Brevet FR2796721A1 — publié le 20010126

La présente invention se rapporte à un disposi tif de détermination de la perméabilité à l'eau d'un maté riau constitutif de la paroi d'une conduite. Une application particulièrement intéressante d'un tel dispositif est la détermination de la perméabilité à l'eau d'un parement courant d'une conduite enterrée, c'est à dire la zone de la conduite située entre le piédroit et le radier, ou de jonctions entre les éléments constitu tifs de la conduite , ou encore d'une reprise de bétonnage ou d'une fissure, afin d'évaluer la qualité de l'étanchéité de la conduite. Une technique largement répandue pour une telle application consiste à obturer une portion de la conduite, à injecter de l'eau dans la zone de la conduite obturée et à mesurer la quantité d'eau s'infiltrant à travers le maté riau. On conçoit qu'une telle technique est relative ment peu aisée à mettre en oeuvre dans de grands ouvrages dans la mesure où elle nécessite une préparation préalable de la conduite et de remplir entièrement toute la portion de conduite à examiner. Le but de l'invention est de palier cet inconvé nient. Elle a donc pour objet un dispositif de détermi nation de la perméabilité à l'eau d'un matériau constitutif de la paroi ou d'une partie de paroi d'une conduite, carac térisé en ce qu'il comporte une chambre ouverte destinée à être appliquée contre la paroi et qui est dotée de moyens de maintien de l'ouverture de la chambre contre la paroi, des moyens d'alimentation de la chambre en eau et des moyens de mesure de la quantité d'eau s'infiltrant à travers le maté riau. Le dispositif conforme à l'invention peut en ou tre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivan tes, prises isolément selon toutes les combinaisons techni quement possibles : - les moyens d'alimentation de la chambre com portent un réservoir d'eau pressurisé raccordé à la chambre, les moyens de mesure comportant un flotteur disposé dans le réservoir et un capteur de détection de la position du flot teur dans le réservoir ; - le réservoir d'eau est raccordé à une enceinte close pressurisée en vue de la mise sous pression du réser voir; - l'enceinte close est dotée d'une soupape de raccordement d'une pompe manuelle de mise sous pression de l'enceinte, le dispositif comportant des moyens de réglage de la pression régnant dans le réservoir ; - le réservoir d'eau a une forme cylindrique de section en coupe transversale ayant une section d'environ JOCM2; - le réservoir d'eau est raccordé à une conduite dotée d'une soupape de raccordement d'un récipient de rem plissage du réservoir ; - les moyens d'alimentation de la chambre et les moyens de mesure de la quantité d'eau s'infiltrant vers le matériau sont disposés sur un support commun, la chambre étant connectée aux moyens d'alimentation par un raccord flexible ; _ les moyens de maintien de la chambre contre la paroi comportent une canne adaptée pour prendre appui contre une zone de la paroi sensiblement opposée à la zone contre laquelle vient s'appliquer la chambre pour le maintien contre la paroi ; - la canne est une canne articulée dont la zone d'articulation et dont l'extrémité libre délimitent des sur faces d'appui contre la paroi de la conduite ; - il comporte en outre des moyens de mesure de la température de l'eau dans la chambre ; - la chambre a une forme cylindrique de section en coupe transversale ronde ou oblongue. D'autres caractéristiques et avantages ressorti ront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés sur les quels : - - la Fig. 1 représente un dispositif conforme à l'invention installé dans une conduite pour la détermination de la perméabilité d'un parement courant ; - la Fig. 2 montre le dispositif de la Fig. 1 pour la détermination de la perméabilité d'une conduite au niveau de la jonction piédroit-radier ; - la Fig. 3 est une vue schématique illustrant la constitution du dispositif des Figs. 1 et 2 ; et - la Fig. 4 est une courbe montrant un exemple de résultat obtenu au moyen d'un dispositif conforme à l'in vention. Sur les Figs. 1 à 3, on a représenté un disposi tif de détermination de la perméabilité à l'eau d'un maté riau constitutif de la paroi d'une conduite, désigné par la référence numérique générale 10. Par exemple, comme cela est visible sur la Fig. 1, il permet de déterminer localement la perméabilité d'un parement courant de la conduite ou, comme cela est visible sur la Fig. 2, de mesurer la perméabilité de la paroi au ni veau de la jonction entre le piédroit et le radier. En se référant