Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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SYSTEME DE RACCORDEMENT FLEXIBLE ET ÉTANCHE ENTRE UNE
CANALISATION SOUTERRAINE ET UNE CHAMBRE SOUTERRAINE
PRÉFABRIQUÉE EN BÉTON ARMÉ
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un système pour raccorder une canalisation en
béton
armé à une chambre souterraine préfabriquée dans un réseau souterrain de
distribution
électrique et/ou de télécommunication par câbles.
Plus précisément, elle consiste en un système de raccordement flexible et
étanche entre
une canalisation souterraine en béton et une chambre souterraine préfabriquée
en béton
armé.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 identifiée "art antérieur" est une vue en coupe partielle
illustrant un système de
raccordement entre une chambre de raccordement en béton armé préfabriquée et
une
canalisation en béton selon la technique existante.
La figure 2 identifiée "art antérieur" est une vue en coupe selon la ligne 2-2
de la figure 1.
La figure 3 identifiée "art antérieur" est une vue élargie partielle de la
figure 1 montrant
plus en détail le système de raccordement selon la technique existante.
La figure 4 est une vue en coupe partielle illustrant un système de
raccordement entre une
chambre de raccordement en béton armé préfabriquée et une canalisation en
béton selon
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un mode de réalisation préféré de l'invention.
Les figures 5a-5c sont des vues en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4.
La figure 6 une vue élargie partielle de la figure 4 montrant plus en détail
le système de
raccordement selon le mode de réalisation préféré de l'invention.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les réseaux souterrains de distribution électrique et de télécommunication par
câbles
comportent des chambres de raccordements en béton armé qui sont reliées entre
elles
par des canalisations en béton.
Les canalisations en béton comportent à l'intérieur des conduits, en général
en chlorure
de polyvinyle (PVC), qui permettent le passage des câbles de distribution
électrique et
de télécommunications.
Il arrive très fréquemment qu'un mouvement différentiel entre les deux
structures de
béton cause des fissures importantes, voire même des bris structuraux, aux
parois
verticales de la chambre de raccordement et/ou à l'extrémité de la
canalisation.
Ces mouvements différentiels peuvent être causés par différents éléments comme
par
exemple la capacité portante du sol qui est insuffisante, une compaction du
sol qui est
déficiente, l'affaissement du sol causée par l'érosion (par exemple due aux
eaux
souterraines), le soulèvement de la canalisation par le gel, etc.
De façon générale, pour les réseaux souterrains actuels, les chambres de
raccordement
en béton armé, préfabriquées en usine, sont acheminées sur le chantier et la
canalisation en béton est quant à elle coulée sur place.
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La méthode la plus couramment utilisée pour relier les deux structures
comprend les
étapes détaillées ci-dessous en se référant aux figures 1 à 3 annexées.
Dans un premier temps, on insère des bouts en cloche (16) en PVC pour recevoir
les
conduits (30) en PVC dans une des parois verticales (12) de la chambre de
raccordement (10), puis on insère des garnitures d'ancrage (14) pour recevoir
des
barres d'armature (18).
Une fois la chambre (10) installée au chantier, l'entrepreneur raccorde ses
conduits (30)
de PVC dans les bouts en cloche (16) et insère des barres d'armatures filetées
(18)
dans les ancrages (14).
L'entrepreneur coule ensuite la canalisation en béton (40) de manière à ce que
les
conduits de PVC et les barres d'armature se retrouvent enrobées par le béton
et
forment par conséquent un lien structural entre la chambre de raccordement
(10) et la
canalisation (40).
Le but de créer un tel lien structural rigide entre la chambre de raccordement
préfabriquée et la canalisation coulée sur place, est d'éliminer les
mouvements
différentiels entre les deux structures de béton.
Cette méthode utilisée depuis près de 30 ans, montre toutefois aujourd'hui ses
faiblesses. En effet, on note dans de nombreux systèmes que les efforts
transmis aux
deux structures en béton par exemple par les mouvements de sol dépassent
aujourd'hui
la capacité structurale du lien, cela entraînant des bris structuraux. On a
également
remarqué qu'en fonction de l'élévation et de la position des câbles existants,
la structure
peut présenter des faiblesses qui peuvent entraîner la formation de fissures
ou de bris
dans le béton lors de la manutention.
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Les bris structuraux entraînent à leur tour des frais très importants de
réparation et
nécessitent parfois le remplacement d'une chambre de raccordement trop
endommagée
par ces bris structuraux.
Il y a donc un besoin pour un système de raccordement entre les chambres de
raccordement en béton armé et les canalisations en béton, qui soit plus
efficace et
permette une durabilité structurelle de la chambre de raccordement.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet de fournir un système de raccordement entre
une
canalisation en béton et une chambre de raccordement préfabriquée en béton
armée,
permettant de palier aux problèmes énumérés précédemment.
