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Perfectionnements aux procédés et appareils pour l'obturation des fissures dans le rocher, la pierre, la maçonnerie, etc...
La présente invention est relative à des perfectionne- ments aux procédés et appareils pour l'obturation de fissures, crevasses, lézardes, joints etc... dans le rocher, la pierre, la maçonnerie etc. suivant un procédé imaginé antérieurement' par l'inventeur pour l'obturation de fissures ou de crevasses dans le rocher, maçonnerie, etc.. on refoule sous pression dans un trou communiquant avec la crevasse à remplir et à boucher une matière fondue plastique à la chaleur, cornue pr exemple de l'asphalte, du goudron ou du soufre, cette matière
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étant maintenue chaude jusqu'à ce qu'elle .pénètre dans les interstices qui sont en communication avec le trou.
La pré- sente invention a pour objet principal des améliorations à ces procédés et aux appareils utilisés jusqu'à ce jour pour leur mise en pratique.
Suivant l'invention, le canal, trou ou forage qui débouche dans le crevasse ou fissure est bouché et rempli par la matière chauffée plastique à la chaleur, par exemple de l'asphalte, et l'on développe à l'intérieur de ce conduit une chaleur suffisante pour maintenir la matière chaude au moment où elle pénètre dans la crevasse. Dans l'application pratique du procédé, on introduit de préférence dans le trou, canal ou forage un tuyau s'étendant jusqu'au voisinage du fond du trou et la matière thermo-plastique est refoulée dans ledit tuyau de façon à sortir à la partie inférieure du tuyau et à remonter ensuite entre le tuyau et le trou.
Le tuyau peut être constitué par un tube perforé dont les perforations sont recouvertes d'une matière capable de se déchirer (par exemple de la toile) sous l'action d'une pression suffisante s'exerçant sur la matière thermo-plastique, de façon à per- mettre à cette dernière de pénétrer dans toutes les fissures qui communiquent avec le trou ou forage. La matière thermo- plastique peut être alimentée à une température et avec un débit tels que la chaleur apportée par la matière dans le trou soit suffisante pour empêcher la matière thermo-plastique de se solidifier avant d'avoir atteint la fissure.
La toile qui enveloppe ou recouvre le tube ferme temporatiement les perforations de ce dernier, la partie inférieure du tube étant seule ouverte, cette enveloppe empêche le sable, la boue, les petites pierres ou autres matières, de pénétrer dans le tube âpres,que ce dernier a été mis en place et avant le début
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@ -ow - - - - de l'opération d'obturation. En outre, la .toile de l'en- veloppe doit résister à la faible pression correspondant à l'introduction de l'asphalte (environ 3,5 à 5 Kilogs par cm2) de façon que, lorsque la pompe est mise en marche l'enveloppe oblige l'asphalte à remplir le tube jusqu'à la partie inférieure avant de se répandre dans les fis- sures.
Lorsque l'on utilise le chauffage interne au moyen d'un fil électrique de chauffage disposé dans le tube, le fil se trouve recouvert d'asphalte au début de l'o- pération ce qui évite l'électrolyse, la rouille ou la cor- rosion.
Un léger excès de pression déchire la toile et permet à l'asphalte de s'écouler pour emplir tous les espaces vides. En outre si ce procédé et cet appareil avec enveloppe en toile sont utilisés pour obturer des joints de dilatation ou autres dans des maçonneries ou autres constructions en pierre, l'enveloppe de toile provoquera le remplissage du tube jusqu'au fond, l'asphalte ou autre matière d'obturation remontant ensuite dans le trou à l'extérieur du tube, de sorte que le joint sera obturé jusqu'au fond et la formation de poches d'eau ou de poches d'air se trouvera évitée.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans l'emploi d'un indicateur de pression spécial destiné à remplacer le manomètre ordinaire utilisé jusqu'à ce jour.
Il est indispensable de surveiller de très près les varia- tions de pression exercées sur l'asphalte à tout instant, au cours de l'opération ; ceci n'est pas toutefois facile- ment réalisable si certaine précautions ne sont pas prises On a constaté en pratique que l'asphalte peut pénétrer dans
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le manomètre, s'y solidifer et donner par suite de fausses indications. Si le manomètre ou indicateur de pression est chauffé de façon à ramollir l'asphalte durci la chaleur peut détériorer les joints ou soudures de l'appareil et le rendre inapte à un emploi ultérieur. Des moyens spéciaux ont par conséquent été prévus pour remédier à cet inconvé- nient.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à munir la pompe, utilisée pour refouler la matière thermo- plastique dans le trou, d'un dispositif de réglage de la course permettant à l'opérateur, sans modifier la vitesse, d'obtenir un faible débit à forte pression ou un grand dé- bit à faible pression. La nature du mouvement de l'asphalte rend cette condition essentielle. Au départ, avec une tuyau- terie pleine et froide, il faut employer une forte pression et un très faible débit de façon à provoquer l'écoulement de l'asphalte dès que la tuyauterie est chauffée. Lorsque l'asphalte se ramollit et s'écoule, la pression tombe et la course de la pdmpe doit augmenter.
