Brevet FR2830069A1 — publié le 20030328

(34) qui s'appuie contre le corps de soupape (22). Dispositif de fixation d'un élément toEulaire dans une cavité inaccessible La présente invention se rapporte à un dispositif de fixation d'un élément s tubulaire destiné à être implanté dans des cavités qui sont inaccessibles à un opérateur, notamment des cavités tuLulaires comme un réseau de tuyaux, de conduits ou de canalisations notamment pour la collecte d'eaux usées ou d'eaux pluviales. Dans les cavités tubulaires, I'inaccessibilité résulte notamment des trop faibles dimensions de leur section de passage. L'invention s'étend en outre au o procédé de mise en place de ce dispositif notamment dans des cavités tuLulaires de faible diamètre dans lesquelles i'accès direct visuel et matériel est impossible, et en particulier dans des cavités ayant moins de 200mm de diamètre. L'élément tubulaire peut être un câble, comme par exemple un câble à fibres optiques employé pour les télécommunications, ou bien un tuyau notamment un tube creux destiné à accueillir un ou plusieurs câbles. De manière courante l'élément tubulaire est fixé à la paroi interne d'une cavité inaccessible par des moyens de fixation individualisés disposés régulièrement le long de la cavité. Ces moyens de fixation sont fixés à l'avance sur la paroi interne de la cavité, le pl us souvent à la pa rtie supérieure, par un dispositif télécom ma ndé. Un problème est d'assurer une fixation solide et durable de ces moyens sur la paroi de la cavité dont le matériau constitutif est de nature variable. Le brevet DE-198 13 728 propose comme moyen de fixation des anneaux ouverts élastiques qui sont mis en place un à un dans la cavité par un dispositif télécommandé. Ces anneaux sont introduits dans la cavité sous une forme resserrée, puis reiochés une fois 1'anneau positionné face à une rainure préclablement ménagée dans la paroi de la cavité. En l'absence de rainure, I'anneau doit se détendre aussi dans le sens axial pour rester en place. Ces anneaux comportent à la partie supérieure un logement destiné à accueillir l'élément tubulaire. Les éléments de fixation sont insérés à l'aide d'un robot o commandé à distance. Les procédés utilisant des moyens de fixation individualisés ont pour inconvénient de nocessiter l'utilisation d'un robot pour la pose un à un de ces moyens de fixation, ce qui constitue une opération longue, difficile et donc ? i coûteuse. En outre ces moyens de fixation constituent des reliefs sur la paroi; ces reliefs sont susceptibles de retenir des résidus solides circulant dans le conduit, et gênent les opérations de nettoyage ultérieures. Pour parer à ces inconvénients, une solution a été apportée par l'utilisation d'un revêtement recouvrant la totalité s de la paroi interne de la cavité, I'élément tubulaire étant maintenu en place entre la pa roi et le revêtement. Cette solution permet le ma i ntien de l'élément tu bu la ire avec un relief moindre et quel que soit le matériau constitutif de la paroi de la cavité. Le document GB- 2 124 728 décrit l'installation d'un câble de télévision o dans un conduit d'égout existant, dont la paroi interne peut éventuellement être modifiée pour accueillir le câble. De préTérence le câble est suspendu au plafond de la cavité. Pour retenir le câble, ce document propose d'utiliser un matériau plastique auto-adbésif enroulé en spirale le long de la cavité, le câble étant pris en sandwich entre la paroi interne de la cavité et ce matériau de revêtement. Le document JP-1 039 208 propose de maintenir en place un câble par un revêtement en matériau souple absorbant. Ce revêtement est introduit sous forme d'une poche dans la cavité grâce à un fluide sous pression. Une résine de durcissement est puivérisée sur le revêtement au fur et à mesure de son introduction. Le document JP-2 131 312 décrit un revêtement poreux qui adbère à la paroi grâce à une résine époxy adÉésive puivérisoe à l'intérieur. Ces procédés sont particulièrement complexes et coûteux à cause de l'importance de l'infrastructure extérieure nscessitée par la puivérisation de résine. Tous ces procédés utilisant un revêtement sont onéreux car la totalité de la surface de la cavité se trouve recouverte. Par ailleurs l'adbérence à la paroi de ce revêtement se dégrade dans le temps. Les conséquences en sont que le maintien du câble n'est plus assuré et que des portions de revêtement peuvent se détacher, notamment de ia partie supérieure de la cavité sous l'effet de la gravité, entraînant