Brevet FR2864843A1 — publié le 20050708

La présente invention concerne un dispositif permettant d'assurer le remplacement de canalisations, par exemple en plomb, et notamment des conduites de branchement, sans réalisation de tranchées. Compte tenu du caractère toxique des branchements, notamment des réseaux de distribution d'eau potable, réalisés il y a quelques dizaines d'années en plomb, il est nécessaire de remplacer systématiquement tous ces branchements par des conduites en matière plastique en général en polyéthylène. Ces remplacements sont à l'heure actuelle effectués notamment selon les dispositions décrites dans FR-A-2 723 780. Selon cet état antérieur de la technique, on fait passer un outil de coupe à l'intérieur de la canalisation en plomb, on fait ensuite passer dans la canalisation ainsi découpée selon une génératrice, un cône élargisseur qui est conçu de façon à servir également d'organe d'entraînement de la canalisation de renouvellement en matière plastique. Cette publication antérieure décrit un dispositif pour la mise en uvre de cette technique. Ce dispositif comporte essentiellement: un bâti de tirage, sur lequel est monté un treuil manuel du type Tire-fort entraînant un câble de tirage et d'extraction; un outil de coupe placé à l'une des extrémités du câble de tirage qui est introduit à l'intérieur de la canalisation en plomb enterrée et un cône élargisseur qui est maintenu bloqué sur le câble de tirage et qui assure également l'entraînement de la canalisation en matière plastique de remplacement. La lecture de cet état antérieur de la technique montre que ce dispositif permet d'insérer la canalisation de remplacement en matière plastique dans la canalisation en plomb qui est fendue longitudinalement par l'outil de coupe, le câble de tirage assurant la mise en place de la canalisation de remplacement. Pour plus de détails sur cette technique connue il convient de se reporter à FR-A-2 723 780 cité ci-dessus. L'expérience acquise par les utilisateurs au cours de la mise en uvre d'un tel dispositif connu a révélé diverses imperfections, notamment: les difficultés de mise en position et de calage du bâti porteur du treuil, ainsi que les incidents de positionnement résultant d'éboulements plus ou moins importants dans l'excavation de travail, selon la nature du sol; la durée moyenne de mise en place constatée est de l'ordre de deux heures lorsque aucun incident ne vient perturber le travail des opérateurs; - l'extraction et l'entraînement de la canalisation en plomb résultant de la traction effectuée par le câble métallique de tirage qui se traduit par un enroulement de ladite canalisation en plomb autour du tambour du treuil: on imagine le temps et les efforts dépensés à débobiner la canalisation ainsi extraite et à séparer la canalisation en plomb du câble de tirage et d'extraction; - le fonctionnement manuel du treuil Tire-fort provoque des à-coups de traction de la canalisation et implique le plus souvent la présence de l'opérateur à l'intérieur de l'excavation, en contradiction avec toutes les règles de la sécurité et de l'ergonomie. La présente invention se propose d'apporter un dispositif permettant de résoudre les problèmes soulevés ci-dessus, et notamment celui que l'on rencontre lorsque la canalisation en plomb est extraite du sol, lorsqu'on met en uvre les dispositifs selon l'état antérieur de la technique. A cet effet l'invention concerne un dispositif assurant le remplacement de canalisations de branchement, notamment de canalisations en plomb sans réalisation de tranchées, comportant un bâti sur lequel est monté un treuil actionnant un câble de tirage, un outil de coupe placé à l'une des extrémités du câble de tirage introduit à l'intérieur de la canalisation en plomb enterrée et un organe d'entraînement d'une canalisation de renouvellement en matière plastique, qui est monté à ladite extrémité du câble de tirage en vue de la mise en place de la canalisation de renouvellement, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il est monté sur un engin de terrassement, par exemple du type mini-pelleteuse et en ce qu'il comporte: - un treuil hydraulique, monté sur le bâti, alimenté par la centrale hydraulique de l'engin de terrassement et sur lequel s'enroule le câble de tirage assurant la mise en place de la canalisation de renouvellement et éventuellement l'extraction de la canalisation en plomb, ce treuil hydraulique étant actionné à partir dudit bâti; un système télescopique sur ledit bâti, réalisé