Procédé et appareil pour Pobturation des fissures dans le rocher; la pierre, la maçonnerie, etc. La présente invention est relative à un procédé et un appareil pour l'obturation de fissures, de crevasses, lézardes, joints, etc. dans le rocher, la. pierre, la maçonnerie, etc.
Suivant un procédé antérieur pour l'obtura tion de fissures ou de crevasses dans le ro cher, maçonnerie, etc., on refoule sous pres sion ;dans un trou communiquant avec. la. ,cre vasse à remplir et -à boucher une matière fon due, comme par exemple de l'asphalte, du goudron ou du soufre, cette matière étant maintenue chaude jusqu'à ce qu'elle pénètre dans les interstices qui sont en tommunica- tion avec le trou.
Le proéédé suivant l'invention consiste en ce qu'on perce dans la matière ayant ces dé fectuosités un canal débouchant dans les ou vertures à boucher, une matièTe obturante fusible à 1-a chaleur étant introduite ensuite par ledit canal @dans l'ouverture, cette matière étant maintenue à l'état chaud pendant sa pénétration dans les ouvertures à boucher.
L'appareil pour la mise en oeuvre du pro cédé suivant l'invention .comporte des moyens conducteurs pour oonduire la matière obtu- rante fondue au canal, des moyens par les quels l'intérieur du canal est maintenu chaud, et un dispositif pour refouler la matière ob- turante id:ans .les ouvertures.
La matière fusible peut être amenée à une température et avec un débit tels que la chaleur apportée par .la matière dans le ca nal soit suffisante pour empêcher la matière fusible -de se solidifier avant d'avoir atteint les ouvertures à boucher.
Pour fermer .les perforations, on emploie de préférence une toile qui enveloppe ou recouvre le tube, 1a partie inférieure du tube étant alors seule ouverte. Cette enveloppe empêche le sable, la boue, les petites pierres ou autres matiè res, de pénétrer dans le tube après que ce dernier a été mis en place et avant le début de l'opération .d'obturation.
En outre, la toile de ,l'enveloppe peut être choisie ode façon à résister à .la faible pression calrespondant à l'introduction de l'asphalte (environ<B>3,5</B> à 5 kg par cm'), d e 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 remplir les ouvertures.
Le chauffage de ,la matière peut être ob tenu au moyen d'un fil électrique de chauf fage disposé .dans le tube; dans ce cas le fil se trouve recouvert d'asphalte au début @ & e l'opération, ce qui évite l'électrolyse, la. rouille ou la corrosion.
De préférence, ,ledit appareil est muni d'un indicateur de pression spécial destiné à remplacer le manomètre ordinaire utilisé jus qu'à ce jour. Il est indispensable de surveil ler -de très près les variations de pression exercées sur l'asphalte à tout instant, au cours de d'opération; ceci n'.est pas toutefois facilement réalisable si certaines précautions ne sont pas prises. On a constaté en pratique que l'asphalte peut pénétrer dans le mano mètre, s'y solidifier et donner par suite de fausses indications.
Si le manomètre ou in dicateur de pression est chauffé de façon à ramollir l'asphalte durci, la chaleur peut dé tériorer les joints ou soudures de l'appareil et le .rendre inapte à un emploi ultérieur. Des moyens spéciaux peuvent être prévus pour remédier à cet inconvénient.
Comme .dispositif pour refouler la ma tière fusible .dans le canal, on emploie de préférence une pompe munie d'un dispositif de réglage :de la course permettant à l'opéra teur, sans modifier la, vitesse, d'obtenir un faible débit à forte pression ou un grand dé bit à faible pression.
La nature du mouve ment de l'asphalte rend cette condition essei,- tielle. Au départ, avec une tuyauterie rem plie et froide, il faut employer une forte pression -et un très faible idébit de façon à provoquer l'écoulement de l'a.aphalte dès que la tuyauterie est chauffée. Lorsque l'asphalte se ramollit et s'écoule, la pression tombe et la course de la pompe doit augmenter.
Au mo ment où l'opération se termine, la pression monte graduellement jusqu'à, la limite maxi- mur désirée et on la, maintient à cette valeur en faisant dé=croître le débit par diminution de la course de la pompe.
Suivant une autre variante de réalisa tion du procédé, on peut placer un bouchon ou obturateur à la partie supérieure @au ca nal, on peut frime passer à travers le bouchon un élément de chauffage, comme par exem ple un fil,de chauffage électrique ou un tube de vapeur, ,la matière fondue étant alors re foulée dans le trou :à. travers .le bouchon et étant maintenue à la température voulue à l'intérieur du trou grâce au dispositif de chauffage électrique ou au tube de vapeur.
