EP1068401A1 - Conduite de circulation de fluide sous pression et procede de realisation d'une telle conduite - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une conduite de circulation de fluide comprenant un tuyau (A) fixé sur un massif de support rigide (B) formant une base prenant appui sur une surface de pose (C), le tuyau (A) étant constitué d'une paroi mince résistante formant une encinte tubulaire étanche. Conformément à l'invention, le massif de support (B) comprend, de chaque côté de l'axe longitudinal (O, O') de l'enceinte tubulaire (A), une partie monobloc (31, 31') ayant, en section transversale, un profil en L comprenant une branche sensiblement verticale (32) s'étendant le long du côté correspondant de l'enceinte (A) et une branche sensiblement horizontale (33) s'étendant au-dessous de celle-ci pour former au moins une partie de la base (3) du massif (B) prenant appui sur le sol (C).

Description

Conduite de circulation de fluide sous pression et procédé de réalisation d'une telle conduite

L'invention a pour objet une conduite de circulation de fluide éventuellement enterrée sous un remblai et plus particulièrement destinée à la circulation d'un fluide sous une pression importante, de l'ordre de plusieurs bars.

L'invention concerne plus spécialement la réalisation de conduites de très grande section transversale, par exemple supérieure à 2 m², mais peut aussi être avantageuse pour la réalisation de conduites de dimensions plus courantes.

L'invention couvre également les procédés de réalisation de telles conduites.

Une conduite de transport de fluide peut être réalisée simplement sous forme d'éléments de tuyaux métalliques ou en béton, qui sont placés bout à bout et dont les extrémités sont enfilées l'une dans l'autre, avec interposition de joints. En cas de tassements, certains éléments risquent de se déboîter et c'est pourquoi, pour résister à des pressions relativement élevées, il est préférable d'utiliser des tuyaux métalliques dont les éléments sont soudés à leurs extrémités adjacentes, par exemple, dans le cas des conduites forcées pour les installations hydroélectriques . Dans ce cas, la conduite est formée d'éléments de tuyaux préfabriqués ou de panneaux incurvés qui sont transportés sur le site et soudés sur place. A ce moment, cependant, le tuyau n'est pas sous pression et peut se déformer en s'ovalisant, ce qui rend plus difficile la réalisation des soudures, les tôles n'étant pas alignées.

Par ailleurs, de tels tuyaux doivent souvent être enterrés, par exemple dans le cas d'oléoducs ou de gazoducs. Lorsque le tuyau est sous pression, il résiste facilement aux charges appliquées de l'extérieur par le remblai. Mais la pression peut varier et peut même devenir négative par rapport à l'extérieur. Il y a alors un risque important de déformation par aplatissement du tuyau.

Pour toutes ces raisons, les tuyaux réalisés par soudage d'éléments métalliques présentent une section relativement limitée, le plus souvent inférieure à 2 m²². L'inventeur étudie depuis plusieurs années une nouvelle technique de réalisation de conduites de transport de fluide sous pression ne présentant pas de tels inconvénients.

Dans cette technique, la conduite est constituée d'un tuyau étanche en paroi mince, normalement métallique, fixé sur un massif de support rigide, normalement en béton armé ou précontraint. Ainsi, le tuyau métallique réalise la fonction d'étanchéité et de résistance à la pression interne, la paroi mince étant seulement soumise à des efforts de traction, alors que le massif en béton assure la rigidité de la conduite en prenant appui sur la surface de pose par une surface élargie permettant de répartir les charges appliquées et de mieux résister à des tassements différentiels.

Dans la technique décrite dans le brevet EP- 0767881, le massif de support en béton est avantageusement constitué de trois parties, respectivement une base horizontale d'appui sur le sol et deux pièces d'appui latérales qui forment des jambages verticaux le long de chaque côté du tuyau, l'ensemble présentant un profil en U qui enveloppe toute la partie inférieure du tuyau. Celui-ci est donc constitué, en section droite, de quatre panneaux, respectivement un panneau inférieur appliqué sur la base, deux panneaux de côté appliqués respectivement sur les deux jambages latéraux et un panneau supérieur ayant deux bords latéraux qui se raccordent tangentiellement aux extrémités correspondantes des deux panneaux de côté. Ces derniers sont maintenus par les deux jambages du massif et leurs bords en regard peuvent ainsi être parfaitement alignés pour la soudure . Une telle conduite peut être facilement réalisée à partir d'éléments préfabriqués ayant une longueur compatible avec les capacités de transport et de manutention.