par exemple sous la forme de bras télescopiques, à l'extrémité duquel est positionnée une poulie de renvoi pour le câble de tirage et pour la canalisation en plomb éventuellement extraite par ce dernier, afin de permettre de descendre ladite poulie en fond d'excavation et un système de coupe interposé entre ladite poulie de renvoi et le treuil hydraulique pour séparer la canalisation en plomb du câble de tirage lorsque cette canalisation en plomb est extraite du sol par tirage dudit câble, et pour éjecter cette canalisation en plomb après découpage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation donné à titre d'exemple dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - La figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention, tel qu'il est mis en uvre sur le terrain. - Les figures 2 et 3 sont respectivement des vues schématiques, de profil et de face, du dispositif objet de l'invention, en position de fonctionnement et - la figure 4 est une vue de profil illustrant de façon schématique un détail du système de coupe. - la figure 5 est une vue en coupe par un plan horizontal illustrant des moyens prévus par l'invention pour éjecter la canalisation extraite; les figures 5 et 6 sont respectivement des vues de face et en élévation latérale de ces mêmes moyens. En se référant à la figure 1, qui est une vue schématique similaire à la figure 1 de FR-A-2 723 780, on y retrouve la canalisation en plomb 14 enterrée dans le sol 2 qui doit être remplacée par une canalisation de renouvellement en matière plastique désignée par la référence 12. Comme dans cette technique antérieure, les opérateurs ont pratiqué à une extrémité une excavation d'extraction 3 et à l'autre extrémité une excavation 4 pour l'introduction de la canalisation de renouvellement 12, cette canalisation devant être branchée sur la conduite de distribution 22, à la place de la canalisation en plomb 14. Dans l'excavation 3, on positionne un bâti 5 dit bâti de tirage qui sera décrit en détail ci-après en référence aux figures 2 et 3. Dans l'extrémité de la canalisation en plomb 14 mise à jour dans l'excavation 4, on fait passer au travers de cette canalisation un câble 6 dit câble de tirage ou d'extraction dont l'une des extrémités vient s'enrouler sur un treuil 7 monté sur le bâti 5 (voir les figures 2 et 3) et dont l'autre extrémité comporte un outil de coupe ainsi qu'un organe d'entraînement 11 de la canalisation de remplacement. En ce qui concerne les détails de réalisation de ces systèmes connus, le lecteur est prié de se reporter à la publication française mentionnée ci-dessus. On se réfère maintenant aux figures 2 et 3. Sur ces figures la référence 5 désigne dans son ensemble le bâti dit bâti de tirage qui est positionné dans l'excavation 3. Ce bâti de tirage (voir la figure 1) est conçu de façon à pouvoir être monté sur un engin de terrassement 8 notamment du type mini-pelle. Sur les figures 2 et 3, les moyens de montage du bâti 5 sur la lame 15 de la minipelle ont été représentés de façon schématique et désignés par la référence 9. Sur ce bâti est monté le treuil hydraulique 7, alimenté par la centrale hydraulique de l'engin de terrassement 8 et actionné à l'aide des manettes de commande 21 qui sont montées sur le bâti 5. Sur le treuil 7 vient s'enrouler le câble de tirage et d'extraction 6. Ce bâti 5 comporte également une partie télescopique réalisée, dans cet exemple, sous la forme de deux bras 10, 10' à l'extrémité desquels est positionnée une poulie de renvoi 13 sur laquelle passe le câble 6 et éventuellement la canalisation en plomb 14 lorsque cette dernière est extraite du sol. Ce montage télescopique permet de descendre la poulie de renvoi 13 au fond de l'excavation 3, sans intervention de la part de l'opérateur dans ladite excavation. Selon une forme de réalisation préférée, la poulie de renvoi 13 est montée dans une cage 18 munie de sabots venant en appui sur le fond de l'excavation 3 ainsi qu'on le voit sur les figures 2 et 3. Sur la partie dite fixe du bâti 5, on prévoit un système de coupe représenté schématiquement et désigné par la référence 16. Ce système de coupe est réglable en ce sens qu'il peut monté coulissant sur une traverse 17. De préférence, ce système de coupe 16 est positionné à mi- hauteur entre la poulie de renvoi 13 et le treuil hydraulique 7. Afin de faciliter l'extraction de la canalisation en plomb 14 et son découpage longitudinal grâce au système de coupe 16, l'invention prévoit d'une part des moyens de