Brevet FR2949528A1 — publié le 20110304

PROCEDE DE REMPLACEMENT SANS TRANCHEE D'UNE CANALISATION SOUTERRAINE EN PLOMB. L'invention est relative à un procédé de remplacement, sans tranchée, d'une s canalisation souterraine en plomb, en particulier une canalisation de branchement d'eau reliant une conduite de distribution à une installation d'usager, procédé selon lequel on effectue une fouille à chaque extrémité au moins de la canalisation à remplacer, et on tire la canalisation de remplacement d'une fouille à l'autre. i0 Les brevets FR 2 723 780 et FR 2 864 843 décrivent un procédé de ce genre selon lequel on fait passer un outil de coupe à l'intérieur de la canalisation en plomb avant de tirer, ou tout en tirant, la canalisation de remplacement. La description de FR 2 723 780 mentionne, à propos de l'état de la technique, 15 d'autres procédés du même genre consistant à extraire les branchements en plomb soit avec des pièces d'ancrage disposées le long d'un câble introduit à l'intérieur du branchement en plomb, soit en poussant le branchement en plomb à l'une de ses extrémités, et à installer la canalisation de remplacement par tirage souterrain à l'emplacement du branchement en plomb extrait. 20 Un avantage important du procédé de remplacement sans tranchée résulte du gain de temps et de la réduction des travaux de terrassement. Les voies de circulation, chaussée ou trottoir, sous lesquelles passe le branchement ne sont pas interrompues pendant le remplacement. 25 Toutefois, la présence dans le sol de plusieurs réseaux de distribution, notamment électricité, gaz, télécommunications entraîne des risques d'interférences, et même d'explosion pour le gaz, si la trajectoire de la canalisation de remplacement tirée depuis l'une des fouilles s'écarte du 30 parcours de la canalisation à remplacer et rencontre un de ces autres réseaux.. Ce peut être le cas lorsque le parcours du branchement en plomb présente des sinuosités car, sous l'effet de la traction, le câble servant à tirer la canalisation de remplacement a tendance à s'aligner entre le point de traction et le point d'accrochage à la canalisation de remplacement. En outre une rupture du câble 35 de traction peut se produire en cas de blocage souterrain. L'invention a pour but, surtout, de fournir un procédé de remplacement du genre défini précédemment qui permet de limiter les risques d'interférence avec d'autres réseaux pouvant se trouver dans le sol et de réduire les risques de blocage souterrain. Selon l'invention, le procédé de remplacement, sans tranchée, d'une canalisation souterraine en plomb, en particulier une canalisation de branchement d'eau reliant une conduite de distribution à une installation d'usager, en effectuant une fouille à chaque extrémité au moins de la canalisation à remplacer, et en tirant la canalisation de remplacement d'une fouille à l'autre, est caractérisé en ce que : to - dans une première étape, avant d'effectuer le remplacement, on repère le parcours de la canalisation à remplacer depuis la surface du sol en branchant un générateur de courant électrique sur une des extrémités de la canalisation accessible dans l'une des fouilles, et en utilisant en surface un détecteur de câbles ou de canalisations ; 15 - on détermine si le parcours repéré permet un tirage souterrain de canalisation de remplacement sans risque majeur, en particulier risque de déviation ou de blocage si le parcours est sinueux ; - et, dans une deuxième étape, si le parcours repéré est estimé convenable, on accroche vers une extrémité de la canalisation à tirer, un 20 émetteur d'ondes traversant le sol, permettant de localiser à l'aide d'un récepteur depuis la surface du sol la position de l'extrémité de la canalisation de remplacement, et on effectue le tirage souterrain de la canalisation de remplacement, en localisant en permanence l'extrémité pour vérifier que le parcours suivi est le parcours repéré. 25 Avantageusement, l'émetteur est installé à l'extrémité d'un jonc flexible introduit dans la canalisation de remplacement, et l'émetteur est accroché à proximité de l'extrémité aval de la canalisation par un moyen de liaison dont la résistance à la traction est inférieure à celle de la liaison entre l'émetteur et le jonc de sorte 30 qu'en cas de blocage de la canalisation dans le sol, on puisse retirer le jonc et l'émetteur par rupture du moyen de liaison. Le moyen de liaison peut être constitué par un anneau de rupture. Lors de la première étape, dans le cas où la canalisation à remplacer comporte 35 un tronçon de canalisation en matière plastique provoquant des indications incohérentes au niveau du détecteur, pour repérer le parcours d'un tel tronçon l'opérateur introduit, dans la canalisation à remplacer un jonc flexible, muni à son extrémité d'un émetteur d'ondes traversant le