Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente invention concerne un dispositif d'obturation d'un
orifice percé dans une paroi métallique, plus particulièrement destiné,
à titre d'exemple, aux canalisations d'amenée d'eau pour une installa-
tion de production d'énergie hydro-électrique.
De telles canalisations, ou conduites forcées, sont générale-
ment constituées par une conduite métallique mise en place dans une
galerie forée dans le rocher. Pour solidariser la conduite avec la pa-
roi rocheuse de la galerie, on injecte du béton dans l'espace libre
irrégulier situé entre la paroi extérieure de la conduite et la paroi
intérieure de la galerie.
La pose d'une conduite forcée comporte donc, après forage de
la galerie, une phàse de réalisation de la conduite proprement dite pàr
soudage bout-à-bout de ses divers éléments. La phase suivante, qui met
en jeu des équipes et des matériels différents, consiste à élaborer le
béton de remplissage et à l'injecter, depuis l'intérieur de la conduite,
par des orifices préalablement ménagés dans les éléments asse~blés. Il
est évidemment nécessaire ensuite de reboucher ces trous de facon étan-
che, en raison des importantes différences de pression qui peuvent
s'établir de part et d'autre des parois de la conduite, aussi bien du
fait de la charge hydrostatique interne, que de la charge externe due
aux eaux d'infiltration.
Dans l'état actuel de la technique, au droit de chaque ori-
fice de la conduite, la paroi est renforcée par une contre-plaquè
soutée extérieurement à la paroi~ et elle-m~me pourvue d'un orifice
taraudé par lequel on fait passer la lance d'injection du béton. Pour
reboucher, on met en place un bouchon en fonme de vis dont la tige est
engagée dans l'orifice fileté de la contre-plaque, et dont la tête
à coneour circulaire vient s'ajuster dans l'orifice également circu-
laire de la paroi. On procède ensuite à une soudure circonférentielle
de la tête et du bord de l'orifice ; cette soudure assure à la fois
l'immobilisation du bouchon dans son logement et l'étanchéité entre
les deux faces de la paroi. La hauteur de la tete du bouchon étant
choisie égale à l'épaisseur de la paroi, la continuité de la paroi
.
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interne de la conduite est donc rétablie apres meulage des
cordons de soudure.
Cette fa~on de faire presente de nombreux inconve-
nients pour la bonne organisation du chantier, ce qui
entralne une augmentation des delais et des coûts du montage
de la conduite. On notera tout d'abord que la tête du bouchon
doit être ronde pour pouvoir penétrer en tournant dans l'ori-
fice de la paroi en ne maintenant qu'un jeu minimum et régulier
pouvant être comble par la soudure d'etancheite. Le serrage des
bouchons exige donc des outils spéciaux de manoeuvre engages
dans des orifices formes dans la tête des bouchons, orifices
qui risquent aussi d'affaiblir le bouchon.
En outre il est necessaire, apres injection du beton,
de faire revenir dans la conduite une equipe et du materiel
de soudage qui en avaient ete retires pour faire place à
l'equipe et au materiel de betonnage et d'injection.
La presente invention permet l'obturation des orifices
d'injection de beton sans avoir besoin de proceder a des sou-
dures, et en utilisant des outils tout a fait usuels.
A cet effet, et selon la revendication annexee,
l'invention vise essentiellement un dispositif d'obturation
étanche et sans saillie interne d'un orifice percé dans une
paroi métallique pour l'injection d'un matériau de remplis-
sage entre ladite paroi metallique et une galerie, comprenant
un bouchon a tête polygonale visse dans un orifice taraude
dans une contre-plaque renfort soudee de fa~on étanche exté-
rieurement a la paroi et avec interposition d'un joint d'etan-
chéité entre la tête du bouchon et la contre-plaque, la tê-te
du bouchon étant, apres serrage, bloquee par un produit poly-
mérisant, caractérise par le -fait que l'axe de l'orifice
taraude de la contre-plaque est légerement decale par rapport
a l'axe de l'orifice de la paroi metallique pour former autour
- 2 -
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de la tête du bouchon un espace annulaire à section variable,
et parle fait que cet espace ménage en-tre la -tête du bouchon
et l'orifice de la paroi annulaire un jeu radial suffisant
pour l'utilisation d'une clé usuelle de serrage.
L'invention sera mieux comprise en se référant a
des modes de réalisation donnes à titres d'exemples et
representes par les _................................................. '
- 2a -
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- dessins annexés.
La figure 1 est une vue en coupe diamétrale d'une portion de
conduite au droit d'un orifice d'injection, et avant rebouchage.
- La figure 2 est une vue analogue après rebouchage selon l'in-
vention.
La figure 3 est une vue selon III-III de la figure 2.
La figure 4 est une vue homologue de la figure 3 dans le cas
d'une variante de réalisation.
