Brevet FR2878607A1 — publié le 20060602

L'invention concerne un procédé de remplacement, sans effectuer de tranchée, de conduites d'alimentation enfouies constituées d'anciens tubes instables, en particulier de tubes en plomb, dans lequel un ancien tube est découpé au moyen d'un outil de coupe tiré par une machine de traction à travers l'ancien tube, les bandes de tube sont repoussées dans la terre entourant la conduite d'alimentation au moyen d'un corps d'élargissement tiré à travers l'ancien tube, et un nouveau tube est inséré. Dans de nombreux pays, les conduites d'alimentation en eau potable, qui mènent à des branchements privés individuels, sont encore constituées de tubes en plomb. Ces tubes en plomb doivent être remplacés par des tubes en matériaux non nocifs, tels que par exemple du polyéthy-lève. Les tubes en plomb ont typiquement un diamètre intérieur de 20 mm et un diamètre extérieur de 35 mm. Lors du remplacement, sans effectuer de tranchée, d'anciennes conduites d'alimentation, on procède typique-ment de façon à ouvrir tout d'abord une fosse de travail du côté rue pour mettre à jour la conduite d'alimentation privée à laquelle est raccordé le branchement privé. Une machine de traction de câble est alors descendue dans cette fosse de travail. Puis, le câble de traction est glissé à travers l'ancien tube du côté de la maison, à partir de la cave ou d'une petite fosse ménagée du côté extérieur de la maison, jusqu'à arriver à la machine de traction de câble où il est relié à un mécanisme de traction. Du côté de la maison, un dispositif de coupe, un corps d'élargissement et un élément de traction du nou- veau tube sont montés sur le câble de traction. Ensuite, ces éléments sont tirés au moyen de la machine de traction à travers l'ancien tube; l'ancien tube est découpé, les parties de celui-ci sont repoussées dans la terre, et le nouveau tube est inséré. Un tel procédé et un disposi- tif correspondant sont par exemple enseignés dans le document US 3 181 302 A. En pratique, le découpage de tubes en plomb pose ce-pendant des problèmes. Ces tubes en plomb supportent une force de traction maximale (qui agit sur le tube de plomb comme force de traction ou d'écrasement) de 10 à 15 kN. Si la force de traction est augmentée, le tube en plomb est immédiatement écrasé. Il est alors comprimé dans la direction longitudinale, et sa paroi devient alors de plus en plus épaisse de sorte qu'il ne peut plus être découpé, ou il s'enroule en tire-bouchon et ne peut plus ensuite être découpé. Le but de l'invention est d'éviter l'écrasement de tubes en plomb et d'autres anciens tubes instables lors d'un processus décrit précédemment. Ce but est atteint selon l'invention en ce que, dans une première étape, la portion à remplacer de l'ancien tube est découpée sur toute sa longueur sans élargir l'ancien tube, et en ce que, dans une deuxième étape, une fois terminé le processus de découpage, le corps d'élargissement est tiré à travers l'ancien tube découpé. Dans le procédé de l'invention, le processus de dé-coupage et le processus d'élargissement ou processus de refoulement sont totalement découplés l'un de l'autre. Les forces de poussée exercées par l'outil de coupe sur le tube en plomb sont relativement faibles et ne suffi- sent pas à écraser de façon significative le tube en plomb, et par suite à augmenter l'épaisseur de paroi du tube de façon indésirable. De cette manière, l'ancien tube peut être découpé sur toute sa longueur avec des forces de traction relativement faibles. C'est seulement ensuite que l'on insère le corps d'élargissement conjointement avec le nouveau tube. Les bandes de l'ancien tube sont repoussées radialement vers l'extérieur, et le nouveau tube est inséré dans le canal de perçage qui vient d'être réalisé. En raison du fait que les bandes de l'ancien tube appuient sur la terre où elles génèrent un frottement d'enveloppe, les forces d'élargissement peu-vent atteindre 100 kN sans écraser vers l'avant les ban-des du tube en plomb; un tel écrasement ne poserait au- cun problème tant que les bandes de tube ne s'incurvent pas vers l'intérieur dans le canal de perçage et n'entravent donc pas l'insertion du nouveau tube. De façon appropriée, un élément de traction relié à l'outil de coupe est inséré conjointement avec celui-ci, et est relié, pour la deuxième étape, à un corps d'élargissement. On n'a alors plus besoin d'enfiler l'élément de traction, nécessaire pour tirer le corps d'élargissement, à travers le corps de perçage de l'ancien tube, ce qui pourrait être difficile lorsque le tube est découpé. Pour réduire le risque d'écrasement de l'ancien tube lorsque l'outil de coupe, à l'extrémité de l'ancien tube qui est éloignée de la machine de traction, commence à découper celui-ci, il est proposé selon l'invention, avant le début du processus de découpage, de faire cou-lisser un manchon de stabilisation sur l'ancien tube de-puis l'extrémité de celui-ci qui est éloignée de la ma-chine de traction, lequel manchon de stabilisation s'étend au moins sur une partie de la longueur de l'ancien tube, et est en un matériau qui peut être facilement découpé par l'outil de coupe et a un diamètre intérieur qui est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'ancien tube. Ce manchon de stabilisation peut s'étendre au moins sur une