Brevet FR2791713A1 — publié le 20001006

La présente invention concerne un élément de caniveau à section variable selon l'écoulement des eaux, ou pour chemin de câbles enterré, obtenu par extrusion d'au moins un polymère thermoplastique du type PVC, ABS, Polypropylène. Un tel élément de caniveau est couramment utilisé pour le drainage dans le bâtiment et les travaux publics ou pour l'enfouissement des câbles le long des voies de communication. Elle concerne également le procédé d'obtention par extrusion d'un tel élément de caniveau. Pour la réalisation de caniveaux de drainage on fait appel le plus souvent à des éléments de caniveau en béton ou en béton de polymère de forme en "U" qui sont mutuellement alignés par leurs faces d'extrémité, et dont les branches qui s'étendent verticalement, servent d'appui en partie supérieure pour une grille. De tels éléments présentent un certain nombre d'inconvénients inhérents à leur constitution: ils s'avèrent lents à fabriquer du fait de leur technique de fabrication par moulage de pièces unitaires, leur poids élevé implique une limitation de leur longueur car, dans le cas contraire, ils seraient difficiles à mettre en oeuvre sur le terrain. Enfin la multiplicité des éléments requis pour la réalisation du conduit de drainage ou du chemin de câbles pose des problèmes d'étanchéité des raccordements entre les différents éléments. Ces inconvénients grèvent sensiblement le coût du conduit posé sur le chantier et surtout lorsqu'il s'agit de réaliser un caniveau de drainage à pente pour compenser l'absence de pente naturelle du sol. En effet, dans ce cas, il convient de prévoir toute une série d'éléments de caniveau, de l'ordre de 20 à 30 pièces présentant des hauteurs différentes, pour obtenir une pente d'écoulement de fond de caniveau alors que la surface du sol est plane. Le nombre important des pièces requises implique pour le fabricant la réalisation de toute une série de moules et le stockage d'un nombre important de pièces différentes. Dans le brevet Européen EP 206 996, on s'est efforcé de diminuer le nombre d'éléments de caniveau requis pour l'obtention d'une pente d'écoulement des eaux, par l'adjonction de réhausses sur l'extrémité des branches latérales verticales du caniveau en "U". Il n'en demeure pas moins que si ces réhausses sont plus aisées à fabriquer que les éléments de caniveau en "U", elles requièrent encore tout un jeu de pièces de hauteur différente avec tous les inconvénients précédemment cités. - 2- Dans les brevets PCT WO 90/11405 et US 5 735 637, on a recréé une pente d'écoulement en faisant reposer le caniveau sur une armature métallique formant suspente ou assise réglable. Mais ce type de mise en oeuvre implique une tringlerie délicate à mettre en oeuvre et à régler qui renchérit d'autant le coût du produit fini. La présente invention vise à remédier à ces différents inconvénients et permet d'obtenir un élément de caniveau en matière thermoplastique, enterrable, rigide, pouvant être fabriqué en grande longueur mais demeurant néanmoins manipulable du fait de sa légèreté. Selon un autre objet de l'invention, un tel élément de caniveau utilisé pour le drainage évite la multiplicité des pièces requises pour créer une pente d'écoulement des eaux et diminue le risque de fuite au niveau de la jonction entre éléments. A cet effet, elle concerne un élément de caniveau extrudé en matière thermoplastique à section variable selon l'écoulement des eaux, ou pour chemin de câbles enterré, de forme en "U" dont les branches qui s'étendent verticalement reçoivent sur leurs extrémités une feuillure métallique de maintien d'une grille. L'élément de caniveau est caractérisé en ce que le corps du caniveau est constitué d'au moins une paroi rigide ondulée ou nervurée, les annelures étant ménagées verticalement sur au moins une partie de la hauteur des branches du caniveau et à l'exception d'une zone d'appui formant semelle de l'élément de caniveau. Ces annelages renforcent les branches du caniveau et participent à l'accroissement de la résistance mécanique requise pour que le caniveau, une fois enterré et noyé dans un lit de béton, puisse supporter les contraintes engendrées à partir de la surface du sol par les véhicules roulants. