Brevet FR2789146A1 — publié le 20000804

La présente invention concerne un procédé d'extraction d'une conduite enterrée, dite ancienne conduite, selon lequel on creuse une première et une deuxième fouille dans lesquelles on dégage respectivement une première et une deuxième extrémité de l'ancienne conduite et selon lequel on extrait ladite conduite en la déplaçant par translation dans le sens allant de l'une desdites première et deuxième fouilles vers l'autre de ces fouilles. Un procédé de ce type est connu, par exemple par le brevet français n 2 726 882. Ce procédé connu donne satisfaction et permet d'extraire o0 les conduites du sol par tronçons dont la longueur est de l'ordre de 20 m. Il est difficile, voire pratiquement impossible, d'extraire des tronçons de longueur supérieure, dans la mesure o la conduite que l'on souhaite extraire a tendance à adhérer au sol qui l'environne. Ainsi, pour les tronçons de trop grande longueur, il arrive que les forces d'adhérence entre la conduite et le sol soient supérieures à la résistance mécanique intrinsèque de la conduite, de sorte qu'une tentative d'extraction de tels tronçons risque d'aboutir à leur rupture dans le sol. L'invention a pour but d'améliorer encore les procédés du type précité pour faciliter l'extraction des tronçons d'anciennes conduites. Ce but est atteint grâce au fait que, avant de déplacer l'ancienne conduite par translation, on réalise une étape de vibration en soumettant cette conduite à des vibrations tendant à décoller la paroi de ladite conduite du sol qui l'entoure. Le décollement de la paroi de la conduite par rapport au sol qui I'entoure a pour effet de diminuer considérablement les forces d'adhérence entre la conduite et le sol, de sorte que, pour une même résistance mécanique de conduite et un effort de traction donné, il est possible d'extraire des tronçons beaucoup plus longs que lorsque les vibrations ne sont pas appliquées. Il est également possible, pour des tronçons de même longueur, d'appliquer un effort de traction moindre pour les extraire du sol que lorsque les vibrations ne sont pas appliquees. L'appareillage nécessaire pour mettre en oeuvre le procédé peut être dimensionné en conséquence. Les vibrations sont appliquées pendant un temps donné, jusqu'à diminuer l'adhérence entre la conduite et le sol. Ainsi, un décollement partiel de la paroi de la conduite par rapport au sol qui l'entoure peut être suffisant. Avantageusement, pour réaliser l'étape de vibration, on soumet l'ancienne conduite à des sollicitations de va-et-vient dans le sens longitudinal de ladite conduite, lesdites sollicitations ayant une amplitude et une fréquence déterminées. Le fait d'exercer les sollicitations de vibration dans le sens longitudinal de la conduite favorise la propagation de ces sollicitations sur toute la longueur du ou des tronçons de conduite concernés par ces io sollicitations. L'homme du métier pourra choisir la fréquence de ces sollicitations en fonction du matériau de la conduite et de la nature du terrain. Pour cela, il pourra bien entendu réaliser des essais pour retenir la fréquence qui convient le mieux. Par exemple, on a constaté que les fréquences de l'ordre de 25 Hz convenaient parfaitement pour des conduites en fonte enterrées dans les sols à tendance argileuse. Globalement, on pourra retenir une plage de fréquence de l'ordre de 20 à 30 Hz. L'amplitude de ces vibrations pourra être de l'ordre de 5 à 12 mm, par exemple 9 mm. Ainsi, on a constaté qu'en appliquant des vibrations longitudinales ayant une amplitude de 9 mm et une fréquence de 25 Hz à des tronçons de conduite en fonte pendant environ 2 mn, il est possible d'extraire des tronçons de 80 m de longueur, alors que sans les vibrations, la longueur des tronçons que l'on peut extraire sans risque de rupture est de l'ordre de 15m. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, on dispose un câble dans l'ancienne conduite, on raccorde une extrémité de ce câble à la deuxième extrémité de cette conduite et on tend ce câble à partir de la première fouille, avant de réaliser l'étape de vibration en exerçant les sollicitations de vibration sur le câble. Le fait de tendre ce câble permet en quelque sorte de soumettre l'ancienne conduite à une précontrainte avant l'application des vibrations. De ce fait, ces vibrations se propagent mieux sur toute la longueur du ou des tronçons de conduite concernés par ces vibrations. Par exemple, I'effort de tension appliqué aux câbles sera de l'ordre de 1.1 05N. Bien entendu, on peut utiliser un câble unique ou un faisceau de plusieurs câbles, par exemple deux ou trois, pour réaliser cette mise en tension. De préférence, I'étape de vibration est alors réalisée en exerçant les