FR2723780A1 - METHOD FOR REPLACING LEAD PIPES WITHOUT REALIZING TRENCHES, AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING SAME - Google Patents
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Abstract
Procédé de remplacement de canalisations (1) de branchement en plomb sans réalisation de tranchées, caractérisé en ce qu'on fait passer un outil de coupe (10) à l'intérieur de la canalisation (1) en plomb, on fait passer ensuite dans la canalisation (1) découpée selon une génératrice un cône élargisseur (11), ce cône élargisseur (11) servant également d'organe d'entraînement d'une, canalisation (12) de renouvellement en matière plastique.Method of replacing lead branch pipes (1) without making trenches, characterized in that a cutting tool (10) is passed inside the lead pipe (1), then passed through the pipe (1) cut along a generatrix a widening cone (11), this widening cone (11) also serving as a drive member of a plastic renewal pipe (12).
Description
L'invention concerne un procédé permettant de remplacer des canalisationsThe invention relates to a method for replacing pipes.
en plomb, et notamment des tuyaux de branchement, sans réalisation de tranchées, ainsi que des appareillages permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Les réseaux de distribution d'eau potable sont généralement constitués par une canalisation en fonte ou en béton disposée d'un côté de la chaussée tandis que des branchements traversent la chaussée & intervalles réguliers pour alimenter en eau les habitations situées de l'autre côté de la chaussée. Les branchements de ce type réalisés il y a quelques dizaines d'années l'ont été en plomb, dont on connaît le caractère toxique, et lorsqu'on procède au renouvellement d'une canalisation principale devenue défectueuse, on remplace systématiquement tous les branchements en plomb par des conduites en matière plastique, en général en polyéthylène. On sait réaliser un renouvellement de canalisations en fonte ou en béton, sans creusement de tranchées pour les mettre à Jour, en les faisant "éclater" avec une fusée à l'arrière de laquelle est montée une canallsation en matière plastique assurant le même débit que la canalisation initiale. Un tel procédé d'éclatement n'est pas réalisable sur des branchements made of lead, and in particular branch pipes, without making trenches, as well as equipment allowing the implementation of this process. The drinking water distribution networks generally consist of a cast iron or concrete pipe arranged on one side of the road while connections cross the road at regular intervals to supply water to the dwellings located on the other side of pavement. The connections of this type made a few decades ago were made of lead, of which we know the toxic character, and when we proceed to the renewal of a main pipe become defective, we systematically replace all the connections in lead through plastic pipes, usually polyethylene. We know how to carry out a renewal of cast iron or concrete pipes, without digging trenches to update them, by making them "burst" with a rocket at the back of which is mounted a plastic pipe ensuring the same flow rate as the initial pipeline. Such a bursting process is not feasible on connections
en plomb.lead.
Les procédés actuellement utilisés par les distributeurs d'eau ou les entrepreneurs auxquels ils confient ces travaux consistent & extraire les branchements en plomb: soit avec des pièces d'ancrage disposées le long d'un câble introduit & l'intérieur du tuyau, la traction du cable arrachant le branchement en plomb, soit en poussant le branchement en plomb a l'une de ses extrémités, à l'aide d'un cône fixé sur un c&ble de traction, soit encore en creusant une tranchée et en extrayant le branchement en plomb, ce qui impose des travaux de terrassement importants, une gêne de la circulation et The processes currently used by water distributors or the contractors to whom they entrust this work consist in extracting lead connections: either with anchor pieces placed along a cable inserted inside the pipe, traction of the cable tearing off the lead connection, either by pushing the lead connection at one of its ends, using a cone fixed on a traction cable, or again by digging a trench and extracting the connection in lead, which requires significant earthworks, obstruction of traffic and
la réfection de la chaussée.pavement repair.
Quant aux deux premiers procédés ne nécessitant pas de tranchées, ils exigent par contre un matériel lourd et puissant assurant un effort de traction compris entre As for the first two processes, which do not require trenches, they do require heavy and powerful equipment providing a tensile force between
4 000 et 7 000 daN, et donc coûteux. 4,000 and 7,000 daN, and therefore expensive.