une obstruction au moins partielle de la cavité. La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de fixation d'un élément tubulaire dans une cavité, inaccessible à un opérateur, dont la mise en place est rapide et simple, et de ce fait peu coûteuse. En particulier l'invention propose un dispositif dont l'installation ne nécessite pas l'utilisation d'un robot ou d'une infrastructure externe importante. L'objet de la présente invention est un dispositif de fixation d'un élément tobulaire dans une cavité comprenant des arceaux en matériau élastiquement flexible et un moyen de rétention dud it élément, ca ractérisé en ce que lesU its arceaux sont solidarisés transversalement par un support longitudinal flexible, et reliés entre eux par une membrane souple. Les arceaux ont la forme d'anneaux partiellement ouvert constitués d'un matériau élastiquement flexible à propriété ressort. Ils sont disposés à intervalle réqulier et ont pour fonction de maintenir l'élément tuLulaire contre la paroi de la cavité, avantageusement au point le plus haut. De préTérence lesUits arceaux sont o constitués d'un matériau choisi parmi un métal, en particulier un acier, une matière plastique, des fibres de verre, des fibres de carbone, un élastomère et un matériau composite. La membrane joignant les anneaux est constituée d'un matériau souple et résistant comme un élastomère, par exemple un polyuréthane ou un silicone, afin s de pouvoir s'adapter aux irrégularités de la cavité, telle qu'un changement de direction. Avantageusement la membrane est soumise à une tension lors de la réclisation du dispositif afin d'éviter tout risque ultérieur de fluage de matière. La présence de ia membrane solidarise les arceaux et rend inutile l'emploi d'un outillage pour la mise en place du dispositif dans la cavité. Selon un mode de réclisation préférentiel, ladite membrane recouvre lesHits arceaux. Ainsi les arccaux sont protogés des agressions de l'environnement, en particuiier contre la corrosion. Le dispositif peut par exemple être fabriqué par extrusion, par coulage, par moulage ou par assemblage de deux épaisseurs de membrane de part et d'autre des arceaux. Le support longitudinal est utilisé pour conférer une certaine rigidité au dispositif de manière à maintenir un écartement fixe entre les arccaux pendant toute la durée de l'installation du dispositif dans la cavité. Le support doit néanmoins pouvoir se fléchir de manière à s'adapter à la configuration de la cavité, notamment les reliefs ou les changements de direction. Le support longitudinal peut être 1'élément tuEulaire lui-même ou une âme semi-rigide. Le support est incorporce dans la membrane au moment de la fabrication du dispositif. Chaque arceau est pourvu d'un moyen pour retenir l'élément tubulaire. Ce moyen est par exemple constitué par une déformation d'une partie de l'arccau afin de former un logement en berceau pouvant accueillir l'élément tubulaire. Dans ce cas l'élément tubulaire peut constituer lui-même le support longitudinal en étant fixé ou soudé sur 1'arccau. Le moyen de rétention peut aussi consister en une pièce de maintien rapportée sur l'arceau destince à accuoillir l'élément tubulaire. L'élément tuEulaire peut être un câble, en particulier un câble à fibres optiques employé pour les télécommunications, ou bien un tube creux destiné à accueillir un ou plusieurs câbles. Dans ce dernier cas le tube peut être lisse ou o annelé. Un tube annelé présente l'avantage d'être plus souple qu'un tube lisse, et d'éviter en flexion la déformation de la paroi vers l'intérieur du tube. Le tube est constitué d'un matériau choisi parmi un métal, en particulier un acier, une matière plastique, des fibres de verre, des fibres de carbone, un élastomère et un matériau composite. La présente invention a comme avantage que ce dispositif peut être utilisé dans tout type de cavité, en particulier inaccessible à un opérateur, même de diamètre très réduit sous réserve de ne pas l'obstruer, car il n'est pas nscessaire d'introduire un appareil dans la cavité pour effectuer la mise en place du dispositif. De ce fait l'installation du dispositif selon l'invention est plus facile et d'un coût réduit. Ce dispositif peut être utilisé dans tout type de cavité quel que soit son diamètre et le matériau constitutif de la paroi (ciment, PVC, fonte, etc...), y compris dans le cas o différents diamètres ou bien plusieurs matériaux se rencontrent successivement le long d'une même canalisation. En outre il n'est