FR2867547A1 - Inner sleeve for renovating underground gas, water or sewage pipes has compression resistant layer between fibre reinforcing layers, all resinimpregnated - Google Patents

Abstract

The sleeve (2) for lining the inside of a pipe (4) has an inner impermeable layer (6), a protective layer (8) against chemical attack, and an outer layer (16) that is opaque to UV rays. Between the protective layer and outer layer it has two reinforcing layers (10, 14) of resin-impregnated woven glass fibres and an intermediate core layer (12) with a compression resistance that gives it a deformation in the direction of its thickness of less than 10 per cent under a load of 1 kg/sq cm. The core layer can be of a closed-cell material, or of fibres, a bonding agent and micro-spheres.

Description

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La présente invention concerne une gaine destinée à être utilisée pour le chemisage interne d'une conduite servant à canaliser principalement des fluides comme des gaz, de l'eau potable ou des eaux usées. Généralement, ce type de conduite est de forme cylindrique, de sorte que les gaines utilisées le sont également.  The present invention relates to a sheath intended to be used for the internal lining of a pipe used to channel mainly fluids such as gases, drinking water or wastewater. Generally, this type of pipe is cylindrical, so that the sleeves used are also.

Les conduites sont le plus souvent enterrées et, à l'usage, ont tendance à devenir poreuses, à se fissurer ou à s'affaisser sous l'effet de la corrosion ou des contraintes qu'elles subissent (causées, par exemple, par des mouvements de sol ou des racines de végétaux). Il faut alors prendre la décision de io remplacer, de réparer ou de réhabiliter ces conduites.  Pipes are most often buried and, in use, tend to become porous, crack or sag under the effect of corrosion or stress (caused, for example, by movements of soil or plant roots). It is then necessary to make the decision to replace, repair or rehabilitate these pipes.

Le chemisage interne des conduites au moyen d'une gaine appropriée fait partie des techniques de réhabilitation couramment utilisées. Aussi, il est connu d'avoir recours à des gaines formées de fibres, généralement des fibres de verre ou de polyester, imprégnées de résine thermodurcissable ou photodurcissable.  The internal lining of the pipes by means of a suitable sheath is part of the rehabilitation techniques commonly used. Also, it is known to use sheaths formed of fibers, usually glass fibers or polyester, impregnated with thermosetting resin or photocurable.

Ces gaines sont introduites dans la conduite à réhabiliter en étant tirées (on parle de technique de tirage) ou en étant poussées et retournées sur elles-mêmes (on parle de technique d'inversion), et appliquées fermement contre la paroi intérieure de la conduite au moyen d'un fluide (liquide ou gaz) sous pression, souvent chaud, qui est injecté dans la gaine de manière à l'appliquer sous pression contre la paroi interne de la conduite lors de la polymérisation de la résine, jusqu'au durcissement de cette dernière.  These sheaths are introduced into the pipe to be rehabilitated by being pulled (we speak of pulling technique) or by being pushed and turned over (we speak of inversion technique), and applied firmly against the inner wall of the pipe by means of a fluid (liquid or gas) under pressure, often hot, which is injected into the sheath so as to apply it under pressure against the inner wall of the pipe during the polymerization of the resin, until hardening of the latter.

Pratiquement, pour provoquer la polymérisation d'une résine thermodurcissable, on chauffe celle-ci en faisant circuler à l'intérieur de la gaine de l'eau chaude, de la vapeur d'eau ou en utilisant des moyens de chauffage électriques. Dans le cas d'une résine photodurcissable, on expose la résine à un éclairage, le plus souvent ultraviolet (UV), en faisant passer une source de lumière à l'intérieur de la gaine.  In practice, to cause the polymerization of a thermosetting resin, it is heated by circulating inside the sheath of hot water, steam or using electric heating means. In the case of a photocurable resin, the resin is exposed to illumination, most often ultraviolet (UV), by passing a light source inside the sheath.

Parmi les différents types de gaines utilisées, on connaît les gaines en feutre de polyester qui sont obtenues à partir de fibres de polyester nontissées, agrégées entre elles. Cependant, ces gaines en feutre doivent être imprégnées d'une quantité importante de résine et des problèmes liés à la quantité de résine apparaissent, comme des effets de masse ou des difficultés de mise en oeuvre, la gaine imprégnée étant très lourde.  Among the various types of sheaths used, polyester felt sheaths are known which are obtained from non-woven polyester fibers aggregated with each other. However, these felt sheaths must be impregnated with a large amount of resin and problems related to the amount of resin appear, such as mass effects or difficulties of implementation, the impregnated sheath being very heavy.

De plus, quelle que soit la quantité de résine utilisée, les performances mécaniques de ces gaines en feutre restent limitées en raison des faibles performances mécaniques de la résine elle-même. En outre, ces gaines ont tendance à s'écraser sous l'effet de la pression nécessaire au plaquage de la gaine contre la conduite.  In addition, regardless of the amount of resin used, the mechanical performance of these felt sheaths are limited because of the poor mechanical performance of the resin itself. In addition, these sheaths tend to crush under the effect of the pressure necessary to plating the sheath against the pipe.

