Brevet FR3014164A1 — publié le 20150605

Ensemble de calage et procédé correspondant La présente invention concerne un ensemble de calage comprenant - un premier tuyau ayant un diamètre extérieur DE ; - un deuxième tuyau ayant un diamètre intérieur Dl supérieur au diamètre extérieur DE, notamment le premier tuyau étant disposé dans le deuxième tuyau ; et - un dispositif de calage du premier tuyau dans le deuxième tuyau. On connait dans l'état de la technique des dispositifs de calage qui sont utilisés pour caler un premier tuyau dans un second tuyau afin d'éviter que le premier tuyau ne se déplace par rapport au deuxième tuyau lors du transport. Les dispositifs connus comprennent par exemple des cales en bois disposées entre les tuyaux pour maintenir le premier tuyau radialement à l'écart du deuxième tuyau ainsi qu'un dispositif additionnel de verrouillage pour empêcher les mouvements axiaux entre les deux tuyaux. L'invention a pour but de créer un ensemble de calage qui soit simple à utiliser et peu coûteux. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de calage tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que le dispositif de calage comprend au moins un premier élément expansible, le ou chaque élément expansible a un état expansé et un état rétracté, et lorsque l'élément expansible est à l'état expansé, il est adapté pour s'opposer à un déplacement radial et axial du premier tuyau par rapport au deuxième tuyau. Selon des modes particuliers de réalisation, l'ensemble de calage selon l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le premier ou chaque élément expansible est un sac gonflable, le ou chaque sac gonflable étant adapté pour s'opposer à un déplacement radial et axial du premier tuyau par rapport au deuxième tuyau, en particulier le ou chaque sac gonflable étant gonflé ; - le premier ou chaque élément expansible est disposé dans un interstice entre le premier tuyau et le deuxième tuyau et ceci sur une partie supérieure de l'interstice ; - un seul élément expansible est disposé sur une circonférence donnée du premier tuyau ; - le dispositif de calage comprend un deuxième élément expansible, notamment un sac gonflable, disposé entre le premier tuyau et le deuxième tuyau, en particulier sur une partie supérieure de l'interstice, et le deuxième élément expansible est axialement décalé par rapport au premier élément expansible ; - le dispositif de calage comprend au moins un premier organe de protection non-gonflable ou non-expansible disposé entre le premier tuyau et le deuxième tuyau, le premier tuyau reposant sur le ou chaque organe de protection ; - le dispositif de calage comprend un deuxième organe de protection non-gonflable ou non-expansible disposé entre le premier tuyau et le deuxième tuyau, le deuxième organe de protection étant axialement décalé du premier organe de protection ; - le premier élément expansible et le premier organe de protection sont axialement alignés ou se chevauchent axialement et le deuxième élément expansible et le deuxième organe de protection sont axialement décalés l'un de l'autre ; - au moins un organe de protection ou chaque organe de protection est une plaque de protection ou une bande de protection ; et - le deuxième tuyau comporte un revêtement intérieur sur lequel est disposé le ou chaque organe de protection. L'invention a également pour objet un procédé de calage d'un premier tuyau dans un deuxième tuyau, comprenant les étapes successives suivantes : - pose d'au moins un organe de protection sur le premier tuyau ou dans le deuxième tuyau; - insertion du premier tuyau dans le deuxième tuyau ; - pose du premier tuyau sur le deuxième tuyau avec interposition de l'organe ou de chaque organe de protection entre les premier et deuxième tuyaux ; - insertion d'au moins un élément expansible à l'état rétracté dans un interstice entre le premier tuyau et le deuxième tuyau ; et - expansion du ou de chaque élément expansible jusqu'à ce que l'élément expansible s'applique contre les premier et deuxième tuyaux, et notamment s'oppose à un déplacement radial et axial du premier tuyau par rapport au deuxième tuyau. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-Il de la figure 1. Sur la figure 1 est représenté un ensemble de calage selon l'invention, désigné par la référence générale 2. L'ensemble de calage 2 comprend un premier tuyau 4, un deuxième tuyau 6 et un dispositif de calage 8 adapté pour caler le premier tuyau 4 dans le deuxième tuyau 6. Le premier tuyau 4 comprend un fût 10, qui a un diamètre extérieur DE. Le premier tuyau 4 comprend un bout à emboîtement 12. Le premier tuyau 4 s'étend selon un premier axe central X-X. Le premier tuyau 4 est par exemple en fonte et peut comprendre un revêtement extérieur et/ou intérieur non-représenté. Le revêtement est par exemple un revêtement à base de ciment ou à base de ZnAI. Le deuxième tuyau 6 comporte un fût 14, qui a un diamètre intérieur Dl supérieur au diamètre extérieur DE. Le deuxième tuyau comprend un bout à emboîtement 16. Le deuxième tuyau 6 s'étend selon un deuxième axe central Y-Y. Le deuxième tuyau 6 est par exemple en fonte et peut comprendre un revêtement extérieur et/ou intérieur. Le revêtement est par exemple un revêtement à base de ciment ou à base de ZnAI. Les deux axes centraux X-X et Y-Y sont parallèles l'un à l'autre mais non confondus. Les expressions « radialement », « axialement » et « circonférentiellement » seront utilisées par la suite par rapport à l'axe central Y-Y du deuxième tuyau. Le premier tuyau 4 et le deuxième tuyau 6 définissent un plan médian PM, qui s'étend verticalement et qui comprend le premier axe central X-X. Le premier tuyau 4 est inséré dans le deuxième tuyau 6. Le fût 10 est disposé dans le fût 14 et le bout à emboîtement 12 est inséré dans le bout à emboîtement 16. Le premier tuyau 4 et le deuxième tuyau 6 forment entre eux un interstice annulaire 20 et les axes centraux X-X et Y-Y sont décalés l'un de l'autre. L'interstice annulaire 20 comprend une partie supérieure 22 de l'interstice et une partie inférieure 24 de l'interstice. Le dispositif de calage 8 maintient le premier tuyau 4 radialement à l'écart du deuxième tuyau 6. En l'occurrence, le premier tuyau 4 s'étend à distance du deuxième tuyau 6 sur toute sa surface et n'est pas du tout en contact avec le deuxième tuyau 6. Le dispositif de calage 8 comprend au moins un sac gonflable et dans le cas présent un premier sac gonflable 26 et un deuxième sac gonflable 28. Le ou chaque sac gonflable 26, 28 est adapté pour s'opposer à un déplacement radial et axial du premier tuyau 4 par rapport au deuxième tuyau 6. Le premier sac gonflable 26 est disposé dans l'interstice annulaire 20 et ceci sur la partie supérieure 22 de cet interstice 20. Le premier sac gonflable 26 chevauche le plan médian PM, et est de préférence disposé centré par rapport à ce plan médian PM. La disposition d'un sac gonflable sur la partie supérieure 22 de l'interstice évite que le sac gonflable supporte des efforts importants et notamment le poids du premier tuyau 4. Le risque de dégonflage, voire d'un éclatement du sac gonflable, est donc minimisé. Le premier sac gonflable 26 est disposé entre les fûts 10 et 14. Comme ceci est visible sur la figure 1, un seul sac gonflable, en l'occurrence le premier sac gonflable 26, est disposé sur une circonférence donnée du premier tuyau 4. En d'autres termes, aucun autre sac gonflable n'est disposé sur la circonférence du premier tuyau 4 sur la portion axiale de ce tuyau sur laquelle est disposé le premier sac gonflable 26. Le deuxième sac gonflable 28 est également disposé entre le premier tuyau 4 et le deuxième tuyau 6. Le deuxième sac gonflable 28 est disposé dans l'interstice annulaire 20 et ceci sur la partie supérieure 22 de cet interstice 20. Le deuxième sac gonflable 28 chevauche le plan médian PM, et est de préférence disposé centré par rapport à ce plan médian PM. Le deuxième sac gonflable 28 est disposé entre le bout à emboîtement 16 et le bout à emboîtement 12. Le deuxième sac gonflable 28 est axialement décalé par rapport au premier sac gonflable 26 et ne le chevauche pas axialement. Le ou chaque sac gonflable 26, 28 comporte une valve 30 à travers laquelle le sac gonflable peut être gonflé ou dégonflé. Le fait que le deuxième sac gonflable 28 soit disposé dans le bout à emboîtement 16 permet d'accéder à la valve 30 pour gonfler ou dégonfler le sac gonflable 28. Le ou chaque sac gonflable 26, 28 comprend deux extrémités circonférentielles libres et s'étend de préférence sur moins de 180 ° autour de l'axe central X-X. Chaque sac gonflable est fabriqué par exemple en une matière plastique telle que du polyéthylène ou du polypropylène, en un multicouche polyéthylène / polypropylène, ou encore en un matériau multicouche à base de polyéthylène ou de polypropylène revêtu extérieurement d'une couche de papier. Le dispositif de calage 8 comprend une première bande de protection 40 ainsi qu'une deuxième bande de protection 42. Chaque bande de protection 40, 42 est disposée entre le premier tuyau 4 et le deuxième tuyau 6. Le premier tuyau 4 repose sur la ou chaque bande de protection 40, 42. Chaque bande de protection 40, 42 comporte deux extrémités circonférentielles, non représentées, qui sont fixées entre elles par un adhésif ou par un autre moyen de fixation. Chaque bande de protection 40, 42 enserre le premier tuyau 4. Chaque bande de protection 40, 42 forme donc, à l'état