FR2471449A1

FR2471449A1 - Liq. channelling system partic. for ground drainage - incorporates section bringing water to porous pipe, comprising filter having characteristics determined from nature of ground

Info

Publication number: FR2471449A1
Application number: FR8002398A
Authority: FR
Inventors: Claude Forestier-Walker
Original assignee: John Laing Services Ltd
Current assignee: John Laing Services Ltd
Priority date: 1979-01-30
Filing date: 1980-01-29
Publication date: 1981-06-19
Also published as: DE3002564A1; NL8000486A; ES8100691A1; IT8019539A0; IT1150052B; FR2471449B3; ES488698A0

Abstract

A system of channelling liq., partic. applicable to the drainage of ground contg. water, comprises a longitudinal pipe and a section, which brings the liq. to the pipe. The section includes a tubular core, made of a flexible material and able to bring the liquid to the pipe, and a filter to filter the liq. coming to the core. The core presents a helicoidal gap which extends over its length. The filter has a coefft. Mo/D50 which depends on a bridging coefft. Cb of the surrounding material and which is determined from the coordinates of a graph Cb = D90/D40. D40, D50 and D90 are the min. dimensions of the openings in given units through which particles constituting respectively 40, 50 and 90 wt.% on the dry basis of the material in which the filter material is to be used can pass. Mo is the max. dimension of the openings in the filter material expressed in the same given units. Coeffts. of the graph having Cb as ordinates and Mo/D50 as abscissae are 1.00, 2.10; 1.25, 2.60; 1.75, 3.20; 2.5, 4.15; 3.75, 5.001 7.00, 6.66; 12.50, 8,1; 25.50, 10.05. The invention resolves problems encountered with existing drainage systems and associated with the tendency of the materials used to become obstructed because of the migration of fine particles of earth into the matrix of the structures.

Description

La présente invention concerne un dispositif de canalisation de liquide qui s'applique, en particulier, mais non exclusivement au drainage de l'eau des sols. The present invention relates to a liquid channeling device which applies, in particular, but not exclusively to the drainage of soil water.

En général, pour le drainage des sols, on utilise de grandes longueurs de tuyaux poreux qui sont disposés au fond d'une tranchée et couplés entre eux d'une manière lâche. La tranchée est ensuite comblée avec un matériau en agrégat qui se comporte comme un filtre. In general, for soil drainage, long lengths of porous pipes are used which are laid at the bottom of a trench and loosely coupled together. The trench is then filled with aggregate material which acts as a filter.

Ce type de drain tend à se boucher car les petites particules de sol peuvent migrer dans l'agrégat et bouchent à la fois le tuyau et le chemin à travers l'agrégat. Dans certains cas, on a trouvé que la vie efficace d'un tel -drain n'était que de dix ans. This type of drain tends to get clogged because small soil particles can migrate into the aggregate and clog both the pipe and the path through the aggregate. In some cases, it has been found that the effective life of such a drain was only ten years.

On a déjà proposé des dispositifs de drainage utilisant des structures à noyaux à ailettes verticales encapsulées dans du plastique non tissé ou d'autres matières comportant des mailles de dimensions aléatoires. Les drains fabriqués avec ces matériaux tendent à se boucher à cause de la migration de fines particules de sol dans la matrice de ces structures aléatoires. Drainage devices have already been proposed using structures with vertical fin cores encapsulated in non-woven plastic or other materials comprising meshes of random dimensions. Drains made from these materials tend to clog up due to the migration of fine soil particles into the matrix of these random structures.

La présente invention concerne un dispositif dans lequel le filtre de nature aléatoire, qui était obtenu dans les dispositifs antérieurs par le matériau en agrégat ou par des matières non tissées ou autres, est remplacé par un filtre qui est prévu spécifiquement pour s'adapter au matériau qui l'entoure. On comprendra que, si tout le matériau qui entoure le tuyau et qui joue le rôle de filtre pouvait être maintenu à l'état statique, tout en permettant au fluide d'y couler vers le tuyau, il ne serait pas sujet au phénomène de bouchage. Par ailleurs, on permet au liquide coulant à travers l'agrégat environnant et le tuyau de circuler à une vitesse telle que les matières fines, qui autrement boucheraient à la fois les pores de l'agrégat et du tuyau, sont entraînées par le liquide. The present invention relates to a device in which the filter of random nature, which was obtained in prior devices by the aggregate material or by non-woven or other materials, is replaced by a filter which is provided specifically to adapt to the material which surrounds it. It will be understood that, if all the material which surrounds the pipe and which acts as a filter could be maintained in a static state, while allowing the fluid to flow there towards the pipe, it would not be subject to the phenomenon of blockage . Furthermore, the liquid flowing through the surrounding aggregate and the pipe is allowed to flow at a speed such that the fine materials, which would otherwise clog both the pores of the aggregate and the pipe, are entrained by the liquid.

