Brevet FR2887953A1 — publié le 20070105

L'invention concerne un dispositif de retenue destiné à maintenir une conduite tubulaire enterrée qui doit être divisée en une pluralité de portions de tube, parallèlement à l'axe du tube, au moyen d'un outil de coupe qui est déplacé à travers la conduite tubulaire. Dans de nombreux pays, les conduites d'eau potable, qui mènent aux branchements domestiques individuels, sont encore constituées de tubes en plomb. Ces tubes en plomb doivent être remplacés par des tubes en matières non no- cives, comme par exemple du polyéthylène. Les tubes en plomb ont typiquement un diamètre intérieur d'environ 15 à 30 mm, et un diamètre extérieur d'environ 30 à 50 mm. Lorsque l'on remplace des anciennes conduites d'alimentation sans creuser de tranchée, la procédure ty- pique consiste à ouvrir tout d'abord, du côté de la rue, une tranchée de travail de façon à mettre au jour la conduite d'eau principale à laquelle est raccordé le branchement domestique. Dans cette tranchée de travail, on installe alors une machine de traction de câble. Puis, du côté de la maison, on passe le câble de traction à travers l'ancien tube à partir de la cave ou d'une petite tranchée réalisée du côté extérieur de la maison, jusqu'à ce que le câble arrive à la machine de traction de câble où il est alors relié au mécanisme de traction. Du côté de la maison, on monte sur le câble de traction un dispositif de coupe, un corps élargisseur et un élément de traction pour le nouveau tube. Ces éléments sont ensuite tirés à travers l'ancien tube au moyen de la machine de traction; on découpe l'ancien tube, on refoule les par- ties de l'ancien tube dans la terre, et on insère le nouveau tube. Un tel procédé et un dispositif correspondant sont enseignés par exemple dans le document US-A-3 181 302. En pratique, le découpage de tubes en plomb pose un certain nombre de problèmes. Ces tubes en plomb supportent une force de traction maximale, appliquée sur le câble de traction, de 10 à 15 kN (la force de traction agissant sur le tube en plomb comme une force de compression ou d'écrasement). Si on augmente la force de traction, on écrase le tube en plomb. Il est alors comprimé dans la direction longitudinale; sa paroi devient de plus en plus épaisse de sorte qu'il ne peut plus ensuite être découpé, ou bien il s'enroule comme un tire-bouchon et ne peut plus ensuite être découpé. Pour éviter ce problème, on a déjà proposé dans une première étape de découper la portion d'ancien tube à remplacer sur toute sa longueur sans élargir l'ancien tube, et dans une deuxième étape, après avoir terminé le processus de découpage, de tirer le corps élargisseur à travers l'ancien tube découpé. Le fait de séparer le processus de découpage et le processus d'élargissement per-met d'avoir des forces de cisaillement, exercées sur la conduite tubulaire par l'outil de découpe, qui sont relativement faibles. Toutefois, il n'est pas totalement exclu que, lors de la découpe, la conduite tubulaire soit étirée et alors écrasée dans la direction axiale. Ceci est notamment le cas lorsque la conduite tubulaire est posée dans un sous-sol relativement meuble ou lorsque l'adhérence entre la conduite tubulaire et le sol environnant est faible. Le but de l'invention est de proposer un dispositif du type précité qui permette d'empêcher de façon fiable d'étirer axialement une conduite tubulaire à découper, enfouie dans le sol, pendant le processus de découpage. Pour atteindre ce but, le dispositif de retenue de l'invention comporte des moyens de liaison permettant de relier la conduite tubulaire, ou au moins une portion de tube générée lors de la découpe de la conduite tubulaire, à une butée. La butée peut alors être statique, et peut comporter par exemple un corps d'appui présentant une surface d'ap- pui qui est destinée à venir en appui contre une paroi d'appui, dirigée sensiblement perpendiculairement à l'axe de tube, d'une tranchée de travail ou d'une cave, et qui présente une ouverture de passage de l'outil de coupe. Cependant, la butée peut également comporter un disposi- tif de traction destiné à exercer une traction axiale sur les moyens de liaison, et permettant ainsi de retirer du sol la conduite tubulaire, respectivement ses portions. Avantageusement, les moyens de liaison sont conformés en moyens de serrage permettant de serrer la conduite tubulaire ou au moins une portion de celle-ci; ces moyens de serrage sont disposés de façon appropriée sur le côté arrière, opposé à la surface d'appui, du corps d'appui, de façon à pouvoir actionner commodément