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Title:
CUT EXPANSION JOINT SEALING DEVICE FOR CONCRETE DAMS AND METHOD FOR FITTING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/020288
Kind Code:
A2
Abstract:
A cut expansion joint (E) sealing device (J) for a concrete dam (B), including a tubular cell (10) made of a resilient material and provided at the upper and lower ends thereof with an upper rigid cap (16) and a lower rounded rigid cap (17) respectively. Two cables (36) are arranged between the upper and lower caps (16, 17) to prevent the cell (10) from being stretched lengthwise. The cell (10) includes two mutually-spaced longitudinal reinforcements (26) arranged opposite the cut to prevent the cell (10) from being deformed therein. A continuous peripheral gap is defined in the cell (10) between the lower ends of the reinforcements (26) and the top of the lower cap. Means are provided for positioning and fitting the sealing device (J) in the expansion joint (E). A method is also provided for fitting the expansion joint (E) in the concrete dam (B) by means of said sealing device (J), wherein the latter is fitted in a bore in the expansion joint (E) with the reinforcements (26) extending in the water flow direction. The cell (10) is then filled and tensioned by means of suitable fluids. An expansion joint is obtained by completing the cut.

Inventors:
SZITA PETER (CA)
DUBREUIL LOUIS (CA)
Application Number:
PCT/CA1993/000126
Publication Date:
October 14, 1993
Filing Date:
March 26, 1993
Export Citation:
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Assignee:
HYDRO QUEBEC (CA)
SZITA PETER (CA)
DUBREUIL LOUIS (CA)
International Classes:
B23B47/28; E02B3/16; E02B7/00; E21B7/00; E21B7/28; E21B17/10; (IPC1-7): E02B3/16; E21B19/00; E21C9/00
Foreign References:
US4655638A1987-04-07
US3342033A1967-09-19
AU456875B21975-01-16
FR22446E1921-07-12
FR2312605A11976-12-24
CH424850A1966-11-30
US2341322A1944-02-08
FR1429417A1966-02-25
SE365022B1974-03-11
US2368511A1945-01-30
US1719003A1929-07-02
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 381 (M-547)(2438) 19 Décembre 1986 & JP,A,61 172 907 (BRIDGESTONE) 4 Aoüt 1986
Attorney, Agent or Firm:
Sofia, Michel (Suite 800 1001, blvd. de Maisonneuve Oues, Montréal Québec H3A 3C8, CA)
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Claims:
REVENDICATIONS:
1. Un dispositif d'étanchéité pour scellement d'une ouverture pratiquée dans un ouvrage en béton comprenant une cellule faite d'un matériau élastique et incluant au moins une section tubulaire, la cellule étant pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de l'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans un trou pratiqué sur l'ouverture, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur pour empêcher l'étirement longitudinal de la cellule, la cellule incluant des moyens de renfort espacés 1 'un par rapport à 1 'autre et disposés visàvis l'ouverture pour empêcher la déformation de la cellule dans l'ouverture, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et 1'extrémité supérieure de l'embout inférieur, et des moyens pour permettre le positionnement et l'installation du dispositif d'étanchéité.
2. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 1 dans lequel les embouts s'upérieur et inférieur comportent chacun au moins une section cylindrique, la cellule formant un cylindre recouvrant de façon fixe à ses extrémités supérieure et inférieure les sections cylindriques respectives des embouts supérieur et inférieur.
3. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 2 dans lequel les sections cylindriques des embouts supérieur et inférieur ménagent chacun des arrêts de retenue sur leur périphérie respective qui engagent respectivement les extrémités supérieure et inférieure de la cellule cylindrique pour assurer leur assemblage, des collets de retenue étant montés autour des extrémités supérieure et inférieure de la cellule pour renforcer ledit assemblage.
4. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 2 dans lequel 1'embout inférieur comprend une section semisphérique à l'extrémité inférieure de sa section cylindrique.
5. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 1 dans lequel les moyens peu extensibles comprennent au moins un câble monté tendu dans la cellule, les extrémités de chaque câble étant fixées à leur embout respectif à 1'aide de moyens d'attache.
6. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 5 dans lequel lesdits moyens d'attache comprennent des boulons à oeillet.
7. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 2 dans lequel 1'embout supérieur comprend un anneau de retenue monté à l'intérieur de sa section cylindrique, l'anneau de retenue pratiquant une ouverture centrale filetée recevant un bouchon, le bouchon incluant une ouverture reliée à une tubulure qui comprend une soupape pour permettre l'entrée d'au moins un fluide dans la cellule et assurer le maintien de la pression désirée de fluide dans la cellule.
8. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 1 dans lequel la cellule est faite d'un matériau caoutchouteux.
9. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 1 dans lequel l'embout supérieur comprend des moyens pour la manipulation du dispositif d'étanchéité et pour, sa fixation à l'ouvrage.
10. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 1 dans lequel les moyens de renfort comprennent deux renforts longitudinaux disposés extérieurement de part et d'autre de la cellule.
11. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 10 dans lequel les renforts sont faits d'un matériau rigide et sont collés sur la cellule.
12. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 10 dans lequel lesdits moyens pour permettre le positionnement et l'installation du dispositif d'étanchéité comprennent des anneaux de guidage disposés extérieurement le long de chacun des renforts et s 'engageant dans l'ouverture, une poulie montée verticalement au bas de 1 'embout inférieur, et un câble engageant la poulie et remontant de part et d'autre de la cellule tout en passant au travers des anneaux de guidage respectifs des deux renforts.
13. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 12 dans lequel lesdits anneaux de guidage ont chacun une base arquée disposée entre la cellule et un renfort respectif.
14. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 10 dans lequel le dispositif d'installation comprend des anneaux de guidage disposés le long de chacun des renforts et s'engageant dans l'ouverture, au moins une tige de guidage passant au travers des anneaux de guidage respectifs d'un des deux renforts et incluant une extrémité inférieure filetée, un manchon de guidage monté au bas du renfort et ménageant une ouverture centrale filetée pour recevoir une tige de guidage respective.
15. Le dispositif d'étanchéité de la revendication 14 dans lequel lesdits anneaux de guidage ont chacun une base arquée disposée entre la cellule et un renfort respectif, une tige de guidage étant prévue pour les anneaux de guidage de chacun des deux renforts.
16. Une méthode d'installation d'un joint d'expansion dans un ouvrage en béton à l'aide d'un dispositif d'étanchéité qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de 1'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage en béton, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la cellule incluant des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur, la méthode incluant les étapes suivantes: a) le forage d'un premier trou dans l'ouvrage destiné à recevoir le dispositif d'étanchéité; b) l'installation du dispositif .d'étanchéité dans le premier trou, les moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement; c) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié; et d) l'achèvement du joint d'expansion par la coupure de l'ouvrage dans le sens d'écoulement et visàvis lesdits moyens de renfort, la coupure communiquant avec le premier trou et donc avec le dispositif d'étanchéité et se prolongeant à une profondeur correspondant sensiblement aux extrémités inférieures des moyens de renfort de sorte que la section de la cellule située entre les moyens de renfort et l'embout inférieur épouse sur sa périphérie les murs du premier trou. _ .
17. Une méthode d'installation d'un joint d'expansion dans un barrage en béton à l'aide d'un dispositif d'étanchéité qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de 1'embout inférieur étant formée pour faciliter 1'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur 5 et inférieur, la cellule incluant des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de 10 l'embout inférieur, la méthode incluant les étapes suivantes: a) le forage d'un premier trou dans le barrage destiné à recevoir le dispositif d'étanchéité; 15 b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou, les moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de 1'eau; c) le remplissage sous pression requise de 20 la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié; et d) l'achèvement du joint d'expansion par la coupure du barrage dans le sens d'écoulement de l'eau et visàvis lesdits moyens de 25 renfort, la coupure communiquant avec le premier trou et donc avec le dispositif d'étanchéité et se prolongeant à une profondeur correspondant sensiblement aux extrémités inférieures des moyens de renfort de sorte que 30 la section de la cellule située entre les moyens de renfort et 1'embout inférieur épouse sur sa périphérie les murs du premier trou.
18. La méthode de la revendication 17 dans laquelle ladite cellule a une forme cylindrique et lesdits moyens peu extensibles comprennent au moins un câble monté tendu dans la cellule, les extrémités de chaque câble étant fixées à leur embout respectif.
19. La méthode de la revendication 18 dans laquelle, avant l'étape b), un, deuxième et un troisième trous sont forés avec chevauchement de part et d'autre du premier trou pour faciliter les étapes b) et d) .
20. La méthode de la revendication 19 dans laquelle, avant l'étape d), un quatrième trou est foré, ce quatrième trou étant destiné à recevoir un deuxième dispositif d'étanchéité similaire à celui du premier trou, et dans laquelle, dans l'étape d) , la coupure d'achèvement du joint d'expansion rejoint également le quatrième trou.