Un autre type de gaine connu et couramment utilisé comprend une ou plusieurs couches de fibres de verre tissées ou non. De telles gaines seront dénommées ci-après gaines composites renforcées en fibres de verre. Ces couches de fibres de verre sont constituées de longues fibres de verre associées à des fibres de verre plus courtes, dites fibres de grammage. Les longues fibres visent à renforcer la gaine et sont orientées majoritairement circonférenciellement, c'est-à-dire dans la direction perpendiculaire à l'axe de la gaine. C'est en effet surtout dans cette direction que s'exercent les efforts auxquels la gaine est soumise. Les fibres de grammage, quant à elles, n'ont pas d'orientation particulière et sont associées aux longues fibres pour augmenter sensiblement l'épaisseur des couches de fibres. Toutes les fibres, longues et courtes, sont bien entendu enrobées de résine.  Another type of known and commonly used sheath comprises one or more layers of glass fiber woven or not. Such sheaths will hereinafter be referred to as composite sheaths reinforced with glass fibers. These layers of glass fibers consist of long glass fibers associated with shorter glass fibers, called grammage fibers. The long fibers are intended to reinforce the sheath and are oriented predominantly circumferentially, that is to say in the direction perpendicular to the axis of the sheath. It is, in fact, especially in this direction that the efforts to which the sheath is subjected are exerted. The grammage fibers, in turn, have no particular orientation and are associated with long fibers to substantially increase the thickness of the fiber layers. All fibers, long and short, are of course coated with resin.

Ce deuxième type de gaine présente en général des performances mécaniques supérieures à celles des gaines en feutre, mais nécessite une importante quantité de fibres de verre. Ainsi, ce type de gaine a un coût de fabrication plutôt élevé en raison du coût élevé des fibres de verre.  This second type of sheath generally has mechanical performance superior to that of the felt sheaths, but requires a large amount of glass fibers. Thus, this type of sheath has a rather high manufacturing cost because of the high cost of glass fibers.

De plus, la rigidité intrinsèque des couches de fibres de verre avant la polymérisation interdit pratiquement de mettre en place la gaine par inversion à l'intérieur de la conduite à réhabiliter. On doit donc, procéder, par tirage, ce qui a pour inconvénient d'allonger la durée du chantier.  In addition, the intrinsic rigidity of the glass fiber layers before the polymerization virtually prohibits the introduction of the sheath by inversion within the pipe to be rehabilitated. We must therefore proceed, by drawing, which has the disadvantage of extending the duration of the project.

En outre, les couches de fibres de verre, alors qu'elles visent à augmenter les performances mécaniques de la gaine, sont généralement mal utilisées d'un point de vue mécanique car elles ne sont pas suffisamment éloignées de la "fibre neutre" de la gaine. En effet, du point de vue des performances mécaniques, l'efficacité d'une couche de fibres, en particulier vis à vis de la flexion, est d'autant plus importante que la distance séparant ladite couche de la "fibre neutre" de la gaine est élevée. La "fibre neutre" de la gaine est le terme utilisé pour désigner la région de la gaine la moins sujette aux contraintes qui, en général, se situe sensiblement à la moitié de l'épaisseur de la gaine.  In addition, the glass fiber layers, while they aim to increase the mechanical performance of the sheath, are generally poorly used from a mechanical point of view because they are not far enough away from the "neutral fiber" of the sheath. Indeed, from the point of view of mechanical performance, the effectiveness of a fiber layer, in particular with respect to bending, is all the more important as the distance separating said layer from the "neutral fiber" of the sheath is high. The "neutral fiber" of the sheath is the term used to designate the region of the cladding that is least subject to stresses which, in general, is substantially half the thickness of the cladding.

Par ailleurs, dans le cas où plusieurs couches de fibres sont superposées, comme l'épaisseur d'une couche reste limitée malgré l'adjonction des fibres de grammage, la densité de fibres suffisamment éloignées de la "fibre neutre" reste faible par rapport à celle des fibres trop proches de la "fibre neutre" pour s pouvoir être efficaces. Ainsi, la superposition de plusieurs couches augmente rapidement le coût de fabrication de la gaine sans pour autant améliorer significativement les performances mécaniques de cette dernière.  Moreover, in the case where several layers of fibers are superimposed, as the thickness of a layer remains limited despite the addition of the basis weight fibers, the density of fibers sufficiently far from the "neutral fiber" remains low compared to that of fibers too close to the "neutral fiber" to be effective. Thus, the superposition of several layers rapidly increases the manufacturing cost of the sheath without significantly improving the mechanical performance of the latter.

L'invention a pour but de proposer une gaine pour le chemisage interne d'une conduite, qui présente de bonnes caractéristiques mécaniques, tout en io étant économique à fabriquer.  The invention aims to provide a sheath for the internal lining of a pipe, which has good mechanical characteristics, while being economical to manufacture.

Ce but est atteint au moyen d'une gaine pour le chemisage interne d'une conduite, caractérisée en ce qu'elle comprend une première et une deuxième couche de renfort comprenant des fibres de renfort et, entre ces deux couches, au moins une couche intermédiaire comprenant un matériau de coeur ayant une résistance en compression telle que sa déformation dans le sens de l'épaisseur sous une charge de 1 kg/cm2 est inférieure à 10 %, ces différentes couches étant imprégnées de résine.  This object is achieved by means of a sheath for the internal lining of a pipe, characterized in that it comprises a first and a second reinforcing layer comprising reinforcing fibers and, between these two layers, at least one layer intermediate comprising a core material having a compressive strength such that its deformation in the direction of thickness under a load of 1 kg / cm 2 is less than 10%, these different layers being impregnated with resin.