sollicitations de vibration sur le ou les câbles. L'invention concerne également un dispositif pour extraire du sol une conduite enterrée, dite ancienne conduite, le dispositif comprenant des moyens pour creuser une première et une deuxième fouille et pour respectivement dégager dans ces fouilles une première et une deuxième îo extrémité de l'ancienne conduite et des moyens pour déplacer ladite conduite par translation dans le sens allant de l'une desdites première et deuxième fouilles vers l'autre de ces fouilles. Un dispositif de ce type est par exemple connu par le brevet français n 2 726 882. L'invention a pour but d'améliorer les dispositifs connus pour augmenter la longueur des tronçons de conduite qu'ils permettent d'extraire. Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour soumettre l'ancienne conduite à des vibrations tendant à décoller la paroi de ladite conduite du sol qui l'entoure. Avantageusement, les moyens pour soumettre l'ancienne conduite à des vibrations comprennent un oscillateur susceptible de générer des sollicitations de va-et-vient dans le sens longitudinal de ladite conduite, lesdites sollicitations ayant une amplitude et une fréquence déterminées. Il est avantageux de prévoir des moyens pour favoriser la propagation des vibrations dans l'ancienne conduite. Ainsi, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif comprend un câble susceptible d'être disposé dans l'ancienne conduite, des moyens de raccordement du câble à la deuxième extrémité de ladite conduite et des moyens pour tendre ce câble à partir de la première fouille, et les moyens pour soumettre l'ancienne conduite à des vibrations sont aptes à exercer des sollicitations de vibration sur le câble. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe selon l'axe de la conduite à remplacer, illustrant la mise en oeuvre du procédé de l'invention et montrant le dispositif de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique dans la région de la deuxième extrémité de la conduite, et - la figure 3 est une vue selon une coupe analogue à celle de la figure 1, qui montre l'extraction de l'ancienne conduite et son remplacement par une nouvelle conduite. Sur la figure 1, on voit une ancienne conduite 10, par exemple une îo conduite en fonte, à laquelle on applique le procédé conforme à l'invention. Ainsi, une première fouille 12 et une deuxième fouille 14 ont été creusées aux deux extrémités d'un tronçon de cette conduite à extraire. En outre, une fouille intermédiaire 16 a été creusée dans une zone intermédiaire de ce tronçon, correspondant par exemple à un branchement sur une dérivation de la conduite. Ainsi, dans l'exemple représenté, le tronçon à extraire se compose d'un premier tronçon 18, situé entre la première fouille et la fouille intermédiaire, et d'un deuxième tronçon 20 situé entre la fouille intermédiaire et la deuxième fouille. Dans la première fouille, on a dégagé une première extrémité 18A du tronçon à extraire, tandis que dans la deuxième fouille 14, on a dégagé une deuxième extrémité 20B du tronçon à extraire. En outre, dans la fouille intermédiaire, une deuxième extrémité 18B de la portion 18 de conduite et la première extrémité 20A de la portion 20 sont respectivement dégagées. Pour continuer d'assurer le rôle de la conduite pendant l'extraction des tronçons 18 et 20, une conduite provisoire de dérivation 22 a été placée entre les extrémités 10A et 1 OB de la conduite 10. Comme indiqué plus haut, la présence de la fouille intermédiaire peut être rendue nécessaire par l'existence d'un branchement de dérivation qu'il convient évidemment de déconnecter de la conduite 10 avant son extraction. Dans ce cas, la longueur des portions 18 et 20 est dictée par l'espacement entre ces branchements de dérivation. Par ailleurs, on peut choisir de réaliser des fouilles intermédiaires à intervalles réguliers pour délimiter des tronçons d'une longueur de l'ordre de 50 à 70 m, pouvant être extraits en une seule fois à l'aide du procédé. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, on se prépare d'abord à déplacer la portion 20 du tronçon à extraire. Ce déplacement se fera par une translation dans le sens F allant de la deuxième fouille 14 vers la première fouille 12. Un câble 24 est disposé à l'intérieur du tronçon à extraire, puisqu'il passe dans les portions 18 et 20. L'extrémité 24 de ce câble qui se trouve dans la deuxième fouille 14 est raccordée à la deuxième extrémité 20B du tronçon à extraire. Ce câble est déroulé à partir d'un treuil 26 situé en surface au voisinage de la première fouille et il est tendu entre son extrémité 24 et la première fouille 12 à l'aide d'un dispositif 28, comprenant par exemple un mors s'agrippant sur le câble et un