OA12584A - Procédé et équipement de préservation des poteaux en bois. - Google Patents

Description

L· il 012584

Titre de l’invention

Procédé et équipement de préservation des poteaux en boisDescription 5 La présente invention concerne un procédé de préservation des poteaux bois en sève,qui réalise une protection préventive dont l’intensité est proportionnelle au risque locald’altération biologique lié à chaque zone du poteau.

Situation antérieure

Les poteaux en bois sont largement utilisés dans le monde entier, principalement 10 comme supports de lignes électriques et téléphoniques. Pour leur conférer une duréede vie suffisante, il est nécessaire de leur appliquer un traitement de préservation avantleur mise en œuvre. Ce traitement consiste à incorporer dans les cellules du bois unproduit insecticide et fongicide, afin de rendre le bois non comestible pour leschampignons microscopiques responsables de la pourriture, ainsi que pour les 15 insectes. Pour arriver à cet objectif, les procédés utilisés sont fort variés, mais ilspeuvent être regroupés en deux grandes catégories : procédés de traitement des boissecs et procédés de traitement des bois en sève. a) Procédés de traitement des bois secs (en vase clos ou autoclave)

Ils utilisent le vide et la pression alternés pour forcer le produit chimique dans les 20 cellules du bois sec. Suite au rétrécissement des circuits de la sève pendant leprocessus de séchage, ces procédés ont besoin d’utiliser des pressions de traitementélevées (10 bars). Ce sont des procédés industriels largement utilisés dans le mondeentier. Ils présentent cependant les 2 inconvénients suivants: . Une profondeur de pénétration généralement limitée à 2 cm pour la plupart des bois 25 ronds ; . L’impossibilité d’adapter l’intensité d’imprégnation aux besoins spécifiques éventuelsd’une certaine partie du bois à protéger ( collet des poteaux et piquets par exemple). b) Procédés de traitement des bois en sève (procédés par déplacement de sève)

Ils s’appliquent sur des bois ronds fraîchement abattus dans lesquels les circuits 30 internes de la sève sont encore largement ouverts. Ces procédés consistent à appliquerla solution antiseptique au gros bout du tronc sous une légère pression de l’ordre de 1bar ; la pénétration du produit de préservation se fait par le circuit de la sève montante(imprégnation longitudinale).

Ces procédés présentent les principaux désavantages suivants : 35 . Nécessité de traiter le bois fraîchement abattu ; . Impossibilité d'adapter l'intensité d’imprégnation aux besoins spécifiques éventuelsd’une partie du bois (collet des poteaux et piquets par exemple) ; . Avec les versions antérieures à la présente invention, forte intensité de main d’œuvreet pollution de l’environnement, et faible niveau de production suite à l’utilisation d’un 40 équipement peu performant.

Les documents les plus pertinents publiés sur cet aspect sont notamment : FR 808 588 (01.07.1936), FR 2209 643 (08.12.1972), EP 1034902 (13.09.2000) et US3582260(01.06.1971). 45 H y a aussi des techniques d’imprégnation des bois en sève par vide et pressionalternés en autoclave, mais elles sont plus proches des procédés de traitement desbois secs que des procédés de traitement par déplacement de sève. 2 012584

Problème majeur des poteaux qui subsiste malgré ces traitements

On peut considérer globalement que les procédés de traitement décrits ci-dessuslaissent sensiblement la même densité de produit chimique dans les différentes partiesdu poteau.

Toutefois il est connu que la partie dupoteau de loin la plus exposée aux attaques desagents destructeurs du bois est la zone de transition entre la partie aérienne et la partieenterrée du poteau (collet) qui, en réalité, a besoin d’une imprégnation environ 3 foisplus intense que le reste du poteau. En effet, c’est dans cette zone que se trouventréunies les conditions optimales de développement des champignons microscopiquesresponsables de la pourriture du bois : de l’humidité en permanence et de l’oxygène. Il ya lieu de noter que la partie enterrée du poteau est de loin moins exposée que le collet,car si l’humidité y est abondante, l’oxygène lui y est en quantité insuffisante. Quant à lapartie aérienne du poteau, l’oxygène y est abondant mais les périodes où l’humidité yest insuffisante sont longues.

Si on traite tout le poteau avec l’intensité correspondant aux besoins de protection ducollet il y aurait un gaspillage énorme du produit de traitement dans la partie aérienne etdans la partie enterrée du poteau.

On choisit alors de traiter tout le poteau, y compris le collet, avec l’intensitécorrespondant aux besoins de protection de la partie aérienne du poteau et on comptesur des techniques de traitement supplémentaires du collet du poteau pour renforcer laprotection de ce dernier.