En sa référant tout d'abord à l'ensemble des figures 1, 2 et
3, on voit que la paroi 1 dlune conduite forcée est percée d'un orifice
2 à section clrculaire. Pour compenser la diminution de résistance qui
en résulte la paroi est renforcée extérieurement par une contre-plaque
3, ici de forme carrée, et soudée à la paroi 1 sur tout son pourtour
par une soudure continue étanche 4. La soudure 4 est réalisée en ate-
lier ou sur le chantier de préparation des éléments de la conduite,c'est à dire sans difficulté pour réaliser et contr~ler sa résistance
et son étanchéité.
La plaque 3 est élle-même percée d'un orifice taraudé ~
dont l'axe 7 est légèrement décalé par rapport à l'axe 8 de l'orifice
2. Le lamage 9 est coaxial à l'orifice 6.
L'obturation est réalisée par mise en place d'un bouchon lO
en fonme de vis à t~te hexagonale de dimensions tout à fait normales.
La tête du bouchon 10 comporte une gorge périphérique 12 à section
sensiblement trapézo~dale et une gorge annulaire 13 sur la face infé-
rieure de la t8te.
On voit que pour mettre en place et serrer énergiquement lebouchon 10 dans l'orifice 6 on peut utiliser une clé tubulaire à six
pans tout à fait usuelle, le jeu important entre la tête du bouchon
10 et les parois de l'orifice 2 pouvant sans difficulté ~tre choisi
pour permettre le libre passage de la doullle de la clé. Un joint
torique 15 disposé dans la gorge 13; est écrasé lorsque la ~te du
bouchon vient en appui sur le lamage 9, et assure l'étanchéité ra-
diale.
Après mise en place et blocage par serrage du bouchon 10,
tout l'espace annulaire à section variable compris entre la t8te du
bouchon et les parois de l'orifice 2 est rempli d'un produit plastique
polymérisant 17 qui acquiert sa dureté après un certain temps et assu-
re la continuité de la paroi interne de la conduite. Si la hauteur de
q~ 6~
la tête du bouchon était inférieure à l'épaisseur de la paroi de la con-
duite, on remplirai~ aussi le creux au moyen du même produit. On voit
que dès lors le bouchon 10 est immobilisé en rotation au cas où sous
des effets thenmiques~ vibratoires ou de fluage, son serrage dans son
logement viendrait à faiblir. En effet par la forme polygonale de sa
t~te, le bouchon 10 ne peut pas tourner sans entrainer la masse com-
pacte 17, et la rotation de cette masse est rendue impossible par
llexcentration entre les axes 7 et 8.
La masse plastique durcie 17 ne ioue ici aucun r81e d'étan-
chéité, celle-ci étant assurée par le joint 15 ; son rôle est seule-
ment de bloquer le bouchon en rotation et dlassurer la continuité de
la paroi interne de la conduite. Iln Yaura donc aucun inconvénient à
ce que après durcissement il risque d'appara~tre un très léger jeu
au contact du bouchon ou des parois de l'orifice 2. Il est par contre
important que ce jeu éven~uel ne facilite pas la disparition de cette
masse de blocage9 dans le cas par exemple où le bouchon disposé à la
partie supérieure de la conduite pourrait risquer de tember par simple
gravité. L'anneau de matière durcie qui remplit la gorge 12 annule ce
risque.
Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au
mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais
elle couvre également les réalisations qui n'en diffèreraient que
par des détails, par des variantes dlexécution ou par l'utilisation
de moyens équivalents.
La solution décrite apparait comme la plus facile et la
plus économique à réaliser, mais l'on pourrait aussi, par exemple,
assurer l'immobilisation en rotation autrement que par l'excentra-
tion des orifices 2 et 6, et m~e par des moyens usuels mécaniques
du genre-général "frein d'écrou".
La figure 4 montre une solution équivalente dans laquelle
les orifices 2 et 6 sont coaxiaux, mais où l'orifice 22 est ici à
- contour polygonal. L'immobilisation en rotation du bouchon est alors
également assurée par la masse durcie 17 qui ne peut pas tourner
dans l'orifice 22~
Une solution encore équivalente pourrait consister à rem-
placer les contours réguliers, circulaires ou polygonaux de la t8te
de bouchon 10 et de l'orifice 2 par des contours circulaires complé-
tés par des ergots jouant le meme r~ole d'empecher la rotation de la
q~
tete du bouchon dans la masse 17, ou de la masse dans les orifices 2
ou 22.
La gorge 12 de maintien de la masse 17 pourrait aussi être
remplacée par une gorge formée sur la paroi de l'orifice 2, ou même
par de simples dentelures formées sur cette paroi ou sur le contour
de la t8te du bouchon.
Enfin llinvention n'est pas limitée au cas de conduites,
mais peut s'appliquer dans les memes conditions à des chambres à pa-
rois planes, ou à des réservoirs enterrés et qui auraient nécessité
l'injection d'un matériau de remplissage entre leurs parois exté-
rieures et les parois intérieures de la cavité dans laquelle ils sont
logés, ce matér~u de remplissage pouvant ~tre, c~mme d'ailleurs pour
tous les exemples.~éjà cités, aussi bien du béton que du mortier ou
tout autre matériau injectable.