On comprend que le choix d'un matériau de coeur présentant une telle résistance en compression, permet de limiter l'écrasement de la gaine lors de son plaquage contre la paroi de la conduite. De plus, le matériau de coeur joue le rôle d'entretoise entre les première et deuxième couches de renfort, de manière à maintenir ces dernières respectivement vers l'intérieur et l'extérieur de la gaine lors de sa mise en place, et à limiter l'utilisation de fibres de grammage.  It will be understood that the choice of a core material having such a compressive strength makes it possible to limit the crushing of the sheath during its plating against the wall of the pipe. In addition, the core material acts as a spacer between the first and second reinforcement layers, so as to maintain the latter respectively towards the inside and outside of the sheath during its installation, and to limit the use of heavyweight fibers.

La présence des couches de fibres de renfort dans les zones de proximité des parois internes et externes de la gaine, c'est à dire dans des zones éloignées de la "fibre neutre" de la gaine, permet d'améliorer l'efficacité de ces fibres d'un point de vue mécanique, et donc de mieux renforcer la gaine.  The presence of the layers of reinforcing fibers in the zones of proximity of the inner and outer walls of the sheath, that is to say in areas remote from the "neutral fiber" of the sheath, makes it possible to improve the efficiency of these fibers from a mechanical point of view, and therefore to better reinforce the sheath.

Avantageusement, lesdites fibres de renfort sont choisies parmi les familles de fibres suivantes: les fibres naturelles, les fibres de verre, les fibres métalliques, les fibres de céramique ou les fibres synthétiques comme les fibres acryliques, de polyéthylène, de polypropylène, de polyester, de polyamides (d'aramide), de carbone ou un mélange des fibres précitées. Préférentiellement, lesdites fibres de renfort sont choisies parmi les familles de 2867547 4 fibres suivantes: fibres de verre, fibres d'aramide, et fibres de carbone, pour leurs bonnes propriétés mécaniques.  Advantageously, said reinforcing fibers are chosen from the following families of fibers: natural fibers, glass fibers, metal fibers, ceramic fibers or synthetic fibers such as acrylic, polyethylene, polypropylene or polyester fibers, polyamide (aramid), carbon or a mixture of the aforementioned fibers. Preferably, said reinforcing fibers are chosen from the following families of fibers: glass fibers, aramid fibers, and carbon fibers, for their good mechanical properties.

Avantageusement, les résines utilisées sont des résines époxydiques (résines thermodurcissables), des résines de polyesters insaturés ou de vinylesters (résines thermodurcissables et photodurcissables).  Advantageously, the resins used are epoxy resins (thermosetting resins), unsaturated polyester resins or vinylesters (thermosetting and photocurable resins).

Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ledit matériau de coeur comprend des premières zones séparées les unes des autres par des deuxièmes zones de porosité supérieure à celle des premières zones, définissant des canaux entre ces premières zones.  According to a particular embodiment of the invention, said core material comprises first zones separated from each other by second porosity zones greater than that of the first zones, defining channels between these first zones.

Lorsqu'on imprègne la gaine de résine, ces canaux permettent la bonne répartition de la résine sur toute la surface du matériau de coeur et dans toute son épaisseur. La bonne répartition de la résine est d'autant plus importante, qu'elle garantit la cohésion entre les fibres de renfort des première et deuxième couches de renfort et le matériau de coeur.  When impregnating the resin sheath, these channels allow the good distribution of the resin over the entire surface of the core material and throughout its thickness. The good distribution of the resin is all the more important, it ensures cohesion between the reinforcing fibers of the first and second reinforcing layers and the core material.

Par ailleurs, lesdites premières zones du matériau de coeur étant de faible porosité, elles contiennent peu de résine ce qui permet de réaliser un gain substantiel sur la quantité de résine utilisée dans ladite couche intermédiaire. On comprend également que ce sont les premières zones du matériau, de porosité plus faible et de résistance mécanique plus élevée, qui sont à l'origine de la résistance en compression du matériau de coeur.  Furthermore, since said first zones of the core material are of low porosity, they contain little resin, which makes it possible to achieve a substantial gain in the quantity of resin used in said intermediate layer. It is also understood that it is the first areas of the material, of lower porosity and higher mechanical strength, which are at the origin of the compressive strength of the core material.

Avantageusement lesdites premières zones sont sensiblement de formes similaires et sont réparties régulièrement dans le matériau de coeur, c'est à dire sensiblement à égale distance les unes des autres.  Advantageously, said first zones are substantially of similar shapes and are regularly distributed in the core material, that is to say substantially equidistant from one another.

Cette disposition particulière des premières zones implique que les canaux définis par les deuxièmes zones sont de largeur sensiblement identique et sillonnent toute la surface du matériau de coeur, ce qui garantit une répartition uniforme de la résine.  This particular arrangement of the first zones implies that the channels defined by the second zones are of substantially identical width and furrow the entire surface of the core material, which ensures a uniform distribution of the resin.

Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le matériau de coeur est un matériau cellulaire, présentant des cellules fermées dont le volume est compris entre 10 et 60 % du volume du matériau. Et, avantageusement, le volume libre à l'intérieur du matériau, auquel la résine peut accéder, est inférieur à 60 % du volume total du matériau.  According to a particular embodiment of the invention, the core material is a cellular material, having closed cells whose volume is between 10 and 60% of the volume of the material. And, advantageously, the free volume inside the material to which the resin can access is less than 60% of the total volume of the material.