Un tel système de raccordement doit donc être durable structurellement, tout
en gardant
ses propriétés d'étanchéité.
Cet objet est atteint avec un système de raccordement pour raccorder de
manière
étanche et flexible une canalisation souterraine en béton à une chambre de
raccordement en béton d'un réseau souterrain de distribution électrique et/ou
de
télécommunication par câbles, caractérisé en ce qu'il comprend une
canalisation
préfabriquée comprenant des conduits scellés dans du béton,
les conduits étant destinés à recevoir les câbles et s'étendant d'une première
extrémité à une deuxième extrémité de la canalisation préfabriquée,
la deuxième extrémité de la canalisation préfabriquée étant raccordée à la
canalisation souterraine en béton lorsque le système de raccordement est
installé dans
le réseau souterrain de distribution,
la première extrémité de la canalisation préfabriquée ayant une section de
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dimension adaptée pour se connecter de manière étanche dans une ouverture de
forme
substantiellement ronde ou ovale pratiquée dans une paroi verticale de la
chambre de
raccordement en béton, et
l'ouverture de forme substantiellement ronde ou ovale comportant dans son
pourtour une garniture en matériau élastique sur laquelle la première
extrémité de la
canalisation préfabriquée vient s'appuyer pour créer une connexion étanche et
flexible
entre la chambre de raccordement et la canalisation préfabriquée lorsque le
système de
raccordement est installé dans le réseau souterrain de distribution.
De préférence, le système de raccordement selon l'invention est tel que les
conduits de
la canalisation préfabriquée sont chacun connecté à un bout en cloche au
niveau de la
première extrémité de la canalisation préfabriquée, chaque bout en cloche
étant lui-
même scellé dans le béton de la canalisation préfabriquée.
De préférence également, les conduits et les bouts en cloches de la
canalisation
préfabriquée sont en PVC ou en époxy renforcé de fibres de verre.
De préférence également, le système de raccordement selon l'invention est
caractérisé
en ce que la canalisation préfabriquée comprend des ancrages destinés à
recevoir des
barres d'armature, ces ancrages étant scellés dans le béton au niveau de la
deuxième
extrémité de la canalisation préfabriquée. De manière préférée, les ancrages
sont en
thermoplastique ou en métal, comme par exemple de l'acier ou de l'aluminium.
De préférence également, le système de raccordement selon l'invention est
caractérisé
en ce que le matériau élastique disposé autour de l'ouverture dans la paroi de
la
chambre de raccordement est du caoutchouc.
De préférence également, le système de raccordement selon l'invention est
caractérisé
en ce que le matériau élastique disposé autour de l'ouverture dans la paroi de
la
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chambre de raccordement est partiellement scellé dans le béton formant la
paroi. De
manière plus préférée encore, le matériau élastique est scellé dans le béton
sur environ
la moitié de son épaisseur.
De préférence également, le système de raccordement selon l'invention est
caractérisé
en ce que les conduits de la canalisation préfabriquée sont connectés à un
manchon au
niveau de la deuxième extrémité de la canalisation préfabriquée.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une méthode pour
fabriquer un
réseau souterrain de distribution électrique et/ou de télécommunication par
câbles
comprenant un système de raccordement tel que défini ci-dessus, la méthode
comprenant les étapes suivantes:
- installation de la chambre de raccordement,
- connexion du système de raccordement à la chambre de raccordement
où la première extrémité de la canalisation préfabriquée vient s'appuyer
sur la garniture en matériau élastique de l'ouverture de la chambre de
raccordement,
- insertion des barres d'armature dans les ancrages fixés à la deuxième
extrémité de la canalisation préfabriquée,
- connexion de conduits de la canalisation souterraine aux conduits de la
canalisation préfabriquée, et
- coulage du béton autour des conduits de la canalisation souterraine.
Selon encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un système pour
fabriquer un
réseau souterrain de distribution électrique et/ou de télécommunication par
câbles
comprenant:
- une chambre de raccordement en béton, la chambre de raccordement
comportant une paroi verticale munie d'une ouverture substantiellement
ronde ou ovale, l'ouverture comportant dans son pourtour une garniture
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en matériau élastique, et
- un système de raccordement selon l'invention tel que défini ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative
qui suit de
modes de réalisation préférentiels de celle-ci, faite en se référant aux
dessins annexés.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ DE
L'INVENTION
Dans la description qui suit, des composantes similaires dans les dessins se
sont vues
attribuer des numéros de référence similaires. Dans le but d'alléger les
figures, certains
éléments apparaissant dans certaines figures n'ont pas été numérotés s'ils
l'étaient déjà
dans une autre figure.
