FR2924783A1 - Dispositif de positionnement et d'ancrage d'une canalisation - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif (10) de positionnement et d'ancrage d'une canalisation (30) dans une cavité (20), comprenant :- des moyens (16, 17) de fixation du dispositif (10) sur la canalisation ;- des moyens d'ancrage aptes à coopérer avec les parois latérales (22, 24) de la cavité (20) pour assurer le maintien en position de la canalisation (30).

Description

DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT ET D'ANCRAGE D'UNE CANALISATION

La présente invention est relative à un dispositif permettant le positionnement, le maintien et l'ancrage d'une canalisation dans une tranchée. Lorsqu'une canalisation assurant le transport d'un fluide, tel que du gaz, doit être enterrée, une tranchée de profondeur et de largeur appropriée est creusée afin d'accueillir la canalisation. La canalisation est ensuite insérée et positionnée au fond de la tranchée et centrée par rapport aux parois latérales de cette dernière. La tranchée est ensuite remblayée, par exemple avec des remblais autolissants et autocompactants. Il se pose cependant des problèmes lors du remblaiement, notamment avec des canalisations en polyéthylène, comme par exemple celles destinées à la distribution du gaz. En effet, d'une part, la canalisation, du fait de sa courbure résiduelle, peut se déplacer jusqu'à toucher les parois latérales de la tranchée, et ainsi venir au contact de matériaux constituant des points durs . Ces points durs peuvent, avec le temps, détériorer la canalisation et ainsi provoquer des incidents tels que des fuites. D'autre part, si le remblaiement est réalisé à l'aide de matériaux autolissants ou autocompactants, la canalisation risque de remonter vers la surface, voire directement en surface, du fait de sa densité inférieure à ces matériaux de remblais.

Pour remédier aux inconvénients exposés ci-dessus, il est connu d'utiliser des colliers d'ancrage en forme de U afin de lester et centrer la canalisation. Cependant, ces colliers autorisent seulement l'ancrage d'une canalisation déjà positionnée, et, de plus, un ancrage au fond de la tranchée ouverte. Ainsi, ils ne permettent pas d'assurer un prépositionnement de la canalisation ni de l'ancrer à une hauteur intermédiaire de la tranchée.

Il est également connu d'utiliser des dispositifs de positionnement et de fixation temporaires, tels que le dispositif décrit dans le document US 6,250,847 B1. Il consiste en une pluralité de piquets, plantés à intervalles réguliers dans le fond de la tranchée. Chaque piquet comporte un dispositif de fixation d'une canalisation de hauteur réglable, comprenant un crochet circulaire manoeuvrable à la main. Ainsi, après avoir positionné la canalisation et verrouillé l'ensemble des crochets, l'opération de remblaiement peut être entamée, tandis que la canalisation est correctement maintenue en place. Lorsque le niveau du remblaiement approche du niveau supérieur de la canalisation, les crochets sont déverrouillés et les piquets sont alors retirés. Le remblaiement est alors finalisé jusqu'à la fermeture complète de la tranchée. Un tel dispositif présente le désavantage de nécessiter le positionnement préalable des piquets dans le fond de la tranchée, opération d'autant plus contraignante que la tranchée est étroite. D'autre part, en plantant des piquets en fond de fouille, l'opérateur risque d'endommager des ouvrages souterrains de tiers et il court un risque en matière de sécurité pouvant conduire à son électrocution (si les ouvrages sont des câbles électriques). De plus, ce dispositif est adapté uniquement à un positionnement temporaire de la canalisation et non à son ancrage. Le problème de la remontée possible de la canalisation dans le temps n'est donc pas évité. De toute évidence, le dispositif est conçu de telle manière qu'il serait déraisonnable de le laisser en place pour assurer l'ancrage définitif de la canalisation, notamment en terme de coûts. Enfin, comme il est nécessaire, en cours de remblaiement, de venir enlever tous les piquets, cette opération supplémentaire est également coûteuse, ne serait-ce qu'en temps.

L'invention remédie aux inconvénients exposés ci-dessus, en proposant un dispositif de positionnement et d'ancrage d'une canalisation dans une tranchée simple et peu onéreux, facile à manoeuvrer sans outil spécifique, et permettant une opération depuis l'extérieur de la tranchée. De plus, le dispositif selon l'invention ne nécessite pas d'être inséré dans le fond de la tranchée et est prévu pour être laissé à demeure.