Le procédé selon l'invention permet de résoudre ce problème et consiste à faire passer dans une canalisation en plomb enterrée, un outil coupant cette canalisation sur toute la longueur selon une génératrice, un élargisseur dans la canalisation ainsi découpée, puis de faire passer une canalisation de The method according to the invention makes it possible to solve this problem and consists in passing through a buried lead pipe, a tool cutting this pipe over the entire length according to a generator, an expander in the pipe thus cut, then passing a pipe of
remplacement en matière plastique.plastic replacement.
Le passage de l'élargisseur peut aboutir à deux résultats différents: l'élargissement simple de la canalisation de plomb découpée permettant d'y intégrer une canalisation en polyéthylène par exemple, présentant les mèmes capacités de débit (même diamètre intérieur), - si la canalisation initiale est de faible longueur ou si le branchement initial était réalisé dans un terrain sablonneux ou humide, avec donc une faible adhérence au terrain environnant, les efforts induits par l'outil de coupe aboutissent à l'extraction complète du branchement en plomb; on peut alors introduire à l'emplacement libéré la canalisation en matière The passage of the expander can lead to two different results: the simple widening of the cut lead pipe allowing to integrate a polyethylene pipe for example, having the same flow capacities (same internal diameter), - if the initial pipe is of short length or if the initial connection was made in sandy or wet ground, with therefore a weak adhesion to the surrounding ground, the forces induced by the cutting tool lead to the complete extraction of the lead connection; we can then introduce the material pipe into the vacated location
plastique.plastic.
Il est également fourni un appareillage de mise en oeuvre du procédé, qui comprend un bâti de tirage sur lequel est monté un dispositif actionnant une bobine à double tambour par l'intermédiaire d'un câble de tirage qui est enroulé sur le tambour de plus grand diamètre; un outil de coupe placé à l'une des extrémités d'un câble que l'on introduit à l'intérieur de la canalisation de plomb enterrée; un cône élargisseur dont la partie arrière est alésée pour loger une butée de blocage qui assure à la fois le blocage du cône élargisseur sur le câble introduit à l'intérieur de la canalisation en plomb et l'entraînement de la canalisation en matière plastique There is also provided an apparatus for implementing the method, which comprises a drawing frame on which is mounted a device actuating a double drum reel by means of a drawing cable which is wound on the larger drum. diameter; a cutting tool placed at one end of a cable which is introduced inside the buried lead pipe; a widening cone, the rear part of which is bored to accommodate a blocking stop which ensures both the locking of the widening cone on the cable introduced inside the lead pipe and the driving of the plastic pipe
de remplacement.of substitution.
Selon une première variante, l'outil de coupe est monté à l'avant du cône élargisseur, et selon une deuxième variante, l'outil de coupe est monté indépendamment sur le câble, à l'aide d'une butée de blocage, à une certaine distance à l'avant du cône élargisseur. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe de la mise en oeuvre du procédé, la figure 2 est une vue de face du bâti de tirage, visible de côté sur la figure 1, la figure 3 est une vue détaillée de la première variante d'outil de coupe et d'élargisseur, la figure 4 est une vue détaillée de la deuxième According to a first variant, the cutting tool is mounted at the front of the widening cone, and according to a second variant, the cutting tool is mounted independently on the cable, using a locking stop, at a certain distance in front of the widening cone. The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a schematic sectional view of the implementation of the method, Figure 2 is a front view of the drawing frame, visible from side in Figure 1, Figure 3 is a detailed view of the first variant of cutting tool and enlarger, Figure 4 is a detailed view of the second
variante d'outil de coupe et d'élargisseur. variant of cutting tool and expander.
La figure 1 est une vue en coupe représentant un schéma de principe de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Une tuyauterie en plomb 1 est enterrée dans un sol 2. Dans le cas d'un branchement, le sol 2 est une chaussée que traverse perpendiculairement le branchement 1. Pour renouveler la canalisation 1, on pratique à une extrémité une excavation d'extraction 3 et à l'autre extrémité une excavation 4 d'introduction de la canalisation de renouvellement. Dans l'excavation 3, on installe un bâti de tirage 5 comportant un appareil de tirage 6 et un double tambour 7. Un câble 8 relie Figure 1 is a sectional view showing a block diagram of the implementation of the method according to the invention. A lead pipe 1 is buried in a ground 2. In the case of a connection, the ground 2 is a roadway that the connection 1 crosses perpendicularly. To renew the pipe 1, an extraction excavation 3 is practiced at one end and at the other end an excavation 4 for introducing the renewal pipe. In the excavation 3, a drawing frame 5 is installed comprising a drawing device 6 and a double drum 7. A cable 8 connects
l'appareil de tirage 6 au double tambour 7. the double drum 6 drawing apparatus 7.
