Brevet FR2727187A1 — publié le 19960524

L'invention se rapporte à un élément de liaison prévu sur des canalisations et autres conduites, par exemple pour la distribution d'eau ou de gaz. En particulier, l'invention propose une bride d'étanchéité pour le guidage étanche d'un tube relativement souple, utilisé pour le tubage interne notamment d'une canalisation métallique existante, lorsqu'elle s'avère défectueuse, ce tubage pouvant s'effectuer "en charge" (c'est-à- dire sans interrompre l'approvisionnement de l'utilisateur). Il existe déjà des moyens pour permettre le tubage interne de canalisations. Actuellement, par exemple lorsqu'une rénovation est à effectuer sur une conduite en fonte, la technique courante consiste à effectuer deux fouilles, en "amont" et en "aval" de la zone défectueuse, pour y déterrer localement la conduite (les termes "amont" et "aval" seront utilisés dans ce qui suit en relation avec le sens normal de circulation du fluide dans la canalisation). Après installation de dérivations et d'obturateurs temporaires, la conduite est coupée à l'endroit des deux fouilles. Entre les coupures, on définit ainsi la partie à tuber, sans interrompre l'alimentation en fluide des usagers. Dans la fouille amont (dite fouille d'introduction) une bride équipée d'une vanne est montée à l'extrémité amont du tronçon à tuber. Apres retrait des obturateurs, là o cela est nécessaire, la conduite souple de substitution est introduite, via la bride, dans le tronçon coupé à l'aide d'un introducteur. Une fois le tronçon tube, une mousse polymère d'étanchéité est alors habituellement injectée autour de la conduite de tubage, à l'intérieur de l'extrémité du tronçon par o débouche cette conduite, pour colmater l'espace entre cette conduite de tubage et la canalisation tubée. Une fois la mousse prise, l'opérateur réalise généralement un nouveau bouchon de mousse dans l'extrémité de la conduite métallique et à côte du premier bouchon. La mousse est alors normalement contenue dans un sac pour former un cône étanche renforçant la protection assurée par le premier bouchon. Le reste des opérations étant assez classique, on en restera là les concernant. Actuellement, il s'avère qu'il n'existe pas de moyens de raccordement et/ou de guidage de conduites qui soient à la fois d'une fabrication et d'une utilisation très simples et économiques, ceci en autorisant un emploi diversifié (notamment prévision de ces moyens indifféremment sur l'une des extrémités amont ou aval des tronçons à rénover) et en garantissant une fiabilité d'étanchéité, compte tenu en particulier des pressions généralement élevées des fluides circulant dans les canalisations à rénover. En effet, il a notamment été constaté que la technique habituelle de tubage: - est longue et délicate à mettre en oeuvre: contraintes de température ambiante et de temps de prise pour l'utilisation de la mousse, bride à vanne de manipulation et de structure complexes, puisqu'elle comprend plusieurs éléments séparables qui doivent être raccordés ensemble pour leur utilisation voire changés en fonction des dimensions des conduites, - nécessite un personnel qualifié et bien formé, - entraîne des coûts élevés de tubage, et - pose des problèmes de fiabilité de l'étanchéité dans le temps. Face à cela, l'invention propose une bride d'étanchéité qui comprend une structure tubulaire, présentant un axe et comportant un corps extérieur tubulaire monobloc qui renferme une série de joints annulaires d'étanchéité, coaxiaux, ces joints étant propres à entourer une conduite de tubage lorsque celle-ci est introduite à l'intérieur de la structure. Une construction de ce type est particulièrement simple à réaliser à un faible prix de revient et permet d'améliorer les conditions d'exploitation, ce quel que soit le degré de formation des opérateurs. Selon un mode de réalisation préféré, la structure comporte des moyens de guidage et de centrage de la conduite de tubage, ces moyens comprenant avantageusement au moins un organe annulaire qui présente une surface de guidage et de centrage en tronc de cône. Ainsi, la bride permet de faciliter les opérations d'introduction du tube dans le tronçon de canalisation à rénover et de réduire encore les temps d'intervention. Avantageusement, la bride comprendra une cloison d'étanchéité formant une barrière étanche aux fluides à l'intérieur du corps extérieur et propre à être ouverte par la canalisation de tubage. Les opérateurs pourront