La présente invention concerne un dispositif utilisable dans la canalisation de liquide, comprenant un tuyau longitudinal et un élément de canalisation qui, en utilisation, conduit le liquide au tuyau, dans lequel l'élément de canalisation comprend un élément à noyau tubulaire en matière flexible pouvant conduire le liquide au tuyau et un filtre prévu pour filtrer le liquide passant vers le noyau, l'élément à noyau tubulaire comportant une fente hélicoldale s'étendant sur toute sa longueur et le filtre ayant un coefficient M /D, , qui sera défini ci-après, par rapport à un coefficient de liaison Cb également défini ci-après, du matériau environnant, déterminé par les coordonnées d'un point qui se trouve, sur un graphique, dans une région limitée par l'axe des ordonnées, sur lequel sont portées les valeurs du coefficient de liaison Cb, et une courbe définie par les points de coordonnées (Cb, Mo/D50) suivants: 1,00, 2,10; 1,25, 2,60; 1,75, 3,20;
b' o 50 2,50, 4,15; 3,75, 5,00; 7,00, 6,66; 12,50, 8,10; 25,50, 10,05; avec = Dgo/D40, où D40, D50 et Dgg sont les dimensions minimales des ouvertures, en unités données, à travers lesquelles peuvent passer les particules qui constituent respectivement 40 %, 50 % et 90 %, en poids à sec, du matériau dans lequel on a prévu d'utiliser le filtre, et M représen
o tant la dimension minimale des ouvertures dans le matériau du filtre, exprimée avec les mêmes unités données.The present invention relates to a device usable in the pipeline of liquid, comprising a longitudinal pipe and a pipe element which, in use, conducts the liquid to the pipe, in which the pipe element comprises a tubular core element of flexible material capable of conducting the liquid to the pipe and a filter intended to filter the liquid passing towards the core, the tubular core element comprising a helical slot extending over its entire length and the filter having a coefficient M / D,, which will be defined below -after, with respect to a bonding coefficient Cb also defined below, of the surrounding material, determined by the coordinates of a point which is, on a graph, in a region limited by the ordinate axis, on which the values of the bonding coefficient Cb are plotted, and a curve defined by the following coordinate points (Cb, Mo / D50): 1.00, 2.10; 1.25, 2.60; 1.75, 3.20;
b 'o 50 2.50, 4.15; 3.75, 5.00; 7.00, 6.66; 12.50, 8.10; 25.50, 10.05; with = Dgo / D40, where D40, D50 and Dgg are the minimum dimensions of the openings, in given units, through which the particles which constitute respectively 40%, 50% and 90%, by dry weight, of the material in which one planned to use the filter, and M represents
o both the minimum dimension of the openings in the filter material, expressed with the same given units.

Un filtre possédant les caractéristiques mentionnées ci-dessus est décrit dans le brevet anglais 1 536 551, mais il ne comprend pas les éléments à noyau tubulaire présentant une fente hélicoidale. A filter having the characteristics mentioned above is described in English patent 1,536,551, but it does not include the elements with a tubular core having a helical slot.

Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu d'utiliser avec ce matériau de filtrage, un élément de noyau tubulaire ayant une fente hélicoïdale le long de sa longueur, le noyau et le matériau de filtrage étant rendus solidaires du fait que le matériau de filtrage est serré autour des noyaux de manière à donner à l'élément de canalisation un important degré de rigidité et de solidité. According to a characteristic of the invention, it is intended to use with this filter material, a tubular core element having a helical slot along its length, the core and the filter material being made integral by the fact that the material filtering material is tightened around the cores so as to give the pipe element a high degree of rigidity and solidity.

Suivant une autre caractéristique, il est prévu d'utiliser un noyau qui permet d'enrouler l'élément de canalisation autour d'un tuyau ou conduite en minimisant la distorsion de la section transversale interne du noyau, les fentes hélicoldales s'élargissant ou se rétrécissant là où l'élément est plié. According to another characteristic, it is planned to use a core which makes it possible to wind the pipe element around a pipe or pipe while minimizing the distortion of the internal cross section of the core, the helical slots widening or shrinking where the item is bent.

Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, les dimensions du noyau tubulaire hélicoidal sont rendues variables pour faire varier les caractéristiques de la structure. According to yet another characteristic of the invention, the dimensions of the helical tubular core are made variable to vary the characteristics of the structure.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. la est une vue en perspective d'un tuyau et d'un élément de canalisation,
la Fig. lb est une vue en perspective, avec arrachement partiel, de la partie A du dispositif montré à la Fig. la,
la Fig. 2a est une vue en coupe transversale du tuyau et d'une partie d'élement de canalisation de la Fig. la,
la Fig. 2b est une vue en coupe transversale du tuyau et d'une partie d'élément de canalisation, qui se termine d'une manière diffé- rente de celui de la Fig. la,
la Fig. 3 est un graphique illustrant la relation entre le coefficient de liaison et le coefficient Mo/D50,
la Fig. 4 est une vue de côté, avec arrachement partiel, d'un élément de canalisation,
la Fig. 5 est une vue de côté d'un élément de noyau tubulaire,
la Fig. 6 est un diagramme dans l'espace indiquant le débit en litres par seconde par mètre en fonction de la pression en livres par pouce carré ou p.s.i., sachant que 1 p.s.i. = 6,89 kN/m2, et
les Figs. 7a et 7b sont respectivement des vues en coupe et de côté d'un exemple de réalisation incorporant des pièces d'espacement entre les éléments de noyaux tubulaires.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of exemplary embodiments, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
Fig. la is a perspective view of a pipe and a pipe element,
Fig. lb is a perspective view, partially broken away, of part A of the device shown in FIG. the,
Fig. 2a is a cross-sectional view of the pipe and of a part of the pipe element of FIG. the,
Fig. 2b is a cross-sectional view of the pipe and of a part of pipe element, which ends in a manner different from that of FIG. the,
Fig. 3 is a graph illustrating the relationship between the binding coefficient and the Mo / D50 coefficient,
Fig. 4 is a side view, with partial cutaway, of a pipe element,
Fig. 5 is a side view of a tubular core element,
Fig. 6 is a diagram in space showing the flow rate in liters per second per meter as a function of the pressure in pounds per square inch or psi, knowing that 1 psi = 6.89 kN / m2, and
Figs. 7a and 7b are respectively sectional and side views of an exemplary embodiment incorporating spacers between the elements of tubular cores.

