Brevet FR2723780A1 — publié le 19960223

L'invention concerne un procédé permettant de remplacer des canalisations en plomb, et notamment des tuyaux de branchement, sans réalisation de tranchées, ainsi que des appareillages permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Les réseaux de distribution d'eau potable sont généralement constitués par une canalisation en fonte ou en béton disposée d'un côté de la chaussée tandis que des branchements traversent la chaussée & intervalles réguliers pour alimenter en eau les habitations situées de l'autre côté de la chaussée. Les branchements de ce type réalisés il y a quelques dizaines d'années l'ont été en plomb, dont on connaît le caractère toxique, et lorsqu'on procède au renouvellement d'une canalisation principale devenue défectueuse, on remplace systématiquement tous les branchements en plomb par des conduites en matière plastique, en général en polyéthylène. On sait réaliser un renouvellement de canalisations en fonte ou en béton, sans creusement de tranchées pour les mettre à Jour, en les faisant "éclater" avec une fusée à l'arrière de laquelle est montée une canallsation en matière plastique assurant le même débit que la canalisation initiale. Un tel procédé d'éclatement n'est pas réalisable sur des branchements en plomb. Les procédés actuellement utilisés par les distributeurs d'eau ou les entrepreneurs auxquels ils confient ces travaux consistent & extraire les branchements en plomb: soit avec des pièces d'ancrage disposées le long d'un câble introduit & l'intérieur du tuyau, la traction du cable arrachant le branchement en plomb, soit en poussant le branchement en plomb a l'une de ses extrémités, à l'aide d'un cône fixé sur un c&ble de traction, soit encore en creusant une tranchée et en extrayant le branchement en plomb, ce qui impose des travaux de terrassement importants, une gêne de la circulation et la réfection de la chaussée. Quant aux deux premiers procédés ne nécessitant pas de tranchées, ils exigent par contre un matériel lourd et puissant assurant un effort de traction compris entre 4 000 et 7 000 daN, et donc coûteux. Le procédé selon l'invention permet de résoudre ce problème et consiste à faire passer dans une canalisation en plomb enterrée, un outil coupant cette canalisation sur toute la longueur selon une génératrice, un élargisseur dans la canalisation ainsi découpée, puis de faire passer une canalisation de remplacement en matière plastique. Le passage de l'élargisseur peut aboutir à deux résultats différents: l'élargissement simple de la canalisation de plomb découpée permettant d'y intégrer une canalisation en polyéthylène par exemple, présentant les mèmes capacités de débit (même diamètre intérieur), - si la canalisation initiale est de faible longueur ou si le branchement initial était réalisé dans un terrain sablonneux ou humide, avec donc une faible adhérence au terrain environnant, les efforts induits par l'outil de coupe aboutissent à l'extraction complète du branchement en plomb; on peut alors introduire à l'emplacement libéré la canalisation en matière plastique. Il est également fourni un appareillage de mise en oeuvre du procédé, qui comprend un bâti de tirage sur lequel est monté un dispositif actionnant une bobine à double tambour par l'intermédiaire d'un câble de tirage qui est enroulé sur le tambour de plus grand diamètre; un outil de coupe placé à l'une des extrémités d'un câble que l'on introduit à l'intérieur de la canalisation de plomb enterrée; un cône élargisseur dont la partie arrière est alésée pour loger une butée de blocage qui assure à la fois le blocage du cône élargisseur sur le câble introduit à l'intérieur de la canalisation en plomb et l'entraînement de la canalisation en matière plastique de remplacement. Selon une première variante, l'outil de coupe est monté à l'avant du cône élargisseur, et selon une deuxième variante, l'outil de coupe est monté indépendamment sur le câble, à l'aide d'une butée de blocage, à une certaine distance à l'avant du cône élargisseur. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe de la mise en oeuvre du procédé, la figure 2 est une vue de face du bâti de tirage, visible de côté sur la figure 1, la figure 3 est une vue détaillée de la première variante d'outil de coupe et d'élargisseur, la figure 4 est une vue détaillée de la deuxième variante d'outil de coupe et d'élargisseur. La figure 1 est une vue en coupe représentant un schéma de principe de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Une tuyauterie en plomb 1 est enterrée dans un sol 2. Dans le cas d'un branchement, le sol 2 est une chaussée que traverse perpendiculairement le branchement 1. Pour renouveler la canalisation 1, on pratique à une extrémité une excavation d'extraction 3 et à l'autre extrémité une excavation 4 d'introduction de la canalisation de renouvellement. Dans l'excavation 3, on installe un bâti de tirage 5 comportant un appareil de tirage 6 et un double tambour 7. Un câble 8 relie l'appareil de tirage 6 au double tambour 7. Dans l'extrémité de la canalisation i mise & Jour dans l'excavation 4, on fait passer dans le tuyau un câble 9 dont l'extrémité sortant dans l'excavation 3 est fixée au double tambour 7. Un outil de coupe 10 est alors monté sur l'autre extrémité du câble 9 ainsi qu'un cône élargisseur 11 servant également d'organe d'entraînement de la canalisation de remplacement 12. Les détails de construction du bâti de tirage 5, de l'outil de coupe 10, de l'élargisseur 11 et du montage de la canalisation 12 seront donnés à titre illustratif