en particulier à la Fig. 3, on voit que le dispositif 10 comporte une chambre 12 dotée de moyens 14 pour permettre de la maintenir appliquée contre la paroi de la conduite, et un équipage 16 portant des moyens 18 d'alimentation de la chambre 12 en eau et des moyens 20 de mesure de la quantité d'eau s'infiltrant dans le matériau constitutif de la paroi. La chambre 12 comporte une grande face ouverte venant se plaquer contre la paroi et une grande face opposée fermée. Les moyens 14 de maintien de la chambre 12 contre la paroi de la conduite sont constitués par une canne 14 solidaire, par l'une de ses extrémités, de la chambre 12 et destinée à venir prendre appui contre une zone de la pa- roi sensiblement opposée à la zone recevant la chambre, pour maintenir cette dernière appliquée contre la paroi. Un joint d'étanchéité 22 est porté par la tran che de la chambre 12 pour réaliser une jonction étanche en tre la chambre et la paroi. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Fig. 1, pour la détermination de l'étanchéité du parement courant, la canne 14 est réalisée en une seule partie, sous la forme d'une tige rectiligne de longueur réglable. En variante, comme cela est visible sur la Fig. 2, pour la mesure de la perméabilité de la jonction entre le pied 3 et le radier, au niveau duquel la largeur de la conduite est insuffisante pour l'insertion de la canne 14, celle-ci est réalisée en deux parties articulées 14-a et 14 b, également de longueur réglable, de sorte que la zone d'articulation 14-c et l'extrémité libre 14-d de la canne délimitent des surfaces d'appui contre la paroi de la conduite pour maintenir la chambre 12 contre cette dernière. L'équipage 16, quand à lui, comporte un support 24 portant les moyens 18 d'alimentation de la chambre 12 en eau et les moyens 20 de mesure de la quantité d'eau s'infil trant à travers le matériau. Les moyens 18 d'alimentation comportent, princi palement, un réservoir d'eau 26 pressurisé, par exemple à une pression de 0,4 bars afin d'éviter une contraction du matériau de la paroi. Le réservoir 26 se présente sous la forme d'une colonne cylindrique dressée verticalement à partir du sup port 24 et munie, en partie inférieure, d'un raccord en T 28 sur lequel vient se raccorder un conduit flexible 30 pour le remplissage de la chambre 22 et une soupape 32 pour le rac cordement d'un récipient 34 de remplissage du réservoir. Par ailleurs, pour la mise sous pression du ré servoir 26, celui-ci est raccordé à une enceinte close 36 équipée d'une soupape 38 de mise sous pression adaptée pour recevoir une pompe manuelle, de type "pompe à vélo" de ma- nière à la mettre sous pression à une pression comprise en viron entre 3 et 4 bars. Un manomètre 40 et un robinet de réglage 42 sont placés dans le circuit de raccordement de l'enceinte 36 et du réservoir 26 pour, respectivement, vérifier la pression dans l'enceinte 36 et régler la pression dans le réservoir d'eau 26. Les moyens de mesure de la quantité d'eau infil trée à travers le matériau comportent un flotteur 44 placé dans le réservoir 26 et un capteur 46, par exemple de type magnétostrictif, de type classique, capable de détecter la position du flotteur 44 dans le réservoir 26. Le capteur 46 est disposé dans une cellule d'ac quisition de données 48 assurant un traitement des signaux délivrés par le capteur 46 pour les afficher sur un écran 50 indiquant le volume d'eau présent en temps réel dans le ré servoir 26. Par ailleurs, la cellule d'acquisition de don nées 48 est raccordée à un capteur 52 de mesure de la tempé rature de l'eau remplissant le réservoir 26, la température étant affichée en temps réel sur un écran 54 correspondant. On notera que le dispositif qui vient d'être dé- crit est complété par des soupapes de purge d'air, telles que 56, équipant le réservoir 26 et la chambre 22, cette dernière étant en outre équipée d'un manomètre 58 de mesure de la pression régnant dans l'enceinte de la chambre 12. Pour procéder à la détermination de l'impermea- bilité à l'eau de la paroi d'une conduite, il convient de raccorder le récipient 34 à la soupape 32 pour remplir le réservoir 26, de mettre l'enceinte 36 sous pression, d'ap pliquer la chambre 12 contre la paroi de la conduite à ana lyser en utilisant la canne de maintien 14 et de régler la pression dans le réservoir 26 en utilisant le robinet 42 de réglage. Il convient ensuite de relever, à partir des in dications affichées sur les écrans 50 et 54, la variation du volume dans le réservoir 26 en fonction du temps ainsi que la température