pas nécessaire de le positionner sur toute la longueur d'une cavité tubulaire mais il suffit d'en équiper les parties linéaires. Une fois le dispositif installé, on dispose avantageusement d'une surface parfaitement propre et lisse sur la partie angulaire de la paroi correspondant à la longueur de l'arceau déployé. L'invention a aussi pour objet un procédé de fixation d'un élément tubulaire à 1'aide du dispositif décrit précédemment, comprenant les étapes suivantes: - on relève la topagraphie de la paroi interne de ladite cavité à l'aide d'un appareil télécommandé, - on adapte ledit dispositif à la topographie de ladite cavité, 2830069 - on introduit ledit dispositif dans ladite cavité, lesUits arccaux étant sous forme resserrée, - on libère lesUits arceaux qui s'appliquent contre ladite paroi en prenant une forme déployée. s Préclablement à l'insertion du dispositif, la cavité doit être nettoyée. L'appareil de nettoyage est par exemple un appareil commandé à distance comportant un moyen de déplacement linéaire par propuision et un moyen permettant son orientation dans l'espace. Les moyens de propuision et d'orientation utilisent des jets de fluide sous pression et sont commandés o hydrauliquement ou pneumatiquement. L'appareil télécommandé employé pour le nettoyage peut avantageusement servir à enregistrer la topographie de la cavité par exemple en étant équipé d'un dispositif de prise de vue tel qu'une caméra, la cavité étant éclairce à l'aide de fibres optiques. Une fois le relevé topographique établi, le dispositif est assemblé de î5 manière à correspondre aux obstacles rencontrés (montée, descente, virage, réduction de diamètre, autre objet, etc...). Notamment il n'est pas nécessaire de positionner le dispositif sur toute la longueur d'une cavité tubulaire mais il suffit d'en équiper les parties linéaires. Dans ies parties non linéaires, I'élément tuLulaire reste en position en étant maintenu à ses deux extrémités. Les arceaux sont des anneaux ouverts constitués d'un matériau élastique agissant comme un ressort qui autorise leur introduction dans la cavité sous une forme resserrée. Les arceaux sont maintenus sous contrainte en position resserrce de telle sorte que le diamètre du dispositif soit inférieur à celui de la cavité pour une introduction aisoe. Les extrémités situées de part et d'autre de l'interruption de la circonférence peuvent méme se chevaucher ou s'enrouler sur elles-mémes. Afin de maintenir les arceaux en configuration resserrée, le dispositif peut par exemple étre enserré dans une gaine amovible. Il peut ainsi être aisément introduit dans la cavité. Une fois le dispositif mis en place, la gaine est retirce et les arceaux prennent une configuration déployée. La gaine peut étre du type chaussette, elle est alors retirée par retournement. Il peut aussi s'agir d'une gaine déchirable, par exemple à l'aide d'un fil qui est tiré de l'extérieur. La force de déchirement est calculée de manière à ce que la déchirure une fois amorcée se propage sur toute la longueur de la gaine sous la poussoe des ressorts, libérant ainsi successivement les arceaux au fur et à mesure de la progression de la 3s déchirure le long du dispositif installé. Bien entendu la gaine doit étre constituée 6 2830069 d'un matériau non-élastique tel qu'un film plastique ou un tissu. Les arccaux peuvent 8tre maintenus en position resserrée par un point de fixation qui est détruit après insertion du dispositif dans la cavité, par exemple en tirant sur un fil. Une fois libérés de cette contrainte, les arceaux se comportent comme des s ressorts et prennent une configuration déployée, recouvrant une zone angulaire qui est de préTérence supérieure à 180 . En position relâchée, les arceaux ont un diamètre supérieur à celui de la cavité. Les arceaux sont définis de manière à ne pas pouvoir se déployer complètement, de tel le sorte que dans cette position i ls exercent une forte pression sur la paroi de la cavité, ce qui les maintient 0 fermement en place. Les arccaux assurent, gr&ce à la combinaison de leurs propriétés de rigidité et d'élasticité, le maintien de l'ensemble du dispositif à la partie supérieure de la cavité. Afin d'aider au déploiement des arceaux, une enveloppe gonflable peut être disposée au c_ur du dispositif. De préTérence cette enveloppe est de forme s sensiblement cylindrique. Elle peut être gonflée simultanément au déchirement de la gaine pour exercer une pression sur les arceaux et faciliter leur positionnement da ns la pa rtie