Brevet FR3006345A1 — publié le 20141205

PROCEDE D'INSTALLATION D'UN EQUIPEMENT DANS UN SOL ET VEHICULE D'INSTALLATION D'UN TEL EQUIPEMENT DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine du génie civil et, plus précisément, l'installation d'un équipement dans un sol, par exemple, une chambre de tirage, un regard, une enceinte, un poteau, etc. L'installation d'un équipement dans un sol est une problématique qui concerne le domaine de la construction mais également de nombreux autres domaines techniques tels que le transport ferroviaire, l'énergie, l'assainissement, les communications, etc. A titre d'exemple, dans le domaine ferroviaire, des équipements doivent être installés dans le sol à proximité des voies ferroviaires. En référence à la figure 1, une voie ferroviaire 10 comporte deux rails longitudinaux 11 reliés par une pluralité de traverses orthogonales 12 reposant sur un sol 1 comportant en surface une couche de ballast. De manière ordinaire, de nombreux câbles sont disposés à proximité de la voie ferroviaire 10 pour transmettre des données et/ou de l'énergie pour alimenter, contrôler et commander les installations de sécurité ferroviaire de la voie 10. Lorsque les câbles doivent traverser une voie ferroviaire 10, ces derniers sont enfouis 25 sous ladite voie ferroviaire 10 afin de ne pas être endommagés lors des opérations de maintenance de la voie ferroviaire 10, par exemple, au cours du remplacement de la couche de ballast. Comme illustré à la figure 1, les câbles sont disposés dans des buses 13 enfouies sous la 30 voie ferroviaire 10. De manière ordinaire, les extrémités des buses 13 sont reliées à des chambres 3, installées dans le sol 1, depuis lesquelles les câbles débouchent. Ces chambres 3 sont connues de l'homme du métier sous la désignation de "chambre de tirage" et forment un accès pour la mise en place des câbles et leur maintenance. Une chambre de tirage 3 est un des nombreux équipements ferroviaires qui doit être installé dans le sol 1 au cours d'une opération de création ou de modification d'une voie ferroviaire 10. En pratique, pour installer une chambre de tirage 3, un opérateur réalise tout d'abord une opération de terrassement afin de former une cavité dans le sol 1 dont les dimensions sont supérieures à la chambre de tirage 3. L'excavation est réalisée, par exemple, au moyen d'un tractopelle et les éléments excavés sont placés sur le sol 1 à proximité de la cavité creusée. Ensuite, la chambre de tirage 3 est placée dans la cavité creusée. Puis, une partie des éléments excavés est utilisée pour remblayer l'espace ménagé extérieurement à la chambre de tirage 3 dans la cavité creusée afin de caler la position de la chambre de tirage 3. De manière ordinaire, les buses 13 sont installées de manière similaire au cours d'une même étape, ou ultérieurement. Un tel procédé d'installation comporte plusieurs inconvénients. Tout d'abord, l'opération de terrassement est longue à mettre en oeuvre car elle nécessite de former une cavité dans le sol dont les dimensions sont supérieures à la chambre de tirage. De plus, des éléments enterrés peuvent être endommagés lorsque le sol est creusé, par exemple, des câbles ou des conduites de fluide. Par ailleurs, l'opération de terrassement est complexe étant donné que le sol comporte en surface une couche de ballast qui est susceptible de tomber dans le fond de la cavité lors du terrassement et ainsi diminuer sa profondeur. Ce phénomène, dit de déconsolidation de la cavité, augmente de manière importante les dimensions de la cavité et allonge la durée du terrassement. En outre, le phénomène de déconsolidation de la cavité ne permet pas de former une cavité stable au cours du temps. Aussi, il est nécessaire de former la cavité et de placer la chambre de tirage peu de temps après pour éviter que le ballast ne tombe au fond de la cavité. Le phénomène de déconsolidation est par ailleurs amplifié par le fait que la cavité est formée à proximité d'une voie ferroviaire qui fait vibrer le sol lors de la circulation d'un véhicule ferroviaire. Aussi, il est nécessaire d'imposer des limitations de vitesse sur la voie ferroviaire au cours de l'étape d'installation d'une chambre de tirage, ce qui engendre une augmentation des coûts d'exploitation. Enfin, les éléments excavés du sol situés à proximité du lieu d'installation doivent être retirés pour éviter la pollution du site, ce qui allonge la durée d'installation. En pratique, les éléments excavés peuvent parfois ne pas être retirés ce qui pollue la couche de ballast et diminue ses propriétés d'amortissement. En pratique, l'installation d'une chambre de tirage nécessite plusieurs heures de travail ce qui présente un inconvénient compte tenu du nombre de chambres de tirage à installer pour l'ensemble d'un réseau ferroviaire. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION Pour éliminer au moins certains de ces inconvénients, la présente invention vise à proposer un procédé d'installation d'un équipement dans un sol qui est simple et rapide à mettre en oeuvre tout en évitant une pollution du lieu d'installation. A cet effet, la présente invention concerne un procédé d'installation d'un équipement dans un sol, le procédé comportant une étape de positionnement dudit équipement sur une couche de support dudit sol et une étape d'aspiration d'au moins une partie de ladite couche de support de manière à ce que l'équipement s'enfonce dans ledit sol. De manière avantageuse, du fait de la gravité, l'équipement s'enfonce progressivement dans le sol suite à l'aspiration de sa couche de support. Il en résulte que la cavité creusée par aspiration épouse la forme et les dimensions de l'équipement à installer, ce qui limite la durée de terrassement. En outre, l'étape d'aspiration est rapide à mettre en oeuvre et limite la pollution du lieu d'installation. Le temps d'installation d'un équipement est ainsi divisé par trois par comparaison à un procédé selon l'art antérieur. La productivité est ainsi fortement améliorée ainsi que la qualité d'exécution. En outre, grâce à l'étape d'aspiration, le risque de destruction d'éléments enterrés est considérablement diminué. De préférence, l'équipement comportant une ceinture périphérique, l'étape d'aspiration est réalisée depuis l'intérieur de ladite ceinture périphérique. Autrement dit, l'équipement est creux et dénué de paroi de fond.35 Ainsi, tout risque de déconsolidation de la cavité creusée est éliminé. En effet, la ceinture périphérique reste en contact avec les parois de la cavité creusée qui ne peut ainsi pas se déconsolider. Autrement dit, la ceinture périphérique forme une surface de maintien de la cavité creusée afin d'éviter que des éléments de la cavité ne ruissellent dans le fond de la cavité afin d'en diminuer la profondeur. Autrement dit, la ceinture permet de blinder automatiquement la cavité creusée pour éviter toute déconsolidation. Le procédé permet avantageusement un « auto-blindage » de la cavité creusée. De préférence, l'aspiration est réalisée à distance de la ceinture, de préférence, de l'ordre de 10 cm, afin d'éviter d'aspirer le sol situé extérieurement à la ceinture. Aucune étape de remblayage n'est ainsi nécessaire suite à l'installation. De manière préférée, l'équipement est installé dans un sol comportant en surface une couche de ballast. Grâce au procédé selon l'invention, la couche de ballast périphérique au lieu d'installation n'est pas affectée par l'installation et demeure tassée pour conférer des propriétés d'amortissement optimales. Le ruissellement du ballast dans le fond de la cavité creusée est ainsi évité. De manière préférée, le procédé comporte en outre une étape de décomposition du sol, de préférence, de ladite couche de support. Une décomposition du sol en éléments de petites dimensions facilite leur aspiration, ce qui accélère l'installation de l'équipement. De préférence, l'étape de décomposition du sol est réalisée par soufflage. Un flux d'air sous pression permet de cisailler le sol pour former des éléments de petites dimensions. De préférence, l'équipement comportant une ceinture périphérique, l'étape de décomposition est réalisée depuis l'intérieur de ladite ceinture périphérique. Ainsi, toute partie du sol décomposée est directement aspirée. De préférence, l'étape de décomposition est mise en oeuvre pour décomposer la couche de support située sous la ceinture périphérique. Ainsi, la couche de support peut être aspirée à distance de la ceinture de l'équipement. De préférence encore, le procédé comporte une étape de stockage du sol aspiré dans un conteneur, ce