de 1 ' eau dans le réservoir, qui corres pond sensiblement à celle de l'eau remplissant la chambre 12. Après relevé des mesures, on applique une for mule de correction de type classique pour ramener les va leurs mesurées à des valeurs correspondant à une température de 200C. on obtient alors une courbe, visible sur la Fig. 4, indiquant la variation du volume dans le réservoir 26 en fonction du temps, pour une température de 200C. on procède enfin à un calcul, par régression li néaire du débit exfiltré par unité de surface. Dans l'exemple représenté, qui correspond à l'analyse d'un matériau constitué de béton de sable d'une épaisseur de 30mm avec une chambre 12 de surface égale à 20OCM2, avec une pression d'eau égale à 0,05 bars, le débit surfatique exfiltré est égal à 0,024 10-' m/S. On notera que, de préférence, le réservoir 26 présente une section en coupe transversale ayant une surface égale à environ JOCM2. Ainsi, une variation de imm. du niveau de l'eau correspond à une variation de volume d'environ icm'. Dès lors, même en cas de défaut de fonctionnement des moyens de mesure, il est possible de relever aisément la va riation du volume d'eau dans la chambre 26 en relevant sim plement la variation de hauteur d'eau dans cette dernière. On notera enfin que, alors que la chambre 12 présente, de préférence, une forme cylindrique à base ronde, cette chambre peut adopter différentes configurations en fonction de la structure à analyser. En particulier, pour la détermination de la perméabilité de l'eau d'une paroi com portant une fissure, la chambre comporte une forme oblongue de manière à ce qu'elle puisse recouvrir la totalité de la fissure tout en conservant un volume réduit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détermination de la perméabili té à l'eau d'un matériau constitutif de la paroi ou d'une partie de paroi d'une conduite, caractérisé en ce qu'il com porte une chambre (12) ouverte destinée à être appliquée contre la paroi et qui est dotée de moyens de maintien (14) de l'ouverture de la chambre contre la paroi, des moyens (18) d'alimentation de la chambre (12) en eau et des moyens (44, 46) de mesure de la quantité d'eau s'infiltrant à tra vers le matériau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté risé en ce que les moyens (18) d'alimentation de la chambre comportent un réservoir d'eau (26) pressurisé raccordé à la chambre (12), et en ce que les moyens de mesure comportent un flotteur (44) disposé dans le réservoir et un capteur (46) de détection de la position du flotteur (44) dans le réservoir (26). 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté risé en ce que le réservoir d'eau (26) est raccordé à une enceinte close (36) pressurisée en vue de la mise sous pres sion du réservoir (26). 4. Dispositif selon la revendication 3, caracté risé en ce que l'enceinte close (36) est dotée d'une soupape (38) de raccordement d'une pompe manuelle de mise sous pres sion de l'enceinte et en ce qu'il comporte des moyens (42) de réglage de la pression régnant dans le réservoir (26). 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 2 à 4, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (26) à une forme cylindrique de section en coupe transver sale ayant une surface d'environ locm2. 6. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 2 à 5, caractérisé en ce que le réservoir deau est doté d'une soupape (32) de raccordement d'un récipient (34) de remplissage du réservoir. 7. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'alimen tation de la chambre et les moyens de mesure de la quantité d'eau s'infiltrant à travers le matériau sont disposés sur un support (24) commun, la chambre (12) étant connectée aux moyens (18) d'alimentation par un raccord (30) flexible. 8. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de main tien comportent une canne (14) adaptée pour prendre appui contre une zone de la paroi sensiblement opposée à la zone contre laquelle vient s'appliquer la chambre pour la main tenir contre la paroi. 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté risé en ce que la canne (14) est une canne articulée dont la zone d'articulation (14-C) et dont l'extrémité libre (14-D) définissent des surfaces d'appui contre la paroi de la conduite. 10. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure (52) de la température de l'eau dans la chambre. 11. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 1 à 10, caractérisé en ce que la chambre (12) a une section en coupe transversale de forme ronde ou oblon gue.