guidage positionnées à l'entrée du système de coupe 16 et, d'autre part un moyen d'écartement placé à la sortie de ce système de coupe. Ces moyens ont été représentés sur les figures 4 à 6 des dessins annexés. On y voit que les moyens de guidage sont constitués d'une part, d'un rouleau 21 maintenu dans le bâti 5 par des goupilles telles que 22 et d'autre part, d'une goulotte de guidage 19 pouvant être montée, de façon amovible, sur le bâti de façon à prévoir plusieurs types de goulottes adaptées aux diamètres des différentes canalisations 14 à extraire. Le moyen d'écartement peut être réalisé sous la forme d'un écarteur 20 pourvu de lames présentant une forme arrondie afin de faciliter l'éjection de la canalisation 14, après sa séparation du câble de guidage 6 sous l'effet du système de coupe 16 Sur les figures 5 et 6, les flèches illustrent le sens d'éjection du tuyau 14 après son ouverture sur le couteau 16. Selon la présente invention, on peut également prévoir une pièce d'adaptation en forme de U 23 (voir la figure 4) qui est insérée dans le bâti, comme illustré sur cette figure, de façon à adapter le dispositif à des canalisations 14 présentant des diamètres différents. Après mise en place du câble de tirage au travers de la canalisation en plomb et fixation de l'extrémité de ce câble sur l'extrémité de la canalisation de remplacement 12, comme décrit dans le brevet français mentionné ci-dessus, le dispositif objet de l'invention fonctionne de la façon suivante, d'une part lorsque la canalisation de remplacement est placée à l'intérieur de la canalisation d'origine qui demeure dans le sol et d'autre part lorsque la canalisation d'origine est extraite du sol et remplacée par la canalisation de renouvellement en matière plastique: leY) Mise en place de la canalisation de remplacement 12 sans extraction de la canalisation en plomb 14. Cette mise en place s'effectue comme décrit dans le brevet français susmentionné (voir la revendication 2 de ce brevet), la canalisation de renouvellement 12 venant se positionner à l'intérieur de la canalisation d'origine en plomb 14 découpée longitudinalement par l'outil de coupe placé à l'une des extrémités du câble. Dans ce mode de fonctionnement, le système de coupe 16 monté, selon l'invention, sur le bâti 5 n'est pas en service. 2) Mise en place de la canalisation de remplacement 12 avec extraction de la canalisation en plomb 14. Dans ce cas, le câble de tirage 6 assure non seulement la mise en place de la canalisation de remplacement mais également l'extraction du sol de la canalisation en plomb, cette dernière étant poussée à l'aide de l'organe d'entraînement 11. A la sortie du sol, dans l'excavation 3 (figures 2 et 3), le câble de tirage 6 extrait la canalisation en plomb 14, l'ensemble venant s'enrouler sur la poulie de renvoi 13 avant de passer sur le système de coupe 16, en étant guidé par la goulotte 19. Ce système 16 découpe longitudinalement la canalisation en plomb de façon à séparer cette canalisation 14 du câble 6 qui vient ensuite s'enrouler sur le treuil hydraulique 7. La canalisation 14 ainsi découpée et séparée du câble 6, est éjectée sous l'effet de l'écarteur 20 (figure 4). Les avantages apportés par la présente invention sont notamment les suivants: la mobilité de l'équipement qui permet de soutenir des cadences élevées lors du renouvellement des branchements plomb en mode industriel c'est-à-dire par interventions séquentielles dans une même rue. Le dispositif selon l'invention se déplace d'une excavation telle que 3 à une autre excavation, avec un temps de mise en uvre limité. Compte tenu des caractéristiques du dispositif, l'ajustement ou la modification de l'orientation du tirage est facilité et ne nécessite plus de fastidieux calages, la présence du système de coupe 16 assure la séparation de la canalisation en plomb, du câble de tirage et d'extraction, lorsque celle-ci est extraite du sol lors du tirage. On évite ainsi son enroulement sur le tambour du treuil, inconvénient caractéristique du dispositif selon l'état antérieur de la technique rappelé ci-dessus; la mécanisation intégrale des opérations de mise en place du bâti de tirage 5 grâce à son montage sur un engin de terrassement. Toute manutention ou ajustement de travail du treuil hydraulique 7 par effort humain est éliminée; ceci réduit par conséquent l'exposition et la fatigue des opérateurs tout en améliorant le rendement, selon la configuration du chantier, le tirage peut s'effectuer en avant ou en arrière