qui évite toute pollution du lieu d'installation. Selon un aspect préféré, l'équipement est orienté selon son orientation d'utilisation lors de l'étape de positionnement. En effet, comme la couche de support est aspirée sous l'équipement afin qu'il s'enfonce verticalement, son orientation n'est pas modifiée au cours de l'installation. Avantageusement, on peut définir de manière précise l'orientation d'utilisation de l'équipement dès l'étape de positionnement. L'invention concerne en outre un véhicule pour l'installation d'un équipement dans un sol, le véhicule comportant au moins un outil d'aspiration adapté et destiné pour aspirer une partie d'un sol afin de le creuser. De préférence, l'outil d'aspiration est apte à générer une pression d'aspiration de l'ordre de 40 000 Pascals. De manière préférée, le véhicule comporte en outre au moins un outil de décomposition par soufflage adapté et destiné pour décomposer une partie du sol. De préférence, le véhicule comporte au moins un conteneur relié audit outil d'aspiration afin de stocker toute partie du sol aspiré. PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une voie ferroviaire sous lequel sont placées des buses comportant des câbles débouchant dans des chambres de tirage installées dans le sol ; - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'une chambre de tirage positionnée sur le sol ; la figure 3 est une vue en coupe schématique d'une étape d'aspiration d'une partie du sol depuis l'intérieur de la chambre de tirage ; - la figure 4 est une vue en coupe schématique d'une étape de décomposition et d'aspiration du sol depuis l'intérieur de la chambre de tirage partiellement enfoncée dans le sol ; - la figure 5 est une vue en coupe schématique de la chambre de tirage enfoncée dans le sol ; - la figure 6 est une vue en perspective d'une chambre de tirage positionnée sur le sol ; - la figure 7 est une vue en perspective d'une étape d'aspiration d'une partie du sol depuis l'intérieur de la chambre de tirage ; - la figure 8 est une vue en perspective d'une étape de décomposition et d'aspiration du sol depuis l'intérieur de la chambre de tirage partiellement enfoncée dans le sol ; et la figure 9 est une vue en perspective de la chambre de tirage enfoncée dans le sol et fermée par un couvercle. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE La présente invention va être présentée par la suite pour une application dans le domaine ferroviaire. Il va de soi que l'invention pourrait être mise en oeuvre dans d'autres domaines, en particulier, dans la construction ou l'installation d'équipements d'assainissement, de communication ou d'énergie. En référence à la figure 6, le procédé d'installation d'un équipement va être présenté pour l'installation d'une chambre de tirage 3 à proximité d'une voie ferroviaire dans un sol 1 comprenant en surface une couche de ballast. La chambre de tirage 3 comporte quatre parois latérales formant une ceinture périphérique 30 de section carrée, de dimensions 1,2 m par 1,2 m, et de hauteur verticale H de l'ordre de 1,2m comme illustré à la figure 6. Il va de soi que les dimensions de la chambre de tirage 3 pourraient être différentes pour atteindre, par exemple, 1,65m ou 1,8m en hauteur. En référence à la figure 6, la chambre de tirage 3 est formée par assemblage de trois modules élémentaires mais il va de soi que la chambre de tirage pourrait comprendre un nombre différents de module élémentaires, en particulier, un unique module. Autrement dit, la chambre de tirage 3 se présente sous la forme d'une enceinte dénuée de paroi de fond. Il va de soi que la ceinture périphérique 30 pourrait posséder une forme différente, par exemple, une forme annulaire ou polygonale. Dans cet exemple de mise en oeuvre, le procédé d'installation comporte une étape de positionnement de la chambre de tirage 3 sur le sol 1 et une étape d'orientation de cette dernière selon son orientation d'utilisation. Dans cet exemple, comme illustré de manière schématique à la figure 2, le bord inférieur 30A de la ceinture périphérique 30 est supporté par une couche de support lA du sol 1 s'étendant verticalement sous la ceinture périphérique 30 de la chambre de tirage 3. De manière similaire à la ceinture 30, la couche de support 1A s'étend de manière périphérique