Procédé et dispositif de mise en oeuvre d'un matériau de construction dans un milieu liquide

Abstract

 On utilise un élément linéaire continu sous forme de piège fibreux fin, délivré de façon continue par un éjecteur (11) placé dans une atmosphère gazeuse réalisée dans une cloche (8) ouverte vers le bas, plongée dans le milieu liquide et dont l'ouverture est à une faible distance du lieu de dépôt du matériau de construction, on injecte dans le piège fibreux fin, alors qu'il se trouve dans l'atmosphère gazeuse, une suspension liquide contenant lesdites particules solides, et on dépose le piège fibreux fin chargé desdites particules sur le lieu de dépôt (1).
L'éjecteur (11) fait partie d'un dispositif (12) d'éclatement de cAble textile (17).
Le dispositif est relié à un ponton flottant (3).

Description

[0001] Procédé et dispositif de mise en oeuvre d'un matériau de construction dans un milieu liquide.

[0002] L'invention concenne la mise en oeuvre dans un milieu liquide d'un matériau de construction comprenant un ensemble de particules solides de forme ramassée renforcée par au moins un élément linéaire continu.

[0003] On connait par le document EP-B-0017548 au nom du Demandeur un exemple de matériau du type précité. Ce document décrit un matériau et des moyens de mise en oeuvre de ce matériau plus spécialement destinés à des applications terrestres, telles que les remblais ou analogue.

[0004] La présente invention a pour but de proposer un procédé de mise en oeuvre plus spécialement destiné è des applications en milieu liquide, notamment en milieu marin.

[0005] Selon le procédé de l'invention, on utilise un élément linéaire continu sous forme de piège fibreux fin, délivré de façon continue par un éjecteur placé dans une atmosphère gazeuse réalisée dans une cloche ouverte vers le bas, plongée dans le milieu liquide et dont l'ouverture est à une faible distance du lieu de dépôt du matériau de construction, on injecte dans le piège fibreux fin, alors qu'il se trouve dans l'atmosphère gazeuse, une suspension liquide contenant lesdites particules solides, et on dépose le piège fibreux fin chargé desdites particules sur le lieu de dépôt.

[0006] La suspension liquide est avantageusement constituée de sables de dragage, de boues, etc. qui peuvent être recueillis sur place. Le piège fibreux assure le confinement des matériaux contenus dans la suspension et en évite la dispersion.

[0007] La fabrication sous atmosphère gazeuse permet de réaliser le confinement sans création de turbulences perturbatrices qui pourraient entraîner les matières en suspension et détruire le piège fibreux.

[0008] Il est particulièrement avantageux que le piège fibreux fin soit constitué par un câble textile éclaté.

[0009] Pour cela, on utilise un câble textile (i.e. un assemblage, sans torsion ni entrecroisement notable, d'un grand nombre de filaments, c'est-à-dire de fibres textiles de très grande longueur dites continues) dont on provoque l'éclatement pour en désolidariser les éléments constitutifs et obtenir ainsi des filaments élémentaires sensiblement parallèles et continus. L'utilisation d'un câble textile s'avère beaucoup plus commode que celle d'un grand nombre de bobines. Toutefois, le conditionnement le plus courant est celui connu sous le nom de câble "bambané" c'est-à-dire déposé en formant des sortes de boucles dans un conteneur.

[0010] On entraîne le câble dans un conduit de guidage avec un fluide gazeux sous pression et on détend brutalement le fluide gazeux par une brusque augmentation de la section du conduit de guidage.

[0011] On procède à un prééclatement du câble au moyen d'un courant de retour axial du fluide gazeux d'entraînement.

[0012] L'invention propose aussi un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif comporte une cloche ouverte vers le bas, pouvant être maintenue sous pression d'un gaz, et dont l'ouverture est destinée à se trouver à une faible distance du lieu de dépôt du matériau de construction, au moins un éjecteur dont l'orifice d'éjection, débouchant dans l'atmosphère gazeuse de la cloche, est destiné à éjecter un élément linéaire continu sous forme de piège fibreux fin, au moins un injecteur entourant l'orifice d'éjection d'un éjecteur et destiné à injecter une suspension liquide contenant des particules solides dans ledit piège fibreux fin.

[0013] Avantageusement, l'éjecteur fait partie d'un dispositif d'éclatement de câble textile, comprenant un conduit de guidage du câble comportant une partie d'entrainement et une partie d'éclatement, la partie d'entraînement comportant des moyens d'injection d'un fluide gazeux sous pression disposés de manière à entraîner le câble dans le conduit de guidage la partie d'éclatement étant située en aval de la partie d'entraînement et présentant par rapport à celle-ci une brusque augmentation de section.

[0014] Avantageusement, le dispositif est relié à un ponton flottant.

[0015] Avantageusement, le dispositif d'éclatement est relié à une réserve de câble textile située sur le ponton, et il est prévu une gaine de protection du câble textile.