longueur d'environ 20 à 30 cm. Il peut cependant s'étendre également sur toute la longueur de l'ancien tube à découper. Avantageusement, ce manchon de stabilisation est constitué par un tube de matière plastique facile à découper avec l'outil de coupe. Ce manchon de stabilisation ou ce tube de stabilisa- tion est entraîné de façon à ce qu'une portion d'extrémité de l'ancien tube dépasse de 50 mm environ du manchon de stabilisation. Lorsque cette portion d'extrémité, et les 50 à 100 mm suivants de l'ancien tube s'étendant déjà dans le manchon de stabilisation, sont découpés, les bandes de paroi ainsi générées de l'ancien tube sont incurvées autour de l'extrémité du manchon de stabilisation, de sorte qu'un glissement ou entraînement de l'ancien tube est empêché lors du processus de découpage. On peut utiliser un câble de traction comme élément de traction. En raison des forces de traction plus faibles pour l'outil de coupe, on peut utiliser un câble de traction relativement mince pour maintenir aussi faible que possible le frottement entre le câble de traction et l'ancien tube. Par contre, lorsque les forces de traction sont plus élevées, on peut utiliser un câble de traction plus épais pour faire passer le corps d'élargissement. À la place d'un câble de traction, on peut encore utiliser également une barre de traction se présentant sous la forme d'une tige filetée ou crantée. Le diamètre extérieur du corps d'élargissement doit être dimensionné de façon à être supérieur de 20% environ au diamètre extérieur du nouveau tube. En ce qui concerne l'outil de coupe, il est approprié que celui-ci comporte une portion centrale qui peut coulisser sur le câble de traction et qui se présente sous la forme d'un manchon de diamètre extérieur relativement faible qui supporte des lames saillant radiale-ment. L'angle formé par les bords de coupe des lames avec l'axe du manchon dépend du matériau de l'ancien tube. Dans le cas de tubes en plomb, il est approprié que les bords de coupe des lames soient orientés au moins à peu près perpendiculairement à l'axe du manchon de l'outil de coupe. La description suivante explique l'invention plus en détail, en se référant à un exemple de réalisation, et en liaison avec les figures des dessins annexés, où : la figure 1 est une vue en coupe verticale, contenant l'axe du tube, d'un ancien tube enfoui dans la terre pour expliquer le procédé de l'invention; la figure 2 est une représentation en perspective d'un outil de coupe; la figure 3 est une représentation en coupe partielle et en perspective de l'outil de coupe de la figure 2 couplé au câble de traction; la figure 4 est une représentation en perspective du corps d'élargissement comportant un adaptateur de couple qui sert à fixer le nouveau tube au corps d'élargissement; et la figure 5 est une représentation en coupe partielle et en perspective de la partie représentée dans la figure 4, et d'une jonction avec un nouveau tube à insérer. Dans la figure 1, la référence 10 désigne la terre dans laquelle est enfoui un tube à remplacer, par exemple un tube en plomb 12 d'une conduite de l'alimentation en eau. Une fosse de travail 14 est creusée du côté de la rue; dans cette fosse a été installée une machine de traction de câble non représentée en détail et désignée d'une façon générale par la référence 16. À l'autre extrémité de l'ancien tube à remplacer 12, une fosse de travail 18 est creusée du côté de la maison. Un manchon de stabilisation 20 est glissé sur la portion d'extrémité de l'ancien tube 12 qui est éloignée de la machine de traction 16. Le manchon de stabilisation 20, comme déjà mentionné ci-dessus, est par exemple un tube en polyéthylène. Un câble de traction 22, qui est couplé à un mécanisme de traction, non représenté en dé- tail, prévu au niveau de la machine traction 16, s'étend à travers l'ancien tube et est relié à un outil de coupe 24 à l'extrémité de l'ancien tube 12 qui est éloignée de la machine de traction 16. Cet outil de coupe 24 est quant à lui relié, à son extrémité opposée au câble de traction 22, à un deuxième câble de traction 26 qui est lui-même relié à un corps d'élargissement (non représenté dans la figure 1) pour tirer celui-ci à travers le tube découpé une fois terminé le processus de découpage. Dans la représentation de la figure 1, on a commencé le processus de découpage; les bandes générées pendant ce pro- cessus s'incurvent vers l'extérieur comme indiqué en 28. L'outil de coupe 24 est visible en détail dans la figure 2. Il comporte un corps central 30 en forme de tube cylindrique, duquel s'étendent radialement trois la-mes de coupe 32. Les lames de coupe 32 comportent des bords de coupe 34 avec des arêtes vives trempées, qui forment à peu près un angle droit avec l'axe du corps central 30. Le corps central 30 comporte un alésage central 36 à travers lequel peut passer le câble de traction 22, comme représenté dans la figure 3. Le câble de traction 22, passant à travers l'alésage central 36 du corps central 30, est relié, à son extrémité saillant du corps central 30, à un raccord de pressage 38 qui est inséré dans un manchon de couplage de câble 40. L'extrémité du deuxième câble de traction 26 est in- sérée dans l'extrémité arrière de ce manchon de couplage de câble 40, et est serrée au moyen de vis radiales 42 portées par ledit