sol, permettant de localiser à l'aide d'un récepteur, depuis la surface du sol, le parcours du tronçon en matière plastique. De préférence, lors de la deuxième étape, un outil de coupe est tiré avec la canalisation de remplacement située en amont de l'outil de coupe, et l'émetteur est accroché à l'extrémité aval de la canalisation de remplacement par un anneau de rupture. L'invention consiste, mise à part les dispositions exposées ci-dessus, en un to certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins : - Fig. 1 est une coupe verticale schématique du sol et d'une canalisation 15 souterraine à remplacer, au cours de la première étape du procédé ; - Fig. 2 est une coupe verticale schématique, semblable à Fig. 1, illustrant la deuxième étape du procédé avec remplacement de la canalisation en plomb, et - Fig. 3 est une coupe verticale axiale d'un outil de coupe auquel est accrochée l'extrémité de la canalisation de remplacement. 20 En se reportant à Fig.1, on peut voir un branchement B d'eau, pour un usager, constitué par une canalisation d'eau souterraine 1 en plomb reliant une conduite de distribution 2 à une installation d'usager située sur la gauche selon Fig. 1. Une fouille 3, 4 est effectuée à chaque extrémité au moins de la 25 canalisation 1 à remplacer. La fouille 3, effectuée au niveau du collier de prise en charge 2a sur la conduite 2, permet de déconnecter et de dégager l'extrémité la de la canalisation 1 qui était raccordée à la conduite 2. L'autre fouille 4 effectuée au niveau de l'installation de l'usager permet de 30 déconnecter et de dégager l'extrémité 1 b qui était raccordée à l'installation, au niveau d'un poste de comptage, non représenté. Généralement la canalisation 1 de branchement a été installée sans qu'un relevé ait été établi et archivé, permettant de connaître son tracé. Selon l'invention, de préférence avant déconnexion de la canalisation en plomb 1 par rapport à la conduite 2 et à l'installation de l'usager , dans une première étape un opérateur repère le parcours de la canalisation. Pour cela, l'opérateur 35 branche un générateur de courant 5 sur une des extrémités de la canalisation 1, par exemple l'extrémité 1b dans la fouille 4. Le branchement est réalisé à l'aide d'une pince 5a qui vient serrer l'extrémité lb et d'un câble 5b de liaison entre la pince et une borne du générateur 5, dont une autre borne est reliée à la terre. A la surface du sol, l'opérateur (non représenté) se déplace en portant un détecteur 6 de câbles ou de canalisations et repère le parcours de la canalisation 1. L'opérateur note ce parcours, par exemple au sol selon deux to coordonnées x et y, avec indication de la troisième coordonnée verticale z correspondant à la profondeur d'enfouissement de la canalisation 1. La précision de mesure des coordonnées x, y, z de la canalisation 1 avec le détecteur 6 est de l'ordre de quelques centimètres. Cette précision est 15 suffisante pour déterminer correctement le parcours de la canalisation 1 et ses variations de profondeur. Il peut arriver que la canalisation 1 présente une portion sinueuse telle que 7 formant une bosse dans un plan vertical, par exemple lorsque la canalisation 1 20 doit éviter un conduit 8 d'un autre réseau, notamment un conduit de gaz. La sinuosité peut, bien entendu, se trouver dans un plan autre que vertical. Cette sinuosité sera repérée à l'aide du détecteur 6. Il peut aussi arriver que la canalisation 1 ait été réparée avec un tronçon de 25 canalisation en matière plastique, notamment en PEHD (polyéthylène haute densité). Dans ce cas, le tronçon en matière plastique n'étant pas conducteur de l'électricité, le détecteur de câble 6 en surface va fournir une cote z incohérente, par exemple une forte variation de profondeur. 30 Pour repérer le parcours d'une telle portion en matière plastique, l'opérateur introduit, dans une extrémité, par exemple lb, un jonc flexible 9, représenté sur Fig.2, muni à son extrémité d'un émetteur 10, ou tête émettrice, d'ondes propres à traverser le sol, généralement un rayonnement d'ondes électromagnétiques. L'émetteur 10 est alimenté en énergie électrique par des 35 conducteurs électriques situés dans le jonc 9 et reliés à une source de courant électrique. L'opérateur peut ainsi déterminer, d'une part, le parcours du tronçon en matière plastique et, d'autre part, l'existence probable de brides ou de raccords aux extrémités du tronçon en matière plastique, susceptibles de constituer un obstacle au tirage. L'injection de courant dans la canalisation 1 pour déterminer son parcours peut être effectuée alternativement par les deux extrémités de la canalisation ce qui permet de détecter des longueurs plus grandes, et éventuellement les parcours de deux parties en plomb réunies par un tronçon en matière plastique. L'opérateur peut aussi mettre en évidence le croisement de la canalisation 1 avec d'autres réseaux de distribution se trouvant dans le sol soit à l'aide de plans ou relevés antérieurs, soit même avec le détecteur de câble 6. 