L'objectif de l'invention illustrée est de fournir un système de raccordement
entre une
canalisation en béton armé et une chambre de raccordement en béton
préfabriquée dans
un réseau souterrain de distribution électrique et/ou de télécommunication par
câbles, qui
permette une durabilité structurelle de la chambre de raccordement.
Pour atteindre cet objectif, un système de raccordement flexible et étanche
entre une
canalisation souterraine et une chambre souterraine préfabriquée en béton armé
a été
développé.
Le système de raccordement flexible et étanche selon l'invention telle
qu'illustrée dans
les figures 4 à 6, permet de connecter de manière étanche et flexible une
chambre de
raccordement en béton armé (10) et une canalisation souterraine (40) en béton
armé ou
non armé.
Le système de raccordement comprend une canalisation préfabriquée en béton
(20)
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comprenant des conduits (30) destinés à recevoir des câbles de distribution
électrique
et/ou de télécommunication, scellés dans du béton armé ou non armé. Les
conduits
(30) peuvent être en PVC ou en époxy renforcé de fibres de verre. De
préférence, on
utilise des conduits en PVC. Les conduits (30) se retrouvent enrobés dans le
béton, et
ils s'étendent d'une première extrémité à une deuxième extrémité de la
canalisation
préfabriquée en béton (20). La canalisation préfabriquée a de préférence une
longueur
comprise entre 0,5 et 1 mètre. Chaque conduit (30) est de préférence lui-même
connecté à un bout en cloche (16) au niveau de la première extrémité de la
canalisation
préfabriquée (20). De préférence les bouts en cloches sont en PVC ou en époxy
renforcé de fibres de verre. Le PVC est préféré. Chaque bout en cloche (16)
est lui-
même scellé dans le béton formant la canalisation préfabriquée. Selon un mode
de
réalisation préféré, chaque conduit (30) est connecté à un raccord femelle-
femelle
(manchon) (26) au niveau de la deuxième extrémité de la canalisation
préfabriquée (20).
Les manchons (26) peuvent être en PVC ou en époxy renforcé de fibres de verre.
De
préférence, ils sont en PVC. L'utilisation d'un manchon va permettre de
faciliter la
connexion au conduit correspondant qui se retrouve dans la canalisation
souterraine en
béton armé (40). Cela permet aussi d'avoir une surface lisse à l'intérieur des
conduits au
niveau de leur jonction, ce qui est préférable pour éviter d'accrocher et
abîmer les
câbles qui vont passer dans les conduits, tout en permettant une meilleure
étanchéité.
Toutefois, d'autres moyens connus de l'homme de l'art peuvent être utilisés
pour
raccorder de manière étanche les conduits (30) de la canalisation préfabriquée
et ceux
de la canalisation souterraine (40).
Comme on peut le voir sur la figure 4, la canalisation préfabriquée (20), une
fois
installée, se retrouve raccordée à la chambre de raccordement (10) au niveau
de sa
première extrémité et à la canalisation souterraine (40) au niveau de sa
deuxième
extrémité.
La section de la canalisation préfabriquée au niveau de sa première extrémité
a une
dimension adaptée pour qu'elle puisse se connecter de manière étanche dans une
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ouverture (22) pratiquée dans une des parois verticales (12) de la chambre de
raccordement en béton (10). L'ouverture (22) est de forme substantiellement
ronde ou
ovale. Cette ouverture (22) comporte également une garniture en matériau
élastique
(24), par exemple en caoutchouc, qui va permettre de rendre étanche la
connexion
entre la chambre de raccordement et la canalisation préfabriquée. Pour
permettre une
bonne étanchéité, la garniture en matériau élastique (24) est disposée tout
autour de
l'ouverture (22). De manière préférée, la garniture (24) est en partie scellée
dans le
béton formant la paroi (12) de la chambre de raccordement. De manière plus
préférée,
la garniture (24) est scellée sur environ la moitié de son épaisseur dans le
béton formant
la paroi (12) de la chambre de raccordement. Par exemple, l'anneau en
caoutchouc,
une fois scellé dans le béton, peut dépasser sur environ 35 à 44 mm de la
paroi (12) de
la chambre.
Comme on peut le voir sur les figures 5a à 5c, la canalisation préfabriquée en
béton (20)
peut comprendre plusieurs conduits (30) disposés de différentes manières à
l'intérieur
de celle-ci. Par exemple, on peut avoir neuf conduits répartis sur trois
rangées de trois
conduits (figure 5a), ou bien douze conduits répartis sur quatre rangées de
trois
conduits (figure 5b), ou encore quinze conduits répartis sur cinq rangées de
trois
conduits (figure 5c). Bien entendu d'autres dispositions des conduits sont
possibles et
l'invention ne se limite pas aux exemples illustrés aux figures 5a à 5c.