assemblé, un anneau de protection. La première bande de protection 40 est disposée de telle sorte qu'elle affleure la tranche d'extrémité du fût 10. En d'autres termes, un bord axial de la bande de protection 40 est aligné avec l'extrémité axiale du fût 10. Ainsi, l'extrémité du fût est protégée lors de l'insertion du premier tuyau dans le deuxième tuyau. Chaque bande de protection 40, 42 est non gonflable et est adaptée pour se conformer à la courbure des tuyaux. Chaque bande de protection 40, 42 est réalisée en un matériau souple, par exemple en matière plastique souple, en carton ou en un mélange de ces matériaux. Chaque bande de protection 40, 42 a par exemple une épaisseur comprise entre 3mm et 6mm. Chaque bande de protection est massive ou comporte des mailles. La bande de protection 40, 42 est par exemple en polyéthylène ou un autre matériau plastique, ou encore en un matériau recyclé à base de carton et de matières plastiques. La deuxième bande de protection 42 est axialement décalée de la première bande de protection 40 et est espacée de celle-ci ou ne la chevauche pas axialement. La première 40 et la deuxième 42 bande de protection sont disposées dans le fût 14 du deuxième tuyau 6. Le premier sac gonflable 26 et la première bande de protection 40 se chevauchent axialement ou sont axialement alignés. Le deuxième sac gonflable 28 et la deuxième bande de protection 42 sont axialement décalés l'un de l'autre et ne se chevauchent pas axialement. En variante non représentée, le deuxième sac gonflable 28 et la deuxième bande de protection 42 peuvent aussi se chevaucher axialement. Au cas où le deuxième tuyau 6 comporte un revêtement intérieur, la ou chaque bande de protection 40, 42 est disposée sur ce revêtement. Le calage du premier tuyau 4 dans le deuxième tuyau 6 est effectué comme suit : Tout d'abord on dispose la ou chaque bande de protection 40, 42 autour du premier tuyau 4. Ceci est effectué en reliant les deux extrémités de chaque bande de protection 40, 42. Puis on insère le premier tuyau 4 dans le deuxième tuyau 6. Lors de l'insertion les bandes de protection protègent le premier tuyau 4. Ensuite, on pose le premier tuyau 4, avec les bandes de protection 40, 42 dans le deuxième tuyau 6. Puis le ou chaque sac gonflable 26, 28 est inséré à l'état dégonflé dans l'interstice 20 créé entre les deux tuyaux 4, 6. Enfin, on gonfle le ou chaque sac gonflable 26, 28 jusqu'à ce que le ou chaque sac gonflable s'applique contre les premier et deuxième tuyaux 4, 6. La pression à laquelle le ou chaque sac gonflable est gonflé est suffisante pour éviter un déplacement du premier tuyau dans le deuxième tuyaux, et est notamment inférieure à 5 bars. Selon une variante, le dispositif de calage diffère du dispositif de calage 8 décrit ci-dessus par ce qui suit. Les bandes de protection 40, 42 sont remplacées par des plaques de protection. Le dispositif de calage comprend une première plaque de protection, qui est disposée axialement à l'emplacement de la première bande de protection 40, et une deuxième plaque de protection, qui est disposée axialement à l'emplacement de la deuxième bande de protection 42. Chaque plaque de protection comprend deux extrémités circonférentielles libres et s'étend sur moins de 180° autour de l'axe X-X. Ces plaques de protection sont disposées dans la partie inférieure 24 de l'interstice annulaire 20. Chaque plaque de protection chevauche le plan médian PM, et est de préférence disposée centrée par rapport à ce plan médian PM. Par rapport au procédé de calage décrit ci-dessus en référence aux bandes de protection, le procédé de calage utilisant la variante du dispositif de calage est modifié comme suit : Tout d'abord, préalablement à l'insertion du premier tuyau 4 dans le deuxième tuyau 6, on dispose la ou chaque plaque de protection 40, 42 dans le deuxième tuyau 6 au lieu de disposer des bandes de protection autour du premier tuyau 4, Puis, après insertion du premier tuyau, on pose le premier tuyau 4 sur la ou chaque plaque de protection, au lieu de poser le premier tuyau 4 avec les bandes de protection 40, 42 dans le deuxième tuyau 6. D'une manière générale, les bandes de protection 40, 42 peuvent être remplacées par d'autres organes de protection non gonflables ou non-expansibles. En variante, le ou chaque sac gonflable peut être remplacé par un élément expansible, tel qu'un vérin ou un ressort. D'une manière générale, l'élément expansible a un état expansé, qui correspond à l'état gonflé d'un sac gonflable, et un état rétracté, qui correspond à l'état dégonflé du sac gonflable. A l'état expansé, l'élément expansible s'oppose à un déplacement axial et radial des tuyaux. A l'état rétracté, l'élément expansible est insérable