supérieure de la cavité. La pression qu'exerce l'enveloppe en se gonflant peut aussi être utilisée pour provoquer la déchirure de la gaine. Pour positionner le dispositif en haut de la cavité pendant le déploiement des arceaux, un câble de maintien peut être installé à l'intérieur du support longitudinal et maintenu en position haute aux deux extrémités de la cavité. Une fois le dispositif en place, le câble de maintien est retiré. On peut aussi disposer à l'intérieur du dispositif une enveloppe préclablement gonflée et convenablement lestée. En remplissant la cavité d'eau par exemple, le dispositif se place ainsi de lui-même en position haute. Une fois le dispositif en place, I'eau et l'enveloppe gonflable sont évacuées de la cavité. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention appara^'tront au cours des exemples suivants de réclisation, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif, et dans le dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente en perspective un mode de réclisation du dispositif selon l'invention avant introduction dans la cavité, les arccaux étant en configuration resserrée, - la figure 2 montre le dispositif de la figue l une fois introduit dans la cavité, les arccaux étant en configuration déployée, 7 2830069 - la figure 3 montre une variante de la configuration resserrée des arccaux du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est analogue à la figure 3 pour une autre variante de la configuration resserrée du dispositif selon l'invention, - la figure 5 est un autre mode de réclisation des arccaux du dispositif selon l'invention, - la figure 6 représente en perspective un dispositif comportant les arccaux de la figure 5, après introduction dans la cavité, - la figure 7 est analogue à la figure 5 pour encore un autre mode de o réclisation des arceaux, - la figure 8 représente en perspective l'implantation du dispositif selon l'invention dans un réseau de cavités tubulaires. La figure 1 représente un dispositif l conforme à la présente invention comprenant des arccaux 2A en configuration resserrée, reliés par une membrane 3. Les arceaux 2A sont des languettes métalliques en acier à effet ressort dont l'épaisseur est moindre que la largeur. Par exemple leur épaisseur est comprise entre 1 et 5mm et leur largeur est comprise entre 2 et 50mm. Les arceaux 2A sont maintenus dans cette position par une gaine 4 par exemple en matière plastique, représentée partiellement. La gaine 4 comporte un affaiblissement linéaire 5 selon lequel la déchirure sera effectuce à partir d'un point de rupture prévu. Dans le cas présent, I'élément tubulaire 6 est fixé sur les arceaux et remplit la fonction de support longitudinal pour le dispositif 1. L'élément tubulaire 6 est ici un tube creux annelé en acier destiné à contenir des câbles, notamment des cables à fibres optiques. Le dispositif 1 est introduit dans une canalisation 7 comme montré sur la figure 2. Après ruplure et évacuation de la gaine 4, les arccaux 2B adoptent une configuration déployée. Les arceaux 2B s'appuient alors sur la paroi de la canalisation 7. L'arc de cercle compris entre les extrémités 8 et 9 des arceaux 2B correspond à un angle a supérieur à 180 afin d'assurer un appui solide et fixe. La partie supérieure de la canalisation 7 revêtue du dispositif l présente grace à la présence de la membrane 3 une surface lisse et propre qui contribue à faciliter l'utilisation et l'entretien de la canalisation 7. Selon la ta il le et la forme de la canalisation et la longueur des arceaux, ia configuration resserrée peut prendre plusieurs formes. 8 2830069 Sur la figure 3, on a représenté un arccau 30A partiellement enroulé sur lui-même, les extrémités 31 et32 se chevauchant. Comme sur les figures précédentes, l'élément tuLulaire 6 est fixé sur l'arccau 30A. Sur la figure 4, I'arceau 40A présentent des extrémités 41 et 42 chacune enroulée sur elle-même. Comme sur les figures précédentes, l'élément tuLulaire 6 est fixé sur l'arccau 40A. Da ns le cas o on incorpore u ne â me semi-rig ide da ns le dis positif a u moment de sa fabrication, il faut prévoir des moyens pour retenir et maintenir en place l'élément tubulaire à installer. o Sur l'arccau 50A de la figure 5, ce moyen peut être un logement51 en berceau formé par l'arccau lui-même qui a subit une déformation. Une âme 52 noyée dans la membrane 3 garantie le positionnement des arceaux 50B comme visible sur la figure 6. L'élément tubulaire 6 peut être introduit par la suite dans