L'inventeur a poursuivi ses études dans le but de simplifier encore la technique de réalisation d'une telle conduite, en particulier pour alléger les différents éléments préfabriqués et faciliter leur mise en place, tout en conservant l'ensemble des avantages de la technique. L'invention concerne donc d'une façon générale, une conduite de circulation de fluide comprenant un tuyau étanche fixé sur un massif de support rigide formant une base d'appui sur une surface de pose, ledit tuyau ayant un axe longitudinal et étant constitué d'une paroi mince résistante, fermée sur elle-même de façon à former une enceinte tubulaire étanche ayant une partie supérieure et une partie inférieure, qui est appliquée et fixée sur une face interne du massif de support. Conformément à l'invention, le massif de support comprend, de chaque côté de l'axe longitudinal de l'enceinte, une partie latérale monobloc ayant, en section transversale, un profil en L comprenant une branche sensiblement verticale s'étendant le long du côté latéral correspondant du tuyau et une branche sensiblement horizontale s'étendant au-dessous du tuyau pour former au moins une partie de la base d'appui sur le sol. De façon particulièrement avantageuse, au moins sur une certaine longueur du tuyau, les deux parties latérales et la base du massif de support forment une pièce unique à section en U.

Dans un autre mode de réalisation, au moins sur une certaine longueur du tuyau, le massif de support est constitué de deux parties à profil en L dont les branches horizontales se rejoignent de part et d'autre du plan médian du tuyau passant par l'axe longitudinal, pour former une base continue. Normalement, le massif de support est réalisé en béton armé et l'armature peut être constituée de façon classique pour résister aux efforts appliqués, en particulier, d ' écartement des parties latérales. Cependant, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, l'armature peut être constituée d'au moins une tôle coudée noyée dans le massif en béton et ayant deux branches, respectivement horizontale et verticale s'étendant chacune dans la branche correspondante de chaque partie en L du massif.

De préférence, pour assurer la continuité de la transmission des efforts, chaque partie latérale en L du massif de support présente une face interne d'application et de fixation de l'enceinte, dont l'orientation varie progressivement entre une partie inférieure sensiblement horizontale et une partie supérieure sensiblement verticale.

D'autres caractéristiques avantageuses font l'objet des sous-revendications. Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante de certains modes de réalisation donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale et en perspective, d'une partie d'une conduite selon l'invention.

La figure 2 montre schématiquement les conditions de déformation d'une conduite, en cas de dépression par rapport à l'extérieur.

La figure 3 montre une variante de réalisation.

La figure 4 est une vue de détail de la partie latérale du massif. La figure 5 montre, en coupe transversale, une autre variante de réalisation.

La figure 6 est une vue de détail d'un moyen de jonction entre le tuyau et le massif.

La figure 7 montre schématiquement la réalisation et le transport des éléments préfabriqués.

La figure 8 montre une variante de réalisation avec traverse de solidarisation.

Les figures 9 et 10 illustrent des modes de réalisation permettant un changement de direction de l'axe de la conduite.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement, en perspective, une partie d'une conduite selon l'invention constituée, d'une façon générale, d'un tuyau A associé à un massif de support en béton B. Le tuyau A est constitué de panneaux métalliques incurvés soudés le long de leurs bords adjacents, le nombre de panneaux dépendant de la section de passage à assurer. Pour une section de passage ayant une largeur de l'ordre de deux mètres, le tuyau A peut être constitué, en section droite, de deux panneaux seulement, respectivement un panneau inférieur 1 et un panneau supérieur 2, qui sont soudés le long de leurs bords longitudinaux adjacents 11, 21, 11¹, 21' et couvrent, dans le sens de l'axe longitudinal O, O' de la conduite, une longueur L qui dépend des possibilités de transport. Les panneaux la, lb, 2a, 2b de deux tronçons successifs du tuyau, sont soudés le long de leurs bords transversaux en regard 12a, 12b, 22a, 22b, de façon à constituer une enceinte tubulaire étanche A résistant à une pression interne.

L'enceinte tubulaire A est appliquée sur un massif de support B qui enveloppe toute sa partie inférieure et présente donc une forme en U comportant une base 3 et deux ailes latérales 31, 31' qui remontent verticalement le long des deux côtés latéraux de l'enceinte A. L'ensemble est symétrique par rapport à un plan médian vertical PI passant par l'axe longitudinal O, O' . Les deux ailes 31, 31' de la base B remontent sensiblement jusqu'au niveau du plan diamétral horizontal P2 du tuyau, passant par l'axe O, O' et, même, légèrement au dessus de ce plan dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1. Les deux côtés latéraux 13, 13' du panneau inférieur 1 de l'enceinte A peuvent remonter encore au dessus du plan P2 car ils sont raidis par les deux ailes 31, 31' de la base et leurs bords longitudinaux 11, 11' sont donc maintenus parallèles et alignés avec les bords correspondants de la partie de la conduite déjà réalisée, ce qui facilite la pose et la soudure du panneau supérieur 2. Le panneau inférieur 1 couvre alors un secteur angulaire supérieur à 180^°, à angle rentrant, le panneau supérieur 2 couvrant le secteur angulaire complémentaire.

