Brevet FR2767897A1 — publié le 19990305

La présente invention concerne une aiguille destinée à l'aiguillage et au tirage de câbles de télécommunications dans des conduites et, notamment, de câbles de fibres optiques et de micro-tubes de fibres optiques. Elle concerne également l'aiguillage et le tirage de profilés de cloisonnement, tels que celui décrit dans la demande de brevet français n" 96 03482 déposée le 15.03.96 par la présente demanderesse et intitulée "Dispositif d'aiguillage et de séparation d'une conduite déjà occupée par des câbles et pousseur mécanique de mise en oeuvre". Dans la présente invention, les conduites peuvent aussi entre ou non déjà occupées par des câbles de télécommunications. Dans l'infrastructure génie civil des réseaux de distribution de câbles de la demanderesse, les conduites, telles que celles qui comprennent une pluralité de tubes ou d'alvéoles, dans lesquelles sont installés les câbles des réseaux actuels de télécommunications, appelés dans la suite "câbles cuivre", ou les câbles à fibres optiques pour les réseaux de télédistribution, appelés dans la suite "câbles optiques", sont de plus en plus saturées au fil des extensions des réseaux. Pour différentes raisons, il devient indispensable, pour le déploiement de la fibre optique dans la boucle locale, d'utiliser au maximum les possibilités de l'infrastructure existante. En effet, les coûts de travaux de génie civil, notamment en site urbain, rendent inconcevables des projets d'une ampleur comparable à celle que l'on a connue lors des deux précédentes décennies. La règle qui prévalait d'introduire un câble unique par alvéole de conduite évolue de façon à pouvoir utiliser l'espace restant libre dans chaque alvéole de conduite. Il doit être entendu que le réseau national de distribution est répertorié, ce qui implique, entre autres, que l'état de remplissage des conduites du réseau est lui-méme répertorié. Dans une conduite vide (dans la suite on désignera ainsi une alvéole), on sait procéder à l'aiguillage pneumatiquement, c'est-à-dire passer un filin permettant le tirage du câble au moyen d'un furet, ou piston étanche, ajusté au diamètre de la conduite. Ce n'est plus possible dans une conduite déjà occupée. Dans ce cas, on utilise généralement des aiguilles en fibres de verre qu'on introduit dans les conduites occupées en les poussant manuellement. Ces aiguilles ont un diamètre relativement important, d'environ 20 mm, et sont composées d'éléments de 1,50 m de longueur, qui sont vissés les uns au bout des autres de façon à constituer la longueur nécessaire à l'aiguillage de la section de conduite considérée. Les longueurs reconstituées sont généralement limitées à environ 50 m. Telle qu'elle est pratiquée aujourd'hui, l'opération est longue, pénible et n'est pas toujours remplie de succès car elle dépend en grande partie de l'espace qui reste disponible dans la conduite et du frottement de l'aiguille sur les câbles déjà en place. Dans le cadre de l'adduction d'immeuble, des techniques de pose ont été développées permettant d'aiguiller des conduites sur une longueur d'environ 150 m. Pour installer des réseaux de type FTTB, FTTC ou FTTH, il est indispensable de pouvoir aiguiller des longueurs de conduites pouvant aller jusqu'à 300 m, mais les aiguilles existantes ne conviennent pas, en pratique, pour aiguiller de telles longueurs, comme on va le voir ci-après. Les aiguilles qui sont actuellement disponibles sont de deux types: - les aiguilles composées d'éléments d'environ 1,5 m assemblés les uns aux autres pour former un tronçon, chaque élément étant constitué d'un tube en matière thermoplastique, à faible coefficient de frottement et d'un diamètre extérieur d'environ 20 mm, et des systèmes d'assemblage étant montés aux extrémités des tubes pour assembler les éléments, et - les aiguilles de grandes longueurs réalisées par pultrusion d'un barreau de fibre de verre, qui peut être guipé pour augmenter la résistance à la flexion de l'aiguille en retardant le délaminage des différentes couches qui la composent, une gaine en thermoplastique peu frottant