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention dans le cas d'un caniveau de drainage, le corps du caniveau comprend une double paroi, à savoir une paroi lisse rigide en "U" pour l'écoulement des eaux, solidaire d'une paroi annelée, ondulée ou nervurée, les annelures étant disposées verticalement sur au moins une partie de la hauteur des branches extérieures du caniveau et à I'exception d'une zone d'appui formant semelle du caniveau. L'on obtient ainsi un élément de caniveau particulièrement léger et résistant qui associe les fonctions mécaniques et hydrauliques recherchées. -3 - Selon une autre caractéristique de l'invention, une zone d'appui formant semelle pour l'élément de caniveau s'étend sous toute la longueur du corps dépourvue d'annelures et ménage avec les parois inférieures des branches verticales dudit corps deux embrèvements latéraux. Cette disposition favorise une bonne assise du caniveau lors de sa mise en place dans une tranchée et son maintien dans un lit de béton venant emprisonner les extrémités saillantes de la zone d'appui. Après annelage, les parois verticales des branches de l'élément de caniveau sont découpées longitudinalement pour que la hauteur requise des deux branches soit selon le cas égale ou différente entre les extrémités d'entrée et de sortie du caniveau. Dans le cas d'une pente souhaitée, I'on prévoira une différence de 0,5 à 0,8 % entre les hauteurs d'entrée et de sortie du caniveau de sorte qu'une fois les extrémités des branches réglées sur le niveau du sol, le canal d'écoulement entraîne les liquides véhiculés en direction d'une sortie d'évacuation. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, I'extrémité supérieure des branches verticales de l'élément de caniveau est recouverte d'une feuillure longitudinale métallique en "h" qui rigidifie cette partie et maintient la grille de surface. Cette feuillure peut être ondulée sur au moins l'une de ses ailes inférieures et reprendre sur une certaine hauteur de branche verticale les efforts de flambage induits par les sollicitations mécaniques du produit in situ. Elle peut également être du type classique et vient alors pincer l'extrémité supérieure de la branche verticale et enserrer par un pli longitudinal les parties saillantes vers l'extérieur des annelures. Le procédé d'obtention d'un élément de caniveau tel que précédemment décrit est caractérisé en ce qu'il fait appel à un profilé fermé sensiblement de forme ovale, muni en partie supérieure et inférieure d'une zone d'appui adjacente formant semelle du caniveau. L'ensemble est obtenu par extrusion, puis annelé en sortie de l'extrudeuse à l'aide d'une chenille sur au moins une partie de ses côtés latéraux, puis découpé longitudinalement en deux éléments de caniveau identiques pour un écoulement sans pente, ou complémentaires pour un écoulement à pente dans un système complet. - 4 - L'on obtient ainsi en une opération continue d'extrusion deux profilés annelés de grande longueur (plusieurs mètres) qui peuvent être ensuite coupés transversalement aux dimensions souhaitées. La découpe longitudinale peut s'effectuer en continu par tout moyen approprié et notamment par un trait de scie grâce à un asservissement de la scie de découpe en fonction de la vitesse d'extrusion du profilé. Il est ainsi possible de prévoir en continu la production d'éléments de caniveau dont les branches présentent une hauteur constante, la scie étant alors fixe. Mais l'on peut prévoir un déplacement latéral de celle-ci d'une position médiane sur le profilé fermé vers une position optimale à droite ou à gauche du profilé fermé si ce profilé est extrudé en allure horizontale, ou vers une position optimale supérieure ou inférieure si ce profilé est extrudé en allure verticale. La vitesse de déplacement de la scie longitudinale asservie à la vitesse de tirage du profilé fermé caractérise alors la pente du système complet de caniveau à pente. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture qui va suivre d'un exemple non limitatif de l'invention faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de caniveau de drainage conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de côté d'une feuillure ondulée, - la figure 3 est une coupe selon A-A de la figure 2, - la figure 4 est une coupe d'une feuillure de type classique, - la figure 5 est une coupe d'un profilé fermé extrudé et annelé avant la découpe longitudinale, -la figure 6 est une vue en perspective matérialisant la coupe longitudinale permettant l'obtention de deux éléments de caniveau sans pente, - la figure 7 est une vue identique à la figure 6 mais pour l'obtention de deux éléments de caniveau à pente. - 5 - - la figure 8 est une représentation d'un système complet de caniveau à pente constitué d'éléments de caniveau suivant l'invention. L'élément de caniveau extrudé 1 représenté sur la figure 1 est destiné à la réalisation d'un caniveau de drainage enterré. Il se présente sensiblement sous la forme d'un conduit en "U" constituant le corps 1 du caniveau dont les branches 2-2' s'étendent verticalement, et dont le fond 3 est arqué. Les branches 2-2' sont lisses mais revêtues extérieurement d'annelures 4, à savoir d'ondulations, qui sont ménagées verticalement