entre les deux tuyaux. L'ensemble de calage 8 présente les avantages suivants : Il est peu coûteux étant donné que les bandes de protection, les plaques de protection et les sacs gonflables ont un coût faible. Le montage est simple et rapide, notamment étant donné que les sacs gonflables et les bandes de protection ou les plaques de protection sont des éléments indépendants et peuvent être disposés les uns après les autres dans le tuyau 6. L'ensemble de calage peut être utilisé avec différents diamètres de tuyaux et/ou avec différents écarts de diamètres entre deux tuyaux 4, 6. Egalement, un dispositif de verrouillage axial entre le premier et le deuxième tuyau n'est pas nécessaire, grâce au frottement des sacs gonflés entre les deux tuyaux ou plus généralement grâce au frottement des éléments expansibles entre les deux tuyaux. REVENDICATIONS1.- Ensemble de calage comprenant - un premier tuyau (4) ayant un diamètre extérieur DE ; - un deuxième tuyau (6) ayant un diamètre intérieur Dl supérieur au diamètre extérieur DE, notamment le premier tuyau étant disposé dans le deuxième tuyau ; et - un dispositif de calage (8) du premier tuyau dans le deuxième tuyau ; caractérisé en ce que le dispositif de calage (8) comprend au moins un premier élément expansible (26), le ou chaque élément expansible a un état expansé et un état rétracté, et lorsque l'élément expansible est à l'état expansé, il est adapté pour s'opposer à un déplacement radial et axial du premier tuyau par rapport au deuxième tuyau. 2.- Ensemble de calage selon la revendication 1, dans lequel le premier ou chaque élément expansible est un sac gonflable (26, 28), le ou chaque sac gonflable (26, 28) étant adapté pour s'opposer à un déplacement radial et axial du premier tuyau par rapport au deuxième tuyau, en particulier le ou chaque sac gonflable (26, 28) étant gonflé. 3.- Ensemble de calage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier ou chaque élément expansible (26) est disposé dans un interstice (20) entre le premier tuyau et le deuxième tuyau et ceci sur une partie supérieure de l'interstice (20). 4.- Ensemble de calage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un seul élément expansible (26, 28) est disposé sur une circonférence donnée du premier tuyau. 5.- Ensemble de calage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de calage (8) comprend un deuxième élément expansible, notamment un sac gonflable (28), disposé entre le premier tuyau et le deuxième tuyau, en particulier sur une partie supérieure de l'interstice (20), et dans lequel le deuxième élément expansible est axialement décalé par rapport au premier élément expansible (26). 6.- Ensemble de calage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de calage comprend au moins un premier organe de protection (40) non-gonflable ou non-expansible disposé entre le premier tuyau et le deuxième tuyau, le premier tuyau reposant sur le ou chaque organe de protection. 7.- Ensemble de calage selon la revendication 6, dans lequel le dispositif de calage comprend un deuxième organe de protection (42) non-gonflable ou non-expansible disposé entre le premier tuyau et le deuxième tuyau, le deuxième organe de protection étant axialement décalé du premier organe de protection (40). 8.- Ensemble de calage selon au moins les revendications 5 et 7 prises ensemble, dans lequel le premier élément expansible (26) et le premier organe de protection (40) sont axialement alignés ou se chevauchent axialement et le deuxième élément expansible (28) et le deuxième organe de protection (42) sont axialement décalés l'un de l'autre. 9.- Ensemble de calage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un organe de protection ou chaque organe de protection est une plaque de protection ou une bande de protection (40, 42). 10.- Ensemble de calage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième tuyau (6) comporte un revêtement intérieur sur lequel est disposé le ou chaque organe de protection (40, 42). 11.- Procédé de calage d'un premier tuyau (4) dans un deuxième tuyau (6), comprenant les étapes successives suivantes : - pose d'au moins un organe de protection (40, 42) sur le premier tuyau (4) ou dans le deuxième tuyau (6); - insertion du premier tuyau (4) dans le deuxième tuyau (6) ; - pose du premier tuyau (4) sur le deuxième tuyau avec interposition de l'organe ou de chaque organe de protection entre les premier et deuxième tuyaux (4, 6) ; - insertion d'au moins un élément expansible (26, 28) à l'état rétracté dans un interstice (20) entre le premier tuyau et le deuxième tuyau ; et - expansion du ou de chaque élément expansible jusqu'à ce que l'élément expansible s'applique contre les premier et deuxième tuyaux (4, 6).