Brevet FR2738773A1 — publié le 19970321

STRUCTURE COMPLEXE UTILISABLE POUR LA REFECTION DE CONDUITES. Pour la réfection de conduites ou ouvrages similaires (enterrés ou non), il a été proposé depuis fort longtemps, ainsi que cela ressort notamment des brevets britanniques 1 340 068 et 1 357 355, de recouvrir la surface interne de l'ouvrage avec une structure tubulaire réalisée à partir d'un matériau complexe flexible, comportant une membrane imperméable au fluide et une structure de base fibreuse qui est imprégnée d'une résine synthétique non polymérisée, et après plaquage dudit complexe contre la surface de l'ouvrage à réparer, à provoquer la polymérisation de la résine de manière à former un "manchonnage" interne. Concernant la mise en place d'une telle structure tubulaire à l'intérieur de la conduite à rénover, deux techniques principales sont à ce jour utilisées. La première, qui ressort plus particulièrement du brevet britannique 1 357 355, consiste à introduire le matériau tubulaire préalablement réalisé à l'intérieur de la conduite à rénover, de telle sorte que la structure fibreuse soit positionnée en regard de la surface à rénover, et que la couche superficielle imperméable soit, quant à elle1 située à l'intérieur en regard de la zone d'écoulement. Après mise en place sur toute la longueur de la conduite, on met la gaine sous pression de telle sorte qu'elle vienne plaquer contre la surface interne et on provoque alors la polymérisation de la résine. Une autre technique dite par "retournement" consiste, ainsi que cela ressort du brevet britannique 1 449 455 et des brevets UFA-4,064,211, US-A-4,135,958 et US-A-4,582,247, à introduire la gaine préalablement formée avec la surface étanche située à l'extérieur puis, lors de l'introduction à l'intérieur de la conduite, à provoquer le retournement de la dite gaine, de telle sorte que la structure fibreuse vienne en contact avec la surface interne du tube et que la couche étanche soit située à l'intérieur. Une telle manière de procéder permet d'imprégner la structure fibreuse de résine non polymérisée au fur et à mesure de sa mise en place à l'intérieur de la conduite. Par ailleurs, la polymérisation peut être réalisée également en continu, par exemple par rayonnement lumineux. Ces deux techniques et plus particulièrement la technique de mise en place par retournement, impliquent d'avoir un matériau de base qui présente des caractéristiques mécaniques suffisantes pour permettre sa mise en place. En effet, lors de cette opération, il est nécessaire d'appliquer une très forte pression contre la structure afin de provoquer son retournement et son placage contre la paroi à rénover, ce qui risque non seulement d'entraîner un délaminage au niveau de l'interface structure fibreuse/film d'étanchéité, mais surtout un risque de rupture au niveau de la zone de jonction en général réalisée par couture entraînant un défaut dans la structure du "manchonnage" final. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une nouvelle manière de réaliser la mise sous forme tubulaire d'un complexe textile plat préalablement réalisé qui permet de résoudre l'ensemble de ces problèmes et qui, également, présente des possibilités de déformation sous l'action de contraintes exercées dans le sens transversal permettant à la gaine de plaquer parfaitement contre la surface de la paroi à rénover, lorsque la structure est mise sous pression, avant de provoquer la polymérisation de la résine qui l'imprègne, cette déformation allongement étant obtenue par écartement l'un par rapport à l'autre des bords de la structure textile, sans détérioration de la couche d'étanchéité, le vide entre lesdits bords qui résulte de cet écartement étant comblé par une matière textile additionnelle associée à la structure fibreuse. D'une manière générale, l'invention concerne donc une nouvelle structure tubulaire réalisée par couture des bords d'une structure complexe plane, constituée par: - un support textile comprenant au moins une nappe de fibres discontinues orientées au hasard les unes par rapport aux autres, et ce sensiblement dans le plan de ladite nappe, associée à des éléments de renfort destinés à lui conférer des caractéristiques mécaniques appropriées dans le sens longitudinal et transversal, la liaison entre les différents éléments