[0016] Avantageusement, l'injecteur est relié à un système de . pompage de fond marin.

[0017] Avantageusement, l'injecteur comporte une chambre annulaire entourant l'éjecteur et pourvue d'ailettes diamétrales.

[0018] Avantageusement, il est prévu un déflecteur pour rabattre la suspension liquide injectée sur le piège fibreux fin.

[0019] Avantageusement, la cloche comporte des orifices d'échappement contrôlé de l'atmosphère gazeuse.

[0020] L'invention s'applique notamment à la construction de remblais sous marins et d'fles artificielles : elle permet d'obtenir des talus très inclinés qui réduisent considérablement le volume total de matériau à mettre en oeuvre.

[0021] L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre d'un exemple de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement une installation de mise en oeuvre du matériau de construction sur une surface recouverte par les eaux. Les différents éléments sont à l'évidence hors d'échelle pour les besoins de la représentation graphique.

- la figure 2 représente, en coupe longitudinale, un dispositif d'éclatement du câble textile.

[0022] On y voit le fond 1, recouvert d'eau 2 à la surface de laquelle flotte un ponton 3 au moyen d'équipements de flottaison 4 connus. Le ponton comporte un manchon vertical 5 solidement fixé dans lequel peut coulisser un mât 6 qui plonge dans l'eau et supporte le dispositif de mise en oeuvre proprement dit 7. Des moyens non représentés permettent de modifier et régler l'enfoncement du mât 6 de manière que le dispositif 7 soit à bonne hauteur par rapport au fond 1.

[0023] Le dispositif 7 comporte une cloche cylindrique 8 ouverte vers le bas. Dans sa paroi supérieure, débouche en y faisant saillie, un élément cylindrique 9 également ouvert vers le bas.

[0024] L'élément cylindrique 9 comporte une chambre annulaire 10 entourant la chambre d'éclatement 11 d'un dispositif 12 d'éclatement de câble textile. L'éjecteur 12 comporte un conduit central 13 de défilement du câble textile (non représenté). Le conduit 13 comporte une section amont 13a, située avant l'injection de fluide gazeux et une section aval 13b, située après l'injection de fluide gazeux.

[0025] L'injection de gaz se fait par une couronne tronconique 34 alimentée en gaz par une chambre annulaire 35 dans laquelle débouche un raccord 14 relié, via le manomètre 15, à une source de gaz comprimé (air comprimé par le compresseur 16, par exemple à 7 bars). Des ailettes radiales 37, placées longitudinalement dans la chambre annulaire 35, interdisent des mouvements tourbillonnaires du flux de gaz et lui donnent une direction longitudinale stable.

[0026] Les gaz débouchent donc obliquement sur le canal central 13. La majeure partie des gaz injectés sert à tracter dans le sens de la flèche 38, par frottement direct d'une part et par effet de vide d'autre part, le câble présent dans le canal central 13. Pour tenir compte du débit gazeux, la section aval 13b du canal est légèrement plus large que la section amont 13a. Par exemple, leurs diamètres respectifs peuvent être de 5 et 4mm, pour un câble de 2 à 3mm.

[0027] Le câble tracté parcourt la section aval 13b du canal et débouche dans la chambre d'éclatement 11 qui se caractérise par un très brusque élargissement de la section (70 mm de diamètre dans l'exemple numérique précité). Les gaz comprimés mêlés au câble tracté se détendent alors brutalement, en entrainant l'éclatement du câble qui se présente alors sous forme d'une masse touffue de filaments (toujours continus) occupant l'espace de la chambre 11.

[0028] Compte-tenu du débit D (en m³/s) du compresseur alimentant la chambre annulaire 5, on a calculé que le dimensionnement respectif des divers éléments satisfait de préférence aux critères suivants, en appelant S et a les sections respectives de la chambre 2 et de la section 3b et d la section du câble :

[0029] La chambre 11 peut avoir une section circulaire, elliptique, rectangulaire ou autre.

[0030] Pour le conditionnement, il a été nécessaire de légèrement humidifier le câble 17 afin de lui donner la cohésion nécessaire. On assure le séchage de ce câble et son prééclatement dans la section amont 13a de l'éjecteur, grâce à un courant de retour axial qui se produit automatiquement au niveau de la couronne d'injection 34.

[0031] Le câble textile 17 est amené à l'entrée du dispositif 12 en étant protégé par une gaine étanche 18, reliée par une potence 19 au mât 6 de manière à se déplacer avec lui. Le câble 17 provient d'une réserve 20 de câble conditionné en conteneur, via un système 21 de régulation du débit du câble. La réserve 20 est disposée sur le ponton, à l'abri de l'eau 2.