ainsi disposer d'une bride qui, lorsqu'elle vient fermer une extrémité du tronçon à rénover et que sa cloison n'a pas été traversée par la canalisation de tubage, assure une étanchéité fiable même pendant de longues périodes. Toujours dans un souci de rationnaliser la fabrication et l'utilisation de la bride, celle-ci comprendra avantageusement deux cloisons d'étanchéité, entre lesquelles seront disposés les joints d'étanchéité et deux organes annulaires de guidage et de centrage. De cette façon, la bride présentera une grande souplesse d'emploi en pouvant en particulier être montée sur le tronçon à rénover, aussi bien à l'extrémité amont de ce tronçon pour y autoriser l'introduction étanche de la canalisation de tubage, qu'à l'extrémité aval opposée pour la réception de cette canalisation de tubage en sortie du tronçon. Deux telles brides disposées aux deux extrémités du tronçon à rénover suffisent donc pour le tubage interne de ce tronçon sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à des systèmes annexes (bride complexe à vanne, mousse d'étanchéité). L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'illustration. Dans ces dessins: - les figures 1 à 4 illustrent schématiquement les quatres premières étapes principales de préparation au tubage d'un tronçon de canalisation défectueux ou à rénover, - la figure 5 est une vue agrandie, en coupe longitudinale médiane, de la bride de l'invention, - la figure 6 est une vue en perspective éclatée de la bride de la figure 5, - la figure 7 est une vue en perspective de cette même bride dont les éléments sont réunis, - la figure 8 montre, en coupe longitudinale agrandie, la bride de l'invention mise en place à l'extrémité aval du tronçon isolé de la figure 4 (repère VIII), - et, la figure 9 présente, à l'image des figures 1 à 4, une vue d'ensemble de la zone de tubage, alors que le tronçon défectueux est déjà tubé. Dans la suite de la description, on ne va décrire qu'un exemple de réalisation et d'utilisation préférés de la bride de l'invention, dans le cadre du tubage d'une conduite métallique 1, par exemple en fonte, dans laquelle circule un gaz, suivant le sens de la flèche 6 (tel que du gaz naturel). Cette canalisation présente à un endroit un tronçon 2 devant être rénové. De part et d'autre de ce tronçon, deux fouilles 4a, 4b sont creusées pour mettre à jour deux portions de canalisation lb et lc, situées respectivement en amont et en aval du tronçon 2. Deux conduites de dérivation de longueur appropriée 8a, 8b (figure 2) sont alors branchées à l'endroit des deux portions déterrées lb et lc. Dès cette opération effectuée, des moyens d'isolement étanche, tels quatre ballons gonflables 10a, b, 10c, 10d introduits dans la canalisation via quatre perçages transversaux, sont mis en place pour forcer la circulation du gaz dans les dérivations (Figure 3). Tout ceci est connu, la publication FR 2663104 décrivant par exemple des moyens adaptés à ces opérations. On isole alors le tronçon 2 à rénover en coupant la canalisation à l'endroit des deux fouilles, entre les moyens d'isolement étanche précités (Figure 4). Ces deux discontinuités réalisées, on va réellement commencer les opérations de tubage. Conformément à l'invention, on va maintenant installer à l'une et/ou l'autre des extrémités amont et aval du tronçon 2, une bride d'étanchéité, illustrée par les figures 5 à 8, qui sera laissée sur la canalisation de tubage une fois le tubage terminé. Dans la version illustrée, la bride 14 de l'invention consiste essentiellement en une pièce 16 de raccordement et de guidage étanche, qui comporte ici plusieurs éléments fixés les uns aux autres de manière définitive. Des moyens 50 et 54 de fixation étanche de la structure 16 sur la canalisation 1 sont également prévus. La structure 16 comprend un corps extérieur monobloc 20, d'axe 22 et de passage intérieur axial 24, auquel sont liés étroitement les autres éléments de la structure. Ce corps 20 cylindrique, de section extérieure sensiblement circulaire présentant un diamètre proche du diamètre intérieur de la canalisation porteuse 2, se termine d'un côté par un rebord en saillie vers l'extérieur formant une collerette annulaire 26 à plan de joint 28. Etant donné que la bride est tout particulièrement prévue pour assurer longitudinalement le guidage en étanchéité aux fluides d'une conduite souple 30 de tubage (par exemple en polyéthylène), elle comprendra plusieurs joints d'étanchéité, en l'espèce