Au moment où l'opération se termine, la pression monte graduellement jusqu'à la limite maximum désirée et on la maintient à cette valeur en faisant décroître le débit par diminution de la course de la pompe.
L'appareil décrit permet d'obtenir des courses de 0 à 12 cm. avec une petite pompe à piston.
Dans une variante de réalisation du procédé, suivant laquelle un bouchon ou obturateur est disposé à la partie supérieure du trou, on peut faire passer à travers le bouchon un élément de chauffage , comme par exemple un fil de chauf- fage électrique ou un tube de vapeur, la matière thermo-plas- tique étant refoulée dans le trou à travers la bouchon et étant maintenue à la température voulue à l'intérieur du trou grâce, au dispositif de chauffage électrique ou au tube de
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vapeur. Cet appareil et ce procédé sont particulièrement utilisables pour l'obturation de joints dans des murs en béton ou autres.
On a constaté ,en pratique que, pour le remplissage de fissures situées à une faible distance seulement au- dessous du sol, les trous peuvent être facilement rempila sans avoir à chauffer spécialement le tube à travers lequel l'asphalte est refoulé. Dans ce cas, si la matière d'obturation chauffée est refoulée rapidement à travers un tube métallique atteignant le fond du trou, elle chauf- fera elle-même le tube et, en s'échappant à la partie inférieure du tube, elle trouvera son chemin en remontant le long du tube pour venir obturer les fissures. La matière chaude, en s'écoulant dans le tube, provoquera un chauffage suffisant de la paroi extérieure du tube pour maintenir la fluidité de la matière remontant dans le trou autour du tube.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui va suivre et au dessin annexé, dans lequel:
La fleure 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un mode de réalisation de l'appareil, mon- trant des fissures dans un rocher ou dans la pierre, et dans lesquelles la matière thermo-plastique chauffée est refoulé et
La figure 2 est une vue de détail, partiellement en coupe, du système de chauffage et de refoulement de la ma tière, la pompe étant ici combinée a un système à course variable.
La figure 3 est une coupe verticale rocher fissuré avec un forage ,un autre type d'appareil compre- nant un système de chauffage électrique étant utilisé.
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La figure 4 est une vue analogue dans le cas ou le chauffage électrique eat remplacé par le chauffage à la vapeur.
La figure 5 est une vue partielle en plan d'éléments de mut en béton ou autre, avec un appareil du type décrit disposé dans le joint, afin d'obturer le joint avec la matière thermo-plastique.
La figure 6 est une coupe verticale suivant la ligne 6-6 de la fig.5
La figure 7 est une vue analogue à la fig.6, montrant un appareil dans lequel le tube est combiné avec un bouchon fermant la partie supérieure du trou, et
La figure 9 représente en élévation latérale un autre type d'appareil, dans lequel la chaleur de la matiè- re sert elle-même à maintenir la matière qui s'élève dans le trou, à l'extérieur du tube, à la température voulue.
Dans l'appareil représenté aux figures 1 et 2, 1 désigne un réservoir d'alimentation contenant la matière
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d'obturation ther:no-pla3tique, ce réservoir étant chauffé par tous moyens appropriés (non représentés) de façon à maintenir la matière à l'état fluide ou fondu. La matière d'obturation sort de ce réservoir par un tube 2 et pénètre dans une chambre 3 qui est chauffée par tous moyen appro- priés, cornue par exemple au moyen de brûleurs à combustible liquide ou gazeux 4. Une pompe 5, servant à refouler la matière d'obturation dans les fissures à obturer, est dis- posée dans la chambre 3 et, comme cette chambre est remplie de matière thermo-plastique pendant l'opération, la pompe se trouvera entièrement immergée dans la matière chauffée.
Bien entendu, la pompe pourrait être chauffée de toute au- tre lagon appropriée. Cette pompe est entraînée par une sour- ce de force motrice quelconque, par l'intermédiaire d'une cou roie,6 et présente un tube d'admission 5a, muni d'une sou-
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pape de retenue 5b, s'ouvrant vers !'Intérieur, La pompe est reliée par le tube 50 à une canalisation d'alimentation
7, ce tube 5c étant muni d'une soupape de retenue 5d, s'ou- vrant vers l'extérieur.