La partie supérieure du tuyau 1 constituée du panneau supérieur 2 et des côtés 13, 13' du panneau inférieur 1, qui se raccordent tangentiellement, présente avantageusement la forme d'un cylindre de révolution centré sur l'axe O, O', au moins jusqu'au niveau du plan diamétral P2. De la sorte, de façon que l'enceinte A résiste dans les meilleures conditions aux contraintes appliquées. En effet, l'application d'une pression interne détermine uniquement des contraintes de traction dans la paroi métallique qui est facilement calculée et dont l'épaisseur peut être relativement faible. Il est à noter que la forme demi- circulaire de la paroi 2, 13, 13' permet à celle-ci de résister dans les meilleures conditions, non-seulement à une pression interne mais également à des charges externes, par exemple, dans le cas d'une conduite enterrée sous un remblai avant la mise en pression du fluide à l'intérieur de l'enceinte A.

La partie inférieure 1 n'est pas nécessairement demi-circulaire et peut même être plane car la base 3 du massif en béton B et ses armatures peuvent être calculés de façon à résister aux efforts de flexion.

Comme on l'a indiqué, dans le mode de réalisation décrit dans le brevet précédent EP-0767881 du même inventeur, le massif du support était constitué de trois parties, respectivement une base s'étendant au dessous de la partie inférieure de l'enceinte et deux pièces d'appui latérales qui soutiennent les côtés de l'enceinte et sont appliquées contre les faces latérales de la base par des tirants précontraints . Dans une telle disposition, la jonction entre les deux pièces d'appui latérales et la base du massif travaille à la manière d'une articulation.

Dans l'invention, en revanche, au moins la partie latérale 31 du massif de support B placée de chaque côté de l'enceinte A est constituée d'une pièce monobloc ayant, en section transversale, un profil en L qui comprend une branche sensiblement verticale 32 s'étendent le long du côté correspondant de l'enceinte A et une branche sensiblement horizontale 33 s'étendant au dessous du tuyau pour former au moins une partie de la base 3 d'appui sur le sol.

Cette disposition permet d'assurer la continuité de la transmission des contraintes, les efforts d'ecartement appliqués par les côtés latéraux

13, 13' de l'enceinte A sur les deux ailes 32, 32' du massif B étant repris par la base 3 de celui-ci.

Ainsi, il est possible de supprimer les tirants précontraints qui, dans le mode de réalisation précédent, étaient tendus à l'intérieur de la base et soumettaient celle-ci à des efforts de compression importants. Dans l'invention, la base est soumise uniquement à des efforts de flexion résultant de la tendance à 1 ' écartement des côtés 32, 32' qui sont d'ailleurs compensés par le poids du tuyau A et l'application de la pression sur sa face inférieure 14.

La base 3 du massif de support peut donc être allégée et il est possible, même pour de très grandes sections, par exemple un diamètre de l'ordre de 3 m, de réaliser un massif de support monobloc tel que représenté sur la figure 1.

Le massif B sera, normalement, réalisé en béton armé, par exemple de la façon indiquée en coupe partielle sur la figure 1. L'armature 5 doit alors présenter la forme en U souhaitée et peut être constituée, de façon classique, de fers longitudinaux 51 associés à des armatures transversales 52. La partie inférieure 1 de l'enceinte tubulaire peut avoir un rayon de courbure plus grand que celui de la partie supérieure 2 et peut même être plane. Il est cependant préférable d'assurer un raccordement progressif entre le fond du tuyau A et la partie supérieure 2 extérieure au massif B, de façon à assurer la continuité de la transmission des efforts sans aucun point anguleux.

A titre d'exemple, sur la figure 2, on a représenté schématiquement, en trait plein une conduite selon 1 ' invention comprenant un tuyau métallique A associé à une base en béton B et, en trait mixte, la déformée A', B', déterminée par le calcul dans le cas d'une surpression de l'extérieur par rapport à l'intérieur de la conduite, par exemple sous le poids d'un remblai.

Bien entendu, l'échelle des déformations a été amplifiée pour les rendre plus visibles mais l'on voit que, grâce à la transmission continue à la base 3, 33, 33' des efforts d'ecartement appliqués sur les ailes 32, 32', du massif en béton B, celui-ci se déforme de façon progressive, les deux ailes 32, 32' maintenant la rigidité de l'enceinte tubulaire au niveau des côtés 13, 13' de celle-ci sans risque de cassure à la jonction avec le massif en béton B. Grâce à l'excellente répartition des efforts dans tout le volume du massif en béton monobloc B, la masse de celui-ci peut être considérablement réduite par rapport aux dispositions connues précédemment. Pour alléger encore la structure, on pourra avantageusement utiliser un béton dit "à haute performance BHP" ayant une résistance à la compression et à la traction bien supérieure à celle du béton ordinaire, par exemple au-delà de 40 MPa . Une telle résistance favorise la solidarisation et la coopération entre le tuyau A en métal et le massif en béton B. D'autre part, l'augmentation des performances du béton permet l'utilisation d'un acier à haute résistance. On peut ainsi diminuer l'épaisseur de la paroi métallique et, par conséquent, le poids global des éléments.