Aux Figs. la, lb et 2a, on a montré un tuyau 1 en matière plastique qui est soit totalement perméable à l'eau, soit l'est seulement sur un secteur dirigé vers le haut en position d'utilisation. Ce tuyau 1 se comporte comme une conduite. Autour du tuyau 1, est enroulé un élément de canalisation qui est constitué par une pluralité d'éléments à noyau tubulaire 3 disposés entre deux feuilles de matière filtrante à mailles 5. In Figs. 1a, 1b and 2a, a plastic pipe 1 has been shown which is either completely permeable to water, or is only so on a sector directed upwards in the position of use. This pipe 1 behaves like a pipe. A pipe element is wound around the pipe 1, which is constituted by a plurality of elements with a tubular core 3 disposed between two sheets of mesh filter material 5.

Chaque élément à noyau tubulaire 3 présente une fente hélicoldale 4 qui existe sur toute sa longueur de manière que l'eau qui passe à travers les feuilles de matière filtrante 5 puisse entrer dans les éléments 3 et descendre le long de l'élément de canalisation et passer à travers la partie perméable à l'eau du tuyau, pour pénétrer dans celui-ci. Les deux feuilles 5 sont agrafées l'une à l'autre dans les régions situées entre les éléments 3, soit de place en place, soit d'une manière continue tout le long de l'élément de canalisation, comme indiqué en 6. On notera que les deux feuilles de matériau filtrant 5 peuvent être reliées l'une à l'autre par d'autres moyens. On notera encore également que l'on peut monter autour d'une longueur de conduite 1 une pluralité de longueurs d'éléments de canalisation, ces longueurs étant soit séparées les unes des autres par des intervalles, soit montées bout à bout le long du tuyau ou conduite 1. Les extrémités des éléments à noyau tubulaire 3 sont fermées au moyen de bandes 9 ou par tout autre moyen de fermeture convenable. Each tubular core element 3 has a helical slot 4 which exists over its entire length so that the water which passes through the sheets of filter material 5 can enter the elements 3 and descend along the pipe element and pass through the water permeable part of the pipe, to enter it. The two sheets 5 are stapled to each other in the regions located between the elements 3, either from place to place, or continuously along the length of the pipe element, as indicated in 6. note that the two sheets of filter material 5 can be connected to each other by other means. It will also be noted also that a plurality of lengths of pipe elements can be mounted around a length of pipe 1, these lengths being either separated from one another by intervals, or mounted end to end along the pipe. or pipe 1. The ends of the tubular core elements 3 are closed by means of strips 9 or by any other suitable closing means.

A la Fig. 2b, on a montré une variante de terminaison d'un élément de canalisation. Au lieu de fermer les extrémités des éléments 3 au moyen d'une bande 9, l'élément de canalisation est enroulé autour du tuyau 1 et sur lui-même. La partie enroulée sur elle-m8me est maintenue, par exemple, au moyens d'agrafes, tel qu'indiqué en 11. In Fig. 2b, a variant termination of a pipe element has been shown. Instead of closing the ends of the elements 3 by means of a strip 9, the channeling element is wound around the pipe 1 and on itself. The part wound on itself is held, for example, by means of staples, as indicated in 11.

Des longueurs successives de tuyau 1 et d'élément de canalisation peuvent être facilement reliées ensemble bout à bout, par exemple en s'arrangeant pour qu'une longueur élément de canalisation recouvre le joint entre deux longueurs de tuyau ou conduite 1. Successive lengths of pipe 1 and of pipe element can be easily connected together end to end, for example by arranging for a length of pipe element to cover the joint between two lengths of pipe or pipe 1.

En utilisation, on commence généralement par creuser une tranchée étroite, puis on descend l'ensemble complet dans la tranchée jusqu'à la profondeur à laquelle lé sol ne doit plus être drainé. Comme la structure est très flexible, on peut poser la structure de canalisation de l'eau en utilisant des technique de drainage par taupe. Là où l'on doit prévoir des installations plus profondes, on peut creuser des tranchées plus profondes et plus larges et, une fois que la structure de canalisation de l'eau a été introduite, on peut reboucher la tranchée avec les matériaux de déblais. In use, we generally start by digging a narrow trench, then we descend the entire assembly into the trench to the depth to which the soil should no longer be drained. As the structure is very flexible, the water channeling structure can be laid using mole drainage techniques. Where deeper installations are required, deeper and wider trenches can be dug and, once the water channeling structure has been introduced, the trench can be filled with the cuttings.

Les éléments à noyau tubulaire 3 peuvent facilement être fabriqués à partir de longueurs de bandes thermoplastiques qui sont enroulées autour d'un noyau en laissant un intervalle hélicoldal convenable 4 tout le long du noyau. En variante, on peut extruder les éléments 3 de manière à obtenir un tube comportant une fente hélicoldale sur toute sa longueur. Un autre moyen de fabrication d'un élément 3 consiste à découper une fente hélicoldale autour d'un tube sur toute sa longueur. The tubular core elements 3 can easily be made from lengths of thermoplastic strips which are wound around a core leaving a suitable helical gap 4 all along the core. Alternatively, the elements 3 can be extruded so as to obtain a tube comprising a helical slot over its entire length. Another means of manufacturing an element 3 consists in cutting a helical slot around a tube over its entire length.