le logement 51 o il repose. i5 11 est aussi possible que le moyen de rétention soit rapporté et fixé sur l'arceau par soudure ou collage selon les matériaux employés. Un arceau 70A, sur lequel a été fixé un crochet 71, est représenté sur la figure 7. L'élément tabulaire 6 est introduit après mise en place dans la cavité du dispositif selon l'invention, et retenu par le crochet 71. La figure 8 montre l'utilisation du dispositif selon l'invention dans une portion d'un réseau de cavités tubulaires comprenant un conduit 80 d'un diamètre le rendant accessible et une canalisation latérale 7 de plus faible diamètre présentant un coude 81. Sur cet exemple de réclisation, le dispositif 1 selon l'invention est composé de deux tronçons 1A et 1 B occupant respectivement les 2s portions linéaires 82 et 83 de la canalisation 7. Le nombre des arceaux 2B reliés par une membrane souple3 constituant chaque troncon 1A et 1B destinés à équiper les portions 82 et 83 de la canalisation 7, a été calculé à partir du relevé topog ra phiq ue éta bl i préc la blement. Entre les portions 82 et 83, da ns la pa rtie formant un coude 81, I'élément tubulaire 6 est maintenu à chacune de ses extrémités fixées respectivement sur les tronçons 1A et 1B du dispositif. Dans le conduit 80,1'élément tubulaire 6 est maintenu au plalond de la cavité de manière courante par des crochets 84. 9 2830069 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réu lisation décrits, ma is el le est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'hom me de l'art sa ns que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention. En pa rticulier, on pourra sans sortir du cadre de l'invention donner au moyen de rétention toute s forme connue apte à maintenir l'élément tubulaire dans la position qui lui a été assignée. Le dispositif selon l'invention a été décrit pour la fixation d'un seul élément tobulaire mais il est bien entendu que ce dispositif peut étre également employé pour fixer plusieurs éléments tubulaires, éventuellement de différents diamètres, dont les fonctions peuvent étre similaires ou différentes. Ces éléments o tubulaires peuvent être disposés bien côte à côte mais aussi superposés dans la mesure o les autres fonctions de la cavité n'en sont pas perturbées. lo 2830069 REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'au moins un élément tobulaire dans une cavité comprenant des arceaux en matériau élastiquement flexible et un moyen de rétention dudit élément, caractérisé en ce que lesdits arccaux sont solidarisés transversalement par un support longitudinal flexible et reliés entre eux par une membrane souple. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesUits arceaux sont constitués d'un matériau choisi parmi un métal, une matière plastique, des fibres de verre, des fibres de carbone, un élastomère et un matériau composite. o 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite membrane recouvre lesHits arccaux. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite membrane est en élastomère. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit is support est constitué par ledit élément tuEulaire. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit élément tobulaire est choisi parmi un cable et un tube creux. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladit tube est annelé. 8. Dis positif selon l'u ne des revend ications 6 et 7, dans lequel led it tu be est constitué d'un matériau choisi parmi un métal, une matière plastique, des fibres de verre, des fibres de carbone, un élastomère et un matériau composite 9. Procédé de fixation d'un élément tubulaire à l'aide du dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes: - on relève la topographie de la paroi interne de ladite cavité à 1'aide d'un appareil télécommandé, - on adapte ledit dispositif à la topographie de ladite cavité, - on introduit dans ladite cavité ledit dispositif, lesUits arceaux étant sous forme resserrée, 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel lesUits arceaux sont maintenus en position resserrée par une gaine amovible. 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel lesdits arceaux sont maintenus en position resserrée par un point de fixation. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, dans lequel lesUits arceaux en configuration déployée recouvrent une zone angulaire supérieure à 180 . 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, dans lequel une enveloppe gonflable est disposoe au c_ur du dispositif.