Cet appareil et ce procédé sont particulière ment utilisables pour l'obturation de joint dans des murs en .béton ou autres.
On a. constaté en pratique que, pour 1c remplissage :de fissures situées à une faible distance seulement au-dessous du sol, les trous peuvent être facilement remplis sans avoir à chauffer spécialement le tube à tra vers lequel la, matière fusible, par exemple de l'asphalte, est refoulée.
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'échap pant à la partie inférieure du tube, elle trouvera son .chemin en remontant le long -du tube pour venir obturer les fissures; la ma tière chaude, en s'écoulant dans le tube, pro voquera un chauffage suffisant de la paroi extérieure -du tube pour maintenir la fluidité de la matière remontant,dans le trou autour du tube.
Des formes d'exécution de l'objet de l'in vention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans 'lequel: La fig. 1 est une vue latérale, partielle ment en coupe, d'une première foizne d'exé cution de l'appareil; La fig. 2 est une vue de détail, partielle- ment en coupe, du dispositif de chauffage et de refoulement de la matière;
La fig. 8 montre en coupe verticale par tielle une seconde forme @d'exécution de l'ap- pareil comportant un dispositif de chauffage électrique; La fig. 4 montre une vue analogue,d'une troisième forme -d'exécution avec un disposi tif de .chauffage à la vapeur; La fig. 5 est une vue partielle en plan d'éléments ide mur en béton ou autre, avec un appareil disposé dans le joint, afin d'obturer le joint ove la matière fusible;
La fig. 6 est une coupe verticale suivant la. ligne P6-6 de la fig. 5; La fig. 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 fig. 8 représente en élévation latérale partielle une autre forme d'exécution de l'appareil,
@dans laquelle la chaleur de la ma- tière.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 fig. 1 et 9, 1 désigne un réservoir d'alimentation cou tenant la, matière d'obturation fusible, ce ré servoir étant chauffé par tous moyens appro priés (non représentés) de façon à maintenir la matière<B>à</B> l'état fluide ou fondu. La, ma tière d'obturation sort de ce réservoir par un tube 2 et pénètre dans une chambre 3 qui est chauffée 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 disposée dans la cham bre 3 et, comme cette chambre est remplie ide matière fondue pendant l'opération, la pompe se trouvera entièrement immergée .dans la matière chauffée. Cette pompe est entrainée par une source -de force motrice, par l'inter médiaire d'une courroie 6, et présente un tube d'admission 511, muni d'une soupape de retenue 5b, s'ouvrant vers l'intérieur. La.
pompe est reliée par le tube 5c à une e.a,nali- sation d'alimen!tation 7, ce tube 5c étant muni d'une soupape de retenue 5d, s'ouvrant vers l'extérieur.
Le long idu tube 7 est disposé un fil de chauffage électrique 9 relié au réseau 10. Une extrémité du fil 9 est fixée à un ressort à boudin 1l dont l'extrémité extérieure est reliée à un support fixe 12. L'autre extré mité @du fil traverse un bouchon isolant 13 auquel il est fixé et qui est porté par un or gane tubulaire en forme de croix 14. Le res sort 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 électriquement au tube 7 par un fil 15.
Le tube 16 pour l'introduction de .la ma tière se dirige vers le bas depuis l'organe 1.4 auquel il est relié et pénètre dans un canal ou forage 17 préparé à l'avance -et, -communi quant avec les fissures 18 qui doivent être obturées par la matière passant dans le tube.
Ce dernier est constitué par plusieurs tron çons 19, dont les extrémités adjacentes sont reliées entre elles par des manchons 20; à l'intérieur .de ces manchons, entre les extré mités adja.c-entes des tronçons de tube, sont disposés des organes isolants 23 servant à éviter les courts-circuits entre le fil de chauf fage électrique \34 et les manchons 20.
Les tronçons -du tube 16 qui .se trouvent au ni veau des fissures 1,8 sont munis d'une série d'ouvertures 2.2 à travers lesquelles la ma tière peut passer pour aller du tube <B>A</B> aux- dites fissures. Le fil de chauffage 24 est re lié ià sa partie inférieure en 2,5 à un bouchon évidé 21 .qui .assure la liaison électrique entre ce fil et le tube 16, et il -s'étend vers le haut, son extrémité supérieure traversant un isola teur 26 et étant reliée à l'extrémité inférieure d'un ressort à boudin 27, dont la partie supé rieure 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 vers le haut et le maintienne tendu. Un fil 29 est relié à sesextrémités aux fils 24 et 9 ide sorte que le courant traversant les. fils 10, 9, 29 et 24 idans l'ordre indiqué, atteindra le bouchon évidé 21 @à l'extrémité inférieure du tube 16 et remontera vers le haut par ledit tube jus qu'à l'organe 14 pour revenir par le tube 7 et le fil 15 à. la ligne.
