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Etre
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Trou
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DANS
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CES
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Est-a
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IOn2
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Physical
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de 2,50 m
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5 m2
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2,5 m
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de 3,5 m
(1)
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de 4,4 m
(1)
[18][_]
de 2,5 m
(1)
[19][_]
de 2,40 m
(1)
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de 5,00 m
(1)
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de 3,57 m
(1)
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Molecule
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DES
(1)
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silver
(1)
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water
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Generic
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metal
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516630A1
Family ID 45500976
Probable Assignee Atlantic Richfield Co
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE D'OBTENTION DE CONDUITS PAR ASSEMBLAGE D'ELEMENTS
PREPARES A L'AVANCE, ELEMENTS UTILISES ET CONDUIT OBTENU
EN Title CONSTRUCTION OF CONDUIT WHICH LIES DIRECTLY ON GROUND SURFACE
- HAS CROSS=SECTION OF OPTIMUM SHAPE DETERMINED BY CALCULATION AND
FORMED BY WELDED SECTIONS
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE D'OBTENTION DE
CONDUITS PAR ASSEMBLAGE D'ELEMENTS PREPARES A L'AVANCE.
LE BUT DE L'INVENTION EST DE FOURNIR, NOTAMMENT DANS LE CAS DE
CONDUITS DE TRES GROS DIAMETRE, UN PROCEDE FACILITANT LE TRANSPORT SUR
SITE ET LA MISE EN PLACE, TOUT EN REDUISANT LE PRIX DE REVIENT. CE
RESULTAT EST OBTENU GRACE A L'ASSEMBLAGE D'ELEMENTS 3, 4, 5
CORRESPONDANT CHACUN A UNE PARTIE SEULEMENT DE LA SECTION TRANSVERSALE
DU CONDUIT. DE PREFERENCE, CES ELEMENTS ONT DES COURBURES
TRANSVERSALES D'ENSEMBLE DIFFERENTES POUR DONNER AU CONDUIT 1 UNE
FORME NON CIRCULAIRE ET ADAPTEE AUX CIRCONSTANCES.
The hollow structure is of large cross-section e.g. a conduit or silo,
which rests on the ground. The optimum shape of cross-section is
calculated, taking into account the site conditions, the operational
conditions and the intrinsic properties of the conduit material. The
shape of cross-section is roughly semi-circular with rounded corners,
having a width (L) and a height (H). The shape is constructed from
separate pieces (3-5) which are welded together to form lengths of
conduit which are then joined end to end.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention est relative a un procede d'obtention de
conduits de grande section.
Diverses techniques sont utilisees pour la mise en place de conduits
destins a des adductions d'eau,des transports petroliers,des passages
de cables etc...
La technique la plus frequente consiste a utiliser des troncons
tubulaires, a section circulaire,qui sont mis bout a bout et assembles
par diverses methodes. Cette technique presente des inconvenients qui
augmentent avec le diametre de la conduite, meme Si l'on diminue la
longueur des tron cons: fabrication, transports, manutentions et mise
en place.
De toute facon,des problemes d'encombrement se posent des qu'on
approche d'un diametre exterieur de 2,50 m qui correspond a la limite
normale des gabarits routiers. Pour des debits importantssson onest
amene a prevoir plusieurs conduits en parallele,ce qui est une
solution couteuse,ou bien a construire le conduit sur place,suivant
les techniques des constructions de maconner1.c,voire de travaux en
galeries egalement eX lieuses en silver et en temps.
Il existe donc un probleme pour l'obtention de conduits de section
importante et en particulier superieure a 5 m2 environ.
La presente invention a pour but de fournir un procede qui permette
obtenir des conduits, notamment de grande section,aveo des prix de
revient de fabrication,de transport et de mise en place
considerablement reduits par rapport aux techniqtles actuelles.
Selon un premier aspect de l'invention il est fourni un procede
d'obtention de conduits par assemblage sur place d'e lements prepares
a l'avance selon lequel on assemble des elements longitudinaux sans
ondulation > prepares a l'avance, correspondant chacun a une partie
seulement de la section transversale de la paroi du conduit.