sur une partie de la hauteur des faces extérieures des dites branches. Ces ondulations sont ouvertes en partie haute et fermées en partie basse pour tenir compte des contraintes de fabrication. Toutefois l'on pourrait sans faire novation prévoir d'ouvrir ou de fermer ces extrémités. La semelle du caniveau est constituée d'une zone d'appui 5 qui s'étend sous toute la longueur du fond 3 dépourvu d'annelures et sert d'assise pour le caniveau dans le fond de tranchée. Cette plaque de base formant semelle 5 est constituée de deux extrémités saillantes 6-6' comprenant chacune une paroi partant en oblique du dessous de la partie inférieure des branches verticales 2-2' du "U" jusqu'à une paroi horizontale 7 formant appui au sol. Ces extrémités 6-6' ménagent avec les parties inférieures des dites branches verticales deux embrèvements latéraux 8- 8' qui, après coulage et solidification de béton dans la tranchée autour du caniveau, servent à maintenir fermement ce dernier et à lui éviter tout déplacement dû aux contraintes engendrées à partir de la surface du sol par le passage des véhicules notamment. Afin de rigidifier la zone d'appui du caniveau, il est prévu des entretoises 9-9' reliant le fond 3 du caniveau à la paroi horizontale 7 d'appui au sol. Toutefois l'on pourrait également en variante et comme représenté sur la figure 5, envisager une zone d'appui massive formant semelle 5-5', c'est-à-dire non cloisonnée intérieurement, avec toutefois les inconvénients inhérents au coût de la matière supplémentaire requise. Le caniveau qui est obtenu par extrusion d'une matière thermoplastique, en PVC dans le présent exemple, reçoit de manière connue en soi sur les bords supérieurs de ses branches une feuillure métallique 10 de maintien d'une grille de surface. Cette feuillure en forme de "h" est obtenue par pliage d'une feuille métallique. Elle peut être ondulée sur au moins l'une de ses ailes inférieures 11 comme représenté sur les figures 2 ou 3, et reprendre alors sur une certaine -6 - surface de la branche verticale adjacente 2-2' les efforts de flambage induits par les sollicitations mécaniques du produit in situ. Elle peut être également et comme représenté sur les figures 1 et 4, de type classique, c'est-à-dire sans ondulation. Dans ce cas, elle vient pincer l'extrémité supérieure côté conduit de la branche verticale adjacente et enserrer les parties saillantes vers l'extérieur des annelures 4-4'. A cette fin l'extrémité inférieure côté annelures de la feuillure 10 est dotée d'un pli longitudinal 12 évitant toute extraction accidentelle après pose. Pour la fabrication d'un caniveau conforme à l'invention, il est fait appel et comme représenté sur la figure 5, à un profilé fermé 13 sensiblement de forme ovale et muni en partie supérieure et inférieure d'une zone d'appui formant semelle -5' adjacente. Le profilé 13 doté des semelles adjacentes 5-5' est obtenu par extrusion de PVC, puis annelé en sortie de l'extrudeuse à l'aide d'une chenille sur au moins une partie des côtés latéraux du profilé. Le profilé est ensuite découpé longitudinalement comme représenté sur les figures 5 à 7, en deux éléments de caniveau 14-14' qui sont alors coupés transversalement à la longueur souhaitée. La découpe longitudinale peut s'effectuer par tout moyen approprié aux matières thermoplastiques. Dans le présent exemple il a été fait appel à une scie (non représentée) asservie à la vitesse d'extrusion du profilé. Sur la figure 6, le trait de scie est effectué parallèlement aux plans des deux zones d'appui formant semelle 5-5'. L'on obtient alors deux éléments de caniveau 14-14' sans pente puisque les branches verticales présentent une hauteur constante. Sur la figure 7, le trait de scie est effectué obliquement par rapport aux plans des deux zones d'appui formant semelle 5-5', c'est-à-dire que la scie se déplace latéralement d'une position médiane vers une position latérale optimale. La pente ainsi réalisée découle de la différence de hauteur entre les extrémités des branches d'entrée E1 et de sortie E2 du caniveau et dès lors que ces branches verticales affleurent la surface du sol. -7 - On a représenté sur la figure 5 les traces B-B et C-C des traits de coupe respectivement en position optimale et médiane correspondant aux hauteurs extrêmes et moyennes de deux éléments de caniveau accouplés (a-a', b-b',. h-h') représentés en position linéaire dans un système complet de caniveau à pente selon la figure 8. Le linéaire d'une longueur L d'un tel système de caniveau à pente est ainsi constitué d'éléments accouplés deux à deux tel que a-a', b-b', c-c',... et jusqu'à h-h' dans le présent exemple. Lorsque la scie longitudinale se déplace de la position médiane C-C vers la position optimale