Les recherches sur ces traitements supplémentaires continuent jusqu’aujourd’hui, cequi montre que le problème n’a pas encore trouvé de solution satisfaisante. Cestraitements sont appliqués à titre préventif avant la mise en œuvre du poteau etsystématiquement avec une périodicité de 5 à 10 ans, et/ou à titre curatif sur despoteaux présentant un début d’altération.

Les principales faiblesses des traitements supplémentaires du pied des poteauxLes procédés classiques de traitement des poteaux en autoclave comptent sur lestraitements supplémentaires pour assurer aux poteaux une durée de vie convenable. Orces traitements supplémentaires présentent notamment les faiblesses suivantes : 1° Tous les traitements spécifiques du collet des poteaux qui sont connus ontlieu aprèsle séchage. Ceci conduit inévitablement à l’apparition de fissures micro oumacroscopiques plus ou moins prononcées qui rendent impossible ('obtention d’uneétanchéité nécessaire à l’application d’une pression suffisante pour une pénétrationprofonde du produit de traitement. On arrive alors, dans le meilleur des cas, à imbiber laparoi extérieure du pied du poteau auquel on souhaite apporter une protectionconforme au risque local de moisissure.

Les documents les plus pertinents publiés sur ce sujet sont notamment :FR 990404 (07.07.1949), FR 2366109 ( 28.09.1977), GB 2327225 ( 20.01.1999), US 5553438 (10.09.1996) et GB 2297984 (21.08.1995). 2° Leur principe de fonctionnement exclutTutilisation des produits de préservation quientrent en réaction chimique avec le bois pour former des complexes hautementinsolubles, parce que ces derniers formeraient rapidement une barrière qui empêcheraitla poursuite de la diffusion du produit dans le bois. On doit donc se rabattre sur d’autresproduits, dont la résistance au délavage laisse à désirer, c’est pour cette raison que lestraitements de rappel au collet doivent être répétés plusieurs fois, avec un intervalle de 5-10 ans. 3° Leur mode d’application nécessite le déchaussement du pied du poteau sur uneprofondeur d’environ 50 cm. D’une part, cela représente un volume de travail non ÛÎ2584 % négligeable compte tenu du nombre important de poteaux en service, particulièrementlorsqu’ils sont implantés sur les trottoirs; et d’autre part, cette opération affaiblitrégulièrement la fondation des poteaux. 4° Les procédés par piqûres affectent les fibres du bois, et par conséquent la résistancemécanique du poteau dans une certaine mesure, précisément dans la zone la plusvulnérable du point de vue mécanique.

Apport de la présente invention

La présente invention permet d'assurer au poteau en bois une protection chimique dontl’intensité est proportionnelle au risque local de moisissure. Il s’agit de traiter l’ensemble 'du poteau normalement par le procédé de déplacement de sève, puis de « doper » lecollet du poteau en antiseptique par une injection profonde localisée uniquement surcette zone, ce qui conduit à une importante économie d’antiseptique dans le reste dupoteau.

Cette opération est réalisée dans des conditions d’efficience et d'efficacitéparticulièrement bonnes grâce aux caractéristiques suivantes de l’invention : - Hautes performances de l’équipement utilisé et mis au point dans le cadre del’invention ; - Application du procédé sur du bois en sève, qui entraîne une série d’avantagesincomparables (degré de fissures zéro ; circuit de la sève encore largement ouvert pourune imprégnation à cœur même des bois les plus difficiles ; imprégnation à cœur avecdes produits entrant en réaction chimique avec les sucres du bois, etc.) - Injection du collet avec une solution d’antiseptique à une concentration beaucoup plusélevée que pour le reste du poteau, ou alors utilisation du collet comme zone depénétration de l’antiseptique destiné à la préservation d’ensemble du poteau ; - Introduction d’une phase préliminaire de dessévage, qui permet la réutilisation desmélanges de sève et d'antiseptique sortant à.la tête du poteau pendant le traitement.

La figure 1 représente la coupe longitudinale du poteau en cours de traitement ;le dispositif d’injection axiale et celui d’injection radiale étant montés sur 1e poteau.

La figure 2 représente la bande souple et résistante qui permet au dispositifd’injection radiale de tenir la pression nécessaire.

La figure 3 représente le système de sécurité, destiné à retenir le dispositifd’injection longitudinale, en cas d’utilisation d’une pression de traitement très élevée(par exemple bois difficile à imprégner et de grande longueur).