Dans cette construction, le cou .rant électrique maintient les fils 9 et 24 à ;la, température désirée, de sorte que la ma.- tière d'obturation chauffée clans la chambre 3 continuera d'être chauffée par les fils élec triques pendant son pamcours dans les tubes 7 et 16.
La partie perforée @du tube 16 est enve loppée d'une bande de toile 16a, destinée à recouvrir les perforations et à ne laisser qu'une ouverture à la partie inférieure cons tituée par l'évidement du bouchon 21. Cette disposition est utilisée pour plusieurs rai sons; tout d'abord elle sert à éviter l'intro duction de sable, de boue, :de petites pierres, ou autres matières à l'intérieur du tube, après la mise en place ode celui-ci et avant .le com- mencement,de l'opération. Ces matières étran gères pourraient boucher Se tube ou nuire au centrage du fil<B>de</B> chauffage 24 en provo quant un court-circuit.
En second lieu l'en veloppe en toile résiste à une légère pression nu moment (le l'introduction de l'asphalte (environ 3,5 à 5<B>kg</B> par eni'), et, lorsque la, pompe est mise en route, elle oblige l'asphalte à remplir le tube jusqu'à son extrémité infé rieure, jusqu'au moment où l'asphalte pénè tre dans les crevasses ou fissures, de sorte que le fil électrique est recouvert d'asphalte :dès le début, .ce qui le protège contre l'élec trolyse, la rouille ou toute autre corrosion.
-Une .légère pression supplémentaire provoque la rupture du tissu et permet à l'asphalte de s'écouler dons tous les espaces vides. Un troi sième lieu, dans le cas où le procédé et l'ap pareil en question servent à obturer les joints de dilatation dans des murs ou autres, la toile permet à l'opérateur de remplir le tube jus qu'au fond, et de remplir ensuite le joint de dilatation en remontant du fond vers .le haut, en évitant ainsi la formation de poches d'air ou d'eau. On voit donc .l'importance .de l'em ploi de cette enveloppe en toile.
En ce qui concerne la pompe d'aliment:a- tion à course variable, -elle comporte dans le volant 6b, du vilebrequin qui est entraîné par la courroie 6, une rainure spirale 6a, la. bielle de la pompe présente un ergot 6d, dont la position peut être réglée dans cette rainure de façon rà faire varier la course de la pompe. Ce dispositif qui est représenté plus claire- ment à la fi,. 2, permet à .l'opérateur d'ob tenir sans :changer .de vitesse, soit un petit débit avec forte pression, soit un grand débit à pression élevée.
On pourrait cependant uti liser une pompe rotative, dans quel cas le V- bit serait modifié au moyen d'un renvoi à poulies ou d'engrenage (lui modifierait la vi tesse de la pompe. La nature même de la matière fusible employée, par exemple l'a- phalte, -rend nécessaire cette variation de la pression et du .débit.
Au début de l'opération, lorsque la canalisation est remplie de matière 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'a.s- pha.lte commence à s'écouler et que la pres sion tombe, on augmente la course de la pompe en réglant 1a position de l'ergot 6b. Lorsque l'opération est sur le point d'être terminée, on augmente la pression graduelle- ment 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 in.die-ateur de pression est disposé à l'extrémité de sortie du tube 7. Dans ce but, l'organe 14 porte un joint métallique l4a, destiné à être chauffé par la matière s'.écou- lant -dans le tube. Le joint i -la porte un iso lateur 13 et supporte également un petit tube vertical 16b, muni à. son extrémité supérieure d'un indicateur de pression ou manomètre 160.
Pendant .le fonctionnement, l'extrémité inférieure -du tube 1!6b est obturée par un bouchon en asphalte indiqué en 16d, et une petite boule en caoutchouc repose sur ce bou chon @tle façon à le maintenir hors de contact de la, colonne d'huile 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'a.s- phailte, résultat qu'il est difficile d'obtenir sans précautions spéciales. L'asphalte peut en effet remonter dans le manomètre, s'y so- lidifie,r et fausser les indications. Pour ob vier à cet inconvénient, le manomètre est monté à l'extrémité du tube vertical 16b.