Le long du tube 7 eat disposé un fil de chauffée électrique 9 relié au réseau 10 Une extrémité du fil 9 est fixée à un ressort à boudin 11 don ,l'extrémité ex- térieure est reliée à un support fixe 12. L'autre extrémité du fil traverse un Douchon isolant 13 auquel il est fixé et qui est porté par un organe tubulaire en forme de croix 14. Le ressort 11 sert à maintenir le fil 9 tendu et à éviter que ce dernier ne vienne au contact de la paroi intérieure du tube 7. Le réseau est également relié élec- triquement au tube 7 par un fil 15.
Le tuoe 16 pour l'introduction de la matière se dirige vers le bas depuis l'organe 14 auquel il est relié et pénètre dans un trou ou forage 17 préparé à l'avance, et communiquant avec les fissures 18 qui doivent être obtu- rées par la matière passant dans le tube. Ce dernier est constitué par plusieurs tronçons 19 dont les extrémités adjacentes sont reliées entre elles par des manchons 20; à l'intérieur de ces manchons, entre les extrémités adja- centes des tronçons de tube,sont disposés des organes iso- lants 23 servant à éviter les courts-circuits entre le fil de chauffage électrique 24 et les manchons 20. Les tronçons du tube 16 qui se trouvent au niveau des fissures 18 sont munis d'une série d'ouvertures 22 à travers lesquelles la matière peut passer pour aller du tube 16 audites fissures.
Le fil de chauffée 24 est relié a sa partie inférieure en
25 à un bouchon évité 21 qui assure la liaison électrique entre ce fil et le tube 16. et il s'étend vers le haut, son
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extrémité -supérieure traversant un isolateur 26 et étant re- liée à l'extrémité inférieure d'un ressort à boudin 27,dont la partie supérieure est fixée à un support rigide.
Le fil 24 traverse l'isolateur 26 à frottement doux, de façon que le ressort 27 tire le fil vera le haut et le maintienne tendu, Un fil 29 est relié à ses extrémités aux fils 24 et 9 de sorte que le courant traversant les fils 10, 9
29 et 24 dans l'ordre indiqué, atteindra le bouchon évidé
21 à l'extrémité inférieure du tube 16 et remontera vers le haut par ledit tube jusqu'à l'organe 14 pour revenir par le tube 5 et le fil 15 à la ligne.
Dans cette construc- tion, le courant électrique maintient les fils 9 et 24 à la température désirée, de sorte que la matière d'obturation chauffée dans la chambre 3 continuera d'être chauffée par les fils électriques pendant son parcours dans les tubes
7 et 16,
La partie perforée du tube 16 est enveloppée d'une bande de toile 16a, destinée à recouvrir les perforations et à ne laisser qu'une ouverture à la partie inférieure constituée par l'évidement du bouchon 21. Cette disposition est utilisée pour plusieurs raisons; tout d'abord elle sert à éviter l'introduction de sable, de boue, de petites pierre3, ou autres matières à l'intérieur du tube, après la mise en place de celui-ci et avant le commencement de l'o- pération.
Ces matières étrangères pourraient boucher le tube ou nuire au centrage du fil de chauffage 24 en provoquant un court-circuit. En second lieu l'enveloppe en toile ré- siste à une légère pression au moment de l'introduction de l'asphalte (environ 3,5 à 5 kilogs par cm2) et, lorsque la pompe est mise en route, elle oblige l'asphalte à remplir le tube jusqu'à son extrémité inférieure, jusqu'au moment on
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l'asphalte pénètre dans les crevasses ou fissures, de sor- te que le fil électrique est recouvert d'asphalte dès le début, ce qui le protège eontre l'électrolyse, la rouille ou toute autre corrosion. Une légère pression supplémen- taire provoque la rupture du tissu et permet à l'asphalte de s'écouler dans tous les espaces vides.
En troisième lieu, dans le cas où le procédé et l'appareil en question servent à obturer les Joints de dilatation dans des murs ou autres, la toile permet à l'opérateur de remplir le tube jusqu'au fond, et de remplir ensuite le joint de di- latation en remontant du fond vers le haut, en évitant ainsi la formation de poches d'air ou d'eau. On voit donc que
1'emploi de cette enveloppe en toile constitue une carac- téristique importantedans l'application pratique du procédé.