constituant le renfort textile étant obtenue par couture/tricotage; - une couche superficielle étanche recouvrant l'une des faces du support textile précité, et elle se caractérise en ce que:: - la liaison entre la couche superficielle étanche et la surface du support textile, est obtenue par collage par l'intermédiaire d'au moins un film synthétique à base de matière thermoplastique, ayant un point de fusion inférieur à celui de la couche de matière constituant la couche superficielle, et dont on provoque la fusion pour qu il lie intimement la couche superficielle étanche et le renfort textile; - lors de la mise sous forme tubulaire, on dispose, contre la structure fibreuse, au niveau de la zone de jonction, une bande textile de recouvrement, liée dans sa partie centrale par l'intermédiaire de la couture permettant d'assurer la jonction des bords, ladite bande fibreuse débordant latéralement de part et d'autre de la zone de jonction. Conformément à l'invention, le film permettant d'assurer le collage entre la structure fibreuse et la couche étanche superficielle, sera de préférence à base d'une matière thermoplastique ayant un point de fusion inférieur à celui de la matière constituant la couche superficielle. Par exemple, si la couche superficielle étanche est réalisée à partir de polychlorure de vinyle, le film de liaison thermofusible sera avantageusement constitué par un film de polyéthylène ayant un point de fusion de l'ordre de 1200C. Dans l'hypothèse où la couche de surface est constituée par du polyéthylène, le film de liaison peut être soit également constitué par un film de polyéthylène, soit constitué par un film à base d'un copolyamide ayant un point de fusion de l'ordre de 105"C à 1100C. La bande de renfort textile disposée le long de la zone de liaison, sera constituée par exemple par une nappe fibreuse constituée d'une nappe de fibres discontinues associée à un élément de renfort tel qu'un tissu. Le support textile permettant de réaliser une structure tubulaire conforme à l'invention comportera avantageusement, sur sa face externe située du côté de la couche étanche, une nappe textile apte à s'allonger au moins dans le sens transversal, par exemple un tissu chaîne et trame en fils synthétiques polyester qui permet d'obtenir un allongement de l'ordre de 10 % ou légèrement plus dans le sens trame ou une structure équivalente, tel qu'un non tissé par exemple. Dans un tel cas, la liaison entre la couche superficielle étanche et la surface du support textile peut être obtenue soit au moyen d'un seul film synthétique disposé en surface soit, de préférence, en disposant un second film synthétique à l'intérieur du renfort fibreux immédiatement en dessous du tissu chaine et trame de surface. Grâce à une telle structure, il a été constaté d'une part, que les risques de délaminage entre la couche étanche et la structure de base fibreuse étaient pratiquement inexistants, et que, d'autre part, si la mise en place de l'élément tubulaire entraînait un écartement des bords de la structure textile, qu'il n'y avait pas affaiblissement dans la résistance du manchonnage formé après polymérisation de la résine, la bande textile de recouvrement assurant le renfort au niveau de cette zone de jonction. Par ailleurs, après mise sous forme tubulaire, il peut également être envisagé de rapporter au dessus du film étanche, un second élément de renforcement, en forme de bande, fixé à ladite couche étanche. Un tel élément de renforcement peut être constitué par un ruban tissé de manière conventionnelle, c'est-à-dire dont la trame est continue et forme une lisière le long des bords, ledit tissu étant avantageusement en fils aramides, étant emprisonné entre deux films, qui débordent latéralement par rapport aux lisières et qui permettent l'association par thermocollage à la surface de la couche d'étanchéité. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - la figure 1 illustre, de manière schématique et en perspective, la structure générale d'une structure complexe d'un élément de renforcement textile qui permet de réaliser une structure tubulaire utilisable pour la réfection de conduites - la figure 2 est une vue schématique en perspective montrant la manière dont est mis sous forme tubulaire un tel matériau et les éléments de renforcement qu'il comporte au niveau de la zone de jonction conformément à l'invention;; - les figures 3 et 4 sont respectivement des vues en perspective et en coupe transversale selon l'axe YY de la forme d' élément de renfort de la zone de jonction associée au film étanche; - la figure 5 est la représentation sous forme de diagramme d'un exemple concret d'une structure plane permettant de réaliser une structure tubulaire conforme à l'invention. En se reportant aux schémas annexés, et plus particulièrement à la figure 1, le matériau permettant de réaliser un tube conforme à l'invention se compose essentiellement d'un support textile de base désigné par la référence générale (1), et qui est recouvert sur l'une de ses faces par une couche superficielle étanche désignée par la référence générale (2). Le support textile est constitué par un complexe comportant au moins une nappe fibreuse à base de fibres discontinues orientées au hasard les unes par rapport aux autres, et ce sensiblement dans le plan de ladite nappe, associée à des éléments de renfort destinés à lui conférer des caractéristiques mécaniques appropriées tant dans le sens longitudinal que transversal. Comme fibres constituant la ou les nappes fibreuses entrant dans la constitution du complexe, on utilisera tout type de fibres connues telles que fibres de verre, fibres chimiques en général, éventuellement en mélange. Par ailleurs, la nappe fibreuse peut être constituée par l'association de plusieurs couches différentes, tel que par exemple un mat de verre aiguilleté avec un mat de fibres de polyester, polypropylène... Les éléments de renfort associés à cette nappe peuvent être constitués soit de mèches parallèles de filaments de verre et/ou de tissus chaine et trame également à base de mèches de verre. De préférence, la surface du support textile destinée à venir en contact avec la couche superficielle étanche, sera constituée par un tissu chaine et trame, notamment un tissu à base de fils synthétiques apte à s allonger au moins dans le sens trame sous une force de traction. La liaison des éléments nappes fibreuses et éléments de renfort est obtenue selon la technique connue de couture/tricotage (technique Malimo). Cette liaison est réalisée de telle sorte que les chainettes soient orientées dans le sens longitudinal de l'article, ce qui renforce le complexe dans le sens long et de préférence au niveau de la zone comprise entre deux mèches longitudinales consécutives, ce qui évite une surépaisseur. Sur l'une des faces du support textile (1) précité, est rapportée une couche superficielle étanche (2) constituée par un film de matière thermoplastique. Conformément à l'invention, ce film de matière thermoplastique est préalablement réalisé, le film pouvant être à base de polychlorure de vinyle mais de préférence à base de polyéthylène, notamment de polyéthylène basse densité. L'association de ce film (2) est faite avec la structure textile support (1) par collage par l'intermédiaire d'au moins un film synthétique additionnel (3), également à base de matière thermoplastique, qui peut être simplement rapporté contre la surface de la structure fibreuse de base ou maintenu également par les coutures de liaison (4). Lorsque la structure fibreuse comporte en surface un tissu chaine et trame susceptible de pouvoir recevoir un allongement, on utilisera de préférence deux films de liaison, l'un étant intégré à l'intérieur de la structure fibreuse en dessous du tissu chaine et trame, l'autre étant disposé en surface et pouvant être ou non maintenu par les coutures de liaison (4). L'association de la couche superficielle étanche (2) avec la structure fibreuse (1) revêtue du ou des film(s) de liaison (3), est obtenue en portant ce dernier à une température telle que lorsque l'on applique le film étanche (2) contre le support (1), par exemple lors d'une opération de calandrage, on provoque la liaison de la couche superficielle (2) avec le film (3) préchauffé. Si le film (3) associé à la structure fibreuse (1) et qui permet d'assurer la liaison peut être de même nature que la couche étanche superficielle (2), de préférence, il sera à base d'une matière thermoplastique ayant un point de fusion inférieur à celui de la matière constituant ladite couche superficielle. Dans le cas où la couche superficielle (2) est constituée par un film de