La présente invention est caractérisée notamment par : 1° L’utilisation des bois en sève. Dans ces derniers les circuits internes de circulation del’eau et de la sève sont encore largement ouverts et pour cette raison ils s’imprègnentgénéralement beaucoup mieux que les bois secs. Le nouveau procédé s’applique aussi 4 01.258 4 à du bois plus ou moins sec grâce aux hautes performances de l’équipement utilisé,mais il s’agit de cas particuliers. 2° Une imprégnation spéciale localisée au niveau de la partie la plus exposée àl’altération biologique (collet des poteaux), ce qui permet d’adapter la concentration duproduit de traitement utilisé à l’intensité des risques spécifiques à cette zone, ou alorsutilisation du collet comme zone de pénétration de l’antiseptique destiné à lapréservation d’ensemble du poteau. 3° La possibilité d’utiliser, particulièrement dans la phase de l'injection intense etspécifique de la partie la plus exposée, des produits qui se fixent durablement dans lebois, notamment des goudrons ou leurs dérivés ainsi que des sels qui entrent enréaction chimique avec le bois - sels du type CCA par exemple. C’est avec de telsproduits qu’on enregistrent actuellement la plus grande résistance au délavage.

Ces produits ne peuvent pas être utilisés avec les méthodes classiques de traitementsupplémentaire spécifique au collet des poteaux par exemple (piqûres, bandages),parce que les composés insolubles qui résulteraient de leur réaction chimique avec lebois, s’opposeraient à une diffusion du produit au-delà de leur point d’application. 4° L’utilisation d’une pression d’injection relativement élevée en cas de besoin(plusieurs bars) grâce à l’équipement décrit à la figure 1. En effet une pression del'ordre de 3 bars permet une imprégnation très profonde du bois, particulièrementlorsqu'elle est appliquée sur du bois en sève. 5° Introduction d’une phase préliminaire de « dessévage » qui consiste à chasser lasève et à la remplacer par de l'eau ou par toute substance adéquate. La phase detraitement proprement dite, consiste alors à chasser l'eau précédemment introduite et àla remplacer par le produit de traitement.

Ceci permet d'une part de déverser sans inconvénient les mélanges d'eau et de sèvequi sortent du tronc pendant le dessévage, et d'autre part de réutiliser les solutionssortant du tronc pendant la phase suivante de traitement, sans qu'il y ait formation deprécipités inquiétants, comme cela arrive généralement en cas de réutilisation deseffluents sans dessévage préalable.

Pour certaines essences feuillues ta réutilisation des solutions sortant du tronc pendantle traitement peut avoir lieu sans dessévage préalable. L’équipement de la figure 1 comprend : un tuyau d’alimentation (1) en produit detraitement sous une pression de quelques bars, une poche ou couverture étanche (2)composée de deux éléments ; une membrane étanche et un renfort en tissu souple etrésistant. Un ou plusieurs colliers de serrage (3) permettent d’appliquer fortement lapoche étanche contre la base écorcée du tronc (4) et assurer ainsi l’étanchéiténécessaire et le maintien du dispositif contre le bois en cours de traitement. Une couched’élastiques (5) améliore l’étanchéité du dispositif.

Le dispositif pour l’injection radiale comprend en outre, un ou plusieurs morceaux detôle cintrée (6) en une ou plusieurs pièces, pour retenir la poche étanche pendant quele dispositif est sous pression.

Ladite tôle métallique peut avantageusement être remplacée par une bande souple etrésistante (figure 2) enroulée autour de la zone à traiter, par dessus la couvertureétanche.

Lorsque le bois à imprégner nécessite l’utilisation d’une pression de traitementrelativement élevée, il peut s’avérer nécessaire d’ajouter un dispositif de sécurité 5 comme celui de la figure 3. Dans ces conditions, on peut aussi adopter un dispositifd'injection longitudinale tel que présenté à la figure 3.

Il se distingue du dispositif précédent par la poche étanche et le système de sécurité.Ce dernier devient systématique tandis que la poche étanche présente cette fois, une 5 ouverture différente pour le passage du tronc à traiter d’une part, et du produit detraitement d'autre part.

Un embout métallique (7) soudé sur une plaque circulaire (8) assure à la solutionantiseptique le passage du tuyau d'alimentation (9) à la section de la base écorcée dutronc. Une extrémité de la poche étanche (10) passe à l’intérieur de l’embout métallique 10 (7), avant de se rabattre à l'extérieur du même embout. Un autre collier (11) permetd’assurer l'étanchéité entre le tuyau d’alimentation (9), la poche étanche (10) etl’embout métallique (7).

Le système de sécurité doit empêcher le dispositif de sé détacher sous la poussée de lapression de traitement. Il comprend un cadre métallique (12) appliqué contre la plaque 15 circulaire(8), et relié via les tendeurs (13) à un ensemble de deux anneaux supérieur etinférieur (14 et 15), d’un diamètre nettement supérieur à celui du tronc à traiter, etformant un système auto-bloquant avec ce dernier, comme illustré à la figure 3. Au casoù les deux anneaux sont rigides, ils doivent être prolongés d’un bras qui permetd’orienter convenablement la force de traction exercée sur les anneaux pour que le 20 système auto-bloquant fonctionne.