étant généralement extrudée par dessus. On rappelle que le procédé de fabrication de profilés en composites par pultrusion est un procédé bien connu qui fait, par exemple, l'objet du chapitre A 3730 dans les ouvrages techniques de référence techniques de l'Ingénieur" (1996). Les aiguilles actuelles sont introduites dans les conduites par poussage manuel ou assisté d'un pousseur électrique. Cette technique est utilisée actuellement pour des longueurs de 150 m. Lors de cette opération, la longueur aiguillée est limitée par un effort maximal de poussage qui est lié à la rigidité de l'aiguille et au-delà duquel l'aiguille se met à flamber. Ce phénomène se matérialise par la mise en hélice de l'aiguille dans la conduite. L'effort de poussage est dû au coefficient de frottement entre la surface interne de la conduite et l'aiguille; il est directement proportionnel au poids linéique de l'aiguille. A rigidité et coefficient de frottement équivalents, une aiguille plus légère permet d'augmenter la longueur aiguillée. Dans le but de diminuer le coefficient de frottement, on sait déjà employer un lubrifiant qui est introduit à l'extrémité amont de la conduite et à travers lequel passe l'aiguille, avec pour résultat qu'une fine pellicule de lubrifiant se dépose sur l'aiguille. Les inconvénients de cette méthode sont les suivants: on ne peut maîtriser la répartition uniforme du lubrifiant; il faut une grande quantité de lubrifiant pour obtenir de bons résultats; il résulte de cette opération une souillure de toute la longueur de l'aiguille; quand on retire l'aiguille la surface de celle-ci est recouverte de lubrifiant qui s'accumule éventuellement dans les chenilles du pousseur en rendant ce dernier inefficace. Un objet de l'invention consiste à prévoir une aiguille en matériaux composites fabriquée par pultrusion comme les aiguilles longues décrites ci-dessus mais relativement plus légère, et à prévoir l'utilisation d'un lubrifiant dans des conditions complètement différentes de celles mentionnées ci-dessus, en évitant les inconvénients indiqués, souillure, difficulté de fonctionnement du pousseur, etc. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu une aiguille creuse à l'intérieur de laquelle peut circuler un lubrifiant fluide, l'extrémité arrière de l'aiguille pouvant être reliée à un réservoir de lubrifiant et l'extrémité avant pouvant être munie soit d'un embout amovible fermé lors de l'opération d'aiguillage (quand l'aiguille avance dans la conduite), soit d'un embout de lubrification lors de l'opération de tirage, l'aiguille creuse fonctionnant comme un tuyau et l'embout de lubrification assurant la diffusion du lubrifiant immédiatement devant l'extrémité tirée du câble ou d'une languette de séparation. Suivant une caractéristique de la présente invention, l'aiguille creuse a une structure tubulaire qui se compose d'un tube en matériau composite, d'une gaine externe et d'un tube de revêtement interne d'étanchéité. Suivant une autre caractéristique, ladite structure est réalisée par pultrusion d'un composite fibre de verre/matrice époxy sur un tube en matière thermoplastique qui devient le tube de revêtement interne d'étanchéité, l'ensemble étant ensuite revêtu extérieurement d'une gaine à faible coefficient de frottement. Suivant une autre caractéristique, le tube de revêtement étanche est en poly(butylène téréphtalate) ou PBT. Suivant une autre caractéristique, la gaine est en polyéthyléne haute densité ou PE-HD, matière thermoplastique présentant un faible coefficient. Le tube composite fabriqué par pultrusion permet, d'une part, de diminuer le poids linéique de l'aiguille sans perte de rigidité significative et le tube en PBT permet, d'autre part, de pouvoir faire passer dans l'aiguille un lubrifiant fluide sous pression, la liaison solide entre les deux tubes et l'étanchéité étant garanties par le procédé de fabrication par pultrusion. Le montage d'un embout de lubrification sur l'extrémité avant de l'aiguille, lors de l'opération de tirage, permet de lubrifier l'espace qui précède le câble tiré sans que l'aiguille soit souillée. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique de la coupe verticale d'une conduite enterrée, destinée à illustrer l'opération d'aiguillage suivie de l'opération de tirage d'un câble entre deux chambres de raccordement, la Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'une aiguille creuse de l'invention, dont l'extrémité arrière a été montrée munie d'un raccord d'alimentation en lubrifiant et dont l'extrémité avant a été montrée munie d'un embout de diffusion de lubrifiant, la Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'un embout avant fermé que l'on monte à l'extrémité avant de l'aiguille de la Fig. 1 lors de l'opération d'aiguillage, et la Fig. 4 est une vue en coupe longitudinale d'un embout avant fermé de la Fig. 3, muni à l'avant d'une petite aiguille pleine souple. Dans la coupe verticale de la Fig. 1, on a représenté schématiquement une conduite 1, généralement cylindrique et enterrée entre deux chambres de raccordement 2 et 3. Dans la réalité, on utilise des conduites à plusieurs alvéoles, mais pour des raisons de simplicité de la description, on n'a représentée qu'une conduite unique 1, ce qui ne limite pas la portée de l'invention. De part et d'autre des chambres 2 et 3, distantes par exemple de 300 m, d'autres conduites prolongent la conduite 1. L'ensemble de ces conduites est déjà partiellement occupé par des câbles, tels que 4 et 5. On désire tirer dans la conduite 1 un nouveau câble 6 qui apparaît à l'entrée de la chambre 3. Pour réaliser cette opération, il est nécessaire d'introduire dans la conduite 1, à partir de la chambre 2, une aiguille 7 que l'on pousse jusqu'à ce que son extrémité avant 8 parvienne à la chambre 3; à titre d'information le diamètre de la conduite 1 est de l'ordre de 5 cm. On a alors réalisé l'opération d'aiguillage. On tire ensuite l'aiguille 7 au bout de laquelle on a accroché l'extrémité du câble 6, à travers la chambre 2. On a alors réalisé l'opération de tirage du câble jusqu'à la chambre 2. L'aiguille 7 de l'invention, représentée en coupe longitudinale à la Fig. 2, se compose d'un tube rigide 9, d'un tube étanche interne 10 et d'une gaine externe 11. La matière du tube rigide 9 est un composite fibre de verre/matrice époxy, celle du tube étanche 10 est une matière thermoplastique comme, par exemple, du poly(butylène téréphtalate) ou PBT, et celle de la gaine 11 est une matière thermoplastique comme, par exemple, du polyéthylène haute densité ou PE-HD. Suivant l'invention, le tube 9 de l'aiguille de la Fig. 2 est fabriqué par pultrusion du composite sur le tube 10 en matière thermoplastique. La structure tubulaire ainsi obtenue est ensuite revêtue d'une gaine ll en PE-HD, matière thermoplastique qui présente un faible coefficient de frottement. A titre d'exemple, les dimensions du tube 9 sont: diamètre extérieur, 9 mm, diamètre intérieur, 7 mm. La structure tubulaire complète possède, d'une part, une rigidité suffisante pour pouvoir, compte tenu de son faible poids linéique et de son faible coefficient de frottement, être aiguillée sur une longueur supérieure à 300 m et, d'autre part, une souplesse suffisante pour pouvoir être lovée sur un touret de 1,5 m de diamètre, dont on va voir l'intérêt ci-après. Sur l'extrémité arrière de l'aiguille 7, Fig. 2, est monté un raccord 12 d'alimentation en lubrifiant qui comporte un cylindre creux 13 de diamètre externe d, qui est partiellement fileté, pour être vissé dans l'extrémité arrière du tube 10, et une douille 14 dont le fond épais est percé d'un trou 15 de diamètre d de façon que la douille 14 puisse coulisser sur la surface lisse du cylindre 13 et dont la paroi latérale 16 est taraudée pour être vissée sur l'extrémité arrière de la gaine 11. Sur la partie lisse du cylindre 13, au-delà de la douille 14, se monte, classiquement à l'aide d'une bague 17, un tuyau souple 18 relié à une réserve de lubrifiant. Sur l'extrémité avant de l'aiguille 7, Fig. 2, est monté un embout 19 de diffusion de lubrifiant, que l'on utilise lors de l'opération de tirage, qui comporte un cylindre creux 20 de diamètre d', qui est partiellement