polyéthylène, le film de liaison (3) peut, soit être également constitué par un film de polyéthylène, soit constitué par un film à base d'un copolyamide ayant un point de fusion de 105"C à 1100C. La structure complexe étant ainsi formée, on réalise un tube en joignant les deux bords latéraux (5,6), tube dont les dimensions sont adaptées en fonction du diamètre des conduites à rénover. La liaison des bords latéraux (5,6) est réalisée par couture (7) au moyen d'un fil de type aramide permettant d'obtenir une très grande résistance. Conformément à l'invention, lors de la mise sous forme tubulaire et avant couture, on dispose, contre la structure fibreuse (1), au niveau de la zone de jonction entre les bords (5,6) une bande textile de recouvrement (20) liée dans sa partie centrale par l'intermédiaire de la couture (7) assurant la jonction des bords. Cette bande fibreuse (20) déborde latéralement de part et d'autre de la zone de jonction. La largeur de cette bande sera fonction du diamètre des tubes à réaliser. Pour des conduites standard, une largeur totale de 10 cm permettant d'avoir un recouvrement de part et d'autre de la zone de jonction de 5 cm, est parfaitement adaptée. La mise sous forme tubulaire étant réalisée, de préférence, on rapporte au dessus de la couture (7) une bande de renforcement (8) solidarisée à la surface de la couche étanche (2). Une telle bande de renforcement peut être constituée par un ruban tissé (9) emprisonné entre deux films (10,11), cesdits films étant soudés latéralement entre eux, les zones de soudure (12,13) débordant par rapport aux lisières du ruban (9). Cet élément de renforcement est solidarisé par thermocollage à la surface de la couche d'étanchéité (2). A titre d'exemple concret, illustré à la figure 5, on réalise une structure conforme à l'invention de la manière suivante. La structure de base fibreuse (1) est constituée par la superposition de cinq couches de matière textile, à savoir un mat de verre (14) pesant 650 g/m2, une âme non tissée (15) constituée par une nappe à base de fibres de polypropylène pesant 250 g/m2, un tissu chaine et trame (16) à base de mèches de verre de 1200 tex, pesant 610 g/m2 et comportant 2,8 mèche/centimètre dans le sens trame et 2,2 mèche/centimètre dans le sens chaine, un second mat (17) pesant également 650 g/m2, recouvert d'un tissu (18) en polyester, pesant 75 g/m2 et réalisé à partir de fils ayant un titre de 1100 dtex, la densité en chaîne étant de 1 fil/centimètre et la densité en trame de 6 fils/centimètre, ce tissu présentant une extensibilité à la traction dans le sens trame de l'ordre de 12 %. L'ensemble des couches est lié par couture/tricotage (technique Malimo) (4) dans le sens de sa longueur. Les coutures sont réalisées à partir d'un fil aramide ayant un titre de 1270 dtex, et ce à raison d'une couture environ tous les 1,6 cm. Le support textile (1) est recouvert de manière connue d'une couche étanche (2) constituée par un film en polyéthylène ayant une épaisseur de 300 microns. La liaison entre ledit film et la surface du complexe textile (1) est obtenue par collage au moyen d'au moins un film (3) de copolyamide/polyéthylène ayant une épaisseur de 50 microns et un point de collage d'environ 105"C. Avantageusement, on utilisera, comme cela est illustré à la figure 5, deux films (3) pour assurer le collage, l'un étant disposé en dessous du tissu (18) et intégré à la structure textile (1), l'autre disposé contre la surface externe du complexe textile (1). Par ailleurs, conformément à l'invention, lors de la réalisation sous forme tubulaire, on rapporte contre le mat de verre (14), de part et d'autre de la zone de liaison (5), une bande fibreuse (20) ayant une largeur de 10 cm et constituée d'un mat de verre pesant 600 grammes/m2, associé à un tissu, cette bande de renfort étant liée par la couture (4) et débordant latéralement de part et d'autre de la zone de jonction. Le tube étant ainsi formé, on rapporte au-dessus de la zone de jonction une bande de renfort (8) telle qu'illustrée aux figures 3 et 4. Cette bande a une largeur de dix centimètres et est constituée par un tissu (9) ayant une largeur de huit centimètres et comportant en chaine 4 fils de 68 tex par cm et comme trame un fil aramide ayant un titre de 1270 dtex. La densité de tissage est de l'ordre de trois trames par centimètres, l'armure étant une armure toile. Cette bande de tissu (9) est emprisonnée entre deux films (11,12) de polyéthylène soudés latéralement entre eux. Ce ruban est rapporté contre la surface du tube par thermosoudage. Un tube ayant une telle structure est particulièrement adapté pour la réfection de conduites et, après mis en place et polymérisation de la résine, permet d'obtenir un manchonnage parfaitement régulier. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui précède, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Structure tubulaire réalisée par couture des bords (5,6) d'une structure complexe plane, constituée par - un support textile (1) comprenant au moins une nappe de fibres discontinues orientées au hasard les unes par rapport aux autres, et ce sensiblement dans le plan de ladite nappe, associée à des éléments de renfort destinés à lui conférer des caractéristiques mécaniques appropriées dans le sens longitudinal et transversal, la liaison entre les différents éléments constituant le renfort textile étant obtenue par couture/tricotage; - une couche superficielle étanche (2) recouvrant l'une des faces du support textile précité, caractérisée en ce que:: - la liaison entre la couche superficielle étanche (2) et la surface du support textile (1), est obtenue par collage par l'intermédiaire d'au moins un film synthétique (3) à base de matière thermoplastique, ayant un point de fusion inférieur à celui de la couche de matière constituant la couche superficielle (2), et dont on provoque la fusion pour qu'il lie intimement la couche superficielle étanche (2) et le renfort textile (1); - lors de la mise sous forme tubulaire, on dispose, contre la structure fibreuse (1), au niveau de la zone de jonction des bords (5,6), une bande textile de recouvrement (20), liée dans sa partie centrale par l'intermédiaire de la couture (4) permettant d'assurer la jonction des bords, ladite bande fibreuse (20) débordant latéralement de part et d'autre de la zone de jonction. 2/ Structure tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film (3) permettant d'assurer le collage entre la structure fibreuse (1) et la couche étanche superficielle (2), est à base d'une matière thermoplastique ayant un point de fusion inférieur à celui de la matière constituant la couche superficielle. 3/ Structure tubulaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le film de liaison thermofusible (3) est constitué par un film de polyéthylène ayant un point de fusion de l'ordre de 1200C. 4/ Structure tubulaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le film de liaison (3) est constitué par un film à base d'un copolyamide ayant un point de fusion de 105"C à llO"C. 5/ Structure tubulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la bande de renfort textile (20) disposée le long de la zone de liaison est constituée par une nappe fibreuse constituée d'une nappe de fibres discontinues associée à un élément de renfort tel qu'un tissu. 6/ Structure tubulaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le support textile (1) comporte, sur sa face externe située du côté de la couche étanche (2), une nappe textile (18) apte à s allonger au moins dans le sens transversal. 7/ Structure tubulaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que la nappe textile (18) est constituée par un tissu chaine et trame en fils synthétiques, polyester notamment, permettant d'obtenir un allongement de l'ordre de 10 % ou légèrement plus dans le sens trame. 8/ Structure tubulaire selon l'une des revendication 1 à 7, caractérisée en ce que la liaison entre la couche superficielle étanche (2) et la surface du support textile (1) est obtenue par l'intermédiaire d'un seul film synthétique (3) disposé entre la couche superficielle étanche (2) et la surface externe du support textile (1). 9/ Structure tubulaire selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la liaison entre la couche superficielle étanche (2) et la surface du support textile (1) est obtenue par l'intermédiaire de deux films synthétiques (3) à base de matière thermoplastique, l'un disposé entre la couche superficielle étanche (2) et la surface du support textile (1), l'autre étant disposé à l'intérieur du support textile immédiatement en dessous de la nappe textile (18) de surface.