Dans l'extrémité de la canalisation i mise & Jour dans l'excavation 4, on fait passer dans le tuyau un câble 9 dont l'extrémité sortant dans l'excavation 3 est fixée au double tambour 7. Un outil de coupe 10 est alors monté sur l'autre extrémité du câble 9 ainsi qu'un cône élargisseur 11 servant également d'organe In the end of the pipe i laid & updated in the excavation 4, a cable 9 is passed through the pipe, the end exiting in the excavation 3 is fixed to the double drum 7. A cutting tool 10 is then mounted on the other end of the cable 9 as well as a widening cone 11 also serving as a member
d'entraînement de la canalisation de remplacement 12. replacement line drive 12.
Les détails de construction du bâti de tirage 5, de l'outil de coupe 10, de l'élargisseur 11 et du montage de la canalisation 12 seront donnés à titre illustratif ci-après. On introduit l'outil de coupe 10 à l'intérieur du tuyau de plomb et on le met en contact avec celui-ci puis on met en route l'appareil de tirage, ce qui a pour effet d'enrouler le câble 9 sur le double tambour 7 en faisant progresser l'outil de coupe dans la canalisation 1. Lorsque l'effort de traction laisse la canalisation en plomb i en place, l'élargisseur 11 écarte les bords découpés pour permettre l'introduction dans la tuyauterie i de la canalisation de remplacement 12 qui a en général les mêmes diamètres intérieurs que la The construction details of the drawing frame 5, the cutting tool 10, the expander 11 and the assembly of the pipe 12 will be given by way of illustration below. The cutting tool 10 is introduced inside the lead pipe and it is brought into contact therewith, then the pulling apparatus is started, which has the effect of winding the cable 9 on the double drum 7 by advancing the cutting tool in the pipe 1. When the tensile force leaves the lead pipe i in place, the expander 11 spreads the cut edges to allow the introduction into the piping i of the replacement pipe 12 which generally has the same internal diameters as the
canalisation d'origine pour permettre le même débit. original pipe to allow the same flow.
Lorsque l'adhérence de la canalisation en plomb au terrain environnant est relativement faible (terrain sablonneux, terrain humide, etc.), l'effort de traction peut être alors suffisant pour que l'élargisseur 11 pousse devant lui la canalisation en plomb qui vient alors s'enrouler sur le double tambour 7. Cette canalisation 1 est alors totalement extraite et la When the adhesion of the lead pipe to the surrounding ground is relatively weak (sandy ground, wet ground, etc.), the tensile force can then be sufficient for the expander 11 to push in front of it the lead pipe which comes then wind on the double drum 7. This pipe 1 is then completely extracted and the
canalisation 12 prend sa place.line 12 takes its place.
La figure 2 est une vue de face du bâti de tirage 5. FIG. 2 is a front view of the drawing frame 5.
Ce bâti est constitué par exemple d'un cadre rectangulaire 20 monté sur des pieds 21 qui permet de le placer facilement dans des excavations éventuellement encombrées par d'autres canalisations que celles à This frame consists for example of a rectangular frame 20 mounted on feet 21 which allows it to be easily placed in excavations possibly congested by other pipes than those to
renouveler (câbles électriques, conduites de gaz, etc.). renew (electrical cables, gas lines, etc.).
Un appareil de tirage 6 est monté sur le cadre 20. Il peut s'agir par exemple d'un 'TIRFOR# & commande hydraulique qui permet d'obtenir une force de tirage pouvant aller Jusqu'à 1600 daN pour un encombrement réduit et un faible coût. L'appareil de tirage 6 est relié par un câble 8 à un double tambour 7 monté lui aussi sur le cadre 20. On utilise de préférence un tel double tambour afin de démultiplier la force de tirage appliquée au câble 9. De manière générale, le câble 8 sera enroulé sur le tambour de plus grand diamètre 7a et le câble de tirage 9 sera enroulé sur le tambour de faible diamètre 7b. A titre d'exemple, le diamètre du A pulling device 6 is mounted on the frame 20. It can for example be a 'TIRFOR # & hydraulic control which makes it possible to obtain a pulling force of up to 1600 daN for a reduced bulk and a low cost. The pulling device 6 is connected by a cable 8 to a double drum 7 also mounted on the frame 20. Preferably, such a double drum is used in order to increase the pulling force applied to the cable 9. In general, the cable 8 will be wound on the larger diameter drum 7a and the pulling cable 9 will be wound on the smaller diameter drum 7b. For example, the diameter of the
tambour 7a est double de celui du tambour ?b. drum 7a is double that of drum? b.