Dans un premier exemple de réalisation, les éléments à noyau tubulaire 3 sont fabriqués à partir d'un élément qui comporte des perforations ou d'autres ouvertures sur toute sa longueur. Un élément tubulaire comportant de telles perforations ou ouvertures peut être, d'une manière commode, en matière plastique du type grillage ou à mailles, qui peut être fabriqué sous la forme d'un tube, l'intervalle hélicoldal pouvant être facilement obtenu en coupant le tube en treillis en forme d'hélice. De préférence, l'intervalle, qu'il soit une simple fente ou une ouverture plus large, doit, avec les perforations ou les autres ouvertures, occuper entre 10 et 75 % de la surface totale de la surface extérieure de chaque élément à noyau tubulaire 3. In a first embodiment, the elements with a tubular core 3 are made from an element which has perforations or other openings over its entire length. A tubular member having such perforations or openings can conveniently be made of a mesh-like or mesh-like plastic material, which can be made in the form of a tube, the helical gap being readily obtainable by cutting the trellis tube in the form of a helix. Preferably, the interval, whether a simple slit or a wider opening, must, with the perforations or the other openings, occupy between 10 and 75% of the total surface area of the external surface of each tubular core element. 3.

On comprendra que le tube comportant une fente hélicoïdale dans son sens longitudinal peut être fabriqué de toute autre manière appropriée. Les feuilles de matériau de filtrage 5 peuvent être tissées comme un tissu à partir de filaments, de bandes ou de combinaisons de filaments et de bandes de plastique ou d'un autre matériau approprié; elles peuvent aussi être fabriquées à partir d'un matériau en feuille perméable, comme par exemple un matériau en feuille de plastique perforé, ayant les caractéristiques requises; ou encore elles peuvent etre fabriquées en utilisant des techniques dans lesquelles. on utilise des filaments ou des matières plastiques mélangées. It will be understood that the tube having a helical slot in its longitudinal direction can be manufactured in any other suitable manner. The sheets of filtering material 5 can be woven as a fabric from filaments, strips or combinations of filaments and strips of plastic or other suitable material; they can also be made from a permeable sheet material, such as for example a perforated plastic sheet material, having the required characteristics; or they can be made using techniques in which. filaments or mixed plastics are used.

I1 faut comprendre qu en fonctionnement le liquide, qui est généralement de l'eau, que l'on doit drainer du sol environnant, peut filtrer à travers le matériau en feuille 5 et descendre le long des éléments à noyau 3 jusque dans le tuyau ou la conduite 1. Le tuyau ou la conduite 1 est posée avec un angle de pente suffisant pour que le liquide puisse s'en écouler. It must be understood that in operation the liquid, which is generally water, which must be drained from the surrounding soil, can filter through the sheet material 5 and descend along the core elements 3 into the pipe or the pipe 1. The pipe or the pipe 1 is laid with a sufficient angle of slope so that the liquid can flow from it.

I1 est important que les éléments à noyau 3 présentent une capacité de transport de liquide suffisante pour assurer que le liquide empor- te toute matière fine pouvant passer à travers le filtre, en empêchant ainsi que ces matières fines ne restent dans le tuyau ou la conduite 1. On a trouvé que convient particulièrement aux objectifs de l'invention, un matériau de filtre qui permette un débit liquide d'au moins 400 litres par seconde pour une surface de matériau filtrant d'un mètre carré sous une tête de 100 mm. It is important that the core elements 3 have sufficient liquid transport capacity to ensure that the liquid carries any fine material which can pass through the filter, thereby preventing these fine materials from remaining in the pipe or the pipe. 1. It has been found that is particularly suitable for the objectives of the invention, a filter material which allows a liquid flow rate of at least 400 liters per second for a surface of filter material of one square meter under a head of 100 mm.

La porosité de la matière utilisée dans les feuilles filtrantes 5 est déterminée en se basant sur la distribution des dimensions des particules du sol environnant à drainer. Les ouvertures dans la matière de ce filtre permettent initialement aux plus fines particules du sol adjacent de passer dans le tuyau 1 et d'être ainsi évacuées. Dans ces conditions, il restera près de la matière du filtre 5 une fine couche de sol qui aura une perméabilité beaucoup plus grande que la masse du sol environnant, lequel restera intact. On comprendra qu'afin de permettre à cette évacuation initiale des matières fines d'avoir lieu, les extrémités du tuyau ou conduite 1 sont laissées ouvertes pour que l'eau s'en évacue rapidement. The porosity of the material used in the filter sheets 5 is determined based on the distribution of the dimensions of the particles of the surrounding soil to be drained. The openings in the material of this filter initially allow the finest particles from the adjacent soil to pass through the pipe 1 and thus be evacuated. Under these conditions, there will remain close to the material of the filter 5 a thin layer of soil which will have a much greater permeability than the mass of the surrounding soil, which will remain intact. It will be understood that in order to allow this initial evacuation of fine materials to take place, the ends of the pipe or pipe 1 are left open so that the water is evacuated quickly.

Dans le cas d'un mélange de sable et de gravier propres saturés, avec de l'eau au niveau du sol, on a trouvé que le débit d'eau par mètre carré dans la matière du filtre était approximativement égal à un litre par seconde. Cela veut dire que la perméabilité k requise pour la matière du filtre 5 est de 10 mètre par seconde. Dans la plupart des applications, cela sera suffisant et, pour des sables d'une perméabi lité k de 10 4 mètre par seconde, cette valeur sera réduite à 0,1 litre par seconde par mètre carré de matière de filtrage. On voit ainsi qu'une gamme de matières de filtrage capables de laisser passer au moins 400 litres par seconde et par mètre carré de liquide sous une colonne d'eau de 100 mm seulement, pourra supporter n'importe quel débit débit que l'on peut rencontrer dans des sols normaux. In the case of a mixture of clean saturated sand and gravel, with water at ground level, it has been found that the water flow rate per square meter in the filter material is approximately equal to one liter per second. . This means that the permeability k required for the material of the filter 5 is 10 meters per second. In most applications this will be sufficient and, for sands with a permeability k of 10 4 meters per second, this value will be reduced to 0.1 liters per second per square meter of filter material. It is thus seen that a range of filtering materials capable of allowing at least 400 liters per second and per square meter of liquid to pass under a column of water of only 100 mm, will be able to withstand any flow rate that one may meet in normal soils.