Une variante de ces dispositifs pour l’injection longitudinale et radiale permetd’imprégner facilement avec les mêmes avantages, toutes sortes de bois ronds ou non(les pilotis, traverses de chemin de fer, etc.). Ici aussi, on doit veiller à ce qu’uneextrémité de la pièce de bois à imprégner reste à la pression atmosphérique, afin que 25 puisse s’établir un écoulement du produit antiseptique à travers la dite pièce. La succionà partir de cette extrémité n’est pas nécessaire parce que la différence de pressionentre l’entrée et la sortie du produit est suffisante pour une imprégnation aussi rapideque souhaitable, et en profondeur.

Pour l’injection des bois équarris les principales adaptations sont tes suivantes : les 30 colliers sont remplacés par des tiges reliées deux à deux par deux boulons placés depart et d’autre de la pièce de bois, tandis que le système de sécurité pour l’injectionradiale est renforcé par des dispositifs de section rectangulaire.

Claims (6)

1. 012584 Revendications

   1. Un procédé de préservation du bois qui s'applique sur des troncs en sève destinés àêtre soumis à des risques d'altération biologique d'intensité variable dans le sens de lalongueur, pour lesquels il est judicieux de réaliser une imprégnation d'intensité tout 5 aussi variable dans le même sens en vue de réaliser des économies en produits detraitement sur les zones nécessitant un plus faible niveau de protection, procédé qui nerecourt pas aux vases clos et qui consiste ; soit à introduire le produit de traitementdestiné à l’ensemble du tronc uniquement par une injection radiale localisée sur la zonela plus exposée à l’altération biologique et à laquelle on souhaite apporter une plus 10 grande protection ; soit à combiner cette injection radiale avec une injection axialeréalisée suivant le circuit de la sève montante en vue d’une meilleure préservationd’ensemble du tronc ; les deux sortes d’injections se réalisant sous une pressionadaptée à la longueur et à l’essence du bois à traiter, efpouvant atteindre 3 bars ouplus en cas de besoin.
2. 2. Un procédé suivant partie ou totalité de la revendication 1, qui se réalise en deuxphases : une phase préliminaire de dessévage qui consiste à chasser la sève et à laremplacer par de l'eau ou par toute substance adéquate, et une deuxième phase quiconsiste à chasser l'eau précédemment introduite et à la remplacer par le produit detraitement, ce qui permet d'une part de déverser sans inconvénient les mélanges d'eau 20 et de sève qui sortent du tronc au cours de la première phase, et d'autre part deréutiliser les solutions sortant du tronc pendant la deuxième phase, sans qu'il y aitformation de précipités comme cela arrive pour un bon nombre d’essence de bois encas de réutilisation des effluents sans dessévage préalable.
3. 3. Une technique de préservation du bois suivant les revendications 1 ou 2, qui recourt 25 à l'air sous pression pour la mise en charge du produit de préservation, pouvant utiliser un ou plusieurs réservoirs de produits chimiques reliés en série entre eux et avec lasource d'air comprimé, l’entrée de chaque réservoir étant placée en haut et la sortie enbas.
4. 4. Un dispositif pour l’injection longitudinale selon les revendications 1 ou 2, constitué 30 essentiellement d'une membrane intérieure étanche, souple et pas nécessairement élastique, et d'un tissu souple et résistant disposé à l'extérieur, dispositif caractérisé parle fait que d'une part il a la forme d'un sac et présente donc une seule et uniqueouverture pour le passage du tronc et de la seringue d'amenée du produit de traitement,et d'autre part il a un diamètre nettement supérieur à celui des différents troncs à traiter.
5. 5. Un dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'ilcomprend une plaque rigide d'un diamètre comparable à celui du tronc à traiter, quiretient le dispositif dont question à la revendication 4 pour l'empêcher de se détachersous la poussée de la pression de traitement, plaque qui s'appuie elle-même contre uncadre métallique plus grand, lequel cadre est retenu par l'intermédiaire de 2 câbles 40 munis de tendeurs, à deux anneaux métalliques d'un diamètre nettement supérieur àcelui des troncs à traiter, appliqués à près de un mètre du gros bout du tronc, formantainsi un système autobloquant avec ledit tronc à traiter.
6. 6. Un dispositif pour l'injection radiale localisée selon les revendications 1 et 2, constituéessentiellement d'une part par une membrane souple, étanche et pas nécessairement 45 élastique, se présentant sous forme d'un tube ouvert aux deux extrémités, dont lediamètre est nettement supérieur à celui des différents troncs à traiter ; et d'autre partpar une bande de tissu souple et résistant enroulée de façon serrée autour de la zone àinjecter par dessus la membrane étanche, lequel tissu joue le rôle de renfort mécaniqueet permet à la membrane étanche de tenir toute pression nécessitée par les besoins de 50 traitement.