En outre, comme indiqué sur les figures 3 et 4, il est possible d'améliorer la jonction entre la paroi métallique A et le massif de support B au moyen de cornières 7, 7' formant chacune au moins un angle rentrant ayant un côté 71 recouvrant la face supérieure 30' de chaque aile 32, 32' du massif de support B et un côté 72 s'étendant vers le haut et tangent à la face extérieure du côté latéral correspondant 13, 13' de la paroi mince A, à la sortie du massif B. Le côté 71 est scellé dans le béton et le côté 72 est soudé sur la face externe du côté latéral 13, 13' qui est ainsi raidi et maintenu appliqué contre l'aile 32, 32' du massif B, ce qui permet d'éviter tout risque de décollement pouvant entraîner, par exemple, une entrée d'eau.

La cornière 7, 7' est munie de parties de scellement 73 et peut avantageusement recouvrir le bord externe de la face supérieure 30' du massif B pour réduire les risques de fissuration du béton.

De préférence, les cornières 7, 7' s'étendent tout le long de la face 30' du massif B, mais elles peuvent aussi constituer de simples pattes de scellement écartées les unes des autres.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, la transmission continue des efforts dans le massif de support B permet de simplifier la réalisation de l'armature, de la façon représentée sur les figures 3 et 4.

Dans ce cas, en effet, l'armature peut être constituée essentiellement d'une simple tôle 54 qui est cintrée avec la même courbure que la paroi 1 de l'enceinte A et noyée dans le béton 30. Des perforations 55 ménagées sur toutes la surface de la tôle 54 assurent la pénétration du béton pour une meilleure solidarisation. De plus, comme l'indique la figure 4, la tôle 54 peut aussi être munie, sur ses deux faces, d'éléments en saillie 56 pour assurer une solidarisation complète.

Les deux tôles parallèles 1 et 54 reliées par le béton 30 coopèrent, entre elles à la manière d'une poutre courbe pour encaisser les efforts d'ecartement des côtés latéraux 32, 32'.

Il suffit, pour éviter les fissurations, de placer dans les angles du massif B une armature légère 5', par exemple un treillis soudé, en particulier le long des faces externes du massif.

Grâce à la simplification de l'armature, comme le montre la figure 4, il est possible de ménager, à chaque angle du massif, un emplacement libre dans lequel sont placés des tubes 58 mis bout à bout qui peuvent participer à la résistance et limitent un espace longitudinal pour le passage, par exemple, de câbles électriques, de canalisations, ou bien de barres de précontrainte longitudinale. Selon une autre caractéristique avantageuse représentée sur la figure 4, le béton 30 peut être un béton de fibres comportant, de façon connue, une multitude de fibres métalliques 57 réparties 5 régulièrement dans la masse du béton et orientées de façon aléatoire. Ainsi, le massif en béton B peut encore être allégé.

Généralement, pour permettre la répartition aléatoire des fibres métalliques 57, un béton de

H) fibres est réalisé à partir d'agrégats de faibles dimensions, les plus gros morceaux ne dépassant pas, en pratique, 8 mm. De plus, on utilise souvent, en particulier pour les bétons à haute performance, des adjuvants qui améliorent la fluidité. Un tel béton

15 peut donc, lors de la coulée, se répandre facilement dans les armatures, à tel point qu'il n'est souvent pas nécessaire de vibrer.

Selon une autre caractéristique très avantageuse de l'invention, il est prévu, pour assurer

20 la solidarisation du massif en béton avec l'enveloppe métallique A, de fixer sur la face externe de celle-ci un organe de jonction ondulé qui, de préférence, est constitué d'un treillis métallique 8 ayant des fers longitudinaux 81 et des fers transversaux 82. De tels

25 treillis existent dans le commerce et peuvent être ondulés, par exemple en les faisant passer entre des rouleaux munis de cannelures imbriquées, les ondulations étant parallèles aux fers longitudinaux 81. Un tel treillis ondulé se déforme facilement dans

30 le sens transversal et peut donc être appliqué sur le secteur 14 de la face externe de l'enveloppe A, sur lequel est appliqué le massif en béton. Les sommets 83 des ondulations peuvent alors être soudés électriquement, de façon connue, sur la face externe 14 de la paroi 1 qui forme un coffrage perdu, de la façon indiquée sur la façon indiquée sur la figure 6. Si l'on utilise un béton de fine granulométrie, en particulier, un béton de fibres à haute performance, celui-ci peut pénétrer dans les parties 84 du treillis qui s'étendent en saillie entre les sommets 83 de telle sorte que le treillis est entièrement noyé dans le béton et réalise, après durcissement, une parfaite solidarisation entre l'enveloppe A et le massif en béton B. Comme on l'a représenté sur la figure 6, la jonction au niveau supérieur du massif en béton B peut encore être améliorée par un prolongement 85 du treillis 8 ayant un profil adéquat. On évite ainsi tout risque de pénétration d'eau entre l'enveloppe A et le massif en béton B et l'on peut même supprimer les cornières 7 décrites précédemment.