sous cette dernière. Toujours en référence à la figure 2, la ceinture périphérique 30 de la chambre de tirage 3 définit une zone intérieure 5 depuis laquelle le sol 1 est accessible visuellement. Par la suite, cette partie du sol 1 est désignée couche intérieure 1B et s'étend intérieurement à la couche périphérique de support 1A. Selon cet exemple de mise en oeuvre, en référence aux figures 3 et 7, le procédé d'installation comporte une étape d'aspiration d'au moins une partie de ladite couche de support 1A de manière à ce que la chambre de tirage 3 s'enfonce dans le sol 1. Comme illustré à la figure 3, l'étape d'aspiration est réalisée depuis la zone intérieure 5 de ladite ceinture périphérique 30 de manière à aspirer la couche intérieure 1B avec la 25 couche de support 1A. De manière préférée, l'étape d'aspiration est réalisée au moyen d'un outil d'aspiration 4 apte à générer une pression d'aspiration de l'ordre de 40 000 Pascals connue de l'homme du métier sous sa désignation commerciale « Excavatrice aspiratrice ». En 30 référence à la figure 3, l'outil d'aspiration 4 comporte une tête d'aspiration 40 qui comprend, de manière préférée, des dents 41 de manière à creuser la couche intérieure 1B et/ou la couche de support 1 A tout en aspirant. De manière préférée, l'outil d'aspiration 4 comporte un conteneur 42 adapté pour stocker le sol aspiré et ainsi éviter une pollution du lieu de stockage. Dans cet exemple, la tête d'aspiration 40 35 possède un diamètre de l'ordre de 250 mm. L'outil d'aspiration 4 est intégré à un véhicule, routier ou ferroviaire, afin de permettre son déplacement sur le lieu d'installation et le stockage du sol aspiré. Dans cet exemple, l'outil d'aspiration 4 se présente sous la forme d'un bras robotisé terminé à son extrémité libre par la tête d'aspiration 40. L'outil d'aspiration 4 est commandé au moyen d'un boîtier de commande pouvant être porté par un opérateur afin de réaliser une aspiration précise. Afin de faciliter l'aspiration de la couche de support 1A, le procédé d'installation comporte en outre une étape de décomposition du sol 1, de préférence, de ladite couche de support 1A. En référence à la figure 4, l'étape de décomposition du sol 1 est réalisée au moyen d'un outil de soufflage 6 adapté pour émettre un flux d'air à haute pression afin de cisailler la couche de support lA en éléments de petites dimensions. Un tel outil de soufflage 6 est avantageux par comparaison à un outil de décomposition par éjection de liquide qui pénaliserait l'étape d'aspiration. Comme illustré aux figures 4 et 8, l'étape de décomposition est réalisée depuis l'intérieur de la ceinture périphérique 30 afin d'accélérer l'aspiration de la couche de support 1A. De manière préférée, l'outil de soufflage 6 est intégré à un véhicule, routier ou ferroviaire, afin de permettre son déplacement sur le lieu d'installation. De préférence, l'outil d'aspiration 4 et l'outil de soufflage 6 appartiennent à un même véhicule. De manière préférée, l'étape de décomposition est réalisée de manière concomitante à l'étape d'aspiration afin d'accélérer l'aspiration de la couche de support 1A. Afin d'éviter d'aspirer le sol situé à l'extérieur de la ceinture 30, l'outil d'aspiration 4 est maintenu à distance de la ceinture 30, par exemple, à une distance de l'ordre de 10 cm. L'outil de soufflage 6 est utilisé pour décomposer la couche de support lA située sous la ceinture périphérique 30 avant d'être aspirée. En référence à la figure 4, au fur et à mesure du retrait de la couche de support lA et de la couche intérieure 1B du sol 1, la chambre de tirage 3 s'enfonce progressivement dans le sol 1, sous l'effet de la gravité, jusqu'à être entièrement ou partiellement enfouie dans le sol 1 comme illustré aux figures 5 et 9. De manière avantageuse, la cavité creusée épouse la forme de la chambre de tirage 3 ce qui élimine ou limite toute étape de remblayage postérieure. Au fur et à mesure que la chambre de tirage 3 s'enfonce, la surface extérieure de la ceinture 30 est en contact avec la paroi périphérique de la cavité formée dans le sol 1. Ainsi, tout risque de déconsolidation de la cavité creusée est éliminé, ce qui est particulièrement avantageux pour une application ferroviaire sujette aux vibrations. On obtient un « auto-blindage)) de