 aptes à pénétrer dans les réserves 36, 38 de l'extrémité du tube externe 10. La plaque 60 comporte également quatre manchons 64 faisant saillie hors de cette face et présentant la disposition spatiale souhaitée par les fourreaux 16. Ces manchons ont un diamètre qui est conjugué de celui des extrémités élargies 22 des fourreaux 16. Il est ainsi possible de mettre en place les deuxièmes extrémités des fourreaux 16 et du tube externe 10. On met alors en place des gabarits 66 à différents niveaux pour maintenir en place sur toute leur longueur les fourreaux 16 à l'intérieur du tube externe 10. On remplit alors, à l'aide du matériau de remplissage, l'espace externe aux fourreaux 16 et interne au tube 10 jusqu'à ce qu'il atteigne le niveau souhaité 68. Il suffit alors de laisser prendre le matériau de remplissage. Ensuite, on sépare la plaque de base 60 du dispositif de gaine ainsi obtenu. En variante, il est possible de prévoir que les premières extrémités du tube externe 10 et des fourreaux 16 soient sensiblement disposées dans un même plan. Dans ce cas, il faut prévoir dans la première extrémité du tube 10 deux encoches coïncidant avec les orifices 42 et 44 de la virole 40 lorsque celle-ci est amenée dans sa position finale. Il faut ajouter qu'un ou plusieurs fourreaux peuvent être utilisés pour faire circuler un liquide de refroidissement, notamment lorsque la puissance véhiculée dans les câbles contenus dans les autres fourreaux est importante. REVENDICATIONS 1. Dispositif de gaine pour câble, caractérisé en ce qu'il comprend: un tube externe (10) présentant un axe, une première (12) et une deuxième extrémité (14); une pluralité de fourreaux (16) présentant une première (18) et une deuxième (20) extrémité et ayant une longueur sensiblement égale à celle du tube, lesdits fourreaux étant disposés à l'intérieur dudit tube; et un volume de matériau de remplissage (24) du tube dans lequel lesdits fourreaux sont enrobés, par quoi les fourreaux sont maintenus sensiblement parallèles entre eux et parallèles à l'axe du tube, le matériau de remplissage laissant ouvertes les première et deuxième extrémités desdits fourreaux, au moins les premières extrémités desdits fourreaux et dudit tube faisant saillie hors de la première face d'extrémité du volume de remplissage, par quoi ledit dispositif de gaine présente à sa première extrémité une zone dépourvue de matériau de remplissage s'étendant à l'intérieur du tube et autour dudit fourreau. 2. Dispositif de gaine selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deuxièmes extrémités du tube (14, 20) et des fourreaux sont disposées sensiblement dans le plan de la deuxième face d'extrémité (28) du volume de remplissage et en ce que les premières extrémités (18) des fourreaux font saillie hors de la première extrémité (12) dudit tube. 3. Dispositif de gaine selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes extrémités (22) des fourreaux (16) présentent une portion de diamètre agrandi (22) pour recevoir les premières extrémités (18) des fourreaux du dispositif de gaine adjacent. 4. Dispositif de gaine selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite première extrémité du tube (12) est munie d'au moins un élément de positionnement (32, 34) faisant saillie hors de la première extrémité (12) du tube (16) et apte à coopérer avec un évidement (36, 38) ménagé à la deuxième extrémité (14) du tube du dispositif de gaine adjacent, ledit élément de positionnement faisant saillie hors de la première extrémité dudit tube d'une longueur lî supérieure à la longueur 12 dont les premières extrémités des fourreaux font saillie de la première extrémité du tube. 5. Dispositif de gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une virole (40) montée coulissante sur la première extrémité de la face externe (10a) du tube, ladite virole étant apte, après coulissement, à recouvrir la première extrémité dudit dispositif de gaine adjacent. 6. Dispositif de gaine selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite virole (40) est munie d'au moins un orifice (42, 44) qui, après assemblage de deux dispositifs de gaine adjacents et coulissement de ladite virole, débouche dans la zone (30) non occupée par ledit volume de matériau de remplissage (24), par quoi du matériau de remplissage peut être introduit dans ladite zone par ledit orifice. 7. Dispositif de gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit tube externe (10) est réalisé en acier et en ce que lesdits fourreaux (16) sont réalisés en matériau plastique, et en ce que ledit matériau de remplissage (24) est choisi dans le groupe comprenant le béton, le ciment et la bentonite. 8. Dispositif de gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit tube externe (10) a une longueur comprise entre 10 et 12 m et un diamètre compris entre 400 et 1200 mm. 9. Dispositif de gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits fourreaux (16) sont réalisés en PVC. 10. Procédé d'assemblage de deux dispositifs de gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on dispose en regard de la première extrémité d'un des dispositifs de gaine la deuxième extrémité de l'autre dispositif de gaine; on provoque la coopération mécanique de la première extrémité du tube et des fourreaux du premier dispositif de gaine avec la deuxième extrémité du tube et des fourreaux du deuxième dispositif de gaine; et on remplit avec du matériau de remplissage complémentaire ladite zone du premier dispositif de gaine dépourvu de matériau de remplissage.