Les avantages de telles caractéristiques sont la légèreté de la gaine qui rend, en particulier, sa manipulation plus aisée, mais aussi le gain substantiel de résine réalisé, puisque la résine ne peut accéder à l'intérieur des cellules fermées.  The advantages of such characteristics are the lightness of the sheath which makes, in particular, its easier handling, but also the substantial gain of resin achieved, since the resin can not access the interior of the closed cells.

Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, ledit matériau de coeur comprend un réseau de fibres, au moins un liant, et des micro-sphères. Cette structure particulière du matériau de coeur permet, d'une part, d'obtenir facilement un matériau présentant les caractéristiques requises, à savoir une bonne résistance en compression et un volume de cellules fermées compris entre 10 et 60 % du volume du matériau. On comprend que les cellules fermées sont principalement formées par lesdites micro-sphères; on comprend également que les micro- sphères sont présentes uniquement dans les premières zones du matériau, de porosité plus faible, et que les deuxièmes zones du matériau, de porosité plus élevée, ne contiennent pas (ou quasiment pas) de micro- sphères.  According to another particular embodiment of the invention, said core material comprises a network of fibers, at least one binder, and microspheres. This particular structure of the core material makes it possible, on the one hand, to easily obtain a material having the required characteristics, namely a good compressive strength and a closed cell volume of between 10 and 60% of the volume of the material. It will be understood that the closed cells are mainly formed by said micro-spheres; it is also understood that the microspheres are present only in the first areas of the material, of lower porosity, and that the second areas of the material, of higher porosity, do not contain (or almost no) microspheres.

Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la gaine comprend au moins une couche de protection, intérieure ou extérieure, susceptible de protéger la première ou la deuxième couche de renfort contre d'éventuelles attaques chimiques.  According to a particular embodiment of the invention, the sheath comprises at least one protective layer, internal or external, capable of protecting the first or the second reinforcing layer against possible chemical attack.

En effet, on constate que les couches de renfort sont chimiquement peu résistantes en raison des quantités importantes de fibres de renfort qu'elles contiennent. Il est donc préférable de protéger ces couches de renfort qui sont, par ailleurs, structurellement capitales.  Indeed, it is found that the reinforcing layers are chemically weak because of the large amounts of reinforcing fibers they contain. It is therefore preferable to protect these layers of reinforcement which are, moreover, structurally capital.

Avantageusement, la couche de protection comprend des fibres non-tissées et une forte proportion de résine, de préférence au moins 80 % de résine en volume. Cette forte proportion de résine permet de faire barrage à la progression des agents agressifs dans l'épaisseur de la structure de la gaine, empêchant ainsi l'attaque des fibres de renfort des couches de renfort, en particulier au niveau des points faibles que constituent les interfaces entre la résine et lesdites fibres.  Advantageously, the protective layer comprises nonwoven fibers and a high proportion of resin, preferably at least 80% of resin by volume. This high proportion of resin makes it possible to block the progression of the aggressive agents in the thickness of the structure of the sheath, thus preventing the attack of the reinforcing fibers of the reinforcing layers, in particular at the weak points constituted by the interfaces between the resin and said fibers.

Les agressions chimiques étant généralement causées par les fluides s'écoulant à l'intérieur de la conduite, ou par les gaz formés dans l'écoulement, ladite couche de protection vise préférentiellement à protéger la première couche de renfort. Ainsi, Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la gaine comprend de l'intérieur vers l'extérieur, une fois mise en place à l'intérieur de ladite conduite: une couche de protection susceptible de protéger la première couche de renfort contre d'éventuelles attaques chimiques; - ladite première couche de renfort; - ladite couche intermédiaire; et - ladite deuxième couche de renfort, ces différentes couches étant imprégnées de résine.  As the chemical attack is generally caused by the fluids flowing inside the pipe, or by the gases formed in the flow, the protective layer is preferably aimed at protecting the first reinforcing layer. Thus, according to a particular embodiment of the invention, the sheath comprises from the inside towards the outside, once set up inside said pipe: a protective layer capable of protecting the first reinforcing layer against possible chemical attacks; said first reinforcing layer; said intermediate layer; and - said second reinforcing layer, these different layers being impregnated with resin.

Avantageusement, la gaine comprend en outre au moins une membrane imperméable, intérieure ou extérieure. Cette membrane imperméable, amovible ou non, permet d'éviter tout contact entre la résine et un fluide quelconque.  Advantageously, the sheath further comprises at least one impervious membrane, inside or outside. This waterproof membrane, removable or not, prevents any contact between the resin and any fluid.

Lorsque ladite membrane imperméable est intérieure et amovible, elle protège la résine du liquide ou du gaz chaud utilisé pour polymériser cette dernière et est réalisée par exemple en un complexe laminé polyéthylène/polyamide (PE/PA) ou en polychlorure de vinyle (PVC).  When said impermeable membrane is internal and removable, it protects the resin liquid or hot gas used to polymerize the latter and is made for example of a laminated polyethylene / polyamide complex (PE / PA) or polyvinyl chloride (PVC).

