Brevet FR2746122A1 — publié le 19970919

FOURREAU DE MASQUAGE POUR ELECTRODE D'ELECTROINJECTION La présente invention concerne la technique de la consolidation et de l'imperméabilisation des sols, en particulier des sols argileux, par électroinjection de produits tels que les silicates de sodium et analogues. On rappelle, sans avoir besoin d'entrer dans le détail, que le principe de cette technique est basé sur le fait que le silicate injecté remplace l'eau du sol éliminée par électro-osmose et électromigration, se polymérise et devient solide, sa progression dans le sol s'effectuant en principe horizontalement, selon un front idéalement vertical, entre au moins une anode et une cathode mises sous une tension de l'ordre de la centaine de volts et enfoncées verticalement dans le sol selon la hauteur de traitement souhaitée. On injecte pour ce faire la solution de silicate dans le puits d'une électrode (anode), et l'eau du sol est récupérée dans l'autre électrode (cathode). Le PH est régulé au niveau des deux électrodes par ajout d'acide ou de base dans le circuit. Toute injection de silicates doit être homogène pour avoir une efficacité optimale. Dans la pratique, on peut assister à un manque d'homogénéité important, dû aux différences dans les caractéristiques des couches successives du sol, à savoir leur nature quant à la minéralogie, la perméabilité ou la conductivité électrique, ou encore leur état quant à leur teneur en eau ou leur compacité. Ces différences peuvent favoriser ou retarder la progression horizontale du front de silicate dans ces couches, d'une électrode à l'autre. Cette hétérogénéité se manifeste de façon particulièrement néfaste au moment où le silicate de sodium parvient sur une électrode seulement sur une faible partie de sa hauteur, ce qui provoque sa cristallisation et pratiquement l'arrêt du phénomène. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de procurer des moyens permettant de rendre plus homogène la répartition dans le sol du produit ainsi dispersé par électroinjection entre les électrodes d'au moins une paire d'électrodes comportant une anode et une cathode. A cet effet, l'invention concerne un fourreau de masquage pour électrode d'électroinjection, cette électrode étant normalement entourée d'un tube crépiné ou analogue constituant un puits d'injection ou d'extraction d'eau (ou de silicates), caractérisé en ce qu'il comporte d'une part un tube rigide propre à être engagé sur l'électrode, ellemême enfoncée dans le sol, entre cette électrode et ledit puits, et d'autre part une enveloppe tubulaire gonflable entourant ledit tube rigide et reliée par ses extrémités aux extrémités du tube de sorte à constituer autour dudit tube une chambre à air dilatable étanche propre à s'appliquer par sa paroi latérale contre la portion correspondante dudit puits. Grâce à cette disposition, on comprend que l'on pourra maîtriser les cheminements préférentiels de la progression du silicate entre les deux électrodes associées: si l'on s'aperçoit d'une progression trop importante à un certain niveau, on fera descendre un fourreau sur chacune des électrodes, et on l'arrêtera au niveau en question. Il suffira alors de gonfler l'enveloppe, ce qui bloquera le fourreau à cette hauteur dans le puits et permettra de neutraliser l'électrode sur la hauteur du fourreau, ceci pendant le temps nécessaire pour que le silicate rattrape la partie en avance du front, au-dessus et au-dessous du niveau considéré. Ensuite de quoi on pourra dégonfler l'enveloppe, extraire le fourreau, continuer à surveiller la progression du front de silicate et remettre en place le fourreau au niveau voulu sur les électrodes, si l'on constate à ce niveau une nouvelle progression horizontale du front, plus rapide qu'aux autres niveaux. Selon des dispositions complémentaires de l'invention, ledit tube porte à ses deux extrémités un anneau rigide sur la surface extérieure duquel est fixée l'extrémité correspondante de ladite enveloppe, et dans le cas d'une électrode d'électroinjection enfoncée verticalement dans le sol, l'anneau rigide supérieur est traversé d'un tube relié à une valve de gonflage. L'anneau rigide supérieur peut aussi être relié à un système de guidage sur l'électrode, ce système pouvant faire appel à des élingues ou analogues. Avantageusement encore, on peut prévoir que lesdits anneaux sont en PVC, de même que ledit tube, et en ce que les extrémités respectives de ladite enveloppe sont collées sur ces anneaux. Dans les dessins ci-annexés à titre d'exemples - la figure 1 représente schématiquement en coupe axiale un fourreau conforme à la présente invention mis en place sur une électrode mais avant gonflage de l'enveloppe; - la