quatre 32a, 32b, 32c et 32d. Ces joints discoides, traversés chacun par un orifice central 34, sont disposés à l'intérieur du corps extérieur 20, les uns à suite des autres coaxialement suivant l'axe 22. Le diamètre commun D1 de l'orifice central 34 sera égal ou légèrement inférieur au diamètre extérieur D2 de la conduite 30. De préférence, ces joints 32 seront formés en un seul bloc avec un corps cylindrique creux 36, en faisant saillie sur la face 38 intérieure tubulaire du corps 36. Ce corps intérieur monobloc 36 sera de section extérieure sensiblement circulaire, avec un diamètre extérieur égal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur du corps 20 pour y être introduit et son diamètre intérieur sera quant à lui nettement supérieur au diamètre D2. La liaison entre ces corps 20 et 36 pourra être réalisée par tous moyens de fixation étanche connus, tels qu'une colle appropriée. La structure 16 comporte également des moyens de guidage et de centrage de la conduite de tubage 30. Ces moyens comprennent au moins un organe annulaire 40, ici disposé à l'intérieur du corps 20 et qui présente une surface 42 de guidage et de centrage en tronc de cône. Cet organe 40 peut être réalisé en une matière plastique relativement rigide, telle en polychlorure de vinyle (P.V.C.), comme le corps extérieur 20 auquel il est étroitement fixé (de manière étanche), en étant par exemple collé à sa face intérieure 44 (tout moyen équivalent de fixation en étanchéité conviendrait également). En variante, l'organe 40 et le corps 20 pourraient être formés en un seul bloc. Avantageusement, deux organes 40 sont prévus, chacun vers une extrémité libre du corps 20, leur surface 42 étant rétrécie vers l'intérieur du corps 20 et présentant un petit diamètre D3 égal ou légèrement supérieur au diamètre D2 du tube 30. Ainsi, la canalisation est essentiellement guidée par ces organes annulaires dans son mouvement de translation axiale tant dans un sens que dans l'autre, les joints d'étanchéité précités participant également à ce guidage. La structure 16 comporte en outre au moins une cloison d'étanchéité 46 disposée à l'intérieur du corps 20, sensiblement perpendiculairement à l'axe 22. Cette cloison doit être située après les joints d'étanchéité, par rapport au sens de déplacement prévu pour la conduite 30 dans la bride, pour garantir une étanchéité complète tant que la conduite 30 n'est pas au contact des disques d'étanchéité. Cette cloison forme une barrière étanche aux fluides à l'intérieur du corps 20 qui est propre à être ouverte en l'espèce par la conduite 30. Elle consiste en une membrane ou film plastique discoïde, relativement mince et déchirable, dont le pourtour est bloqué de manière étanche dans une bague de maintien 48. Cette bague est intimement liée à la paroi 44 du corps 20 en étant par exemple collée. De préférence, pour que la bride soit adaptée à un déplacement axial à travers elle de la conduite 30 dans un sens comme dans l'autre, elle comprend deux cloisons disposées de part et d'autre des joints d'étanchéité. La bride 14 pourra également comprendre un bouchon 62 qui viendra fermer hermétiquement l'extrémité du corps 20, du côté de sa collerette 26, pour accroître encore l'étanchéité du système, lorsque la bride sera montée sur le tronçon 2 et que la canalisation 30 n'y aura pas encore été introduite. A la figure 8, on a représenté la bride 14 disposée sensiblement coaxialement au tronçon 2, en l'espèce à son extrémité aval 12. Pour la liaison des pièces 12 et 16, on pourra par exemple employer un collier de serrage 50 monté de manière amovible sur le tronçon 2, ou tous moyens équivalents, qui vient presser (par serrage des boulons 56) la collerette 26 de la bride contre la surface terminale 52 de jonction du tronçon 2. Pour l'étanchéité de la liaison, un joint d'étanchéité torique 54 est ici disposé autour du corps 20 en étant en appui contre le plan de joint 28, pour être comprimé entre la collerette 26 et la surface 52 lorsque le collier est serré. Ce collier est ici séparable de la structure 16. Avantageusement, le diamètre extérieur du corps sera légèrement inférieur au diamètre intérieur du tronçon 2 pour y être introduit sans jeu radial important, seul le rebord 26 dépassant hors de l'extrémité du tronçon. En variante, la bride pourrait tout aussi bien être disposée dans le prolongement du tronçon 2. On notera que le diamètre intérieur du corps 20 doit être supérieur au diamètre extérieur