15 Lorsque tout le parcours de la canalisation 1 a été détecté, l'opérateur ou le chef de chantier détermine si le parcours repéré permet un tirage souterrain de canalisations de remplacement sans risque majeur. En particulier : - l'opérateur vérifie que le parcours de la canalisation 1 est relativement 20 rectiligne ; en effet, toute sinuosité du parcours du branchement, souvent pour éviter un obstacle mais parfois pour terminer une couronne de plomb sans la couper, entraînera une déviation du câble de traction et éventuellement d'un outil de coupe vers la ligne droite, et un risque d'interférence de la canalisation de remplacement et, le cas échéant, d'un outil de coupe avec un autre réseau; 25 - l'opérateur détermine au droit du croisement d'autres réseaux repérés, si la distance d (Fig.1) entre le parcours et le réseau est suffisante réglementairement pour la technique envisagée du remplacement par tirage souterrain ; à ce jour, pour le croisement d'une conduite de gaz, la distance d 30 doit être supérieure à 20 cm. Lorsque des sinuosités sont présentes, ou lorsque la canalisation 1 présente au moins un tronçon en matière plastique, ou lorsque la canalisation 1 passe à une distance inférieure à la distance autorisée d'un ouvrage de gaz, le tirage 35 souterrain ne sera pas effectué et l'on utilisera une autre technique. Si le parcours de la canalisation 1 à remplacer est estimé convenable, c'est-à-dire si ce parcours est sensiblement rectiligne, qu'il soit horizontal ou incliné, i0 sans tronçon en matière plastique, et si un ouvrage d'un autre réseau n'est pas croisé à une distance trop faible, l'opérateur passe à la deuxième étape du procédé consistant à remplacer la canalisation en plomb 1 par une nouvelle canalisation 12 (Fig.2). Pour cela l'opérateur commence par introduire dans la canalisation 1 à remplacer un câble de traction 13 qui s'étend d'une fouille 4 à l'autre 3, le câble 13 étant accroché à un treuil 14 monté sur une structure 15 portée par un engin hydraulique 16 en surface. Le câble 13 passe sur une poulie de renvoi à to angle droit 14a située en fond de fouille 3. De préférence, l'extrémité 13a (Fig.3) du câble éloignée du treuil 14 est équipée, dans la fouille 4, d'un outil de coupe 17 muni en partie supérieure d'un couteau 18 propre à découper la canalisation 1 dans le sens de la longueur, 15 L'outil de coupe 17 comporte un support en forme de manchon avec passage cylindrique traversé par le câble 13. Comme illustré sur Fig.3, l'émetteur 10, mentionné précédemment, est introduit avec le jonc 9 dans la canalisation 12, jusque vers son extrémité aval. 20 L'émetteur 10 est accroché, en arrière de l'outil de coupe 17, à l'aide d'un anneau de rupture 19 à un dispositif 20 de blocage dans un manchon 13b dans lequel est fixée l'extrémité 13a du câble 13. Le manchon 13b comporte sur sa surface extérieure des moyens d'ancrage, par exemple un filetage, dans la paroi intérieure de l'extrémité de la canalisation 12. Le manchon 13b, et avec 25 lui l'émetteur 10, est ensuite fixé à cette extrémité aval de la canalisation 12. La résistance mécanique à la traction de l'anneau 19 est inférieure à la résistance de la liaison entre l'émetteur 10 et le jonc 9. L'alimentation électrique de l'émetteur 10 est assurée par le conducteur se trouvant dans le jonc 9. Le manchon 13b vient en butée contre le support de l'outil de coupe 17 qui est 30 entraîné par le câble 13 avec le manchon 13b et l'émetteur 10.- Le remplacement s'effectue de la manière suivante. Le treuil 14 est mis en action pour tirer le câble 13 et avec lui l'outil de coupe 17, la canalisation de remplacement 12 et l'émetteur 10. La canalisation 1 est découpée 35 longitudinalement. Lorsque la canalisation 1 est découpée, le rayonnement de l'émetteur 10 n'est plus arrêté par cette canalisation, et peut être détecté avec le récepteur 11 qui fournit en surface des indications de position. Ce n'était pas le cas lors de la première étape où la partie en plomb à contour fermé de la canalisation 1 arrêtait le rayonnement et empêchait un suivi, en surface, de la partie en plomb. Dès le début du tirage du câble 13, à vitesse lente (généralement inférieure à 10m/minute ), l'opérateur suit le parcours du couteau 18 à l'aide du récepteur 11 qui localise l'émetteur ou tête émettrice 10. Le parcours ayant été repéré à l'avance, l'opérateur ne doit pas constater de dérive sensible entre le trajet réel et le parcours préalablement repéré de la canalisation 1 à remplacer. to Normalement il ne doit y avoir que des dérives minimes, sauf si le terrain est très décompressé par endroits, ou