Lorsqu'elle est intérieure mais pas amovible, elle assure l'étanchéité vis à vis des fluides susceptibles de circuler à l'intérieur de la conduite et peut être réalisée en polyuréthane (PU), en polypropylène (PP) , ou en polyéthylène (PE).  When it is internal but not removable, it seals against fluids that can circulate inside the pipe and can be made of polyurethane (PU), polypropylene (PP), or polyethylene (PE ).

Lorsque ladite membrane imperméable est extérieure, elle permet d'éviter les contacts entre l'eau et la résine (par exemple l'eau qui filtre à travers le sol et parvient jusqu'à la conduite ou la pluie qui tombe sur la conduite lorsque celle-ci n'est pas enterrée) et empêche également les fuites dans l'environnement des solvants pouvant être contenus dans la résine, comme le styrène. Une telle membrane est réalisée par exemple en un complexe laminé PE/PA/PE.  When said impermeable membrane is external, it makes it possible to avoid contact between the water and the resin (for example the water that filters through the soil and reaches the pipe or the rain that falls on the pipe when the it is not buried) and also prevents leaks in the environment of solvents that may be contained in the resin, such as styrene. Such a membrane is made for example of a laminated PE / PA / PE complex.

En outre, la membrane imperméable, intérieure ou extérieure, peut être utilisée pour faire office de coffrage en attendant la fin de la polymérisation de la résine. Lorsque cette membrane est amovible, elle est retirée une fois la polymérisation terminée. La présence d'une membrane intérieure faisant office de coffrage est particulièrement avantageuse lorsque la résine est de faible viscosité, pour empêcher cette dernière de couler (par gravité) au fond de la conduite, avant qu'elle ne polymérise complètement.  In addition, the impermeable membrane, inside or outside, can be used to form a formwork while waiting for the end of the polymerization of the resin. When this membrane is removable, it is removed once the polymerization is complete. The presence of an inner membrane forming formwork is particularly advantageous when the resin is low viscosity, to prevent it from sinking (by gravity) at the bottom of the pipe, before it polymerizes completely.

Avantageusement, dans le cas des résines photodurcissables, la gaine comprend en outre une membrane extérieure opaque, de préférence opaque 35 aux rayons ultraviolets, qui empêche la lumière UV d'atteindre la résine et 2867547 7 accessoirement protège mécaniquement la gaine lors de sa manipulation. Une telle membrane peut être réalisée en PVC, éventuellement armé, et peut être superposée à ladite membrane imperméable extérieure. Lorsque la membrane opaque n'est pas associée à une membrane imperméable extérieure, c'est elle qui peut faire office de coffrage en attendant le durcissement de la résine.  Advantageously, in the case of photocurable resins, the sheath further comprises an opaque outer membrane, preferably opaque to ultraviolet rays, which prevents UV light from reaching the resin and incidentally mechanically protects the sheath during handling. Such a membrane may be made of PVC, possibly reinforced, and may be superimposed on said outer impermeable membrane. When the opaque membrane is not associated with an impermeable outer membrane, it is it that can act as formwork pending the hardening of the resin.

Quel que soit le type de membrane utilisé pour faire office de coffrage, il est préférable que des ouvertures soient ménagées dans ces membranes pour pouvoir injecter la résine à l'intérieur de la gaine et imprégner cette dernière.  Whatever the type of membrane used to form shuttering, it is preferable that openings are provided in these membranes to be able to inject the resin inside the sheath and impregnate the latter.

De plus, il est préférable que la gaine comprenne au moins une io membrane extérieure faisant office de coffrage, soit une membrane imperméable, soit une membrane opaque, pour éviter que la résine ne se répande hors de la gaine.  In addition, it is preferable for the sheath to comprise at least one outer membrane serving as a formwork, either an impermeable membrane or an opaque membrane, to prevent the resin from spreading out of the sheath.

L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation de l'invention représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective des différents éléments constitutifs d'un mode particulier de réalisation d'une gaine selon l'invention; et - La figure 2 est une vue en coupe transversale selon le plan II-II, de la gaine de la figure 1.  The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, of an embodiment of the invention shown by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a perspective view of the various components of a particular embodiment of a sheath according to the invention; and - Figure 2 is a cross-sectional view along the plane II-II of the sheath of Figure 1.

Les figures 1 et 2 représentent une gaine 2 selon l'invention en place dans une conduite 4. La gaine 2 comprend de l'intérieur vers l'extérieur: - une membrane intérieure imperméable inamovible 6 réalisée en PU; - une couche de protection 8 de 1 mm d'épaisseur comprenant un feutre de fibres de polyester imprégné de résine époxydique, la masse de résine époxydique étant supérieure à 80 % du volume total de la couche 8; - une première couche de renfort 10 comprenant un tissé de fibres de verre de 150 g/m2 dans la direction de l'axe de la gaine, et de 750 g/m2 dans la direction circonférencielle, perpendiculaire audit axe, ce tissé étant imprégné de résine époxydique; - une couche intermédiaire 12 de 6 mm d'épaisseur comprenant un matériau de coeur 18 décrit ci-après et imprégné de résine époxydique; - une deuxième couche de renfort 14 semblable à la première 10; et - une membrane extérieure 16 opaque aux UV et réalisée en PVC armé.  Figures 1 and 2 show a sheath 2 according to the invention in place in a pipe 4. The sheath 2 comprises from the inside to the outside: - an irremovable waterproof membrane irremovable 6 made of PU; a protective layer 8 of 1 mm thickness comprising a polyester fiber felt impregnated with epoxy resin, the epoxy resin mass being greater than 80% of the total volume of the layer 8; a first reinforcing layer comprising a fiberglass weave of 150 g / m 2 in the direction of the axis of the sheath, and 750 g / m 2 in the circumferential direction, perpendicular to said axis, this woven being impregnated with epoxy resin; an intermediate layer 12 of 6 mm thickness comprising a core material 18 described below and impregnated with epoxy resin; a second reinforcing layer 14 similar to the first 10; and an outer membrane 16 opaque to UV and made of reinforced PVC.