la cavité creusée. De manière préférée, l'outil d'aspiration 4 peut être utilisé pour exercer un effort vertical dirigé vers le bas sur la chambre de tirage 3 afin de favoriser son enfoncement dans le sol 1. Lors de cette manoeuvre, l'aspiration de l'outil d'aspiration 4 est coupée et un élément tampon est disposé entre la chambre de tirage 3 et la tête 40 de l'outil d'aspiration 4 afin d'éviter d'endommager la chambre de tirage 3. Une planche de bois peut, par exemple, être utilisée comme élément tampon. Après installation, la chambre de tirage 3 peut être fermée au moyen d'un couvercle 31 comme illustré à la figure 9. Ainsi, tout risque de chute de ballast à l'intérieur de la chambre de tirage 3 est évité. En pratique, les essais ont démontré que la durée d'installation d'une chambre de tirage 3 est divisée par 3 en comparaison à un procédé d'installation selon l'art antérieur. L'invention a été présentée pour un équipement comportant une ceinture périphérique dénuée de paroi de fond mais il va de soi que l'invention s'applique à tout équipement, en particulier, un équipement avec une paroi de fond. Selon cette alternative, l'étape d'aspiration est réalisée depuis l'extérieur de l'équipement sans polluer le lieu d'installation. Selon cette alternative, après installation, il est nécessaire de remblayer l'espace formé entre la cavité creusée par aspiration et l'équipement. Le procédé d'installation peut également être mis en oeuvre pour installer des buses sous une voie ferroviaire afin de relier deux chambres de tirage 3. De manière alternative, le procédé d'installation peut être mis en oeuvre pour installer des chambres, des regards ou des enceintes pour la réalisation d'un tramway, d'une gare, d'un réseau d'énergie, d'un réseau d'assainissement ou d'un réseau d'électricité. Des éléments verticaux tels que des poteaux de caténaire ou des massifs béton peuvent également être installés selon ce procédé. A titre d'exemple, un tube annulaire est installé dans le sol selon le procédé de l'invention afin de remplir une fonction de socle. Un poteau est monté verticalement dans ledit tube, enfoui dans le sol, avant d'être solidarisé à ce dernier, par exemple, par liaison avec du béton. De même, des équipements de stabilisation ou de blindage peuvent être mis en place pour retenir une voie, une plateforme ou un talus. Le procédé d'installation permet de limiter le risque d'endommagement d'éléments enfouis à proximité. REVENDICATIONS1. Procédé d'installation d'un équipement (3) dans un sol (1), le procédé comportant une étape de positionnement dudit équipement (3) sur une couche de support (1A) dudit sol (1) et une étape d'aspiration d'au moins une partie de ladite couche de support (1A) de manière à ce que l'équipement (3) s'enfonce dans ledit sol (1). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, l'équipement (3) comportant une 10 ceinture périphérique (30), l'étape d'aspiration est réalisée depuis l'intérieur de ladite ceinture périphérique (30). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, comportant en outre une étape de décomposition du sol (1), de préférence, de ladite couche de support (30). 15 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'étape de décomposition du sol (1) est réalisée par soufflage. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comportant en outre une étape 20 de stockage du sol aspiré dans un conteneur (42). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, pour l'installation d'un équipement (3) dans un sol (1) comportant en surface une couche de ballast. 25 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'équipement (3) est orienté selon son orientation d'utilisation lors de l'étape de positionnement. 8. Véhicule adapté pour la mise en oeuvre d'un procédé d'installation d'un équipement (3) dans un sol (1) selon l'une des revendications 1 à 7, le véhicule 30 comportant au moins un outil d'aspiration (4) adapté et destiné pour aspirer une partie d'un sol (1) afin de le creuser. 9. Véhicule selon la revendication 8, comportant au moins un outil de décomposition par soufflage (6) adapté et destiné pour décomposer une partie 35 du sol (1). 10. Véhicule selon l'une des revendications 8 à 9, comportant au moins un conteneur (42) relié audit outil d'aspiration (4).