de la conduite 30 pour son passage. Les diamètres des conduites de tubage et des canalisations a rénover étant normalisés, la production des brides pourra être standardisée en fonction de la taille des deux canalisations à raccorder. La bride étant ici à l'extrémité aval du tronçon, elle va recevoir la conduite 30 pour la guider hors du tronçon. Dans son déplacement (suivant la flèche 58), la conduite 30 est tout d'abord guidée par la surface tronconique 42 amont puis déchire la première membrane amont qu'elle rencontre. Tant que la conduite 30 n'est pas au contact des disques 32a à 32d, du gaz rentre alors dans le corps 20 mais l'étanchéité est assurée par la seconde membrane aval. La conduite 30 traverse ensuite les joints 32 de manière étanche, chacun de ces disques, réalisé en une matière souple (telle en caoutchouc), se déformant ici élastiquement pour constituer une sorte de cône central autour de la conduite, favorisant encore l'étanchéité autour d'elle. Après être passée à travers les disques d'étanchéité, la conduite déchire alors la seconde membrane pour sortir hors du tronçon 2, l'étanchéité étant réalisée par les joints annulaires. La figure 9 montre la zone d'intervention à ce moment, alors que l'extrémité aval de la canalisation souple 30 dépasse de la bride. Il ne reste plus qu'à retirer la plaque isolante de fermeture 60 qui obturait jusqu'alors l'entrée du tronçon 3, puis à raccorder la canalisation 30 à ce tronçon et à dégonfler le ballon d'étanchéité 10d. Ces dernières étapes de mise en place des deux extrémités opposées du tube 30, respectivement dans les parties de canalisation intactes aval 3 et amont 5, n'étant pas du domaine de l'invention, elles ne seront pas décrites plus avant, étant simplement noté qu'en fin d'opération, la mise en place étanche du tube 30 sera telle que le gaz provenant de la canalisation 5 circulera à l'intérieur du tube 30, jusqu'à la canalisation 3, les dérivations 8a, 8b ne jouant plus alors aucun rôle et pouvant en conséquence être retirées, de même que les ballons d'étanchéité encore en place. A ce moment, et avant de reboucher les fouilles, l'opérateur récupèrera le collier de serrage 50 en le séparant des éléments 2 et 14. Cette bride 14, indémontable, demeure autour de la canalisation 30. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. Ainsi, en variante, les corps 20 et 36 sensiblement coaxiaux et les organes annulaires 40 pourraient être formés en un seul bloc, les membranes 46 étant ensuite rapportées. REVENDICATIONS 1. Bride d'étanchéité (14) comprenant une structure tubulaire (16), présentant un axe (22) et comportant un corps extérieur (20) tubulaire monobloc qui renferme une série de joints (32a, 32b, 32c, 32d) annulaires d'étanchéité, disposés sensiblement coaxialement suivant ledit axe, ces joints étant propres à entourer un tube lorsque celui-ci est introduit à l'intérieur de ladite structure. 2. Bride selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite structure tubulaire comporte des moyens (42) de guidage et de centrage dudit tube. 3. Bride selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que ladite structure comporte au moins une cloison (46) d'étanchéité, disposée sensiblement perpendiculairement à l'axe de cette structure pour former une barrière étanche aux fluides à l'intérieur du corps extérieur (20). 4. Bride selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite structure comporte un corps intérieur (36) monobloc, essentiellement tubulaire, lié étroitement et sensiblement coaxialement audit corps extérieur, de manière étanche aux fluides, ce corps intérieur présentant une surface (38) intérieure tubulaire d'o font saillie lesdits joints annulaires d'étanchéité. 5. Bride selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend deux cloisons d'étanchéité entre lesquelles sont disposés lesdits joints annulaires d'étanchéité. 6. Bride selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de guidage et de centrage comprennent au moins un organe annulaire présentant une surface (42) en tronc de cône pour le guidage et le centrage dudit tube. 7. Bride selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend deux organes annulaires, liés chacun fixement audit corps extérieur, vers une extrémité de celui-ci. 8. Bride selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisee en ce qu'elle comprend des moyens amovibles (50, 54) de fixation étanche de la structure à une canalisation.