Les structures des sols peuvent etre commodément caractérisées par un coefficient Cb connu comme le coefficient de liaison, qui est le rapport entre les dimensions des particules du sol entourant le système de drainage, au-dessous desquelles on a des pourcentages prédéterminés de particules, en poids à sec. Les pourcentages significatifs sont 90 % et 40 %. Ainsi, si le diamètre D de 90 % des matières du sol est inférieur à 12,5 mm et le diamètre D de 40 % des matières du sol est inférieur à 2,5 mm, le rapport Dgo/D40, qui est le coefficient sera de 12,5/2,5 = 5.Afin de relier la porosité de la matière du filtre 5 à la dimension des particules du sol, on utilise un autre coefficient M0/D50, lequel est le rapport de la dimension des ouvertures des mailles M , ce qui se détermine facilement quand la matière du filtre est à mailles tissées, à la valeur D50, c'est à dire la valeur telle que 50 % du diamètre des particules lui est inférieur, en poids à sec. Soil structures can be conveniently characterized by a coefficient Cb known as the binding coefficient, which is the ratio between the dimensions of the soil particles surrounding the drainage system, below which there are predetermined percentages of particles, by weight dried up. The significant percentages are 90% and 40%. Thus, if the diameter D of 90% of the soil materials is less than 12.5 mm and the diameter D of 40% of the soil materials is less than 2.5 mm, the ratio Dgo / D40, which is the coefficient will of 12.5 / 2.5 = 5. In order to relate the porosity of the material of filter 5 to the size of the soil particles, another coefficient M0 / D50 is used, which is the ratio of the size of the openings of the meshes M, which is easily determined when the filter material is woven mesh, at the value D50, that is to say the value such that 50% of the diameter of the particles is less than it, by dry weight.

L'ouverture de maille M est la dimension mininale de chaque
o ouverture dans la matière du filtre 5 et est exprimée avec la meme unité que celle qui sert à mesurer les dimensions des particules. Un tableau I ci-dessous donne C b en fonction de Mo/D50 pour un certain nombre de points qui définissent, par leurs coordonnées, une courbe qui fournit les limites maximales définies d'une manière empirique de l'ouverture des mailles pour des sols ayant des coeficients de liaison particuliers, suivant la présente invention.
The mesh opening M is the minimum dimension of each
o opening in the material of the filter 5 and is expressed with the same unit as that which is used to measure the dimensions of the particles. A table I below gives C b as a function of Mo / D50 for a certain number of points which define, by their coordinates, a curve which provides the empirically defined maximum limits of the opening of the meshes for soils having particular bonding coefficients, according to the present invention.

Tableau I
Cb Mo/D50
1,00 2,10
1,25 2,60
1,75 3,20
2,50 4,15
3,75 5,00
7,00 6,66
12,50 8,10
25,50 10,05
En se référant à la Fig. 3, qui montre en 8 une courbe du coeffi cient C b en fonction de Mo/D50 conforme aux chiffres du tableau I,
o 50 on définit une surface comprise entre la courbe 8 est l'axe des ordonnées dans laquelle les points définissent des valeurs de coordonnées (Cb, Mo/D50) qui conviennent pour l'ouverture des mailles.Table I
Cb Mo / D50
1.00 2.10
1.25 2.60
1.75 3.20
2.50 4.15
3.75 5.00
7.00 6.66
12.50 8.10
25.50 10.05
Referring to FIG. 3, which shows at 8 a curve of the coeffi cient C b as a function of Mo / D50 in accordance with the figures in Table I,
o 50 a surface is defined between the curve 8 is the ordinate axis in which the points define coordinate values (Cb, Mo / D50) which are suitable for the opening of the meshes.

Ainsi, si le coefficient de liaison C b est de 23 et la valeur de D50 de 0,5 unité, l'ouverture des mailles peut aller jusqu'à 5 unités, puisque la valeur maximale du rapport de M à D50 est de 10. Si
o le coefficient de liaison était de 5, on peut alors voir sur la courbe 8 que la valeur maximale du rapport de M à D50 est de 5,7 et l'ouvertu
o re des mailles pourrait être de 2,85 unités pour une dimension D50 de 0,5 unité.Thus, if the bonding coefficient C b is 23 and the value of D50 of 0.5 unit, the opening of the meshes can go up to 5 units, since the maximum value of the ratio of M to D50 is 10. Yes
o the bond coefficient was 5, we can then see on curve 8 that the maximum value of the ratio of M to D50 is 5.7 and the open
o re meshes could be 2.85 units for a D50 dimension of 0.5 unit.

D'après les chiffres donnés ci-dessus, on peut voir que le débit de liquide est limité plus par la porosité du sol environnant que par
2 celle de la matière du filtre, car le débit par m à travers le sol est généralement compris entre 0,1 1/s/m2 et 1 1/s/m2 à l'interface entre le sol et la matière du filtre tandis que la perméabilité de la matière du filtre est dau moins 400 1/s/m2
En se référant maintenant à la Fig. 4, on a montré une partie de l'une des feuilles du filtre 5 arrachée-pour faire apparaître une pluralité d'éléments à noyau tubulaire 5 avec fente hélicoldale 5 sur sa longueur.En fait, les éléments 3 sont, dans l'exemple de réalisation décrit, fabriqués à partir de tubes de polypropylène ou d'un autre matériau ayant des propriétés mécaniques et chimiques similaires, qui ont été façonnés hélicoldalement pour créer une fente hélicoldale le long du tube. La matière du filtre 5 est un plastique tissé et les feuilles de matière 5, de chaque côté des éléments 3, sont agrafées ensemble, comme indiqué en 6. On notera que l'écartement entre les éléments 3 est indiqué par x.From the figures given above, it can be seen that the liquid flow rate is limited more by the porosity of the surrounding soil than by
2 that of the filter material, because the flow rate per m through the soil is generally between 0.1 1 / s / m2 and 1 1 / s / m2 at the interface between the soil and the filter material while the permeability of the filter material is at least 400 1 / s / m2
Referring now to FIG. 4, part of one of the sheets of the filter 5 has been torn off to show a plurality of elements with tubular core 5 with helical slot 5 along its length. In fact, the elements 3 are, in the example Embodiment described, made from polypropylene tubes or another material having similar mechanical and chemical properties, which have been shaped helically to create a helical slot along the tube. The material of the filter 5 is a woven plastic and the sheets of material 5, on each side of the elements 3, are stapled together, as indicated in 6. It will be noted that the spacing between the elements 3 is indicated by x.