c'est-à-dire que le bâti de tirage et d'extraction 5, en place dans l'excavation 3 peut tirer un câble de tirage et d'extraction 6 venant d'un côté ou de l'autre de l'excavation 3: il suffit simplement de modifier la position de ce câble sur la gorge de la poulie 13. la commande du dispositif peut être effectuée par un opérateur unique, ceci en toute sécurité étant donné que celui-ci reste en dehors de l'excavation 3. la réduction de la taille des excavations telles que 3 qui se traduit par une réduction du temps d'intervention sur les branchements à rénover et donc une diminution du coût des opérations de remise en état après intervention. la conception d'un dispositif dont le bâti de tirage 5 est monté sur un engin de terrassement permet de réaliser, avec le même engin, la manutention des plaques-pont ainsi que le tirage de branchements et des ajustements de terrassement. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrit et/ou représenté mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 12 REVENDICATIONS 1. Dispositif assurant le remplacement de canalisations de branchement, notamment de canalisations en plomb sans réalisation de tranchées, comportant un bâti sur lequel est monté un treuil actionnant un câble de tirage, un outil de coupe placé à l'une des extrémités du câble de tirage introduit à l'intérieur de la canalisation en plomb enterrée et un organe d'entraînement d'une canalisation de renouvellement en matière plastique, qui est monté à ladite extrémité du câble de tirage en vue de la mise en place de la canalisation de renouvellement, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il est monté sur un engin de terrassement (8), tel que notamment du type mini-pelleteuse et en ce qu'il comporte: un treuil hydraulique (7) monté sur le bâti (5), alimenté par la centrale hydraulique de l'engin de terrassement et sur lequel s'enroule le câble de tirage (6) assurant la mise en place de la canalisation de renouvellement (12) et éventuellement l'extraction de la canalisation en plomb (14), ce treuil hydraulique étant actionné à partir dudit bâti (5) ; un système télescopique (10,10') prévu sur ledit bâti (5), à l'extrémité duquel est positionnée une poulie de renvoi (13) sur laquelle passe le câble de tirage (6) et en outre la canalisation en plomb (14) éventuellement extraite par ce dernier, afin de permettre de descendre ladite poulie (13) en fond d'excavation (3) et un système de coupe (16) interposé entre ladite poulie de renvoi (13) et le treuil hydraulique (7) pour séparer la canalisation en plomb (14) du câble de tirage (6) lorsque cette canalisation en plomb est extraite du sol par tirage dudit câble, et pour éjecter cette canalisation en plomb après découpage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système télescopique est réalisé sous la forme de deux bras (10,10') montés à coulissement dans ledit bâti (5) et portant à leurs extrémités ladite poulie de renvoi (13). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite poulie de renvoi (13) est montée dans une cage (18) munie de sabots venant en appui sur le fond de l'excavation (3). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de coupe est monté à coulissement sur une traverse (17) solidaire dudit bâti. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que ledit système de coupe (16) est positionné à mi-hauteur entre la poulie de renvoi (13) et le treuil hydraulique (7). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,4 ou 5, caractérisé en ce que l'on prévoit une goulotte de guidage (19) à l'entrée du système de coupe (16) afin de faciliter l'extraction de la canalisation en plomb (14) et son découpage longitudinal, ladite goulotte étant montée de façon amovible sur le bâti (5). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un rouleau de guidage (21) maintenu dans le bâti par l'intermédiaire de goupilles (22). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications, 1,4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un écarteur (20) prévu à la sortie du système de coupe afin de faciliter l'éjection de la canalisation en plomb après sa séparation du câble de guidage. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit écarteur (20) est du type à lames présentant une forme arrondie. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une pièce d'adaptation en forme de U (23) pouvant être insérée dans le bâti (5) de façon à adapter le dispositif à des canalisations (14) présentant des diamètres différents.