les moyens de liaison. Dans un premier mode de réalisation, les moyens de serrage comportent au moins un élément de serrage qui peut être serré contre une surface de serrage du corps d'appui. De façon appropriée, le corps d'appui est alors une plaque d'appui, comportant l'ouverture de passage, dont un côté forme la surface d'appui, et dont l'autre côté sert de surface de serrage. L'élément de serrage peut être formé par une bride de serrage qui peut être serrée contre la surface de serrage à l'aide de boulons de serrage; les portions, en forme de bandes, de l'extrémité de tube découpée, peuvent être serrées entre la bride de serrage et la surface de serrage. Dans une variante de réalisation, les moyens de serrage comportent, à la place d'une unique bride de serrage, une pluralité de griffes de serrage qui peuvent être serrées contre la surface de serrage du corps de serrage à l'aide de boulons filetés. Si par exemple on découpe le tube en trois portions ou bandes, une griffe de serrage est associée de façon appropriée à chaque bande. La bride de serrage peut avoir une ouverture de passage destinée à l'outil de coupe, qui est alignée avec l'ouverture de passage ménagée dans la plaque d'appui lorsque la bride de serrage est montée sur le corps d'appui. Dans un autre mode de réalisation, il est prévu selon l'invention que les moyens de serrage comportent une pluralité de mâchoires de serrage qui sont disposées sur le corps d'appui, autour de l'ouverture de passage, de façon à pouvoir être déplaçables radialement par rapport à cette ouverture de passage. Ce peut être des mâchoires de serrage déplaçables individuellement. Cependant, on peut également imaginer d'agencer des mâchoires de serrage à la manière de celles d'un mandrin de serrage de façon à pouvoir les déplacer simultanément. Pour pouvoir positionner le corps d'appui de façon stable par rapport à la conduite tubulaire à découper, le corps d'appui supporte de façon appropriée un manchon de guidage, partant de la surface d'appui et disposé coaxialement à l'ouverture de passage, le diamètre extérieur dudit manchon de guidage étant supérieur au diamètre extérieur de l'outil de coupe. Ce manchon de guidage, qui a par exemple une longueur de 10 à 15 cm, est enfoncé dans le sol coaxialement à la conduite à découper, de sorte que le corps d'appui est centré par rapport à la con- duite. L'ouverture de passage peut également être conformée en orifice circulaire ayant un diamètre qui correspond au diamètre d'une surface cylindrique d'enveloppe disposée autour des lames de coupe de l'outil de coupe. Dans un autre exemple de réalisation, l'ouverture de passage comporte un orifice circulaire dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la conduite tubulaire à découper, avec des fentes, destinées au passage des lames de coupe de l'outil de coupe, qui partent radialement vers l'extérieur depuis cet orifice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante qui explique l'invention en se référant à des exemples de ré- alisation conjointement avec les dessins joints dans lesquels. la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une tranchée de travail, d'une conduite tubulaire enterrée à découper, et d'un dispositif de retenue destiné à fixer axialement la conduite tubulaire; la figure 2 est une vue en perspective éclatée du dispositif de retenue représenté dans la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus du corps d'appui d'une variante de réalisation du dispositif de retenue; la figure 4 est une vue, correspondant à la figure 3, d'un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 5 est une vue en coupe le long de la ligne V-V de la figure 4. Sur la figure 1, la référence 10 désigne une con- duite tubulaire, par exemple un tube en plomb d'une canalisation d'eau, qui est posée dans le sol 12 et qui doit être remplacée. Pour cela, à partir d'une tranchée de travail 14, qui a été creusée dans le sol 12 pour mettre au jour une extrémité de la conduite tubulaire 10, ou à partir d'une cave, on tire un outil de coupe 16 à l'aide d'un câble de traction 18, dans le sens de la flèche A, à travers la conduite tubulaire 10. L'outil de coupe 16 comporte un corps central 20 et une pluralité de lames ou de couteaux 22, trois dans le présent exemple, saillant saillant radialement depuis le corps central 20. A l'aide de cet outil de coupe, on peut découper l'ancienne conduite tubulaire 10 en une série de portions ou bandes parallèles à l'axe de tube, qui peuvent être refoulées ensuite dans le sol, entourant la conduite tubulaire 