si un obstacle (béton, roche) se trouve contre la canalisation 1. Si la progression de la canalisation 12 est bloquée, en particulier si l'outil de 15 coupe 17 est bloqué, pour une raison qui n'a pas été détectée au préalable (compacité du sol, réparation non détectable,...) il est possible de repérer l'emplacement du couteau 18 au moyen de l'émetteur 10, puis de récupérer l'émetteur 10 en tirant sur le jonc 9 jusqu'à la rupture de l'anneau 19. Un autre parcours pourra être envisagé pour la conduite de remplacement 12, en 20 laissant dans le sol la conduite 1 inactive, ou une autre technique devra être employée. Les données recueillies quant à la canalisation 1 et à son parcours peuvent servir à l'établissement d'un plan de récolement du branchement. 25 Le procédé de l'invention : - améliore la sécurité des chantiers ; - permet de tracer le plan de récolement des nouveaux branchements posés, en les faisant parcourir par l'émetteur 10 monté à l'extrémité d'un jonc 9 ; 30 - permet de réduire fortement les risques de casse du câble 13, de perte de couteau 18 et autres incidents en cas de blocage de la progression de la canalisation de remplacement. La description a été effectuée dans le cas où un outil de coupe est utilisé, mais 35 le procédé s'applique aussi à un remplacement par tirage souterrain après extraction de la canalisation en plomb, sans outil de coupe. Le procédé de l'invention répond aux deux critères suivants : - présence d'un guidage de l'outil entraînant la canalisation de remplacement ; le guidage est en effet assuré soit par la canalisation en plomb 1 lorsqu'elle demeure dans le sol, soit par le tunnel correspondant à cette canalisation lorsqu'elle a été retirée ; - localisation permanente de l'extrémité de la conduite de remplacement, et de l'outil de coupe lorsqu'un tel outil est utilisé. REVENDICATIONS1. Procédé de remplacement, sans tranchée, d'une canalisation souterraine en plomb, en particulier d'une canalisation de branchement d'eau reliant une conduite de distribution à une installation d'usager, en effectuant une fouille à chaque extrémité au moins de la canalisation à remplacer et en tirant la canalisation de remplacement d'une fouille à l'autre, caractérisé en ce que : - dans une première étape, avant d'effectuer le remplacement, on repère le parcours de la canalisation à remplacer depuis la surface du sol en branchant io un générateur (5) de courant électrique sur une des extrémités de la canalisation accessible dans l'une des fouilles, et en utilisant en surface un détecteur (6) de câbles ou de canalisations; - on détermine si le parcours repéré permet un tirage souterrain de canalisation de remplacement sans risque majeur, en particulier risque de déviation ou de 15 blocage si le parcours est sinueux; - et dans une deuxième étape, si le parcours repéré est estimé convenable, on accroche, vers l'extrémité aval de la canalisation (12) à tirer, un émetteur (10) de rayonnement traversant le sol permettant de localiser à l'aide d'un récepteur (11), depuis la surface du sol, la position de l'extrémité du conduit, et on 20 effectue le remplacement par tirage souterrain du conduit de remplacement, en localisant en permanence l'extrémité aval. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur (10) est installé à l'extrémité d'un jonc (9) flexible introduit dans le conduit de 25 remplacement, et l'émetteur (10) est accroché à l'extrémité de la canalisation (12) par un moyen de liaison (19) dont la résistance à la traction est inférieure à celle de la liaison entre l'émetteur (10) et le jonc (9) de sorte qu'en cas de blocage de la canalisation (12) dans le sol, on puisse retirer le jonc (9) et l'émetteur (10) par rupture du moyen de liaison (19). 30 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de liaison est constitué par un anneau de rupture (19). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 35 en ce que lors de la première étape, dans le cas où la canalisation à remplacer comporte un tronçon de canalisation en matière plastique provoquant des indications incohérentes au niveau du détecteur (6), pour repérer le parcours d'un tel tronçon l'opérateur introduit, dans la canalisation à remplacer un jonc 2949528 io flexible (9), muni à son extrémité d'un émetteur (10) de rayonnement traversant le sol, permettant de localiser à l'aide d'un récepteur (11), depuis la surface du sol, le parcours du tronçon en matière plastique. 5 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel on tire un outil de coupe (17) de la canalisation (1), caractérisé en ce que l'outil de coupe (17) est tiré avec la canalisation de remplacement (12) située en amont de l'outil de coupe (17), et en ce que l'émetteur (10) est accroché à l'extrémité de la canalisation de remplacement (12) par un anneau de rupture to (19).