Le procede ainsi defini presente un premier avantage: le transport est
facilite.Si l'on suppose en effet que la dimension maximale
admissiJ-le soit 2,5 mnla technique actuelle permet seulement le
transport unitaire de troncons de diametre exterieur au plus egal a
2,5 m. Si les elements selon l'invention correspondent chacun a un
quart de la section du conduit,celui-ci pourra avoir,une fois
termine,un diametre de 3,5 m environ,soit une surface de section
double, et si les elements correspondent a un sixjeme de la section,
un diametre celui-ci pourra avoir une fois termine/de 4,4 m environ
soit une surface de section triple.De plus,pour une meme hauteur de
2,5 m on pourra disposer,dans le meme volume,un nombre considerable
d'elements unitaires,empiles les uns sur les autres,si bien que le
meme vehicule de transport sera utilise a sa charge utile maximale. En
revanche,la longueur totale des Jonctions a effectuer,par soudure ou
autrement est evidemment augmentee. Il faut observer qu'il s'agit,
normalement de Joints rectilignes qui sont bien plus faciles a obtenir
ou executer que des Joints circulaires,et que le nombre de ces
derniers peut etre au contraire reduit du fait de la plus grande
longueur unitaire des elements, permi#epar leur poids unitaire plus
reduit.
Selon un second aspect de l'invention, on utilise des elements ayant
des courbures transversales d'ensemble differentes pour donner au
conduit une section courbe mais non circulaire. Les avantages de ce
second aspect sont multiples.
La forme circulaire des conduits est,on le sait,la mieux adaptee au
cas des fortes pressions internes. Elle est d'autre part la plus
facile a obtenir lorsqu'on confectionne des troncons correspondant a
toute la section du conduit. Elle presente en revanche des
inconvenients dans les autres utilisations. Un conduit circulaire
cree,dans le sol qui supporte son poids,des contraintes qui presentent
un maximum accuse dans sa region mediane. Il s'ensuit quasi le sol est
meuble,des tassements differentiels importants peuvent se produire
apres la pose.La forme circulaire se prete mal a une bonne
exploitation de l'espace lorsque celui-ci est encombre comme c'est
souvent le cas en milieu urbain.Enfin,le poids est comparativement
trop eleve;en effet la matiere est, dans le cas de troncons unitaires
couvrant chacun toute la section,repartie de facon uniforme sur toute
la peripherie alors que les contraintes ne le sont pas. Les formes de
conduit que permet le second aspect de l'invention permettent d'eviter
ces inconvenients.
En particulier,suivant une modalite preferee,dans les zones ou le sol
est meuble,on utilise,pour la partie inferieure du conduit,des
elements ayant une courbure transversale d'ensemble plus faible que
les autres,si bien que le conduit a une section de forme aplatie a la
base. On obtient ainsi une amelioration considerable de la repartition
des contraintes engendrees dans le sol sous-Jacent,et les mouvements
de celuici peuvent etre reduits de facon tres importante.Un autre
avantage de telles formes est une hauteur plus faible a section
egale,d'ou reduction des frais de fouille(terrassements,
blindages,rabattements de nappe phreatique etc )D'autre part, lorsque
la consistance du sol porteur l'exige (nappe aquifere notamment)on
peut integrer au conduit un lestage obtenu au mo yen de masses de
metal ou de beton qui viennent s'accrocher, par un boulonnage
approprie,sous le radier dudit conduit.
Bien entendu,la masse du lestage est calculee en fonction des donnees
propres au site concerne et chacun des elements de lestage peut etre
egalement prefabrique. On peut egalement ancrer le conduit au sol par
ce meme procede de boulonnage lequel est rendu possible depuis
l'interieur par la forme aplatie du radier.
Suivant une autre modalite avantageuse de l'invention on calcule a
l'avance les contraintes auxquelles seront soumis les divers elements
et on determine,en fonction de ces contraintes,l'epaisseur de chaque
element et/ou la matie re dont il est fait. Il est frequent en
effet,que la partie superieure d'un conduit n'ait qu'un role de
protection et ne soit soumise qu'a des contraintes limitees. D'autre
part,le poids du fluide transporte,quand il s'agit d'water ou d'un
autre liquide agit evidemment plus a la partie inferieure qu'au
sommet. De plus l'etancheite obtenue aux Joints d'assemblage autorise
le conduit a supporter des pressions internes et, de ce faits etre
utilise en conduite forcee.