Une autre caractéristique importante de l'invention réside dans la construction de la pompe d'alimentation à course variable. Ce résultat est obtenu en pratiquant dans le volant 6b du vilebrequin qui est entrainé par la courroie 6, une rainure 6a, tangentielle ou radiale,la bielle de la pompe présente un ergot 6d,dont la position peut être réglée dans cette rainure de façon à faire va- rier la course de la pompe. Ce dispositif qui est repré- senté plus clairement à la figure 2, permet à l'opérateur d'obtenir sans changer de vitesse, soit un petit débit avec forte pression soit un grand débit à pression élevée..
On pourrait cependant utiliser une pompe rotative, dans quel cas le débit serait modifié au moyen d'un système de poulies ou d'engrenages qui modifierait la vitesse de la pompe, La nature même de la substance thermo-pl astique employée, par exemple l'asphalte, rend nécessaire cette variation de la pression et du débit. Au début de l'opé- ration, lorsque la canalisation est remplie de matière
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.;EV#-* - froide, il est nécessaire d'utiliser une forte pression et un faible débit afin de provoquer la mise en circulation de l'asphalte dès que la canalisation est chauffée.
Lorsque l'asphalte commence à s'écouler et que la pression tombe, on augmente la course de la pompe en réglant la position de l'argot 6b Lorsque l'opération est sur le point d'être terminée, on augmente la pression graduellement jusqu'à la valeur maximum limite et on la maintient à ce niveau en diminuant le débit par diminution de la course de la pompe. Un tel appareil permet d'obtenir avec une petite pompe à piston une course variant de zéro à 12 cm environ.
Un indicateur de pression est disposé à l'extrémité de sortie du tube 7. Dans ce but, l'organe 14 présente un joint métallique 14a destiné à être chauffé directement par la matière s'écoulant dans le tube. Le joint 14a porte un isolateur 13 et supporte également un petit tube vertical 16b, muni à son extrémité supérieure d'un indi- cateur de pression ou manomètre d'un type quelconque 16c.
Pendant le fonctionnement, l'extrémité inférieure du tube 16b est obturée par un bouchon en asphalte indiqué en 16d, et une petite boule en caoutchouc repose sur ce bouchon de façon à le maintenir hors de contact de la colonne d'hui- le de goudron ou autre qui remplit le tube 16b.
On a constaté expérimentalement qu'il est important de surveiller de très près la pression exercée à chaque Instant sur l'asphalte, résultat qu'il est difficile d'ob- tenir sana précautions spéciales. L'asphalte peut en effet remonter dans le manomètre, s'y solidainer et fausser les indications. Pour obvier à cet inconvénient, le manomètre est monté à l'extrémité du tube vertical 16b.
Comme l'extré- mité inférieure de ce tube, qui contient le bouchon durci
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d'asphalte, est directement reliée au raccord 14a l'as- phalte chaud parcourant la canalisation provoquera la fusion de ce bouchon, et, comme l'huile de goudron me peut pas se mélanger à l'asphalte, la pression se trouvera transmise à l'indicateur. Etant donné que ce dernier est séparé des canalisations chaudes par le tube 16b et la colonne d'huile, il reste froid et peut être utilisé pendant une longue période de tempe sans s'engorger.
Dans le mode de réalisation de l'invention représen- té a la fig. 3, le tube d'alimentation à l'Intérieur du forage est supprimé et est remplacé par une douille 50, disposée à la partie supérieure du trou et destinée à recevoir l'asphalte chaud refoulé par la pompe 52 à tra- vers le tube 51 Dans cette construction, un bouchon amovible 53 en matière isolante peut être Inséré à l'ex- trémité de-la douille 50, le fil recourbé en forme de boucle 54 étant suspendu dans le trou au moyen de ce bou- chon. Les fils de chauffage 55 formant la boucle sont maintenus écartés au moyen d'entretoises 56 et sont reliés entre eux à leur extrémité Inférieure comme Indiqué en 57.
On peut donner à ces fila une rigidité suffisante par tous moyens appropriés et par exemple, comme représenté, au moyen d'un poids 58 attaché à l'extrémité inférieure de ces fils. pendant le fonctionnement de cet appareil, les fils sont reliés à une source appropriée de courant électrique servant à les chauffer et l'asphalte chaud ou matière analogue, amené par le tube 51 aéra maintenu à la température voulue par des fils pendant son parcours dans le trou et son introduction dans les fissures 59,
Dans le mode de réalisation représenté à la figure
4, le fil de chauffage est remplacé par un tube de vapeur recourbé 60, le reste de l'appareil étant semblable à celui décrit précédemment à la flg,3,
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Aux figures 5 et 6,
l'appareil de la figure 3 est suppose utilisé pour l'obturation d'un joint de dilata- tion ou autre 61, dans un barrage du digue. Dans ce but, les faces adjacentes des parties du mur, barrage, ou autre, peuvent être creusées avant la construction du mur, ou un trou 62 peut être foré après sa construction, de façon à permettre l'introduction d'un système de chauffage 63.