Ainsi, l'invention concerne un dispositif de positionnement et d'ancrage d'une canalisation dans une cavité, comprenant : - des moyens de fixation du dispositif sur la canalisation ; - des moyens d'ancrage aptes à coopérer avec les parois latérales de la cavité pour assurer le maintien en position de la canalisation. Ainsi, selon l'invention, les moyens d'ancrage coopèrent avec les parois verticales de la cavité, ou tranchée, accueillant la canalisation. Il n'est plus requis l'installation préalable de piquets ou d'éléments devant être arrimés dans le fond de la tranchée. Le dispositif selon l'invention peut être fixé directement à la canalisation avant sa descente au sein de la cavité, puis manoeuvré par un opérateur depuis l'extérieur de la cavité, une fois la canalisation mise en place. Cela évite ainsi à l'opérateur de travailler à proximité d'ouvrage tiers, dans des conditions difficiles (présence d'eau, de boue, etc.). Cela permet également de réduire la largeur requise pour la cavité, et de ne plus nécessiter de niches de travail, habituellement prévues en fond de tranchée pour la pose d'accessoires. Dans une réalisation, les moyens d'ancrage comprennent une lame transversale flexible liée aux moyens de fixation, et dont les extrémités libres sont aptes à venir, sous l'action du fléchissement de la lame, en appui sur les parois latérales de la cavité. Dans une réalisation, la lame transversale flexible est liée en son milieu aux moyens de fixation. Dans une telle réalisation, le dispositif selon l'invention permet en outre le positionnement automatique de la canalisation, le dispositif étant autocentrant du fait du fléchissement de la lame, celle-ci étant en appui contre les parois latérales de la cavité. De plus, cette réalisation permet un positionnement temporaire ou définitif de la canalisation à une hauteur choisie par l'opérateur, ce quelle que soit la profondeur de la tranchée. Dans une réalisation, les moyens d'ancrage comprennent deux bras latéraux, aptes à pivoter autour d'un axe horizontal, un bras, lié à chacune de ses extrémités respectivement à chaque bras latéral, étant apte, sous l'action d'un effort dirigé vers le fond de la cavité, à provoquer l'écartement des bras latéraux, et leur appui sur les parois latérales de la cavité. Dans une réalisation, les bras latéraux sont articulés chacun à une extrémité d'une barre transversale liée en son milieu aux moyens de fixation.

Dans une réalisation, les moyens d'ancrage comprennent une lame transversale flexible, liée aux moyens de fixation, la lame étant courbée, de concavité dirigée vers le haut, un bras, lié à chacune de ses extrémités à la lame, étant apte, sous l'action d'un effort dirigé vers le fond de la cavité, à provoquer l'écartement des extrémités, de la lame et leur appui sur les parois latérales de la cavité. Dans une réalisation, la lame transversale flexible est liée en son milieu aux moyens de fixation. Dans une réalisation, les moyens d'ancrage sont montés mobiles en rotation par rapport aux moyens de fixation. Dans une réalisation, les moyens d'ancrage sont liés aux moyens de fixation par un axe formant un axe de rotation. Dans une réalisation, les moyens de fixation comprennent un talon destiné à isoler la canalisation du fond de la cavité.

Dans une réalisation, les moyens de fixation sont aptes à coulisser librement le long de la canalisation et pivoter librement autour de la canalisation. Dans une réalisation, les moyens de fixation comprennent un collier apte à être lié à la canalisation par clipsage.