L'utilisation d'un tel double tambour permet également, dans le cas o la canalisation en plomb est extraite, de l'enrouler sur le tambour 7b sans gêner le déroulement The use of such a double drum also makes it possible, in the case where the lead pipe is extracted, to wind it on the drum 7b without interfering with the unwinding
du câble 8 sur le tambour 7a.of the cable 8 on the drum 7a.
La figure 3 est une vue en coupe représentant une première variante d'un outil de coupe et d'un élargisseur. L'outil de coupe 10 est un tube cylindrique de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la canalisation en plomb 1, tube cylindrique sur lequel est monté un couteau 13. A l'arrière du couteau 13, le diamètre du tube cylindrique s'élargit pour former le cône élargisseur 11 qui se prolonge par un deuxième tube cylindrique 14. Une butée de blocage 15 est enfilée sur le câble 9 et logée à l'intérieur de la partie cylindrique 14. Cette butée de blocage est par exemple un tube 15 comportant à la partie avant (par rapport au sens de traction exercée sur le câble 9) des éléments de fixation sur le câble 9, par exemple trois vis pression 16 disposées & 120'. La partie arrière de la butée de blocage 15 comporte un filetage extérieur 17 qui permet de la visser directement dans la canalisation 12 en matière plastique. Selon la deuxième variante représentée sur la figure 4, l'outil de coupe et le cône élargisseur sont espacés d'une certaine distance, ceci permettant l'élargissement de la canalisation en plomb en deux temps. Le tube cylindrique O10a sur lequel est monté le couteau 13 comporte une partie tronconique relativement courte prolongée par une partie cylindrique 14a de diamètre extérieur inférieur à celui de la partie cylindrique 14 de l'élargisseur de la figure 3. Une butée de blocage a, similaire à la partie avant de la butée de blocage , permet la fixation de l'outil de coupe sur le câble 9. A l'arrière de l'outil de coupe, un tube cylindrique b de courte longueur se prolonge par le cône élargisseur lla lui-même prolongé par un tube cylindrique 14b. La butée de blocage utilisée pour fixer le cône élargisseur sur le câble 9 et pour entraîner la canalisation de renouvellement 12 est totalement similaire à celle utilisée dans la variante de la figure 3. Figure 3 is a sectional view showing a first variant of a cutting tool and an expander. The cutting tool 10 is a cylindrical tube with an outside diameter slightly smaller than the inside diameter of the lead pipe 1, a cylindrical tube on which a knife 13 is mounted. At the rear of the knife 13, the diameter of the cylindrical tube s' widens to form the widening cone 11 which is extended by a second cylindrical tube 14. A locking stop 15 is threaded on the cable 9 and housed inside the cylindrical part 14. This locking stop is for example a tube 15 comprising at the front part (relative to the direction of traction exerted on the cable 9) fixing elements on the cable 9, for example three pressure screws 16 disposed & 120 ′. The rear part of the locking stop 15 has an external thread 17 which allows it to be screwed directly into the plastic pipe 12. According to the second variant shown in FIG. 4, the cutting tool and the enlarging cone are spaced a certain distance apart, this making it possible to widen the lead pipe in two stages. The cylindrical tube O10a on which the knife 13 is mounted has a relatively short frustoconical part extended by a cylindrical part 14a with an outside diameter smaller than that of the cylindrical part 14 of the enlarger of FIG. 3. A blocking stopper a, similar at the front part of the blocking stop, allows the cutting tool to be fixed on the cable 9. At the rear of the cutting tool, a short cylindrical tube b is extended by the widening cone lla - even extended by a cylindrical tube 14b. The blocking stop used to fix the widening cone on the cable 9 and to drive the renewal pipe 12 is completely similar to that used in the variant of FIG. 3.
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