[0032] La chambre annulaire 10 entourant la chambre d'éclatement 11 comporte des ailettes 22 diamétrales destinées à transformer en mouvement longitudinal le mouvement plus ou moins tourbillonnaire de la suspension liquide injectée dans la chambre 10 par une entrée 23, reliée à une pompe non représentée. Un déflecteur conique 24 resserre la sortie inférieure de la chambre annulaire 10 le long de la sortie de la chambre d'éclatement 11.

[0033] Des sorties d'air réglables 25 sont prévues à la partie supérieure de la cloche 8, au niveau de la couronne cylindrique entourant la sortie de l'élément 9, de manière à limiter la surpression régnant à l'intérieur de la cloche.

[0034] Le fonctionnement du dispositif est le suivant.

[0035] Le dispositif 7 est réglé à une hauteur telle que le bas de la cloche 8 soit à quelques centimètres du fond 1 à recouvrir.

[0036] L'air comprimé par le compresseur 16 sert d'une part à tracter et à faire éclater le câble 17 dans le dispositif d'éclatement 12, et à alimenter la cloche 8 en air comprimé. La cloche 8 est donc remplie d'air, sauf à sa partie inférieure où l'eau a monté d'un petite hauteur (une vingtaine de centimètres).

[0037] Le raccord 23 est alimenté en suspension liquide contenant des particules solides, par exemple du sable de dragage en suspension directement pompé sur le fond 1.

[0038] Cette suspension solide est amenée par les déflecteurs 24 au contact du câble éclaté sortant de la chambre 11. Il importe de régler la vitesse longitudinale de la suspension à une valeur inférieure à la vitesse de sortie du câble éclaté, de manière à ne pas entraîner un effet de traction sur celui-ci qui tende à resserrer les espaces entre filaments individuels et donc à réduire la capacité de piégeage du câble éclaté.

[0039] Le câble éclaté, chargé par la suspension aqueuse, ou du moins par les particules de celle-ci, traverse la cloche 8 et la petite épaisseur d'eau avant de se déposer sur le fond.

[0040] Au fur et à mesure de la progression du matériau déposé sur le fond, le dispositif 7 est déplacé verticalement et/ou latéralement pour en poursuivre la mise en oeuvre.

[0041] Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées au dispositif ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention.

[0042] C'est ainsi que la cloche peut avoir des moyens de support autonomes, que le dispositif d'éclatement de câble peut être remplacé pour un autre dispositif fournissant un piège fibreux, par exemple à partir d'un ensemble de bobines de filaments individuels, bieh que cela soit moins pratique. On peut placer dans une même cloche plusieurs éjecteurs de piège fibreux fins entourés chacun de leur propre injecteur de suspension liquide.

Revendications

1. Procédé de mise en oeuvre dans un milieu liquide d'un matériau de construction comprenant un ensemble de particules solides de forme ramassée renforcé par au moins un élément linéaire continu, caractérisé en ce qu'on utilise un élément linéaire continu sous forme de piège fibreux fin, délivré de façon continue par un éjecteur placé dans une atmosphère gazeuse . réalisée dans une cloche (8) ouverte vers le bas, plongée dans le milieu liquide et dont l'ouverture est à une faible distance du lieu de dépôt du matériau de construction, on injecte dans le piège fibreux fin, alors qu'il se trouve dans l'atmosphère gazeuse, une suspension liquide contenant lesdites particules solides, et on dépose le piège fibreux fin chargé desdites particules sur le lieu de dépôt.

2. Dispositif de mise en oeuvre dans un procédé de mise en oeuvre dans un milieu liquide d'un matériau de construction comprenant un ensemble de particules solides de forme ramassée renforcé par au moins un élément linéaire continu, caractérisé en ce qu'il comporte une cloche (8) ouverte vers le bas, pouvant être maintenue sous pression d'un gaz, et dont l'ouverture est destinée à se trouver à une faible distance du lieu de dépôt du matériau de construction, au moins un éjecteur (11) dont l'orifice d'éjection, débouchant dans l'atmosphère gazeuse de la cloche (8), est destiné à éjecter un élément linéaire continu sous forme de piège fibreux fin, au moins un injecteur (10) entourant l'orifice d'éjection d'un éjecteur (11) et destiné à injecter une suspension liquide contenant lesdites particules solides dans ledit piège fibreux fin.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'éjecteur (11) fait partie d'un dispositif (12) d'éclatement de câble textile.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est relié à un ponton flottant (3).

5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif d'éclatement (12) est relié à une réserve (20) de câble textile située sur le ponton (3), et en ce qu'il est prévu une gaine de protection (18) du câble textile (17).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'injecteur (10) est relié à un système de pompage de fond marin.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'injecteur comporte une chambre annulaire (10) entourant l'éjecteur (11) et pourvue d'ailettes diamétrales (22).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un déflecteur (24) pour rabattre la suspension liquide injectée sur le piège fibreux fin.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la cloche (B) comporte des orifices (25) d'échappement contrôlé de l'atmosphère gazeuse.

Dessins