10, à l'aide d'un corps élargisseur non représenté, afin de faire de la place pour insérer une nouvelle conduite tubulaire. Pour éviter de tirer en même temps la conduite tubu- laire 10, et donc de l'écraser ou la dévier lors du processus de coupe dans le sens de la flèche A, il est prévu un dispositif de retenue désigné d'une façon générale par la référence 24, et qui va être décrit dans la suite. Le dispositif de retenue comporte un corps d'appui se présentant sous la forme d'une plaque d'appui 26, dont un côté sert de surface d'appui 28 avec laquelle la plaque d'appui 26 qui vient en appui contre une paroi de tranchée 30 sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la conduite tubulaire 10. La plaque d'appui 26 est reliée à un manchon de guidage 32 qui s'étend depuis la surface d'appui 28, perpendiculairement à celle-ci, et qui entoure coaxialement l'extrémité de la conduite tubulaire 10 qui est située près de la tranchée de travail 14 lorsque le dispositif de retenue 24 se trouve dans la po- sition d'utilisation représentée dans la figure 1. Le diamètre intérieur du manchon de guidage 32 est choisi de telle sorte que l'outil de coupe 16 peut passer à travers sans entrave, c'est-à-dire que le diamètre intérieur du manchon de guidage 32 correspond au diamètre du plus grand cercle tracé par les lames 22 saillant radialement de l'outil de coupe 16. La plaque d'appui 26 comporte une ouverture de pas-sage 34 destinée à l'outil de coupe 16. L'ouverture de passage est constituée par un orifice circulaire 36, coaxial au manchon de guidage 32, dont le diamètre est au moins égal au diamètre extérieur de la conduite tubulaire 10, et duquel partent des fentes radiales 38 qui sont destinées au passage des lames 22 de l'outil de coupe 16. A la plaque d'appui 26 est associée une plaque de serrage ou une bride de serrage 40 qui peut être serrée contre le côté de la plaque d'appui 26, conformé en sur-face de serrage 50, à l'aide de boulons filetés 42 qui traversent des perçages 44 et 46 ménagés dans la bride de serrage 40, respectivement la plaque d'appui 26, et qui s'engagent dans des écrous 48. Les perçages 46 ménagés dans la plaque d'appui 26 peuvent également être conformés en perçages filetés, de sorte que les écrous 48 peu-vent être alors supprimés. La bride de serrage 40 com- porte une ouverture de passage 52, correspondant aux ouvertures de passage 56 ménagées dans la plaque d'appui, qui est destinée également au passage de l'outil de coupe 16 et qui comporte un orifice central circulaire 54 ainsi que des fentes 56 s'étendant radialement à partir de cet orifice central. Lorsque la bride de serrage 40 est serrée contre la plaque d'appui 26, les ouvertures de pas-sage 34 et 52 sont alignées l'une avec l'autre. La tranchée de travail 14 est réalisée généralement de façon à mettre au jour une extrémité de la conduite tubulaire 10. Ensuite, la plaque d'appui 26 est position-née de la façon représentée dans la figure 1, de sorte que l'extrémité de la conduite tubulaire 10 fait saillie à travers l'ouverture de passage 34. Puis, l'outil de coupe 16 est inséré dans la conduite tubulaire 10, et dé- coupe alors celle-ci sur une longueur d'au moins 20 à 30 cm. Les portions ou bandes de matière 58 ainsi générées par la découpe sont repliées à angle droit, radiale-ment vers l'extérieur, de façon à porter contre la sur-face de serrage 50 de la plaque d'appui 26. Ensuite, le rebord de serrage 40 est serré contre la plaque d'appui 26. Si les portions d'extrémité repliées 58 ne sont pas choisies trop courtes, la conduite tubulaire 10 est alors reliée de façon fiable au dispositif de retenue 24, de sorte que le processus de découpe peut se poursuivre sans risquer un affaissement ou une traction simultanée de la conduite tubulaire 10. Dans une variante de réalisation illustrée à la figure 3, le rebord de serrage 40 est remplacé par des griffes de serrage individuelles 60 qui peuvent également être serrées contre la plaque d'appui 26 à l'aide de boulons filetés 42, et qui immobilisent chacune une portion d'extrémité 58 des bandes de matière générées lors de la découpe de la conduite tubulaire 10. Pour le reste, le dispositif de retenue correspond au dispositif représenté aux figures 1 et 2. Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, les portions d'extrémité des bandes de matière générées pendant le processus de découpe ne sont pas serrées. Mais l'extrémité de la conduite tubulaire 10 est maintenue au moyen d'une pluralité de mâchoires de serrage 62 déplaçables radialement. Ces mâchoires de serrage 62 sont guidées, de façon déplaçable radialement, dans des guides associés 64 qui sont disposés du côté de la plaque d'appui 26 qui est opposé à la surface d'appui 28. Les mâchoires de serrage 62 peuvent être déplacées à l'aide de vis de réglage 66 qui sont maintenues dans les guides 64. Du côté dirigé vers la conduite tubulaire 10, les mâchoires de serrage 62 comportent des lames ou des dents 68 qui s'enfoncent radialement dans le matériau de la con- duite tubulaire 10 lorsque l'on déplace les mâchoires de serrage 62, de sorte que la conduite tubulaire 10 est empêchée de se déplacer axialement. Le dispositif de retenue 24 peut également être relié à un dispositif de traction (non représenté ici) qui permet de retirer du sol 12 la conduite tubulaire 10, respectivement les bandes de matière 58. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Dispositif de maintien d'une conduite tubulaire enterrée (10) qui doit être découpée au moyen d'un outil de coupe (16), déplacé à travers la conduite tubulaire (10), parallèlement à son axe de tube, en une pluralité de portions de tube (58), caractérisé par des moyens de liaison (26, 40, 42, 48) destinés à relier la conduite tubulaire (10), ou au moins une portion de tube (58) gé- nérée lors de la découpe de la conduite tubulaire (10), à une butée (2 6) . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée comporte un corps d'appui (26) pré-sentant une surface d'appui (28), qui est destinée à ve- nir en appui contre une paroi d'appui (30), dirigée sensiblement perpendiculairement à l'axe de tube, d'une tranchée de travail (14), et une ouverture de passage (34) destinée à l'outil de coupe. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la re- vendication 2, caractérisé en ce que la butée comporte un dispositif de traction destiné à exercer une traction axiale sur les moyens de liaison. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont con- formés en moyens de serrage (26, 40, 42, 48; 26, 60, 42, 48; 62, 64, 66) destinés à serrer la conduite tubulaire (10) ou au moins une portion (58) de celle-ci. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de serrage (26, 40, 42, 48; 26, 60, 42, 48; 62, 64, 66) sont disposés sur le côté arrière, opposé à la surface d'appui (28), du corps d'appui (26). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de ser- rage (26, 40, 42, 48; 26, 60, 42, 48; 62, 64, 66) comportent au moins un élément de serrage (40; 60) qui peut être serré contre une surface de serrage (50) du corps d'appui (26). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractéri- sé en ce que le corps d'appui (26) est une plaque d'appui, comportant l'ouverture de passage (34), dont un côté forme la surface d'appui (28), et dont l'autre côté sert de surface de serrage (50). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de serrage est formé par une bride de serrage (40) qui peut être serrée contre la surface de serrage (50) à l'aide de boulons de serrage (42). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractéri- sé en ce que la bride de serrage (40) comporte une ouverture de passage (52) destinée au passage de l'outil de coupe (16), de telle sorte que, lors du serrage de la bride de serrage (40) contre la plaque d'appui (26), l'ouverture de passage (52) qui est ménagée dans la bride de serrage (40) est alignée avec l'ouverture de passage (34) qui est ménagée dans la plaque d'appui (26). 10. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de ser- rage comportent une pluralité de griffes de serrage (60) qui peuvent être serrées contre la surface de serrage (50) du corps de serrage (26) à l'aide de boulons filetés (42). 11. Dispositif selon la revendication 4 ou la re- vendication 5, caractérisé en ce que les moyens de serrage comportent une pluralité de mâchoires de serrage (62) qui sont disposées sur le corps d'appui (26), autour de l'ouverture de passage (34), de façon à être déplaça- bles radialement par rapport à cette ouverture de pas-sage. 12. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le corps d'appui (2E) supporte un manchon de guidage (32) qui part de la surface d'appui (28) et qui est disposé coaxialement à l'ouverture de passage (34), le diamètre intérieur dudit manchon de guidage étant supérieur au diamètre extérieur de l'outil de coupe (16). 13. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que l'ouverture de passage (34) comporte un orifice central circulaire (36) et des fentes radiales (38) qui se raccordent audit orifice circulaire et qui sont destinées au passage de couteaux de coupe de tube (22).