B-B et que l'on recoupe transversalement en longueur standard les deux éléments séparés constitutifs du profilé fermé, on recompose, par adjonction des éléments accouplés selon la figure 8, un linéaire de caniveau à pente constitué des éléments unitaires "a" à "h" sur la première moitié L/2 du linéaire et "h"' à "a"' sur la deuxième moitié du même linéaire. Comme il va de soi, I'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation de l'élément précédemment cité; elle en embrasse au contraire toutes les variantes d'exécution. C'est ainsi que la surface intérieure pourrait présenter une section hemi-elliptique, ou que l'on pourrait faire appel à une combinaison de matières thermoplastiques différentes, voire pour certaines couches à l'utilisation de plastique recyclé. -8 - REVENDICATIONS 1) Elément de caniveau extrudé en matière thermoplastique à section variable selon l'écoulement des eaux, ou pour chemin de câbles enterré, de forme en "U" dont les branches qui s'étendent verticalement reçoivent sur leurs extrémités une feuillure métallique de maintien d'une grille, caractérisé en ce que le corps (1) du caniveau est constitué d'au moins une paroi rigide ondulée ou nervurée, les annelures (4-4') étant ménagés verticalement sur au moins une partie de la hauteur des branches 2-2' du caniveau et à l'exception d'une zone d'appui formant semelle 5-5' de l'élément de caniveau. 2) Elément de caniveau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) du caniveau comprend une double paroi, à savoir une paroi lisse, rigide, en "U" pour l'écoulement des eaux, solidaire d'une paroi annelée, ondulée ou nervurée, les annelures (4-4') étant disposées verticalement sur au moins une partie de la hauteur des branches extérieures (2-2') du caniveau et à l'exception 1 5 d'une zone d'appui formant semelle (5-5') de l'élément de caniveau. 3) Elément de caniveau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une zone d'appui formant semelle (5-5') de l'élément de caniveau s'étend sous toute la longueur du corps (1) dépourvue d'annelures (4-4') et forme avec les parois inférieures des branches verticales (2-2') deux embrèvements latéraux (8-8'). 4) Elément de caniveau selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone d'appui formant semelle (5-5') est constituée de deux extrémités saillantes (6-6') comprenant chacune une paroi partant en oblique du dessous de la partie inférieure des branches verticales (2-2') du "U" jusqu'à une paroi horizontale (7) formant appui au sol. ) Elément de caniveau selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que des entretoises (9-9') relient le fond (3) du caniveau à la paroi horizontale (7) d'appui au sol. 6) Elément de caniveau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure des branches verticales (22') est recouverte d'une feuillure longitudinale métallique (10) en forme de "h" qui est ondulée sur au moins l'une de ses ailes inférieures (11). 9- REVENDICATIONS 7) Elément de caniveau selon la revendication 6, caractérisé en ce que la feuillure métallique longitudinale (10) vient pincer l'extrémité supérieure de la branche verticale (2-2') et enserrer par un pli longitudinal (12) les parties saillantes vers l'extérieur des annelures (4-4'). 8) Procédé d'obtention d'un élément de caniveau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il fait appel à un profilé fermé (13) sensiblement de forme ovale, muni en partie supérieure et inférieure d'une zone d'appui adjacente formant semelle (5-5') du caniveau. 9) Procédé d'obtention d'un élément de caniveau selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble profilé fermé (13), zone d'appui formant semelle (5-5'), est obtenu par extrusion, puis annelé en sortie de l'extrudeuse à l'aide d'une chenille sur au moins une partie de ses côtés latéraux, puis découpé longitudinalement en deux éléments de caniveau (14-14') qui sont alors coupés transversalement à la longueur souhaitée. ) Procédé d'obtention d'un élément de caniveau selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'après découpe longitudinale, les branches (2-2') des deux éléments de caniveau (14-14') présentent une hauteur constante. 11) Procédé d'obtention d'un élément de caniveau selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une scie est asservie à la vitesse d'extrusion du profilé fermé (13) et se déplace latéralement d'une position médiane (C-C) vers une position optimale (B-B). 12) Procédé d'obtention d'un élément de caniveau selon la revendication 9 ou 11, caractérisé en ce qu'après découpe longitudinale, les branches (2-2') des deux éléments de caniveau (14-14') présentent une différence de hauteur entre leurs extrémités d'entrée (El) et leurs extrémités de sortie (E2).