21. La méthode de la revendication 20 dans laquelle un deuxième dispositif d'étanchéité est installé dans le quatrième trou et est ensuite rempli d'un fluide approprié.
22. La méthode de la revendication 21 dans laquelle le deuxième dispositif d'étanchéité est rempli sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié.
23. La méthode de la revendication 19 dans laquelle le dispositif d'étanchéité comprend un dispositif d'installation incluant des anneaux de guidage disposés extérieurement le long de chacun des moyens de renfort, une poulie étant montée verticalement au bas de 1 'embout inférieur, et un câble étant engagé sur la poulie et remontant de part et d'autre de la cellule tout en passant au travers des anneaux de guidage respectifs des moyens de renfort, la méthode comprenant, dans 1'étape b) , 1'introduction des anneaux de guidage dans les deuxième et troisième trous.
24. La méthode de la revendication 19 dans laquelle le dispositif d'étanchéité comprend un dispositif d'installation incluant des anneaux de guidage disposés extérieurement le long de chacun des moyens de renfort, au moins une tige de guidage passant au travers des anneaux de guidage respectifs d'un des moyens de renfort et incluant une extrémité inférieure filetée, un manchon de guidage monté au bas du moyen de renfort et ménageant une ouverture centrale filetée recevant une tige de guidage respective, la méthode comprenant, dans l'étape b), l'introduction de la tige de guidage et de ses anneaux de guidage dans 1'un des deuxième et troisième trous, la fixation du dispositif d'étanchéité à l'ouvrage, puis le dévissage de la tige de guidage du manchon de guidage, et enfin le retrait de la tige de guidage de son trou.
25. La méthode de la revendication 24 dans laquelle une tige de guidage est utilisée pour chacun des deuxième et troisième trous, chaque tige de guidage étant associée à un des moyens de renfort.
26. Une méthode pour le réajustement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout 5 inférieur rigide, la surface inférieure de l'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la 10 cellule incluant des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et 1 'extrémité supérieure de 15 l'embout inférieur, le dispositif d'étanchéité étant installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eau, la cellule étant en 20 tensipn à l'aide d'au moins un fluide approprié, un deuxième dispositif d'étanchéité, similaire au dispositif d'étanchéité du premier trou, étant installé dans un deuxième trou également pratiqué sur le joint d'expansion, la 25 méthode incluant les étapes suivantes: a) la mise en tension du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à ~ l'aide d'au moins un fluide approprié; b) la dépressurisation au moins partielle 30 du dispositif d'étanchéité du premier trou de façon à éliminer son adhérence avec les parois du premier trou et à lui permettre de reprendre sa position dans le premier trou; et c) la mise en tension du dispositif d'étanchéité du premier trou.
27. Une méthode pour le réajustement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la .surface inférieure de 1'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la cellule incluant des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur, le dispositif d'étanchéité étant installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eau, la cellule étant en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié, la méthode incluant les étapes suivantes: a) le forage d'un deuxième trou sur le joint d'expansion destiné à recevoir un deuxième dispositif d'étanchéité similaire au dispositif d'étanchéité du premier trou; b) l'installation du deuxième dispositif d'étanchéité dans le deuxième trou; c) le remplissage du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié; d) la dépressurisation au moins partielle du dispositif d'étanchéité du premier trou de façon à éliminer son adhérence avec les parois du premier trou et à lui permettre de reprendre sa position dans le premier trou; et e) la mise en tension du dispositif d'étanchéité du premier trou.
28. La méthode de réajustement de la revendication 27 dans laquelle l'étape f) consiste à dépressuriser le deuxième dispositif d'étanchéité.
29. Une méthode de remplacement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de l'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la cellule incluant des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur, le dispositif d'étanchéité étant installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eau, la cellule étant en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié, un deuxième dispositif d'étanchéité, similaire au dispositif d'étanchéité du premier trou, étant installé dans un deuxième trou également pratiqué sur le joint d'expansion, la méthode incluant les étapes suivantes: a) la mise en tension du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à * l'aide d'au moins un fluide approprié; b) la dépressurisation du dispositif d'étanchéité du premier trou; c) le vidage du fluide contenu dans le dispositif d'étanchéité du premier trou et son retrait du premier trou; et d) l'installation d'un nouveau dispositif d'étanchéité dans le premier trou, son remplissage subséquent à l'aide d'au moins un fluide approprié, et la mise en tension du nouveau dispositif d'étanchéité du premier trou.