On notera egalement que,dans sa forme definitive,le conduit
constituant un ensemble homogene et monoblocl ne sera pas necessaire
de realiser des butees aux changements de direction,generateurs de
poussees longitudine.ies.La possibilite d'adapter l'epaisseur et la
matiere de l'element permet de realiser d'importantes economies sur le
prix de revient et sur le transport.
La confection d'un conduit selon l'invention,c'est-a-dire par elements
qui ne correspondent qu'a une partie de la section mais qui
peuvent,par compensation, etre de longueur importante,pos# des
problemes specifiques au moment de l'assemblage;ces problemes ont pu
etre resolus par le procede d'assemblage suivant,qui se trouve donc en
liaison etroite avec l'obJet principal de l'invention. Selon ce
procede,on procede a l'assemblage initial des elements en les reliant
entre eux tant longitudinalement que transversalement par des moyens
permettant un deplacement relatif limite des elements adJacents et en
intercalant entre eux un Joint d'etancheite en matiere souple,et on
procede ensuite a l'assemblage definitif et rigide des elements entre
eux lors#que les terrains environnants et l'ensemble du conduit se
sont stabilises. De preference,l'assemblage initial des elements entre
eux est fait a l'aide de boulons traversant au moins un des elements
par un trou ovalise.
Les changements directionnels s'obtiennent par des elements
prefabriques courbes ou en pans coupes,specialement calcules et
adaptes a la geometrie imposee.
La presente invention va etre decrite plus en detail a l'aide
d'exemples,non limitatifs de realisation illustres par les dessins
parmi lesquels:
Figs. 1 a 3 sont des coupes transversales schematiues de conduits
selon l'invention;
Fig. 4 est une coupe partielle illustrant le mode d'assemblage.
La figure 1 montre,en trait plein, la coupe d'un conduit 1 obtenu par
le procede de l'invention,et pour comparaison en tirets,la coupe d'un
conduit circulaire 2 de meme section.
Le conduit selon l'invention est obtenu par assemblagehe cinq
elements de meme longueur.
Deux elements de base 3 sont sensiblement plans;deux
elements de cote 4 ont une courbure variable plus forte vers
le bas que vers le haut;le profil est complete par un
element superieur 5,a section en arc de cercle. L'exemple
represente correspond,a titre indicatif a une section de iOn2.
La hauteur H totale est de 2,40 m et la largeur L de 5,00 m,
a comparer avec le diametre D du conduit circulaire correspon
dant,qui est de 3,57 m. La fouille necessaire pour le conduit
selon l'invention est plus large a la base que pour le conduit
circulaire,mais elle est moins profonde;et au total,le volume a
excaver est du meme ordre,il peut etre plus faible pour certains
terrains.
La figure 2 montre une autre forme de conduit selon l'in
vention,dans lequel les elements du fond 3a sont legerement
incurves,et qui comporte deux elements superieurs Sa au lieu
d'un.
La figure 3 montre encore une autre realisation,qui presente
La particularite que l'element de fond 3b forme une cunette
centrale 6. On a prevu que la cunette est au milieu de l'ele
nent 3b et est legerementevasee ibien que des elements sont
identiques et empilables pour le transport,mais bien entendu
d'autres dispositions sont possibles. Suivant la technique
ci#ssique,l'adj.onction d'une cunette pose un probleme quasi
insoluble.
La figure 4 illustre un exemple du mode de Jonction entre
comme
deux elements 4,5 places Ides elements 4a et Sa de la figure 2.
L'element 4 est dans une premiere phase pourvu d'une plaque
de raccordement 7,fixee par une soudure 8,laquelle peut etr
executee en usine ou sur place. Cette plaque 7 presente des
trous ovalises 9,qui > lors du montage,viennent en correspo.#-
dance avec des trous ovalises 10 de l'element 5. On peut
prevoir que les ovalisations des trous 9 et 10,sont sensible
ment perpendiculaires l'uoe a l'autre. Au moment du montage on
intercale entre l'element 5 et la plaque 7 un Joint souple 11
en elastomere ou analogue,puis on procede a la Jonction a
l'aide d'une vis 12 et d'un ecrou 13.