fileté d'un côté, pour être vissé dans l'extrémité avant du tube 10, et partiellement fileté de l'autre côté pour qu'on puisse y visser une buse de diffusion 21, et une douille 22 dont le fond épais est percé d'un trou 23 de diamètre d de façon que la douille 22 puisse coulisser sur la surface lisse du cylindre 20 entre les deux filetages, et dont la paroi latérale 24 est taraudée pour être vissée sur l'extrémité avant de la gaine 11. L'embout 25 de la Fig. 3 est un embout fermé, que l'on utilise lors de l'opération d'aiguillage, qui est monté sur l'extrémité avant de l'aiguille 7 et qui comporte un cylindre plein 26 qui est partiellement fileté pour être vissé dans l'extrémité avant du tube 10 et une douille 27 qui peut coulisser sur la surface lisse du cylindre plein 26 et dont la paroi latérale 28 est taraudée pour être vissée sur l'extrémité avant de la gaine 11. L'embout 29 de la Fig. 4 est aussi un embout fermé que l'on utilise lors d'une opération d'aiguillage quand la conduite est sinueuse. L'embout 29 possède la même structure que l'embout 25, Fig. 3, sauf que l'avant du cylindre 26 est muni d'une petite aiguille pleine 30. L'aiguille 30, à l'avant de l'embout 29, est relativement fine et souple, et peut avoir une longueur de l'ordre du mètre. Elle se courbe suffisamment dans les virages de la conduite et entraîne l'aiguille 7 qui peut prendre des virages dont le rayon de courbure peut descendre jusqu'à 1,5 m environ. L'aiguille 30 présente l'intérêt d'avoir un très faible coefficient de frottement si on le compare à celui de l'avant plus ou moins anguleux de l'embout 25 à l'amorce d'un virage. L'extrémité avant de l'aiguille 30 peut être pourvue d'une boule, telle que 31, pour encore améliorer le coefficient de frottement. Revenant à la Fig. 1, on a représenté l'arrière de l'aiguille 7 enroulée sur un touret 32. L'axe du touret 32 peut être pourvu d'un joint tournant permettant l'alimentation en lubrifiant quelle que soit l'état d'enroulement de l'aiguille 7, un raccord de sortie reliant le joint tournant à l'extrémité arrière de l'aiguille. Cette disposition permet de disposer, à côté du touret 32, un compresseur, non montré, pour mettre le lubrifiant sous pression. A titre indicatif, on a trouvé au cours de tests que la résistance à l'écrasement de l'aiguille mentionnée ci-dessus était avant rupture de 40 kg/cm2. Comme lubrifiant, on obtenu des résultats satisfaisants en utilisant de l'eau savonneuse. Revendications 1) Aiguille destinée à l'aiguillage et au tirage de câbles ou accessoires dans une conduite caractérisée en ce qu'elle est creuse et qu'à l'intérieur de l'aiguille (7) peut circuler un lubrifiant fluide, l'extrémité arrière de l'aiguille pouvant être reliée à un réservoir de lubrifiant et l'extrémité avant pouvant être munie soit d'un embout amovible fermé (25) lors de l'opération d'aiguillage (quand l'aiguille avance dans la conduite), soit d'un embout de lubrification (19) lors de l'opération de tirage, l'aiguille creuse fonctionnant comme un tuyau et l'embout de lubrification (19) assurant la diffusion du lubrifiant immédiatement devant l'extrémité tirée du câble ou d'une languette de séparation. 2) Aiguille creuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a une structure tubulaire qui se compose d'un tube (9) en matériau composite, d'une gaine externe (11) et d'un tube de revêtement interne (10) d'étanchéité. 3) Aiguille creuse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ladite structure est réalisée par pultrusion d'un composite fibre de verre/matrice époxy sur un tube (10) en matière thermoplastique qui devient le tube de revêtement interne d'étanchéité, l'ensemble étant ensuite revêtu extérieurement d'une gaine (11) à faible coefficient de frottement. 4) Aiguille creuse suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le tube de revêtement étanche (10) est en poly(butylène téréphtalate) ou PBT. 5) Aiguille creuse suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la gaine (11) est en polyéthyléne haute densité ou PE-HD, matière thermoplastique présentant un faible coefficient.