Dans des exemples de réalisation préférés, l'écart x varie entre 2 et 8 mm. Des montages dans lesquels l'écart x s'élevait jusqu'à 15 mm ont été utilisés avec succès au cours d'essais. In preferred embodiments, the difference x varies between 2 and 8 mm. Arrangements in which the x-deviation was up to 15 mm have been used successfully in tests.

Si l'on se réfère à la Fig. 5, dans laquelle un dés éléments 3 est montré, la largeur de la fente hélicoldale est indiquée par la lettre a. La largeur de la bande de polypropylène formant le noyau de 3 est indiquée par b. Le diamètre interne de l'élément tubulaire 3 est indiquée par c et l'épaisseur de l'élément 3 est indiquée par la lettre d. On a trouvé que des éléments tubulaires 3 ayant des dimensions dans la gamme indiquée dans le tableau II ci-dessous convenaient et satisfaisaient aux débits des dispositifs de canalisation suivant l'invention. If we refer to Fig. 5, in which a dice elements 3 is shown, the width of the helical slot is indicated by the letter a. The width of the polypropylene strip forming the core of 3 is indicated by b. The internal diameter of the tubular element 3 is indicated by c and the thickness of the element 3 is indicated by the letter d. It has been found that tubular elements 3 having dimensions in the range indicated in Table II below are suitable and satisfy the flow rates of the pipe devices according to the invention.

Tableau II
Dimensions gammes en mm
a 2 à 15
b 1 à 10
c 5 à 20
d 0,5 à 2
Les éléments à noyau tubulaire 3 remplissent un certain nombre de fonctions. Ils supportent la matière de filtrage 5 et forment un chemin le long duquel l'eau peut couler vers le tuyau 1. La largeur b détermine l'angle de la fente hélicoldale dans le noyau de 3. Une petite valeur de a correspond à une fente ayant un pas faible et donc la résistance à la compression du noyau 3 est plus forte, car les contraintes circulaires perpendiculaires à l'axe longitudinal de la structure ne sont que légèrement différentes de celles que l'on rencontre sur l'axe longitudinal. D'autre part, la valeur de la fente hélicoldale est importante en ce qui concerne la capacité d'eau acceptable dans le canal de diamètre c de l'élément tubulaire.L'épaisseur d de la paroi de 3 commande partiellement la résistance à la compression de l'élément tubulaire. Ainsi, en utilisant un matériau relativement mince pour le noyau, on peut obtenir une résistance satisfaisante qui évite à la structure de s'écrouler d'elle-même.Table II
Dimensions ranges in mm
a 2 to 15
b 1 to 10
c 5 to 20
d 0.5 to 2
The tubular core elements 3 fulfill a number of functions. They support the filter material 5 and form a path along which water can flow towards the pipe 1. The width b determines the angle of the helical slot in the core of 3. A small value of a corresponds to a slot having a weak pitch and therefore the compressive strength of the core 3 is higher, because the circular stresses perpendicular to the longitudinal axis of the structure are only slightly different from those encountered on the longitudinal axis. On the other hand, the value of the helical slot is important with regard to the acceptable water capacity in the diameter channel c of the tubular element. The thickness d of the wall of 3 partially controls the resistance to compression of the tubular element. Thus, by using a relatively thin material for the core, one can obtain a satisfactory resistance which prevents the structure from collapsing by itself.

En reliant ensemble les deux feuilles de matière de filtrage 5, par exemple par agrafage ou par des cavaliers, on obtient une structure où ces feuilles contribuent à supporter chacun des éléments tubulaires 3 dans un élément de canalisation. By connecting together the two sheets of filtering material 5, for example by stapling or by jumpers, a structure is obtained where these sheets contribute to supporting each of the tubular elements 3 in a channeling element.

En variante, les tubes hélicoidaux peuvent être assemblés indépendamment du tissu du filtre, entre deux couches de tissu à mailles larges comportant des filaments peu élastiques, ce qui veut dire qu'ils ne peuvent être que très peu étirés, comme par exemple de la fibre de verre, sur lesquelles les tissus de filtrage sont posés et fixés. As a variant, the helical tubes can be assembled independently of the filter fabric, between two layers of wide mesh fabric comprising inelastic filaments, which means that they can only be stretched very little, such as fiber glass, on which the filter cloths are placed and fixed.

On comprendra que la valeur x de la Fig. 4 pour 11 écartement
2 entre les éléments tubulaires 3 affecte directement le débit par m de l'élément de canalisation.It will be understood that the value x of FIG. 4 for 11 spacing
2 between the tubular elements 3 directly affects the flow rate per m of the pipe element.