Toutefois, on
comprend bien que le nombre de conduits dans la canalisation préfabriquée
détermine
la dimension de la section de la canalisation à sa première extrémité. Cette
dimension
doit aussi être adaptée à la dimension de l'ouverture pratiquée dans la
chambre de
raccordement puisque la première extrémité de la canalisation préfabriquée
doit pouvoir
s'y introduire. Les figures 5a à 5c montrent également que la forme de la
section de la
canalisation préfabriquée à sa première extrémité peut varier, en général en
fonction de
la disposition des conduits dans la canalisation, entre une section
substantiellement
ronde ou substantiellement ovale.
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Comme indiqué précédemment, la première extrémité de la canalisation
préfabriquée
selon l'invention doit avoir une section de dimension et de forme adaptée à
celles de
l'ouverture dans la paroi de la chambre de raccordement. Ainsi, on peut
envisager que
seulement une portion de la canalisation, au niveau de sa première extrémité,
à une
telle section et que le reste de la canalisation préfabriquée a une forme
et/ou dimension
différente. Toutefois, pour faciliter l'usinage de la canalisation
préfabriquée, celle-ci a de
préférence une section de forme et dimension identique sur toute sa longueur.
Comme indiqué précédemment, la deuxième extrémité de la canalisation
préfabriquée
(20), lorsque celle-ci est installée, est connectée à la canalisation
souterraine (40)
coulée sur place. Afin de faciliter la connexion entre la canalisation
préfabriquée (20) et
la canalisation souterraine (40) et la rendre plus solide et durable, des
ancrages (14)
capables de recevoir des barres d'armature (18) sont de préférence scellés
dans le
béton au niveau de la deuxième extrémité de la canalisation préfabriquée. Les
ancrages
(14) peuvent être fait en thermoplastique ou en métal tel que de l'acier ou de
l'aluminium. Les barres d'armature (18) qui servent donc de lien structural
entre la
canalisation préfabriquée et la canalisation coulée en chantier, sont souvent
soit en
métal soit en matériau composite. Leur longueur peut varier mais est de
préférence
d'environ 1200 mm.
Comme illustré sur la figure 6, dans le cas où au moins trois rangées de trois
conduits
sont scellées dans la canalisation préfabriquée (20), celle-ci peut comporter
au moins
quatre ancrages (14) situés au centre de la canalisation préfabriquée autour
du conduit
(30) central. Dans le cas de figure où la canalisation préfabriquée (20)
comporterait
douze conduits disposés par exemple comme sur la Figure 5b, il serait possible
d'avoir
par exemple quatre ou six ancrages (14) disposés autour des deux conduits (30)
centraux. De la même manière, on peut envisager avoir quatre, six ou huit
ancrages
(14) répartis autour des trois conduits (30) centraux dans le cas de figure
représenté sur
la figure 5c où la canalisation préfabriquée comprend quinze conduits. Bien
entendu,
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l'homme de l'art pourrait choisir toute autre configuration qui lui semble
adaptée selon le
nombre de conduits et leur disposition dans la canalisation préfabriquée.
L'installation du système de raccordement se fait sur le chantier. Elle est
simple et
rapide. Tout d'abord la chambre de raccordement (10) qui est préfabriquée en
usine est
installée sur le site. Ensuite, la canalisation préfabriquée (20) également
préfabriquée
en usine est connectée à la chambre de raccordement au niveau de l'ouverture
(22).
Plus précisément, la première extrémité de la canalisation préfabriquée (20)
vient
s'appuyer sur la garniture en caoutchouc (24) dans l'ouverture (22) de la
chambre de
raccordement. Puis, les barres d'armature (18) sont insérées dans les ancrages
(14)
fixés à la deuxième extrémité de la canalisation préfabriquée. Les conduits de
la
canalisation souterraine (40) sont ensuite connectés aux conduits (30) de la
canalisation
préfabriquée (20) et finalement le béton est coulé autour des conduits de la
canalisation
souterraine (40).
Le système de raccordement selon l'invention tel que décrit précédemment,
comporte
de nombreux avantages:
= il permet un mouvement différentiel de la chambre de raccordement en béton
armé tout en conservant son intégrité structurale;
= il permet un mouvement différentiel de la canalisation en béton tout en
conservant son intégrité structurale;
= il permet d'assurer l'étanchéité du raccordement entre la chambre et la
canalisation;
= il permet d'assurer la flexibilité du raccordement entre la chambre et la
canalisation; et
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= il permet d'assurer un lien structural entre la canalisation en béton
préfabriquée
en usine et la canalisation en béton coulée en chantier.
Il va de soi que de nombreuses modifications pourraient être apportées au mode
de
réalisation préférentiel qui vient d'être décrit sans pour autant sortir du
cadre de la
présente invention telle que définie dans les revendications annexées.