figure 2 montre schématiquement la coupe verticale d'un sol en cours de traitement avant mise en place des fourreaux, par exemple au cours du 5ème jour d'électroinjection ; et - les figures 3 à 5 sont des vues semblables à la précédente montrant la progression du front de silicate de sodium respectivement au cours des 7ème, 8ème et 9ème jours d'électroinjection, après mise en place des fourreaux conformes à l'invention. A la figure 1, l'électrode, ici une anode, a été référencée 1 ; elle est entourée d'un tube crépiné 2 formant puits d'injection pour l'électrolyte. Le fourreau conforme à l'invention comporte un tube 3 en PVC propre à être engagé sur l'électrode et aux extrémités duquel sont fixés des anneaux également en PVC rigide 6. Une enveloppe gonflable 4, par exemple en caoutchouc, est fixée par ses extrémités sur les anneaux 6, par exemple par collage ou à l'aide de colliers, de sorte qu'une chambre annulaire étanche 5 soit ainsi constituée autour du tube 3, dans l'espace annulaire ménagé entre ce tube et le puits d'injection 2. Enfin, un tube 7 à valve de gonflage traverse l'anneau 6 supérieur, ce qui permet le gonflage de la chambre 5 à l'air comprimé. Comme déjà indiqué plus haut, si l'on souhaite ralentir la progression horizontale du silicate de sodium entre deux électrodes à un niveau donné, il suffit de faire descendre un tel fourreau à l'état dégonflé autour de chaque électrode (grâce à des élingues ou analogues 8), jusqu'à ce que le fourreau atteigne le niveau considéré, puis de gonfler la chambre à air 5 par le tube à valve 7, ceci suffisamment pour que l'enveloppe gonflable s'applique de façon étanche sur la hauteur correspondante du tube crépiné 2, comme indiqué par le trait mixte 4'. L'électrode est alors complètement neutralisée sur cette hauteur d'enveloppe, et l'on peut ainsi ralentir la progression horizontale du front de silicate pendant la durée souhaitée, au niveau intéressé. La figure 2 montre par exemple une progression horizontale du front Fs de silicate plus rapide dans des couches de montmorillonite M que dans des couches de kaolin K, entre les électrodes d'électroinjection A et C, S représentant une couche intermédiaire de sable. Ceci étant constaté, on engage les fourreaux f de l'invention, conformes par exemple au mode de réalisation de la figure 1, sur les électrodes A et C, et l'on gonfle les enveloppes 4 pour bloquer les fourreaux f au niveau indiqué sur la figure 3. Au bout de deux jours, on constate que le front inférieur Fi de silicate a progressé, tandis que le front supérieur Fs a été pratiquement stoppé. Même constat le jour suivant (figure 4). Enfin, le jour encore suivant (figure 5) on constate que le front inférieur Fi de silicate a totalement rattrapé le front supérieur Fs, les fourreaux f étant toujours en place au même niveau. On voit que l'on obtient ainsi un contrôle parfait de la progression des fronts F5 et Fi et que l'on pourra assurer leur arrivée sur la cathode pratiquement en même temps, ce qui garantit une homogénéité optimale de l'électroinjection, et par suite de la résistance et de l'imperméabilisation du sol traité entre les électrodes. REVENDICATIONS 1. Fourreau de masquage pour électrode d'électroinjection, cette électrode étant normalement entourée d'un tube crépiné ou analogue constituant un puits d'injection ou d'extraction de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part un tube rigide (3) propre à être engagé sur l'électrode (1), elle-même enfoncée dans le sol, entre cette électrode et ledit puits (2), et d'autre part une enveloppe tubulaire gonflable (4) entourant ledit tube rigide (3) et reliée par ses extrémités aux extrémités du tube (3) de sorte à constituer autour dudit tube une chambre à air dilatable étanche (5) propre à s'appliquer par sa paroi latérale (4') contre la portion correspondante dudit puits (2). 2. Fourreau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube (3) porte à ses deux extrémités un anneau rigide (6) sur la surface extérieure duquel est fixée l'extrémité correspondante de ladite enveloppe (4). 3. Fourreau selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas d'une électrode d'électroinjection (1) enfoncée verticalement dans le sol, l'anneau rigide (6) supérieur est traversé d'un tube (7) relié à une valve de gonflage. 4. Fourreau selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'anneau rigide (6) supérieur est relié à un système de guidage (8) sur l'électrode (1). 5. Fourreau selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits anneaux (6) sont en PVC, de même que ledit tube (3), et en ce que les extrémités respectives de ladite enveloppe (4) sont collées sur ces anneaux (6).