vérin, actionné par un système 30, par exemple mécanique ou hydraulique. Ce vérin est disposé sur un bâti 32 qui prend appui sur le fond et le front de la fouille 12. La figure 2 permet de mieux comprendre le raccordement du câble Is 22 à la deuxième extrémité 20B de la portion de conduite 20. En fait, la dénomination générale "câble 22" peut également désigner un faisceau de plusieurs câbles. En l'espèce, deux câbles, respectivement 22A et 22B sont représentés. Les moyens de raccordement comprennent une tête de raccordement, munie de moyens de fixation pour une extrémité du ou des câbles et susceptible d'être retenue par rapport à la deuxième extrémité de l'ancienne conduite. Ainsi, les extrémités 24A et 24B des câbles 22A et 22B sont retenues à l'intérieur de la tête de raccordement 34 qui a la forme d'un manchon percé de part en part. Ce perçage présente une partie 36 qui s'élargit en s'éloignant de l'extrémité 20B de la conduite. Les extrémités 24A et 24B des câbles 22A et 22B sont fixées à la tête 38 d'une clavette qui va en s'élargissant dans le même sens que le perçage 36 et qui est disposée dans ce dernier pour coincer les câbles dans ce perçage. Le câble 22 étant tendu dans le sens F, l'extrémité libre 34A de la tête 34 qui est tournée vers la conduite peut être retenue par rapport à cette conduite par une simple venue en butée contre l'extrémité 20B de cette dernière. Par son extrémité 34B opposée à l'extrémité 34A, la tête de raccordement 34 peut être reliée à un organe de vibration. Par exemple, une tige 44 en forme de fer plat, peut, par une platine 46 avec laquelle elle fait corps, être fixée à l'extrémité 34B de la tête 34 par vissage. L'organe de vibration peut comprendre une tête de vibration 42 dont les mâchoires, 42A et 42B, enserrent cette tige 44. Avantageusement, pour éviter d'ébrécher la conduite, la tête de raccordement 34 coopère avec la deuxième extrémité 20B de la conduite par l'intermédiaire d'un coussinet de protection. Dans l'exemple représenté, ce coussinet 48 peut être réalisé sous la forme d'un anneau plat 48A en matériau souple et/ou élastique, par exemple en élastomère, qui est disposé entre l'extrémité libre 34A de la tête 34 et l'extrémité libre de la conduite. Cet anneau plat peut éventuellement être complété par io une portion 48B en forme de manchon, qui s'étend du côté de la tête 34 ou du côté de la conduite 20. Pour appliquer les vibrations, la tête 42 de l'organe de vibration décrit un mouvement de va-et-vient dans le sens de la longueur de la conduite. A partir d'une position neutre, ce mouvement se traduit par une succession de déplacements dans le sens F et dans le sens opposé G. Le câble ou le faisceau de câbles 22 étant initialement tendu à l'intérieur de la conduite à extraire, et la tête de raccordement 34 étant retenue par rapport à l'extrémité de cette portion, ladite portion à extraire se trouve soumise à une précontrainte dans le sens longitudinal F du fait des efforts 2o de cisaillement qui sont créés à l'interface entre la conduite et le sol qui l'entoure. Un déplacement de la tête de l'organe de vibration 42 dans le sens G a pour effet de relâcher provisoirement les contraintes exercées sur la portion de conduite, tandis qu'un déplacement dans le sens F augmente momentanément ces contraintes. Ainsi, lors d'un déplacement de la tête 42 dans le sens F, la tête de raccordement 34 exerce une poussée positive sur la conduite qui tend à la déplacer encore davantage dans le sens F, tandis que lors d'un déplacement de la tête 42 en sens contraire, le relâchement des contraintes de tension sur la conduite permet à celle-ci de revenir légèrement dans le sens G opposé au sens F. Il en résulte que la conduite est soumise à de légers déplacements successifs, en sens inverse, c'est-à-dire à des vibrations ou des oscillations qui tendent à décoller les parois de la conduite du sol environnant. La figure 1 montre un exemple d'oscillateur pouvant être utilisé pour appliquer ces vibrations. En effet, cet oscillateur peut être réalisé de manière simple en utilisant des fonctions d'un engin de chantier tel qu'une pelle hydraulique ayant un bras articulé 52, commandé par des vérins hydrauliques. A l'extrémité de ce bras articulé est placé un support 54, en lieu et place de la pelle habituelle. Les articulations du bras 52 permettent de disposer ce support verticalement à l'intérieur de la fouille 14. Un vibreur 56 peut être connecté à ce support 54, de telle sorte qu'il utilise le fluide hydraulique normalement disponible pour commander le bras articulé. Ce vibreur peut être du type connu en soi, par exemple utilisé sur des engins de divers types pour actionner un outil, par exemple un outil de forage, selon un mouvement