Dans une réalisation, les moyens de fixation comprennent un collier enserrant intégralement la canalisation. Dans une réalisation, la lame flexible comprend du polyéthylène, notamment du polyéthylène recyclé. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après, de manière non limitative, en relation avec les figures annexées, parmi lesquelles : - les figures 1 à 4 montrent des étapes successives de la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'invention ; - les figures 5a et 5b montrent respectivement une vue de face et une vue de dessus de ce même dispositif ; - les figures 6a, 6b et 9 montrent des étapes successives de la mise en oeuvre d'une variante de l'invention ; - les figures 7 et 8 montrent deux autres variantes de l'invention. On décrit ci-après le principe de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention, en relation avec les figures 1 à 3. La figure 1 montre, vue en coupe, une tranchée 20 destinée à accueillir une canalisation, comportant deux parois latérales 22 et 24, sensiblement verticales. La tranchée 20 est délimitée par une paroi horizontale formant le fond 26 de la tranchée, et par la surface horizontale du sol 28, par exemple une chaussée ou un trottoir. Un dispositif 10 selon l'invention est positionné en appui sur la surface du sol 28, de part et d'autre de la tranchée 20. Le dispositif 10 comporte un bras transversal 12, relié en son milieu par un axe 14 à des moyens 16 de fixation d'une canalisation. Ces moyens comprennent un collier 16 ouvert, dont la flexibilité le rend apte à être clipsé sur une canalisation 30 et à maintenir fermement cette dernière une fois clipsée. Toutefois, le collier 16 est libre de pivoter et de coulisser autour et le long de la canalisation 30. Au niveau de la partie inférieure de l'anneau 16 est disposé un talon 18. Le talon 18 est destiné à isoler la canalisation d'éventuels points durs dans le cas où celle-ci est disposée sur le fond 26 de la tranchée. On précise qu'on prévoit une pluralité de dispositifs, ou positionneurs, selon l'invention, répartis le long de la canalisation. Le nombre de positionneurs nécessaire sera déterminé par exemple par l'opérateur lors des travaux, notamment en fonction de la longueur de la canalisation 30. Comme montré sur la figure 1, l'assemblage formé par le dispositif 10 et la canalisation 20 repose sur le sol 28, le bras 12 étant en appui de chaque côté de la tranchée, la canalisation étant alors suspendue entre les parois latérales. Ainsi, le bras 12 doit présenter une longueur suffisante pour pouvoir reposer sur les bords de la tranchée 20, tout en étant suffisamment court pour permettre son fléchissement et son enfoncement entre les parois latérales 22 et 24 de la tranchée. En pratique, le bras 12 pourra être recoupé sur le lieu des fouilles par l'opérateur, afin d'adapter au mieux la longueur du bras 12 aux dimensions de la cavité 20. La figure 2 montre le dispositif 10 supportant la canalisation 30 en cours d'insertion dans la tranchée 20. Pour cela, l'opérateur exerce un effort vertical et dirigé vers le bas sur le bras 12, à proximité du milieu de ce dernier. Selon les cas, cet effort pourra être fourni avec ou sans outil. S'il est nécessaire d'utiliser un outil, celui-ci doit simplement comporter à son extrémité un crochet en forme de U . Sous l'effet de l'action de l'opérateur, la bras 12 se fléchit et celui-ci s'enfonce dans la tranchée 20, les extrémités 121 et 122 étant en appui sur les parois latérales 22, 24 de la tranchée. Du fait que l'axe 14 de fixation du collier 16 est située au milieu du bras 12, le centre du collier 16, et par conséquent la canalisation 30, sont donc disposés sensiblement à égale distance de chaque paroi latérale de la tranchée 20. En outre, la flexibilité du bras 12 est telle qu'elle permet son fléchissement et son insertion dans la tranchée sous l'action d'un effort raisonnable pour l'opérateur, tout en permettant un appui suffisant pour retenir la canalisation 30 dans une position stationnaire. Le dispositif selon l'invention permet donc de maintenir la canalisation à une profondeur déterminée, quelle que soit la profondeur de la tranchée 20, de manière temporaire ou définitive. Dans le cas où la position intermédiaire de la figure 2 est temporaire cela permet notamment d'éviter que la canalisation ne soit salie ou endommagée par les matériaux présents en fond de fouille lors des travaux. Pour atteindre la position définitive, il suffit à l'opérateur d'exercer à nouveau un effort vertical sur le bras 12, en direction du fond 26 de la tranchée. La position finale de la canalisation 30 pourra être intermédiaire, à l'image de celle de la figure 2, ou au fond de la tranchée, comme représentée sur la figure 3. La figure 3 montre ainsi la canalisation 30 disposée au fond de la tranchée, en position centrale, et isolée du fond grâce au talon 18. Une fois la canalisation dans sa position définitive, on peut alors entamer l'opération de remblaiement, celle-ci étant effectuée de manière classique, en laissant le dispositif 10 à demeure, qui permettra ainsi de prévenir toute remontée future de la canalisation 30. Il est à noter que les extrémités de la lame 12 étant dirigée vers le haut, elles sont accessibles bien avant la canalisation 30 lors de travaux ultérieurs, ce qui leur permet de jouer le rôle d'avertisseurs. Avantageusement, la lame 12 pourra être réalisée dans un matériau coloré, par exemple du polyéthylène recyclé, pour une meilleure