ci-après. On introduit l'outil de coupe 10 à l'intérieur du tuyau de plomb et on le met en contact avec celui-ci puis on met en route l'appareil de tirage, ce qui a pour effet d'enrouler le câble 9 sur le double tambour 7 en faisant progresser l'outil de coupe dans la canalisation 1. Lorsque l'effort de traction laisse la canalisation en plomb i en place, l'élargisseur 11 écarte les bords découpés pour permettre l'introduction dans la tuyauterie i de la canalisation de remplacement 12 qui a en général les mêmes diamètres intérieurs que la canalisation d'origine pour permettre le même débit. Lorsque l'adhérence de la canalisation en plomb au terrain environnant est relativement faible (terrain sablonneux, terrain humide, etc.), l'effort de traction peut être alors suffisant pour que l'élargisseur 11 pousse devant lui la canalisation en plomb qui vient alors s'enrouler sur le double tambour 7. Cette canalisation 1 est alors totalement extraite et la canalisation 12 prend sa place. La figure 2 est une vue de face du bâti de tirage 5. Ce bâti est constitué par exemple d'un cadre rectangulaire 20 monté sur des pieds 21 qui permet de le placer facilement dans des excavations éventuellement encombrées par d'autres canalisations que celles à renouveler (câbles électriques, conduites de gaz, etc.). Un appareil de tirage 6 est monté sur le cadre 20. Il peut s'agir par exemple d'un 'TIRFOR# & commande hydraulique qui permet d'obtenir une force de tirage pouvant aller Jusqu'à 1600 daN pour un encombrement réduit et un faible coût. L'appareil de tirage 6 est relié par un câble 8 à un double tambour 7 monté lui aussi sur le cadre 20. On utilise de préférence un tel double tambour afin de démultiplier la force de tirage appliquée au câble 9. De manière générale, le câble 8 sera enroulé sur le tambour de plus grand diamètre 7a et le câble de tirage 9 sera enroulé sur le tambour de faible diamètre 7b. A titre d'exemple, le diamètre du tambour 7a est double de celui du tambour ?b. L'utilisation d'un tel double tambour permet également, dans le cas o la canalisation en plomb est extraite, de l'enrouler sur le tambour 7b sans gêner le déroulement du câble 8 sur le tambour 7a. La figure 3 est une vue en coupe représentant une première variante d'un outil de coupe et d'un élargisseur. L'outil de coupe 10 est un tube cylindrique de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la canalisation en plomb 1, tube cylindrique sur lequel est monté un couteau 13. A l'arrière du couteau 13, le diamètre du tube cylindrique s'élargit pour former le cône élargisseur 11 qui se prolonge par un deuxième tube cylindrique 14. Une butée de blocage 15 est enfilée sur le câble 9 et logée à l'intérieur de la partie cylindrique 14. Cette butée de blocage est par exemple un tube 15 comportant à la partie avant (par rapport au sens de traction exercée sur le câble 9) des éléments de fixation sur le câble 9, par exemple trois vis pression 16 disposées & 120'. La partie arrière de la butée de blocage 15 comporte un filetage extérieur 17 qui permet de la visser directement dans la canalisation 12 en matière plastique. Selon la deuxième variante représentée sur la figure 4, l'outil de coupe et le cône élargisseur sont espacés d'une certaine distance, ceci permettant l'élargissement de la canalisation en plomb en deux temps. Le tube cylindrique O10a sur lequel est monté le couteau 13 comporte une partie tronconique relativement courte prolongée par une partie cylindrique 14a de diamètre extérieur inférieur à celui de la partie cylindrique 14 de l'élargisseur de la figure 3. Une butée de blocage a, similaire à la partie avant de la butée de blocage , permet la fixation de l'outil de coupe sur le câble 9. A l'arrière de l'outil de coupe, un tube cylindrique b de courte longueur se prolonge par le cône élargisseur lla lui-même prolongé par un tube cylindrique 14b. La butée de blocage utilisée pour fixer le cône élargisseur sur le câble 9 et pour entraîner la canalisation de renouvellement 12 est totalement similaire à celle utilisée dans la variante de la figure 3. REVENDICATIONS 1.- Procédé de remplacement de canalisations de branchement en plomb sans réalisation de tranchées, caractérisé en ce qu'on fait passer un outil de coupe à l'intérieur de la canalisation en plomb, on fait passer ensuite dans la canalisation découpée selon une génératrice un cône élargisseur, ce cône élargisseur servant également d'organe d'entraînement d'une canalisation de renouvellement en matière plastique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on laisse en place la canalisation d'origine, la canalisation de renouvellement étant placée & l'intérieur de la canalisation d'origine découpée. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la canalisation d'origine est extraite, le cône élargisseur la poussant devant lui, et la canalisation de renouvellement prend la place de la canalisation d'origine. 4.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte: - un bâti de tirage (5) sur lequel est monté un dispositif (6) actionnant une bobine à double tambour (7) par l'intermédiaire d'un câble de tirage (8) qui est enroulé sur le tambour de plus grand diamètre (7a); - un outil de coupe canalisation 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'outil de coupe (10) et le cône élargisseur (11) sont d'un seul tenant. 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'outil de coupe (10Oa) et le cône élargisseur (lia) sont deux éléments distincts, disposés A une certaine distance l'un de l'autre sur le câble (9) de tirage.