L'asphalte chaud refoulé dans ce trou par le tube 64- et maintenu chaud pendant son passage dans le trou, pénétrera dans le joint de dilatation 61 pour obturer ce dernier.Bien entendu, le même procédé et le même appareil peuvent être utilisés pour chaque joint de dilatation du mur ou autre.
Dans la variante de réalisation de la fig.7, on uti- lise un appareil semblable à celui de la Fig.l. pour 1'ob turation du joint de dilatation dans un mur ou autre , mais, au lieu de laisser l'extrémité supérieure du trou ouverte cornue dans le cas de la fig. 1 un joint 65 est interposé entre la paroi du trou et celle du tube d'amenée au voisinage de la partie supérieure. Au-dessus de ce joint est disposé un Douchon 66 en ciment. Un tube 67 servant à l'échappement de l'air traverse le joint et le bouchon.
Apres avoir obturé le joint, les parties désignées par 65,66,67 et 68 sont laissées dans le trou ainsi que le fil de chauffage 69 et le tube perforé. Dans ce but, on enlève le trongon supérieur de tube et on coupe le fil. Ensuite l'extrémité supérieure du tuoe et le fil de chauffage sont noyés dans un bouchon d'asphalte 70, l'asphalte étant versé à chaud sur ceux-ci et servant à protéger le fil. Un oouchon en ciment 71 peut être disposé à la partie supérieure du trou pour terminer l'opération.
Si par la suite il devient nécessaire de refouler dans le trou de nouvelles quantités de
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@ matière thermo-plastique pour obturer lesjoints, on en- lève le bouchon en ciment et le bouchon en asphalte et on relie l'extrémité supérieure du tube et le fil aux parties de l'appareil qui se trouvent au-dessus du trou..' L'opéra- tion est recommencée, ce qui permet une réfection du joint.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, on a constaté que dans certains cas, lorsqu'on désire,obturer des fissures au moyen de forages peu profonds, par exemple de 2m50 à
3 mètres environ, cecipeut être réalisé sans s'utiliser un tube spécial chauffé ou autre organe de chauffage à condition d'opérer d'une certaine fagon, Pour obtenir ce résultat d'une manière satisfaisante, un tube court 80 (fig.8) d'environ 2 cm. de diamètre par exemple est dis- posé dans un trou de 4 cm. de diamètre environ, ce tube s'étendant jusqu'auprès du fond du trou. On a constaté qu'il est absolument nécessaire que le tube atteigne le fond du trou pour que ce tube agisse lui-même pour chauf- fer la matière.
Si dans ces conditions on refoule très rapidement de l'asphalte chaud cet asphalte s'écoule jus- qu'à l'extrémité du tube et remonte dans le forage 81 jusqu'aux fissures 82 qui peuvent exister.
Le fait de prolonger le tube jusqu'au fond du trou constitue un point important. Si ce tube ne débouchait qu'immédiatement à la partie supérieure du trou, l'asphalte pourrait ne s'écouler dans celui-ci que squ'à une pro- fondeur dépassant légèrement la première fissure et se solidifierait en cet endroit, son écoulement consécutif après avoir remplila première fissure étant rendu impos- Bible; au contraire, lorsque le tube descend jusqu'au fond du trou, le tube est maintenu chauffé aussi longtemps qu'il se produit un écoulement d'asphalte chaud, et il maintient par sutie la matière à l'état fluide de facon à égaliser la
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la pression depuis le haut jusqu'en bas' du trou ;
il en résulte que, lorsqu'une fissure est remplie, la pression peut agir à l'extérieur du tube jusqu'à la fissure suivante, jusque ce que toutes les fissures soient obturées.Le tube est cimenté dans le trou à la partie supérieure et un bouchon peut être disposé à la fin de l'opération.
REVENDICATIONS.
1. Un procédé d'obturation de fleures, crevasses, lézardes, joints,etc .. dans le rocher, la pierre, la maçonnerie, ou autre, caractérisé en ce qu'un canal ou fo- rage traverse le rocher ou autre et débouche dans ici fis- sure, jcint, etc..,une matière thermo-plastique chauffée, par exemple de l'asphalte, étant refoulée par ledit canal dans la fleure ou joint, l'intérieur du canal étant chauffé pour maintenir la fluidité de la matière et permet- tre sa pénétration dans la fissure ou joint.
2. Un procédé suivant 1 , caractérisé en ce que l'ouverture supérieure du trou est bouchée, de la chaleur étant produite à l'intérieur dudit canal.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.