Les caractéristiques de débit des éléments 3 doivent aussi pouvoir satisfaire au cas de l'eau s'écoule à flot de la surface du sol, auquel cas on a un grand débit d'eau à travers l'élément de canalisation vers le tuyau 1. Cette possibilité de grand débit par rapport à la pression du sol est montré à la Fig. 6, et suivant une caractéristique importante de la présente invention, ces possibilités de grands débits tombent dans la surface délimitée par les courbes supérieure 10 et inférieure 11 de la Fig. 6. The flow characteristics of the elements 3 must also be able to satisfy the case of water flowing afloat from the ground surface, in which case there is a large flow of water through the pipe element towards the pipe 1. This possibility of large flow with respect to the pressure of the soil is shown in FIG. 6, and according to an important characteristic of the present invention, these possibilities of large flow rates fall into the surface delimited by the upper 10 and lower 11 curves of FIG. 6.

Suivant une caractéristique d'un exemple préféré de la présente invention, l'élément tubulaire 3 maintient sa capacité de transporter du liquide, meme quand il est replié autour de la circonférence du tuyau 1. Cette possibilité n'existe pas avec les noyaux à structures à mailles de fils cylindriques ou en plastique extrudé, qui s'écrasent ou se tortillent quand on les plie. Cependant, un noyau fabriqué à partir d'une structure à mailles de fils cylindrique ou autre, par exemple en plastique extrudé, peut convenir si, suivant la présente invention, il est pourvu d'une fente en hélice sur toute sa longueur, la fente, avec les mailles, occupant de 10 à 75 % de la surface de la paroi de l'élément tubulaire. According to a characteristic of a preferred example of the present invention, the tubular element 3 maintains its capacity to transport liquid, even when it is folded around the circumference of the pipe 1. This possibility does not exist with the structured cores. with cylindrical or extruded plastic mesh, which crush or wiggle when folded. However, a core made from a cylindrical or other wire mesh structure, for example of extruded plastic, may be suitable if, according to the present invention, it is provided with a helical slot over its entire length, the slot , with the meshes, occupying from 10 to 75% of the surface of the wall of the tubular element.

Aux Figs. 7a et 7b, on a montré des éléments intermédiaires d'espacement 7 entre les éléments tubulaires 3 et les deux feuilles de la matière du filtre 5. Les éléments 7 et les feuilles 5 sont accrochés les uns aux autres par des moyens appropriés, soit par agrafage, ou par des cavaliers ou par soudure. Les éléments 7 qui permettent à l'eau de passer vers les éléments tubulaires 3, ont, dans un exemple de réalisation, une épaisseur de 2 mm. Le but des éléments d'espacement 7 est d'assurer qu'une quantité maximale d'eau soit transportée par les éléments tubulaires 3, quand l'ensemble est placé contre une structure se trouvant sous la surface du sol, comme la culée d'un pont ou un mur de retenue. In Figs. 7a and 7b, intermediate spacing elements 7 have been shown between the tubular elements 3 and the two sheets of the filter material 5. The elements 7 and the sheets 5 are hooked to each other by suitable means, either by stapling, or by jumpers or by welding. The elements 7 which allow water to pass to the tubular elements 3, have, in an exemplary embodiment, a thickness of 2 mm. The purpose of the spacer elements 7 is to ensure that a maximum amount of water is transported by the tubular elements 3, when the assembly is placed against a structure located below the surface of the ground, such as the abutment of a bridge or retaining wall.

Sur le site, l'ensemble complet des éléments tubulaires 3 et les feuilles filtrantes 5 sont enroulées autour du tuyau 1 perforé ou fendu, et fixé en position au moyen d'attaches en plastique passées à travers la structure, ou de cavaliers ou encore d'autres moyens convenables. Le bord de l'élément de canalisation est fermé par une bande, telle que celle qui est montrée en 9 à la Fig. 1, ou au moyen d'un dépôt de matière plastique de remplissage, telle que de la mousse d'uréthane ou d'autres moyens d'étanchéité. On site, the complete set of tubular elements 3 and the filter sheets 5 are wound around the perforated or split pipe 1, and fixed in position by means of plastic fasteners passed through the structure, or by jumpers or even d 'other suitable means. The edge of the channeling element is closed by a strip, such as that shown at 9 in FIG. 1, or by means of a deposit of plastic filling material, such as urethane foam or other sealing means.

Dans un autre exemple de réalisation, les éléments d'espacement 7 perméables à l'eau sont omis et les éléments tubulaires 3 sont placés entre les deux feuilles filtrantes 5 à des intervalles allant de 4 à 8 mm, dans le sens horizontal. Comme on l'a déjà mentionné, les éléments 3 sont maintenus en position par agrafage, soudure, coincement, rivetage, ou par d'autres moyens mécaniques ou chimiques, tels que de la colle. On notera que les exemples de réalisation décrits comportant des couches de filtration 5 de chaque côté de l'élément de canalisation conviennent pour drainer de l'eau des deux côtés. In another exemplary embodiment, the water-permeable spacer elements 7 are omitted and the tubular elements 3 are placed between the two filter sheets 5 at intervals ranging from 4 to 8 mm, in the horizontal direction. As already mentioned, the elements 3 are held in position by stapling, welding, wedging, riveting, or by other mechanical or chemical means, such as glue. It will be noted that the exemplary embodiments described comprising filtration layers 5 on each side of the pipe element are suitable for draining water on both sides.