Comme l'extrémité inférieure :de ce tube, qui contient le bouchon durci d'asphalte, est di rectement reliée au raccord 14a, l'asphalte chaud parcourant la canalisation provoquera la fusion -de ce bouchon, et la pression se trouvera transmise à l'indicateur.
Etant donné que ce dernier est séparé -des canalisa tions chaudes par le tube 16b et la colonne d'huile, il reste froid! -et peut être utilisé pen dant une longue période de temps sans s'en gorger.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. -3, le tube d'a=limentation 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 travers le tube 51. Dans cette construction, un bou chon amovible 53 en matière isolante est in séré à l'extrémité de la douille 50, le fil 5@ recourbé en forme ;de boucle étant .suspendu dans le trou au moyen @de ce bouchon.
Les fils ;de chauffage 55 formant la boucle sont maintenus écartés au moyen d'entretoises 56 et sont reliés entre eux à leur extrémité infé rieure comme indiqué en 57. Un poids 58 est attaché à. l'extrémité inférieure de ces fils, pour leur donner une rigidité suffisante.
Pen dant le fonctionnement de cet appareil, les fils sont reliés à une source de courant élec trique ;servant à les chauffer et l'asphalte chaud ou matière analogue, amené par le tube 51, sera. maintenu à. la. température vou lue par le fil 55 pendant son parcours dans le -brou et son introduction dans les fissu res 59.
Dans la forme d'exécution représentée à la fit. 4, le fil de chauffage est remplacé par un tube de vapeur recourbé 60, le reste de l'appa=reil étant semblable à celui décrit précédemment ià la fig. .3.
Aux fig. 5 et 6, l'appareil .de la fin,. 3 est supposé utilisé poux l'obturation d'un joint de dilatation ou autre 61, dans un barrage ou ;
digue. Dans ce but, le canal 62 peut être ménagé dans les faces adjacentes des parties du mur, barrage, ou autre, pendant la cons- truction du mur, ou un trou 62 peut être foré après sa construction, de façon à permettre ,l'introduction d'un dispositif 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 appa reil peuvent être utilisés pour chaque joint de dilatation du mur ou autre.
Dans la forme d'exécution représentée à. la fige. 7, on utilise un appareil semblable à celui de la fig. 1 pour l'obturation de joints ide dilatation dans un mur ou autre, mais, au lieu de laisser l'extrémité supérieure,du trou ouverte comme ,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 bouchon 66 en ciment. Un tube 67 servant à l'échappement de l'air traverae le joint et le bouchon. Après 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 tronçon supérieur de tube et on coupe le fil. Ensuite l'extrémité supé rieure du tube et le fil de chauffage sont noyés dans un bouchon d'asphalte 70, l'as phalte étant versé à, chaud sur ceux-ci et ser vant à protéger le fil.
Un bouchon 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 matière fusi ble pour obturer ;les joints, on enlève le bou chon 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'opération est recom niencée, ce qui permet une .réfection du joint.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, on a cons taté que dans certains cas, lorsqu'on désire obturer .les fissures au moyen de forages peu profonds, paT exemple de 2,50 à 3 mètres en viron, ceci peut être réalisé sans utiliser un tube spécial chauffé ou autre organe de chauffage, à condition d'opérer d'une cer- taine façon. Pour obtenir ce résultat iYune manière satisfaisante, un tube relativement court 80 (fig. 8) !d'environ 2 cm de :
diamètre par exemple est disposé dans un trou de 4 rm de diamètre environ, ce tube s'étendant jus qu'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 chauffer la matière. Si id'ans ces conditions on refoule très :rapidement de l'as phalte chaud, cet asphalte s'écoule jusqu'à l'extrémité du tube et remonte .dans le fo rage $1 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 jus qu'à une profondeur dépassant légèrement la première fissure et se solidifierait en cet en droit, son écoulement consécutif après avoir rempli la première fissure étant rendu im possible;
au contraire, lorsque le tube des cend jusqu'au fond -du trou, le tube est main tenu chauffé aussi longtemps qu'il se pro duit un :écoulement -d'asphalte chaud, et il maintient par suite la matière à l'état flunde de façon à égaliser la pression depuis le haut jusqu'en bas @du trou; 11 en résulte que, lors qu'une fissure est :remplie, la pression peut agir à l'extérieur du tube jusqu'à la fissure suivante, jusqu'à. 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'opkation.