De même, l'utilisation d'un béton de fibres peut permettre de supprimer les autres armatures 52, 54 décrites précédemment. Une telle réalisation améliore encore la souplesse de la structure.

L'invention permet de simplifier la réalisation des éléments préfabriqués et leur mise en place pour la construction d'une conduite.

La partie inférieure 1 de l'enceinte tubulaire A peut être constituée, même pour de grandes dimensions, de plaques de tôle qui sont cintrées à la presse ou sur des rouleaux de façon à présenter la courbure souhaitée. Comme le montre schématiquement la figure 7, pour réaliser un élément préfabriqué de la conduite, la plaque 1 est retournée et placée dans le fond d'un moule 6 de façon à constituer un coffrage perdu. Le panneau 1 a été muni auparavant, sur l'extrados, d'éléments de solidarisation 53 tels que des profilés soudés ou bien d'un treillis ondulé 8, dans le cas de la figure 6. Après avoir mis en place les faces latérales 61 du moule et l'armature 5, on pose l'armature et l'on coule le béton jusqu'au niveau voulu pour donner à la base B l'épaisseur nécessaire. II est à noter que l'armature en forme de tôle des figures 3 et 4 peut être fixée à l'avance, à l'écartement voulu, sur le panneau 1.

Après la prise, l'ensemble est décoffré et retourné. Pour la manutention de l'élément préfabriqué ainsi réalisé, celui-ci doit évidemment être muni de points d'ancrage tels que des anneaux 40 scellés dans le béton à la partie supérieure des ailes 32, 32' et pouvant servir à l'accrochage d'élingues. Le cas échéant, les anneaux 40 peuvent aussi être soudés sur les cornières 7 scellées sur la face supérieure 30' du massif B.

De tels éléments préfabriqués peuvent être facilement transportés sur le site de construction, par exemple sur une remorque 62, de la façon indiquée sur la figure 6. Il est ainsi possible de transporter par la route des éléments de très grandes dimensions si la hauteur h de l'élément augmentée de celle de la remorque reste compatible avec le gabarit routier. En effet, il suffit de limiter la longueur L de l'élément préfabriqué pour que, celui-ci étant placé en travers sur la remorque, l'ensemble ne dépasse pas la largeur autorisée.

Les panneaux supérieurs 2 du tuyau, constitués de tôles cintrées, peuvent être simplement empilées pour leur transport sur le site.

Pour la réalisation de la conduite, après avoir préparé la surface de pose C, les éléments préfabriqués sont placés l'un à la suite de l'autre le long de l'axe longitudinal O, O' en réglant les niveaux et le positionnement de façon que les bords latéraux lia, 11b des panneaux la, lb de l'élément Bl à mettre en place et de l'élément B déjà posé, soient dans le prolongement les uns des autres, les bords transversaux 12a, 12b correspondants étant en contact. On peut alors placer le panneau supérieur 2a et procéder au soudage de l'ensemble le long des joints longitudinaux 11, 21 et transversaux 12, 22. A chaque extrémité longitudinale de l'élément préfabriqué, le massif en béton B est arrêté légèrement en retrait de la tôle 1 de façon à laisser entre deux éléments consécutifs Bl, B2 , un espace 34 qui facilite la mise en place des éléments et la soudure des tôles. Les armatures longitudinales 51 et/ou les moyens de solidarisation 8 sont munis de parties en attente qui s'entrecroisent dans cet espace 34 et sont ensuite noyées dans un mortier de scellement. La réalisation de la conduite est donc particulièrement facile, les éléments pouvant être préfabriqués en usine et transportés ensuite sur le chantier.

Cependant, pour de très grandes dimensions, il est possible également de réaliser les éléments sur le site. Les tôles 1, 2 peuvent en effet être formées en atelier et empilées sur une remorque pour être livrées sur le chantier qui peut être simplement équipé des moules 6 nécessaires, ceux-ci étant particulièrement simples. Par ailleurs, les éléments préfabriqués peuvent aussi être réalisés à proximité du chantier sur des installations foraines de préfabrication.

Bien entendu, si le massif de support B peut être allégé, il doit, cependant, être calculé en fonction des circonstances d'utilisation. Par exemple, lorsque la conduite se trouve placée à 1 ' intérieur de la nappe phréatique, le massif en béton assure avantageusement un rôle de lest et sa masse est donc déterminée en conséquence.

Mais l'invention ne se limite évidemment pas aux détails des modes de réalisation qui viennent d'être décrits, d'autres variantes pouvant être imaginées sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications .

Par exemple, il est possible d'alléger encore le massif en béton, de la façon indiquée sur la figure 3, en donnant un profil circulaire à l'enceinte tubulaire A qui résiste alors par elle même à la pression interne, sans appliquer d'efforts de flexion sur la base 3 qui sert essentiellement à assurer la rigidité de l'enceinte, en particulier lors du montage, et à répartir la charge sur une grande surface. Il en résulte, cependant, une augmentation de la hauteur totale H de l'élément et, pour une grande section de passage, le mode de réalisation à base aplatie de la figure 1 sera, généralement, préférable.

Par ailleurs, le mode de construction, selon la figure 7, d'une enceinte tubulaire en deux parties, est particulièrement intéressant pour des conduites de très grandes sections mais, en raison des avantages obtenus, l'invention peut s'appliquer également à des conduites de dimensions plus courantes, par exemple à partir d'un diamètre de 0,5 m. Dans ce cas, il est plus avantageux de réaliser directement des tuyaux fermés .

Par exemple, de façon. connue, on peut enrouler en biais une tôle mince de grande longueur en soudant les bords adjacents en hélice pour constituer une enceinte tubulaire fermée que l'on coupe en tronçons de longueur compatible avec les possibilités de manipulation et de transport.

Un tel tronçon tubulaire peut être posé entre deux parois latérales d'un moule ayant, de part et d'autre du tuyau, deux fonds placés au niveau voulu, par exemple à mi-hauteur du tuyau. On fixe alors sur la partie supérieure convexe du tuyau des moyens de solidarisation, par exemple, un treillis ondulé 8. On peut alors, comme indiqué précédemment, couler du béton dans le moule ainsi constitué jusqu'à un niveau qui dépasse la partie supérieure du tuyau de façon à donner au massif en béton l'épaisseur voulue.

D'autre part, il est particulièrement avantageux de réaliser un massif en béton monobloc en forme de U mais il serait possible, également, comme on l'a représenté sur la figure 5, de réaliser deux parties en L 36, 36' présentant des branches horizontales 33, 33' qui se raccordent dans le plan médian PI de la conduite. Le coffrage serait alors réalisé de façon à laisser entre les faces en regard des deux branches 33, 33' un espace libre 37 dans lequel s'entrecroisent des armatures en attente des deux éléments qui coopèrent avec des armatures longitudinales, l'ensemble étant noyé dans un mortier de scellement pour assurer la continuité de la base.

Bien entendu, on peut faire varier le niveau des joints longitudinaux 11, 21 et la hauteur (h') des côtés latéraux 32, 32', mais celle-ci doit rester suffisante pour maintenir la rigidité des côtés 13, 13' et résister à un effort d'écrasement de la conduite en cas de mise en dépression par rapport à 1 ' extérieur. Le massif en béton B doit évidemment être assez résistant pour permettre la manutention, le transport et la mise en place des éléments préfabriqués. Certes, grâce à la solidarisation entre la paroi métallique A et le massif en béton B, la rigidité de l'ensemble est améliorée. Cependant, pour alléger autant que possible l'élément, il sera, parfois, plus intéressant de renforcer le massif de support B au moyen d'une traverse de liaison fixée sur les extrémités supérieures des deux ailes 32, 32' de façon à assurer la rigidité des parties latérales du massif B lors des manutentions. Cette traverse de maintien peut être fixée de façon amovible, de façon à être retirée après la mise en place de l'élément inférieur, pour poser le panneau supérieur 2. Cependant, une telle traverse de liaison peut encore présenter des avantages après la réalisation de la conduite. En effet, comme on l'a indiqué sur la figure 8, on peut lui donner la forme d'un arceau 41 en construction mécano-soudée, qui enjambe la conduite et présente un profil intérieur 42 identique à celui de la paroi supérieure 2. Un tel arceau 41 peut aussi être fixé à l'avance sur le panneau supérieur 2 si le massif B est suffisamment résistant pour les manutentions. L'arceau 41 assure alors la protection extérieure et le renforcement du panneau 2 dont on pourra diminuer l'épaisseur, celle-ci étant calculée uniquement en fonction des contraintes de traction dues à la pression interne. Le panneau 2 ainsi renforcé par un ou plusieurs arceaux 41, résistera mieux à l'écrasement lorsque la conduite est en dépression par rapport à l'extérieur.

Une conduite selon l'invention présente encore d ' autres avantages . Par exemple, dans des parties courbes de la conduite, les éléments successifs en béton peuvent être reliés entre eux de façon à éviter le ripage de la conduite. Comme on 1 ' a indiqué sur la figure 9, les éléments préfabriqués peuvent facilement être réalisés de façon que le plan de joint transversal Q dans lequel sont placés les bords transversaux 12, 22 de l'enceinte A soit incliné par rapport au plan médian longitudinal PI de chaque élément préfabriqué de façon à réaliser progressivement un changement de direction. Les éléments successifs peuvent alors être solidarisés par des tirants 43 mis sous tension qui peuvent avantageusement être enfilés dans les tubes 58 décrits précédemment en se référant à la figure 4, et dont les extrémités prennent appui sur des bossages 35 ménagés, du côté extérieur, aux extrémités de chaque élément Bl, B2.