Dans un autre exemple de réalisation, où il n'y a pas d'éléments d'espacement 7, on incorpore un feuille imperméable à l'eau, par exemple un film de polyéthylène ou un tissu tissé revêtu d'uréthane, sur un côté d'élément de canalisation, à la place d'une des feuilles de filtration 5, afin de former une barrière vis à vis de liquides souterrains. Comme on l'a déjà mentionné, dans un autre exemple de réalisation, les noyaux tubulaires 3 sont assemblés indépendamment des feuilles de filtration 5 et celles-ci sont appliqués sur les noyaux tubulaires au cours d'une opération ultérieure.Dans cet exemple particulier de réalisation, les noyaux tubulaires 3 sont placés entre des feuilles de matières filtrantes faites de fibres de verres et ayant des mailles de relativement grandes dimensions, c'est à dire de 5 à 10 mm, et les espaces entre les éléments tubulaires 3 sont agrafés de la manière qui a été indiquée en relation avec les Figs. 1 à 6. Cette structure est ensuite placée entre deux couches de matières filtrantes 5, ayant les caractéristiques indiquées plus haut en relation avec la Fig. 3, et les couches 5 sont fixées sur la structure de fibres de verre et des éléments 3 également par agrafage. En variante, une des couches 5 peut être remplacée par une feuille imperméable.Dans un autre exemple de réalisation, les éléments 3 sont maintenus en position les uns par rapport aux autres par des mèches en fibres de verre disposées d'une manière aléatoire et de la colle, cette structure étant ensuite montée entre deux couches 5 ou un couche 5 et une couche imperméable, l'assemblage se faisant par agrafage, etc., comme indiqué ci-dessus. In another exemplary embodiment, where there are no spacers 7, a waterproof sheet is incorporated, for example a polyethylene film or a woven fabric coated with urethane, on one side of channeling element, in place of one of the filtration sheets 5, in order to form a barrier with respect to underground liquids. As already mentioned, in another embodiment, the tubular cores 3 are assembled independently of the filtration sheets 5 and these are applied to the tubular cores during a subsequent operation. In this particular example of embodiment, the tubular cores 3 are placed between sheets of filtering material made of glass fibers and having relatively large meshes, that is to say from 5 to 10 mm, and the spaces between the tubular elements 3 are stapled the manner which has been indicated in relation to Figs. 1 to 6. This structure is then placed between two layers of filtering materials 5, having the characteristics indicated above in relation to FIG. 3, and the layers 5 are fixed to the structure of glass fibers and of the elements 3 also by stapling. As a variant, one of the layers 5 can be replaced by an impermeable sheet. In another embodiment, the elements 3 are held in position relative to one another by wicks of glass fibers arranged in a random manner and of the glue, this structure then being mounted between two layers 5 or a layer 5 and an impermeable layer, the assembly being done by stapling, etc., as indicated above.

Bien que les principes de l'invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, il faut comprendre que ladite description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. Although the principles of the invention have been described above in relation to particular embodiments, it should be understood that said description has been made by way of example and does not limit the scope of the invention.

Pour des applications particulières, une des deux couches 5 pourrait être remplacée par une couche imperméable, par exemple une couche en matière plastique. Dans une méthode d'assemblage de l'élément de canalisation, les noyaux tubulaires, qui peuvent avoir ou non une section circulaire, sont d'abord mis en place entre des feuilles de fibres de verre à grosses mailles, puis la structure ainsi obtenue est recouverte de couches de matière filtrante. On peut également maintenir les éléments 3 en place autrement qu'avec les agrafes montrées en 6. For particular applications, one of the two layers 5 could be replaced by an impermeable layer, for example a plastic layer. In a method of assembling the pipe element, the tubular cores, which may or may not have a circular section, are first placed between sheets of glass fibers with large meshes, then the structure thus obtained is covered with layers of filter material. The elements 3 can also be kept in place other than with the clips shown in 6.

Par exemple, on peut utiliser des mèches de fibres de verre imprégnées d'une matière adhésive ou de colle, pour les espaces entre les éléments 3, avant de placer les couches 5 de chaque côté. For example, it is possible to use wicks of glass fibers impregnated with an adhesive material or glue, for the spaces between the elements 3, before placing the layers 5 on each side.

Claims

1) Device usable in the liquid pipeline, comprising a longitudinal pipe and a pipeline element which, in use, conducts the liquid to the pipe, characterized in that the pipeline element comprises an element with a tubular core made of flexible material which can conduct the liquid in the pipe and a filter intended to filter the liquid passing towards the core, the tubular core element comprising a helical slot extending over its entire length and the filter having a coefficient Mo / D50, which will be defined below , with respect to a bonding coefficient Cb also defined below, of the surrounding material, determined by the coordinates of a point which is, on a graph, in a region limited by the ordinate axis, on which are plotted the values of the bond coefficient Cb and a curve defined by the following coordinate points (Cb, M / D50): 1.00, 2.10; 1.25, 2.60; 1.75, 3.20; 2-, 50, 4.15; 3.75, 5.00; 7.00, 6.66; 12.50, 8.10; 25.50, 10.05; with Cb = Dgo / D40, where D40, D50 and Dge are the minimum dimensions of the openings, in given units, through which the particles which constitute respectively 40%, 50% and 90%, by dry weight, of the material can pass in which we plan to use the filter, and M representing the minimum dimension of

o openings in the filter material, expressed with the same given units.

2) Device according to claim 1, characterized in that the pipe is permeable to water over its entire length, a part of the pipe element being wrapped around the pipe, the ends of the elements with a tubular core being closed by sealing means.

3) Device according to claim 1, characterized in that the pipe is permeable to water along its length, a part of the pipe element being wrapped around the pipe so that the ends of the core element s' wraps around itself.

4) Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of elements with tubular core is arranged between two sheets of filter material.

5) Device according to claim 3, characterized in that means are provided for connecting together the two sheets of filter material between the elements with a tubular core.

6) Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a tubular core element is made from a plastic mesh material, which has a helical slot, which is obtained by slitting the tube helically, the slot occupying, with the meshes of 10 to 75% of the total external surface of the element with tubular core.

7) Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises spacing elements between the elements with a tubular core.