de va-et- vient vertical de faible amplitude et 1o de fréquence donnée. Eventuellement, si le vibreur disponible est du type dont la fréquence de vibration est de l'ordre de 30 à 40 Hz, on peut disposer entre le vibreur et cette tête de vibration 42, un réducteur de fréquences de type connu en soi. Lorsque les vibrations ont été appliquées au câble, et donc à la conduite 20 selon un temps jugé suffisant par l'homme du métier en fonction des conditions environnementales, les mâchoires de la tête 42 pourront être ouvertes et le vérin 28, ainsi que le treuil 26 pourront être actionnés de manière à tirer la portion 20 de conduite dans le sens F pour l'extraire du sol. Le câble 22 présente un double avantage puisque, d'une part, il permet de soumettre la portion de conduite 20 à des précontraintes qui favorisent la propagation des vibrations dans cette conduite et que, d'autre part, il pourra être directement utilisé pour extraire la conduite du sol. On pourrait toutefois imaginer d'appliquer directement les vibrations à la conduite 20 en raccordant la tête de vibration 42 à cette dernière par une tête de raccordement d'un autre type que la tête 34, fixée à l'extrémité B de la conduite. On peut choisir de disposer un organe d'éclatement 60 dans la fouille intermédiaire 16 disposé de telle sorte qu'au fur et à mesure que la conduite 20 vient à son contact, celle-ci soit cassée. Une fois la conduite 20 totalement extraite du terrain, on pourra raccorder la tête de raccordement 34 à l'extrémité 18B de la portion de conduite 18 et renouveler l'opération de tension du câble et de vibration. Toutefois, il est préférable de commencer en sens contraire. En effet, si l'on réalise par exemple, dans le sens allant de la première fouille 12 à la deuxième fouille 14, une première puis une deuxième conduite intermédiaire, on pourra procéder de la manière suivante. On dispose d'un bâti 32 avec son vérin 28 à l'intérieur de la première fouille 12, et on passe le câble 22 à l'intérieur de la première portion de conduite délimitée entre la fouille 12 et la première fouille intermédiaire jusqu'à raccorder l'extrémité libre de ce câble à l'extrémité de cette première portion de conduit qui se trouve dans la première fouille intermédiaire. Dans cette situation, on utilise le vérin 18 pour tendre le câble 22 puis, en ayant convenablement disposé l'oscillateur, on applique 0o des vibrations à cette première portion de conduite. Lorsqu'il est jugé que les vibrations ont été appliquées pendant une durée suffisante, on enlève la tête de liaison, pour passer l'extrémité libre du câble dans la deuxième portion de conduite, qui se situe entre la première et la deuxième fouille intermédiaire, jusqu'à raccorder l'extrémité libre de ce câble à l'extrémité )5 de cette deuxième portion de conduite qui se trouve dans la deuxième fouille intermédiaire. Dans cette situation, on installe la tête de liaison et l'oscillateur de manière à tendre le câble et à réaliser l'étape de vibration appliquée à la deuxième portion de conduite. Les mêmes opérations pourront ensuite être renouvelées pour la troisième portion de conduite, 2o qui se trouve entre la deuxième fouille intermédiaire et la deuxième fouille 14. Ainsi, lorsque les différentes portions de conduite qui se trouvent entre la première et la deuxième fouille auront toutes été soumises à l'étape de vibration la tête de raccordement 34 sera disposée à l'extrémité de la conduite à extraire qui se trouve dans la deuxième fouille. Dans ces conditions, on pourra réaliser l'étape de traction en extrayant les uns après les autres les différents tronçons de conduite en les déplaçant tous dans le sens F. De manière avantageuse, comme le montre la figure 3, on pourra alors mettre en oeuvre un procédé conforme à celui que décrit le brevet français n 2 726 882. On reconnaît sur la figure 3 les fouilles 12 et 14, ainsi que la fouille intermédiaire 16 dans laquelle se trouve l'organe d'éclatement 60. Dans la situation représentée sur la figure 3, on s'apprête à réaliser l'étape d'extraction des différents tronçons de conduite et leur remplacement par une nouvelle conduite souple 62. Pour ce faire, le câble 22 est disposé à l'intérieur des différents tronçons de conduite et, par un organe de liaison 64, ce câble est raccordé à l'extrémité libre 62A de la nouvelle conduite 62 au voisinage de l'extrémité 20B de l'ancienne conduite à remplacer. Lorsque, à l'aide du treuil 26 et du système de vérin 28, on tire le câble 22 dans le sens F, on réalise à la fois l'extraction des différents tronçons 18 et 20 à remplacer, et leur remplacement par la conduite souple 62. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extraction d'une conduite enterrée (10, 18, 20), dite ancienne conduite, selon lequel on creuse une première et une deuxième fouille (12, 14, 16) dans lesquelles on dégage respectivement une première et une deuxième extrémité (18A, 18B, 20A, 20B) de l'ancienne conduite (18, 20) et selon lequel on extrait ladite conduite en la déplaçant par translation dans le sens (F) allant de l'une desdites première et deuxième fouilles vers l'autre de ces fouilles, caractérisé en ce que, avant de déplacer l'ancienne conduite (18, 20) par translation, on réalise une étape de vibration en soumettant cette conduite à des vibrations tendant à décoller la paroi de ladite conduite du sol qui l'entoure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour réaliser l'étape de vibration, on soumet l'ancienne conduite à des sollicitations de va-et-vient (F, G) dans le sens longitudinal de ladite conduite, lesdites sollicitations ayant une amplitude et une fréquence déterminées. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que I'on dispose un câble (22) dans l'ancienne conduite (18, 20), on raccorde une extrémité (24) de ce câble à la deuxième extrémité (20B) de cette conduite (18, 20) et on tend ce câble à partir de la première fouille. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on réalise ensuite l'étape de vibration en exerçant les sollicitations de vibration sur le câble (22). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'on déplace l'ancienne conduite (18, 20) en exerçant une traction sur le câble (22) dans le sens (F) allant de la deuxième fouille (14) vers la première fouille (12). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, tout en réalisant l'étape de déplacement en translation de l'ancienne conduite (18, 20), on remplace cette dernière par une nouvelle conduite (62). 7. Procédé selon les revendications 3, 4, 5 et 6 ou selon les revendications 3, 5 et 6, caractérisé en ce que l'on raccorde une extrémité (62A) de la nouvelle conduite (62) au câble (22), au voisinage de la l1 deuxième extrémité de l'ancienne conduite (20B) et l'on introduit la nouvelle conduite (62) dans le sol à la place de l'ancienne conduite (20) en tirant (F) sur le câble (22) pour déplacer simultanément l'ancienne et la nouvelle conduite. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on déplace l'ancienne conduite (20) en translation tout en cassant (60) au moins des tronçons (20) de cette conduite au fur et à mesure qu'ils apparaissent dans une fouille (16). 9. Dispositif pour extraire du sol une conduite enterrée o0 (10, 18, 20), dite ancienne conduite, le dispositif comprenant des moyens pour creuser une première et une deuxième fouille (12, 14, 16) et pour respectivement dégager dans ces fouilles une première et une deuxième extrémité (18A, 18B, 20A, 20B) de l'ancienne conduite et des moyens pour déplacer ladite conduite par translation dans le sens (F) allant de I'une desdites première et deuxième fouilles vers l'autre de ces fouilles (12, 14,16), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (54, 42) pour soumettre l'ancienne conduite (18, 20) à des vibrations tendant à décoller la paroi de ladite conduite du sol qui l'entoure. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens pour soumettre l'ancienne conduite à des vibrations comprennent un oscillateur (56) susceptible de générer des sollicitations de va-et- vient dans le sens longitudinal (F, G) de ladite conduite (18, 20), lesdites sollicitations ayant une amplitude et une fréquence déterminées. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (22) pour favoriser la propagation des vibrations dans l'ancienne conduite. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un cable (22) susceptible d'être disposé dans l'ancienne conduite (18, 20), des moyens (34) de raccordement du câble (22) à la deuxième extrémité (20B) de ladite conduite (20) et des moyens (26, 28) pour tendre ce cable à partir de la première fouille (12). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens ( 56, 42) pour soumettre l'ancienne conduite (20) à des vibrations sont aptes à exercer des sollicitations de vibration sur le câble (22). 14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les moyens de raccordement comprennent une tête de raccordement (34), munie de moyens de fixation (38, 40) pour une extrémité (24A, 24B) du câble (22) et susceptible d'être retenue par rapport à la deuxième extrémité (20B) de l'ancienne conduite (20), et en ce que la tête de raccordement (34) est équipée de moyens de liaison (44) avec un organe de vibration (42). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la tête de raccordement (34) coopère avec la deuxième extrémité (20B) de io l'ancienne conduite (20) par l'intermédiaire d'un coussinet de protection (48).