visibilité et/ou pour donner une information sur la conduite rattachée, par exemple la nature du fluide transporté. La figure 4 montre un dispositif selon l'invention positionné hors fouille , c'est-à-dire à l'extérieur de la tranchée. Contrairement à la figure 1, qui montre le dispositif dans une position similaire, le dispositif 10 est ici renversé : le collier 16 et la canalisation sont disposés au dessus du bras 12. Cette configuration présente l'avantage de rendre la canalisation encore plus accessible, ce qui permet par exemple la pose d'accessoires sans que l'opérateur n'ait à descendre dans la tranchée. De plus, lorsque l'on insère le dispositif 10 en configuration renversée dans la tranchée, le bras 12 se trouve au dessous de la canalisation 30, celui-ci jouant alors le rôle de talon. Par conséquent il n'est pas nécessaire de prévoir un talon sur le collier 16. De préférence, le bras 12 est monté mobile en rotation autour de l'axe 14, par rapport au collier 16. Cette rotation libre permet d'améliorer le positionnement de chaque collier 16 le long de la canalisation, notamment afin de suivre d'éventuels changement de direction de la canalisation. Cela permet également d'envisager un autre mode d'ancrage de la canalisation, en particulier si la canalisation doit être positionnée en fond de tranchée. Ainsi, comme représenté sur les figure 5a et 5b, si le bras 12 est positionné de manière à être parallèle à l'axe de la canalisation, on peut alors descendre la canalisation pour la positionner au fond de la tranchée (la canalisation reposant alors sur le talon 18). Pour la mettre en position centrale et l'ancrer définitivement, il suffit alors à l'opérateur d'exercer un couple de rotation sur le bras 12 afin de le faire pivoter jusqu'à sa position transversale, comme visible sur la figure 5b. Les extrémités 121 et 122 du bras 12 vont alors venir au contact des parois latérales de la tranchée et s'appuyer dessus, de préférence en s'incrustant dedans. Les figures 6a et 6b montrent une variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Dans cette variante, il n'est pas prévu de bras flexible, mais une structure formant un cadre déformable. Ainsi, les moyens de fixation de la canalisation sont liés à un bras 32, de préférence rigide. Chacune des extrémités du bras 32 est en liaison pivot avec un bras 341 et 342 d'axes perpendiculaire à la direction longitudinale du bras 32. Enfin, un bras 36 est, à chacune de ses extrémités 361 et 362 en liaison linéaire annulaire respectivement avec les bras 341 et 342, de façon à former un cadre rigide, mais apte à être déformé par déplacement du bras 36 vers le bas, c'est-à-dire vers le bras 32. Ainsi, comme montré sur la figure 6b, lorsque l'opérateur exerce un effort vertical dirigé vers le bas sur le bras 36, celui-ci se rapproche du bras 32 en forçant les bras 341 et 342 à s'écarter, ceux-ci venant alors en appui contre les parois latérales de la tranchée. Le dispositif 10 se trouve alors bloqué contre les parois de la tranchée, empêchant toute remontée de la canalisation. Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation des figures 6a et 6b, les moyens de fixation de la canalisation 30 comprennent un collier 17 qui enserre intégralement la canalisation. Comme visible sur la figure 9, les moyens de blocage seront avantageusement mobiles en rotation par rapport au collier 17 autour d'un axe perpendiculaire à la direction longitudinale de la canalisation 30. Cette libre rotation permet notamment la descente de la canalisation 30 au fond de la tranchée avec un encombrement minimal, l'ensemble des positionneurs étant alignés avec la direction de la canalisation. Une fois celle-ci positionnée, il suffit de faire pivoter chaque positionneur d'un angle de 90°, pour le mettre en position puis le mettre en appui. Cette disposition reste valable pour l'ensemble des variantes de réalisation de l'invention. Une autre variante de réalisation est représentée à la figure 7. Le principe de fonctionnement est analogue à la première variante décrite ci- dessous, à la différence près que les bras 341 et 342 sont articulés directement sur l'axe 14, et non sur les extrémités d'un bras transversal comme dans le cas précédent. Il suffit là encore à l'opérateur de venir exercer un effort vertical vers le bas sur le bras 36 pour provoquer l'écartement des bras latéraux 341 et 342 et assurer ainsi l'ancrage du dispositif 10 dans les parois latérales de la tranchée. Une autre variante de réalisation est décrite en relation avec la figure 8. Le dispositif 10 présente ici un bras 40, ou lame, flexible, lié au collier 16 par l'intermédiaire de l'axe 14. Le bras 40 est courbé, par exemple en arc de cercle, formant ainsi un demi-cercle de diamètre proche de la distance séparant les parois latérales de la tranchée. La concavité du bras 40 est dirigée vers l'ouverture de la cavité 20. De même que pour les précédentes variantes, un bras 42 permet de venir écarter les extrémités libres 401, 402 du bras 40 afin que celles-ci viennent s'arrimer contre les parois de la tranchée. Il est à noter que dans toutes les configurations les moyens de fixation de la canalisation comprendront soit un collier 16 ouvert et clipsable (tel que représenté sur les figures 1 à 4 et 8), soit un collier 17 entièrement fermé (tel que visible sur les figures 6a et 6b). Dans tous les cas, ces moyens de fixation seront aptes à pivoter et coulisser librement autour et le long de la canalisation 30.