Lorsque le Jeu d'elements correspondant a la section suivante du
conduit est monte,de legers mouvements relatifs des elements 4 et 5
peuvent apparaltre,par exemple sous l'effet de variations de niveau du
fond de la fouille. De legers mouvements peuvent aussi etre la
consequence du tassement des terrains sous-Jacents. Tous ces
mouvements sont rendus possiblespar l'ovalisation des trous 9 et
10.Quand ces mouvements ont cesse de se produire,on peut proceder a la
Jonction definitive des elements par une soudure 14. La vis 12 et
l'ecrou 13 peuvent en outre etre retires,et les trous 9 et lO,ou
seulement l'un des deux,peuvent etre obtures par soudure.
Comme on l'a dit plus haut,les divers elements peuvent etre
d'epaisseurs differentes selon le resultat du calcul des contraintes.
Ils peuvent aussi etre des materiaux differents,a condition toutefois
que,le cas echeant les precautions necessaires aient ete prises pour
eviter la corrosion par effet de couples electrochimiques.
Parmi les materiaux preferes,on peut citer,pour son prix peu eleve et
ses facilites d'obtention et de soudage,les fontes ductiles,mals
d'autres materiaux peuvent etre envisages seuls ou en combinaison,tels
que d'autres metals, et aciers,les plastiques renforces par des
fibres, le beton, precontraint ou non. Dans ces deux derniers cas,il
est evident que les soudures dont on a parle plus haut sont a
remplacer par des liaisons appropriees.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONSl.Procede d'obtention de conduits par assemblage sur
place d'elements prepares a l'avance,caracterise en ce
qu'onlongitudinaux assemble des elenents correspondant chacun a une
partie seulement de la section transversale de la paroi du conduit.2.
Procede selon la revendication l,caracterise en ce qu'on utilise des
elements ayant des courbures transversales d'ensemble differentes,pour
donner au conduit une section courbe mais non circulaire.3.Procede
selon la revendication 2,caracterise en ce qu'on utilise,pour la
partie inferieure du conduit,des elements ayant une courbure
transversale d'ensemble plus faible que les autres,si bien que le
conduit a une section de forme aplatie a la base.4. Procede selon
l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce qu'on calcule a
l'avance les contraintes auxquelles seront soumis les divers elements
et on determine, en fonction de ces contraintes l'epaisseur de chaque
element et/ou la matiere dont il est fait.5. Procede selon l'une des
revendications 1 a 4,caracterise en ce qu'on procede a l'assemblage
initial des elements en les reliant entre eux par des moyens
permettant un deplacement relatif limite des elements adjacents et en
intercalant entre eux un Joint d'etancheite en matiere souple, et en
ce qu'on procede ensuite a l'assemblage definitif et rigide des
elements entre eux lorsque les terrains environnants et l'ensemble du
conduit se sont stabilises.6.Procede selon la revendication
5,caracterise en ce que l'assemblage initial des elements entre eux
est fait a l'aide de boulons traversant au moins un des elements par
un trou ovalise.7.Procede selon l'une des revendications 3 a 6,caracte
rise en ce qu'on fixe par boulonnage,sous la base de forme aplatie du
conduit,des masses de lestage ou bien des elements d'ancrage.8.Procede
selon l'une des revendications 1 a 7,caracterise en ce qu'on
utilise,pour les changements directionnels du conduit des elements
prefabriques courbes ou en pans coupes,specialement calcules et
adaptes.9.Elements longitudinaux de conduit prepares a l'avance pour
la mise en oeuvre du procede selon l'une des revendications 1 a
8,caracterises en ce qu'ils correspondent chacun a une partie
seulement de la section transversale du conduit a obtenir.1O.Elements
selon la revendication 9,caracterises en ce qu'ils ont une courbure
transversale variable.ll.Elements selon l'une des revendications 9 ou
10, caracterises en ce qu'ils sont en fonte ductile.12 Conduit, forme
par assemblage d'elements longitudimaux correspondant chacun a une
partie seulement de la section transversale du conduit et obtenu selon
le procede de l'une des revendications 1 a
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