On notera qu'il est possible de superposer plusieurs couches intermédiaires 12 (en quinconce ou non) de manière à ajuster l'épaisseur de la gaine 2, par exemple en fonction du diamètre de la conduite 4 à chemiser.  Note that it is possible to superpose several intermediate layers 12 (staggered or not) so as to adjust the thickness of the sheath 2, for example depending on the diameter of the pipe 4 to be lined.

Le matériau de coeur 18 est un matériau du type de celui décrit dans la demande de brevet européen EP 1 010 793 publiée le 21 juin 2000. Un exemple de ce type de matériau est commercialisé par la société LANTOR B. V. sous la marque SORIC .  The core material 18 is a material of the type described in the European patent application EP 1 010 793 published on June 21, 2000. An example of this type of material is sold by the company LANTOR B. V. under the trademark SORIC.

Le matériau de coeur 18, représenté en coupe sur la figure 2, comprend un réseau de fibres non-tissées, de préférence des fibres de verre, de io polyester, de mélange de polyester et de PE ou un mélange des fibres précitées; des micro-sphères expansives réalisées dans un polymère thermoplastique synthétique solide à température ambiante et renfermant un agent susceptible de se dilater; et un liant.  The core material 18, shown in section in FIG. 2, comprises a network of nonwoven fibers, preferably glass, polyester, polyester blend and PE fibers or a blend of the aforementioned fibers; expansive microspheres made of a synthetic thermoplastic polymer which is solid at room temperature and which contains an agent capable of expanding; and a binder.

Les micro-sphères sont introduites dans ledit réseau de fibres au moyen du liant et sont dispersées de manière à créer des premières zones 20, sensiblement ovoïdales ou sphériques, peu poreuses et à forte densité de micro-sphères, et des deuxièmes zones 22 à forte porosité, dépourvues de micro-sphères ou qui présentent une densité de micro-sphères très faible. Lors de l'imprégnation du matériau de coeur 18, la résine pénètre et circule à l'intérieur du matériau via ces deuxièmes zones 22. Les premières zones 20 très peu chargées en résine, forment alors, en quelque sorte, des îlots répartis à égale distance les uns des autres au milieu d'une mer de résine.  The micro-spheres are introduced into said fiber network by means of the binder and are dispersed so as to create first zones 20, which are substantially ovoidal or spherical, have a low porosity and a high density of micro-spheres, and second zones 22 with strong porosity, devoid of micro-spheres or have a very low microsphere density. During the impregnation of the core material 18, the resin penetrates and circulates inside the material via these second zones 22. The first zones 20, which are very lightly filled with resin, then form, in a way, islands distributed evenly. distance from each other in the middle of a sea of resin.

Les premières zones 20 présentent de bonnes propriétés mécaniques et plus particulièrement une bonne résistance en compression, ce qui permet au matériau de coeur 18 de présenter une résistance à la compression telle que sa déformation dans le sens de l'épaisseur sous une charge de lkg/cm2 est inférieure à 10%.  The first zones 20 have good mechanical properties and more particularly a good compressive strength, which allows the core material 18 to have a compressive strength such as its deformation in the direction of the thickness under a load of lkg / cm2 is less than 10%.

Le volume occupé par les cellules fermées, les fibres et le liant à l'intérieur du matériau cellulaire de coeur 18, est généralement supérieur à 40 % du volume total du matériau de sorte que le volume libre susceptible d'être occupé par la résine est inférieur à 60 % du volume total, ce qui permet d'économiser une importante quantité de résine.  The volume occupied by the closed cells, the fibers and the binder inside the core cellular material 18 is generally greater than 40% of the total volume of the material so that the free volume likely to be occupied by the resin is less than 60% of the total volume, which saves a significant amount of resin.

On notera que de par sa structure particulière, le matériau de coeur présente en outre une bonne aptitude à être déformé de sorte qu'il peu être mis en forme facilement et plus particulièrement enroulé de manière à former un tube cylindrique.  It will be noted that, by virtue of its particular structure, the core material also has a good ability to be deformed so that it can be shaped easily and more particularly wound up so as to form a cylindrical tube.

Avantageusement, pour faciliter son enroulement ainsi que son inversion lors de la mise en place, le matériau de coeur présente une capacité à être enroulé sur un rayon de courbure relativement faible, par exemple de 10 mm.  Advantageously, to facilitate its winding and its inversion during the introduction, the core material has an ability to be wound on a relatively small radius of curvature, for example 10 mm.