Dans toutes les configurations, les lames flexibles 12, 40 et les bras rigides 32, 341, 422, 36, 42 seront avantageusement fabriqués à partir de polyéthylène, de profil, de dimensions et de rigidité adaptées à leur fonction. Il est également précisé que la présente invention est adaptable à tous types de tubes et canalisations, quels que soit leur matériau constitutif (métal, polyéthylène...), leurs dimensions, et le fluide transporté. En particulier, le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour les canalisations de transport de gaz, en général en métal et de dimensions plus importantes que les canalisations de distribution.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (10) de positionnement et d'ancrage d'une canalisation (30) dans une cavité (20), comprenant : - des moyens (16, 17) de fixation du dispositif (10) sur la canalisation ; - des moyens d'ancrage aptes à coopérer avec les parois latérales (22, 24) de la cavité (20) pour assurer le maintien en position de la canalisation (30).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'ancrage comprennent une lame transversale (12) flexible liée aux moyens (16, 17) de fixation, et dont les extrémités libres sont aptes à venir, sous l'action du fléchissement de la lame (12), en appui sur les parois latérales (22, 24) de la cavité (20).

3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'ancrage comprennent deux bras latéraux (341, 342) aptes à pivoter autour d'un axe horizontal, un bras (36) lié à chacune de ses extrémités (361, 362) respectivement à chaque bras latéral (341, 342) étant apte, sous l'action d'un effort dirigé vers le fond de la cavité, à provoquer l'écartement des bras latéraux (341, 342) et leur appui sur les parois latérales (22, 24) de la cavité (20).

4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les bras latéraux (341, 342) sont articulés chacun à une extrémité d'une barre transversale (32) liée en son milieu aux moyens (16, 17) de fixation.

5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'ancrage comprennent une lame transversale (40) flexible, liée aux moyens (16, 17) de fixation, la lame (40) étant courbée, de concavité dirigée vers le haut, un bras (42) lié à chacune de ses extrémités (421, 422) à la lame (40) étant apte , sous l'action d'un effort dirigé vers le fond de la cavité, à provoquer l'écartement des extrémités (401, 402) de la lame (40) et leur appui sur les parois latérales (22, 24) de la cavité (20).

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'ancrage sont montés mobiles en rotation par rapport aux moyens (16, 17) de fixation.

7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les moyens d'ancrage sont liés aux moyens de fixation par un axe (14) formant un axe de rotation.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens (16, 17) de fixation comprennent un talon (18) destiné à isoler la canalisation (30) du fond (26) de la cavité (20).

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de fixation (16, 17) sont aptes à coulisser librement le long de la canalisation (30) et pivoter librement autour de la canalisation (30).

10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de fixation comprennent un collier (16) apte à être lié à la canalisation par clipsage.

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de fixation comprennent un collier (17) enserrant intégralement la canalisation (30).

12. Dispositif selon la revendication 2 ou 5, dans lequel la lame flexible (12, 40) comprend du polyéthylène, notamment du polyéthylène recyclé.

13. Dispositif selon la revendication 2 ou 5, dans lequel la lame transversale flexible (12, 40) est liée en son milieu aux moyens (16, 17) de fixation.