manchon 40. L'unité qui est représentée dans la figure 3, est tirée, lors du processus de découpage, depuis la fosse de travail 18, à travers le tube 12, jusqu'à la fosse de travail 14. Après les 10 à 15 premiers centimètres, les extrémités des bandes de paroi de tube 28, générées lors du processus de découpage, sont incurvées vers l'extérieur autour de l'extrémité du man-chon de stabilisation 20 de façon à empêcher l'entraînement de l'ancien tube 12 à découper par l'outil de coupe 24. À la fin du processus de découpage, le deuxième câble de traction 26 est d'une part couplé à la machine de traction par câble 16, et d'autre part est relié au corps d'élargissement conique 44, représenté dans la figure 4, qui est conformé d'une seule pièce avec un adaptateur de tube 46. L'adaptateur de tube 46 est également conformé en cône et présente sur sa face extérieure un filetage de coupe permettant de le visser dans l'extrémité du nouveau tube 50 à insérer, qui est par exemple en polyéthylène, comme représenté dans la figure 5. La partie formée par le cône d'élargissement 44 et l'adaptateur de coupe 46 comporte un alésage central 52 à travers lequel passe le câble de traction 26. Un manchon fileté extérieurement 54 est serti sur l'extrémité du câ- ble de traction 26. L'adaptateur de coupe 46 est placé, depuis l'arrière, sur l'extrémité du câble, puis est im- mobilisé par un écrou 56 et un contre-écrou 58 qui se vissent sur le filetage du manchon 54. Ainsi, en faisant tourner l'adaptateur de coupe 46, celui-ci peut être re- lié au nouveau tube 50. L'unité complète représentée dans la figure 5 est alors tirée par la machine de traction 16 à travers l'ancien tube découpé 12 une fois terminé le processus de découpage. Les bandes de l'ancien tube formées lors du processus de découpage sont repoussées dans la terre environnante, et le nouveau tube 50 est tiré à travers l'espace ainsi ménagé. Ce nouveau tube 50 peut être lui-même le nouveau tube de conduite, ou il peut servir de guide pour insérer le tube de conduite propre-ment dit. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. Revendications 1. Procédé de remplacement, sans effectuer de tranchée, de conduites d'alimentation enfouies consti- tuées d'anciens tubes instables (12), en particulier de tubes en plomb, dans lequel un ancien tube (12) est découpé au moyen d'un outil de coupe (24) tiré à travers l'ancien tube (12) par une machine de traction (16), les bandes de tube (28) sont repoussées dans la terre (10) entourant la conduite d'alimentation au moyen d'un corps d'élargissement (44) tiré à travers l'ancien tube (12), et un nouveau tube (50) est inséré, caractérisé en ce que, dans une première étape, la portion à remplacer de l'ancien tube (12) est découpée sur toute sa longueur sans élargir l'ancien tube (12), et en ce que, dans une deuxième étape, le corps d'élargissement (44) est tiré à travers l'ancien tube découpé (12) une fois terminé le processus de découpage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément de traction (26) relié à l'outil de coupe (24) est inséré conjointement avec ledit outil de coupe, et est relié, pour la deuxième étape, à un corps d'élargissement (44). 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisé en ce que, avant le début du processus de découpage, un manchon de stabilisation (20), s'étendant sur au moins une partie de la longueur de l'ancien tube (12), est glissé sur l'ancien tube (12) de-puis son extrémité qui est éloignée de la machine de traction (16), ledit manchon de stabilisation étant cons- titué d'un matériau pouvant être facilement découpé par l'outil de découpe (24) et ayant un diamètre intérieur qui est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'ancien tube (12). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon de stabilisation (20) est glissé sur l'ancien tube (12) jusqu'à ce que l'extrémité de l'ancien tube (12) qui est éloignée de la machine de traction (16) dépasse de quelques centimètres du manchon de stabilisation (20), et en ce que les extrémités libres des bandes de tube (28) sont pliées autour de l'extrémité du manchon de stabilisation (20) qui est éloignée de la machine de traction (16) lorsque l'outil de coupe (24) a parcouru 10 à 20 centimètres environ après le début du processus de découpage. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps d'élargissement (44) est relié au nouveau tube (50) avant l'insertion. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, 20 caractérisé en ce qu'un câble de traction (22; 26) est utilisé comme élément de traction. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une tige filetée ou crantée est utilisée comme élément de traction. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est utilisé un corps d'élargissement (44) dont le diamètre extérieur est environ 20% supérieur au diamètre extérieur du nouveau tube (50). 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'outil de coupe (24) comporte une portion centrale (30) qui peut glisser sur l'élément de traction (22), et qui supporte une pluralité de lames de coupe (32) espacées radialement. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les bords de coupe (34) des lames (32) sont orientés au moins à peu près perpendiculairement à l'axe du corps central (30) de l'outil de coupe (24) .