Les caractéristiques relatives à la gaine de l'invention, notée A, et à deux autres types de gaines connus, à savoir une gaine composite renforcée en fibres de verre, notée B, et une gaine en feutre, notée C, ont été reportées dans le tableau comparatif 1 représenté ci-après.  The characteristics relating to the sheath of the invention, referred to as A, and to two other types of known sheaths, namely a composite sheath reinforced with glass fibers, denoted B, and a felt sheath, denoted C, have been reported in comparative table 1 shown below.

io La gaine selon l'invention A est analogue à celle de la figure 1 à ceci près qu'elle ne comprend pas de membrane extérieure 16 en PVC armé.  The sheath according to the invention A is similar to that of FIG. 1, except that it does not comprise an outer membrane 16 made of reinforced PVC.

La gaine en feutre C comprend, quant à elle, un feutre (non-tissé) de polyester imprégné de résine époxyde, avec une membrane intérieure en PU.  The felt sheath C comprises a felt (non-woven) polyester impregnated with epoxy resin, with an inner PU membrane.

Enfin, la gaine composite B renforcée en fibres de verre comprend de l'intérieur vers l'extérieur: - une membrane PE/PA amovible; - une couche de fibres de polyester non-tissées, imprégnées d'une quantité importante de résine; - un assemblage de longues fibres de verre orientées dans les directions circonférencielle et axiale et associées à des fibres de verre courtes, dites de grammage, imprégné de résine; - une membrane PE/PA/PE amovible; et - une membrane PVC amovible.  Finally, the composite sheath B reinforced with glass fibers comprises from the inside towards the outside: - a removable PE / PA membrane; a layer of nonwoven polyester fibers impregnated with a large quantity of resin; - An assembly of long glass fibers oriented in the circumferential and axial directions and associated with short glass fibers, called weight, impregnated with resin; - a removable PE / PA / PE membrane; and - a removable PVC membrane.

On notera que ces trois gaines sont destinées à être utilisées dans des conduites de 800 mm de diamètre.  Note that these three sheaths are intended to be used in pipes of 800 mm in diameter.

Les caractéristiques et les propriétés mécaniques de ces trois gaines, mesurées et reportées dans le tableau 1 sont les suivantes: - le module d'élasticité ou module d'Young E, en MPa (on notera que pour la gaine A, le module n'a pas été strictement mesuré, mais extrapolé à partir d'essais réalisés sur des gaines d'épaisseurs radiales différentes) ; - le rapport de fluage Etv/Eti, sans unité, qui correspond au rapport du module d'Young à long terme sur le module d'Young à court terme (on notera que pour la gaine A, ce module a été extrapolé à partir de valeurs conservatrices issues de la littérature) ; - l'épaisseur radiale de la gaine e; 2867547 io - le poids surfacique de la gaine en kg/m2; - le poids surfacique de la résine utilisée dans la gaine, en kg/m2; - le poids surfacique des fibres de verre utilisées dans la gaine, en kg/m2. Le tableau 1 est représenté ci-dessous Gaine de Gaine composite B Gaine l'invention A feutre C E (MPa) 10 000 12 000 1 800 Etv/Eti 0.6 0. 74 0.29 Epaisseur (mm) 8.5 8 19 Poids surfacique de la gaine 11.4 15.9 20. 9 (kg/m2) Poids surfacique de résine 8.6 7.95 18.2 (kg/m2) Poids surfacique de fibres de 1.8 7.95 0 verre (kg/m2) Les trois gaines A, B et C répondent aux mêmes exigences en terme de durabilité et en terme mécanique, en ce sens qu'elles présentent des rigidités annulaires spécifiques à long terme comparables (cette rigidité étant io proportionnelle, à diamètre constant à E x Etv/Eti x e3, c'est-à-dire au produit du module d'Young E par le rapport Etv/Eti et par l'épaisseur de la gaine au cube e3).  The characteristics and the mechanical properties of these three sheaths, measured and reported in Table 1 are the following: the modulus of elasticity or Young's modulus E, in MPa (it will be noted that for the sheath A, the module n ' was not strictly measured, but extrapolated from tests carried out on sheaths of different radial thickness); the Etv / Eti creep ratio, without unit, which corresponds to the ratio of the Young's long-term modulus to the Young's modulus in the short term (it will be noted that for the sheath A, this module has been extrapolated from conservative values from the literature); the radial thickness of the sheath e; The weight per unit area of the sheath in kg / m 2; the surface weight of the resin used in the sheath, in kg / m 2; the surface weight of the glass fibers used in the sheath, in kg / m 2. Table 1 is shown below Composite Sheath Sheath B Felt the invention Felt CE (MPa) 10,000 12,000 1,800 Etv / Eti 0.6 0 74 2 Thickness (mm) 8.5 8 19 Sheath weight of sheath 11.4 15.9 20. 9 (kg / m2) Surface weight of resin 8.6 7.95 18.2 (kg / m2) Fiber weight of 1.8 7.95 0 glass (kg / m2) The three sheaths A, B and C meet the same requirements in terms of durability and in mechanical terms, in that they have comparable long-term specific ring stiffnesses (this rigidity being proportional, with a constant diameter at E x Etv / Eti x e3, i.e. at the product of Young's modulus E by Etv / Eti ratio and by the thickness of the sheath cube e3).

D'abord, il apparaît que la gaine A de l'invention est plus légère que les deux autres (respectivement 28 % et 45 % de poids surfacique en moins par rapport à la gaine composite B et la gaine feutre C). Cette légèreté se traduit par de meilleures conditions de travail.  First, it appears that the sheath A of the invention is lighter than the other two (respectively 28% and 45% less surface weight compared to the composite sheath B and the felt sheath C). This lightness translates into better working conditions.