D'une façon analogue, comme l'indique la figure 10, le plan de joint Q peut être incliné par rapport à l'horizontale de façon à s'adapter à une variation de la pente de la surface de pose C.

Comme on l'a exposé en se référant à la figure 6, il est particulièrement avantageux, pour assurer la solidarisation entre le massif en béton B et le tuyau A de fixer sur celui-ci un treillis ondulé 8, en raison du faible coût de celui-ci et de la facilité de réalisation. Cependant, on pourrait réaliser d'une autre façon un tel panneau ajouré permettant la pénétration du béton et pouvant être ondulé, par exemple en utilisant un grillage formant une sorte de résille, ou bien un caillebotis réalisé par étirage d'une plaque mince découpée en lamelles.

Par ailleurs, la nature et les caractéristiques de la paroi constituant le tuyau A doivent évidemment être adaptées au fluide transporté et à la pression supportée.

A cet égard, il est à noter que la constitution particulière de la conduite permet de diminuer l'épaisseur de la paroi du tuyau par rapport aux conduites métalliques habituelles. De ce fait, il peut être intéressant de réaliser le tuyau en un métal spécial, par exemple un acier inoxydable, l'augmentation du coût étant compensée par la suppression du revêtement habituellement nécessaire et l'amélioration des conditions d'écoulement.

Dans ce cas, il sera particulièrement avantageux d'améliorer la solidarisation entre le tuyau et le béton au moyen d'un treillis ondulé tel que représenté sur la figure 6.

Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée.

Claims

REVENDICATIONS

1. Conduite de circulation de fluide comprenant un tuyau étanche (A) fixé sur un massif de support rigide (B) formant une base (3) d'appui sur une surface de pose (C), ledit tuyau ayant un axe longitudinal et étant constitué d'une paroi mince résistante, fermée sur elle même de façon à former une enceinte tubulaire étanche ayant une partie supérieure et une partie inférieure (1) qui est appliquée et fixée sur une face interne (38) du massif de support (B), caractérisée par le fait que le massif de support (B) comprend, de chaque côté de l'axe longitudinal (O, O') de l'enceinte tubulaire (A), une partie monobloc (31, 31') ayant, en section transversale, un profil en L comprenant une branche sensiblement verticale (32) s'étendant le long du côté correspondant de l'enceinte (A) et une branche sensiblement horizontale (33) s'étendant au-dessous de celle-ci pour former au moins une partie de la base (3) du massif (B) prenant appui sur le sol (C) .

2. Conduite selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, au moins sur une certaine longueur, le massif de support B est moulé en une seule pièce, les branches horizontales 33, 33' des deux parties en L (31, 31') se rejoignant pour former la base (3) du massif de support (B).

3. Conduite selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, au moins sur une certaine longueur, le massif de support (B) est constitué de deux parties (36,36') à profil en L ayant des branches horizontales (33, 33') dont les extrémités en regard sont solidarisées entre elles dans le plan médian (PI) de l'enceinte (A) passant par l'axe longitudinal (O, O*), de façon à former une base continue .

4. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le massif de support (B) est réalisé en béton.

5. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque partie en L (31) du massif de support présente une face interne (38) d'application et de fixation de l'enceinte, dont l'orientation varie progressivement entre une partie inférieure sensiblement horizontale et une partie supérieure sensiblement verticale.

6. Conduite selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la face interne (38) des deux branches (32, 33) de chaque partie en L (31), ainsi que les parties correspondantes de l'enceinte tubulaire (A) présentent un rayon de courbure qui varie de façon continue, sans point anguleux.

7. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque branche verticale (32, 32') du massif (B) est recouverte au moins partiellement par une pièce métallique (7, 7') formant au moins un angle rentrant ayant un côté (71) scellé sur la face supérieure (30') de la branche (32, 32') du massif (B) et un côté (72) tangent au côté latéral (13, 13') de l'enceinte (A), à la sortie du massif (B), et soudé sur celui-ci.

8. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le massif de support (B) est réalisé en un béton à haute performance, ayant une résistance à la compression supérieure à 40 MPa .

9. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le massif de support (B) est réalisé en un béton armé de fibres.

10. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que, au moins dans chaque partie en L (31, 31), le massif de support (B) est réalisé en béton renforcé par une armature (52) noyée à l'intérieur du béton (30) et ayant deux branches, respectivement horizontale et verticale s'étendant chacune dans la branche correspondante (32, 33) de la partie (31) en L du massif (B).

11. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le massif de support (B) est réalisé en béton renforcé par une armature constituée d'au moins une tôle cintrée (53) noyée dans le béton (30) et sensiblement parallèle à la partie inférieure (1) de l'enceinte (A), ladite tôle (53) remontant dans les branches verticales (32, 32 ' ) du massif (B) .

12. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est associée à une pluralité d'arceaux espacés (41) répartis le long de la conduite et ayant une face interne (42) enveloppant la partie supérieure (2) de l'enceinte tubulaire (A).

13. Conduite selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'éléments préfabriqués juxtaposés s'étendant chacun sur une certaine longueur de la conduite et comprenant chacun un élément de tuyau (A) formant une enceinte tubulaire fermée en section transversale et ayant une face externe (14) dont un secteur forme un coffrage perdu pour le moulage d'un élément de massif en béton (B) .

14. Conduite selon la revendication 13, caractérisée par le fait que chaque élément de tuyau

(A) est constitué d'au moins deux panneaux incurvés en tôle métallique, respectivement un panneau inférieur (1) ayant deux bords longitudinaux parallèles (11, 11') et au moins un panneau supérieur (2) ayant deux côtés latéraux (21, 21*) soudés sur les bords longitudinaux (11, 11') du panneau, le massif en béton

(B) étant moulé sur un secteur du panneau (1) compris entre les bords longitudinaux (11, 11')

15. Conduite selon l'une des revendications 13, 14 caractérisée par le fait que chaque élément de tuyau (A) est solidarisé avec l'élément de massif (B) par un moyen de jonction constitué d'un panneau métallique ajouré (8) conformé de façon à présenter des ondulations et appliqué sur le secteur de moulage (14) de la face externe (14) de l'élément de tuyau (A) , lesdites ondulations présentant chacune un sommet (83) soudé sur ladite face externe et une partie (84) s'étendant en saillie entre deux sommets consécutifs et l'élément de massif (B) étant constitué d'un béton qui est coulé sur ledit secteur de moulage (14) et pénètre dans lesdites ondulations de façon à noyer entièrement le panneau ajouré (8).

16. Conduite selon la revendication 15, caractérisée par le fait que le panneau ajouré (8) est un panneau de treillis métallique ayant des fers longitudinaux rectilignes (81), parallèles à l'axe longitudinal du tuyau (A) et des fers transversaux ondulés (82) .

17. Conduite selon la revendication 15, caractérisée par le fait que le panneau ajouré est un grillage métallique qui est conformé de façon à présenter des ondulations parallèles à l'axe longitudinal du tuyau (A) .

18. Conduite selon la revendication 14, caractérisée par le fait qu'au moins deux éléments successifs (Bl, B2 ) se terminent, à leurs extrémités adjacentes, par des plans de joint transversaux (Q) inclinés par rapport à l'axe (O, O') du tuyau (A), de façon à assurer un changement de direction de l'axe (O, O') de la conduite.

19. Procédé de réalisation d'une conduite constituée d'éléments préfabriqués selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé par le fait que, pour chaque élément, on réalise tout d'abord au moins deux panneaux de tôle incurvés à la courbure souhaitée, respectivement un panneau inférieur (1) et un panneau supérieur (2), on soude sur une face externe du panneau inférieur (1) des éléments de solidarisation en saillie (53, 8), on pose le panneau (1) dans le fond d'un moule (6) de telle sorte que la face externe convexe soit tournée vers le haut, on pose les armatures nécessaires et l'on coule du béton de façon à dépasser d'une hauteur minimale le niveau supérieur du panneau retourné et, après durcissement du béton et démoulage, on retourne l'élément de conduite ainsi préfabriqué et le panneau supérieur (2) est ensuite soudé sur les bords supérieurs du panneau (1) pour fermer le tuyau, les éléments préfabriqués ainsi réalisés étant placés sur la surface de pose et reliés entre eux pour constituer la conduite.

20. Procédé de réalisation d'une conduite constituée d'éléments préfabriqués, selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'on réalise en continu un tube métallique par enroulement en biais d'une tôle mince de grande longueur avec soudage des bords adjacents en hélice pour constituer un tuyau fermé, on coupe ledit tuyau en tronçons tubulaires de longueur compatible avec des possibilités de manipulation et de transport, on soude des moyens de solidarisation (53, 8) sur un secteur de moulage (14) de chaque tronçon, on place ledit tronçon, avec le secteur de moulage (14) tourné vers le haut, dans un moule (6) comprenant deux parois latérales (61) parallèles à l'axe longitudinal du tronçon et s'étendant vers le haut, de part et d'autre de celui-ci, chaque paroi latérale (61) du moule (6) étant reliée à la paroi du tuyau (A) par une plaque formant un fond placé à un niveau intermédiaire déterminant la hauteur de la partie latérale du massif, on coule du béton dans le moule ainsi formé jusqu'à un niveau dépassant d'une hauteur minimale le niveau supérieur du secteur de moulage (14) et, après durcissement du béton et démoulage, on retourne l'élément ainsi préfabriqué qui peut alors être placé sur une surface de pose pour la constitution de la conduite .