Ensuite, la gaine A de l'invention permet de réaliser une économie de résine (-53 % en terme de poids surfacique) par rapport à une gaine C en feutre, et donc de limiter le risque de prise en masse de la résine lors de l'imprégnation de la gaine.  Then, the sheath A of the invention makes it possible to achieve a saving in resin (-53% in terms of weight per unit area) with respect to a sheath C made of felt, and thus to limit the risk of setting the resin in bulk at the impregnation of the sheath.

Enfin, la gaine A de l'invention consomme une quantité de fibres de verre beaucoup moins importante (-77% en terme de poids surfacique) par rapport la gaine B, de sorte que la gaine de l'invention est nettement plus économique à fabriquer. Il  Finally, the sheath A of the invention consumes a much smaller quantity of glass fibers (-77% in terms of weight per unit area) with respect to sheath B, so that the sheath of the invention is clearly more economical to manufacture. . he

Ces mesures démontrent qu'à performances égales (rigidité annulaire spécifique à long terme, résistance chimique, et exigences hydrauliques), la gaine de l'invention présentent de très nets avantages, en termes de propriétés mécaniques et de coût de fabrication, par rapport aux gaines 5 connues à ce jour.  These measurements demonstrate that at equal performances (long-term specific ring stiffness, chemical resistance, and hydraulic requirements), the sheath of the invention has very clear advantages, in terms of mechanical properties and manufacturing cost, compared with sheaths 5 known to date.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Gaine pour le chemisage interne d'une conduite, caractérisée en ce qu'elle comprend une première (10) et une deuxième (14) couche de renfort comprenant des fibres de renfort et, entre ces deux couches (10, 14), au moins une couche intermédiaire (12) comprenant un matériau de coeur (18) ayant une résistance en compression telle que sa déformation dans le sens de l'épaisseur sous une charge de lkg/cm2 est inférieure à 10%, ces différentes couches (10, 12, 14) étant imprégnées de résine.  Jacket for the internal lining of a pipe, characterized in that it comprises a first (10) and a second (14) reinforcing layer comprising reinforcing fibers and, between these two layers (10, 14), at least one intermediate layer (12) comprising a core material (18) having a compressive strength such that its thickness-wise deformation under a load of 1 kg / cm 2 is less than 10%, these different layers (10) , 12, 14) being impregnated with resin. 2. Gaine selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit matériau de coeur (18) comprend des premières zones (20) séparées les unes des autres par des deuxièmes zones (22) de porosité supérieure à celle des premières zones (20), définissant des canaux entre les premières zones (20).  2. Sheath according to claim 1 characterized in that said core material (18) comprises first zones (20) separated from each other by second zones (22) of porosity greater than that of the first zones (20), defining channels between the first zones (20). 3. Gaine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les premières zones (20) sont sensiblement de forme similaire et sont réparties régulièrement dans le matériau de coeur (18).  3. Sheath according to claim 2, characterized in that the first zones (20) are substantially of similar shape and are evenly distributed in the core material (18). 4. Gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ledit matériau de coeur (18) est un matériau cellulaire présentant des cellules fermées dont le volume est compris entre 10 et 60% du volume du matériau.  4. Sheath according to any one of claims 1 to 3 characterized in that said core material (18) is a cellular material having closed cells whose volume is between 10 and 60% of the volume of the material. 5. Gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit matériau de coeur comprend un réseau de fibres, au moins un liant, et des micro-sphères.  5. Sheath according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said core material comprises a network of fibers, at least one binder, and micro-spheres. 6. Gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une couche de protection (8), intérieure ou extérieure, susceptible de protéger contre les attaques chimiques la première ou la deuxième couche de renfort (10, 14).  6. Sheath according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises at least one protective layer (8), inner or outer, capable of protecting against chemical attack the first or the second layer of reinforcement (10, 14). 7. Gaine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite couche de protection (8) comprend des fibres non tissées et au moins 80% de résine en volume.  7. Sheath according to claim 6, characterized in that said protective layer (8) comprises nonwoven fibers and at least 80% resin by volume. 8. Gaine selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comprend de l'intérieur vers l'extérieur, une fois mise en place à l'intérieur de ladite conduite: ladite couche de protection (8) ; ladite première couche de renfort (10) ; ladite couche intermédiaire (12) ; et ladite deuxième couche de renfort (14), ces différentes couches étant imprégnées de résine.  8. Sheath according to claim 6 or 7, characterized in that it comprises from the inside to the outside, once placed inside said pipe: said protective layer (8); said first reinforcing layer (10); said intermediate layer (12); and said second reinforcing layer (14), these different layers being impregnated with resin. 2867547 13  2867547 13 9. Gaine selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une membrane imperméable (6), intérieure ou extérieure.9. Sheath according to claim 8, characterized in that it further comprises at least one impermeable membrane (6), inside or outside. 10. Gaine selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une membrane extérieure opaque aux rayons ultraviolets (16).  10. Sheath according to claim 8 or 9, characterized in that it further comprises an outer membrane opaque to ultraviolet rays (16). 11. Gaine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que lesdites fibres de renfort sont choisies parmi les familles de fibres suivantes: fibres de verre, fibres d'aramide, et fibres de carbone.  11. Sheath according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said reinforcing fibers are selected from the following families of fibers: glass fibers, aramid fibers, and carbon fibers.