30. Une méthode de remplacement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de 1'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la cellule incluant des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la 5 cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et 1 'extrémité supérieure de l'embout inférieur, le dispositif d'étanchéité étant installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, 10 ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eaù, la cellule étant en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié, la méthode incluant les étapes suivantes: 15 a) le forage d'un deuxième trou sur le joint d'expansion destiné à recevoir un deuxième joint d'étanchéité similaire au joint d'étanchéité du premier trou; b) l'installation du deuxième dispositif 20 d'étanchéité dans le deuxième trou; c) le remplissage du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié; d) la dépressurisation du dispositif 25 d'étanchéité du premier trou; e) le vidage du fluide contenu dans le dispositif d'étanchéité du premier trou et son retrait du premier trou; et f) l'installation d'un nouveau dispositif 30 d'étanchéité dans le premier trou, son remplissage subséquent à l'aide d'au moins un fluide approprié, et la mise en tension du nouveau dispositif d'étanchéité du premier trou.
31. La méthode de remplacement de la revendication 30 dans laquelle l'étape g) consiste à dépressuriser le deuxième dispositif d'étanchéité.
32. Un dispositif de guidage pour le forage d'un trou chevauchant une ouverture existante et parallèle avec elle, le dispositif de guidage comprenant au moins deux éléments guides reliés 1'un à 1'autre et espacés dans le sens du forage, chaque élémentguide comprenant un coussinet de diamètre sensiblement égal au nouveau trou à forer, et comprenant deux piècesguides pour insertion dans l'ouverture, les piècesguides d'un des élémentsguides étant montées aux piècesguides respectives de l'autre élémentguide de façon sensiblement alignée et espacée de sorte que le coussinet suive l'ouverture lors du forage du nouveau trou, les coussinets étant adaptés pour être montés à rotation à une tête foreuse de sorte que le dispositif de guidage se déplace en translation le long de l'ouverture.
33. Un dispositif de guidage pour des forages avec chevauchement et parallèles entre eux, à partir d'un premier et d'un deuxième trou, le dispositif de guidage comprenant au moins deux élémentsguides reliés par des tiges, chaque élémentguide comprenant un coussinet de diamètre sensiblement égal au nouveau trou à forer, un disqueguide pour insertion dans le premier trou et de diamètre sensiblement égal à celui de ce premier trou, et une rallonge pour insertion dans le deuxième trou, les deux disquesguides étant montés l'un à l'autre de façon alignée et espacée à l'aide des deux tiges joignant respectivement les deux disques guides et les deux rallonges, les coussinets étant adaptés pour être montés à rotation à une tête foreuse de sorte que le dispositif de guidage se déplace en translation à l'intérieur des trous.
34. Le dispositif de guidage de la * revendication 33 dans lequel le chevauchement des coussinets et des disquesguides correspond sensiblement au chevauchement du premier trou avec le nouveau trou, et dans lequel la largeur de la rallonge correspond sensiblement au chevauchement du deuxième trou avec le nouveau trou.
35. Le dispositif de guidage de la revendication 33 dans lequel la tige située dans le deuxième trou comprend au moins un guide flexible.
36. Le dispositif de guidage de la revendication 35 dans lequel la tige située dans le deuxième trou comprend deux guides flexibles chacun étant localisé près d'une des deux rallonges.
37. Le dispositif de guidage de la revendication 33 dans lequel les axes longitudinaux des deux tiges et des coussinets sont coplanaires.
38. Le dispositif de guidage de la revendication 37 dans lequel, pour chaque élémentguide, le coussinet se situe entre le disqueguide et la rallonge.
39. Le dispositif de guidage de la revendication 37 dans lequel, pour chaque élémentguide, le disqueguide se situe entre le coussinet et la rallonge.
40. Le dispositif de guidage de la revendication 33 dans lequel les tiges sont montées aux disquesguides et aux rallonges de façon à ce qu'elles se prolongent de façon centrée dans les premier et deuxième trous, respectivement.
41. Une méthode d'imperméabilisation d'une ouverture dans un ouvrage en béton à 1'aide d'un dispositif d'étanchéité qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de l'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la méthode incluant les étapes suivantes: a) le forage d'un premier trou sur l'ouverture de l'ouvrage, le trou étant destiné à recevoir le dispositif d'étanchéité; b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou; et c) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié.
42. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 41 dans laquelle la cellule inclut des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens dé renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur.
43. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 42 dans laquelle la cellule est cylindrique, les moyens peu extensibles incluant au moins un câble relié à ses extrémités aux embouts supérieur et inférieur.
44. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 43 dans laquelle, avant l'étape b), un deuxième et un troisième trou sont forés sur 1 'ouverture avec chevauchement de part et d'autre du premier trou et parallèlement à celuici pour faciliter l'étape b), et dans laquelle, dans l'étape b), les moyens de renfort sont positionnés visàvis les chevauchements du premier trou avec les deuxième et troisième trous.
45. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 44 dans laquelle le dispositif d'étanchéité comprend un dispositif d'installation incluant des anneaux de guidage disposés le long de chacun des moyens de renfort, une poulie étant montée verticalement au bas de l'embout inférieur, et un câble étant engagé sur la poulie et remontant de part et d'autre de la cellule tout en passant au travers des anneaux de guidage respectifs des moyens de renfort, la méthode comprenant, dans 1'étape b) , 1'introduction des anneaux de guidage dans les deuxième et troisième trous.
46. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 45 dans laquelle, dans l'étape c), le câble du dispositif d'installation est retiré du premier trou.
47. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 44 dans laquelle le dispositif d'étanchéité comprend un dispositif d'installation incluant des anneaux de guidage disposés le long de chacun des moyens de renfort, au moins une tige de guidage passant au travers des anneaux de guidage respectifs d'un des moyens de renfort et incluant chacune une extrémité inférieure filetée, un manchon de guidage monté au bas de chaque moyen de renfort et ménageant une ouverture centrale filetée recevant une tige de guidage respective, la méthode comprenant, dans l'étape b), 1'introduction des tiges de guidage et des anneaux de guidage dans les deuxième et troisième trous, et, dans les étapes b) ou c), le dévissage des tiges de guidage des manchons de guidage, et le retrait des tiges de guidage des deuxième et troisième trous.
48. La méthode d'imperméabilisation de la revendication 47 dans laquelle une tige de guidage est incluse pour les anneaux de guidage de chacun des moyens de renfort.
49. Une méthode pour colmater une ouverture dans un ouvrage rigide, l'ouverture présentant un chemin préférentiel empêchant un matériau à colmater de rester dans l'ouverture, la méthode utilisant un dispositif d'étanchéité temporaire qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de l'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la méthode incluant les étapes suivantes: a) le forage d'un premier trou dans l'ouverture à un endroit où l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou bouchera le chemin préférentiel du matériau à colmater; b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou; c) le remplissage de la cellule sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié; et d) le remplissage de l'ouverture en dehors du joint d'étanchéité avec le matériau à colmater.
50. La méthode pour colmater une ouverture dans un ouvrage rigide de la revendication 49 dans laquelle l'étape e) consiste à retirer le dispositif d'étanchéité du premier trou, une fois le matériau à colmater suffisamment pris dans l'ouverture.
51. La méthode pour colmater une ouverture dans un ouvrage rigide de la revendication 49 dans laquelle la cellule inclut des moyens de renfort longitudinaux espacés 1'un par rapport à l'autre, et dans laquelle, avant l'étape b), un deuxième et un troisième trou sont forés avec chevauchement de part et d'autre du premier trou et parallèlement à celuici pour faciliter 1'étape b) , les moyens de renfort étant positionnés visàvis l'ouverture.
52. Une méthode d'installation d'un dispositif d'étanchéité dans un joint d'expansion préalablement formé dans un ouvrage en béton, un premier trou ayant été préalablement ménagé dans le joint d'expansion plus profond que la coupure du joint d'expansion pour recevoir éventuellement le dispositif d'étanchéité, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et relativement élastique et résistante, la cellule étant pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide, la surface inférieure de 1'embout inférieur étant formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage, des moyens peu extensibles montés entre les embouts supérieur et inférieur, la méthode incluant les étapes suivantes: a) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou; et b) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié.
Description:
DISPOSITIF D'ÉTANCHÉITÉ POUR SCELLEMENT DE JOINTS

D'EXPANSION COUPÉS DANS DES BARRAGES EN BÉTON

ET PROCÉDÉ D'INSTALLATION DU DISPOSITIF

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention traite d'ouvrages en béton, tels que_ des barrages-poids et, plus particulièrement, d'un dispositif d'étanchéité pour scellement de joints d'expansion coupés dans des barrages de ce type.

TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Les barrages en béton, soit les barrages- poids, les barrages a arcs (en voûte), ou même les barrages à joints peuvent souffrir de problèmes de comportement tels que, pour les barrages sans joints, la fissuration du barrage due au travail, ou le gonflement du barrage dû, par exemple, aux réactions chimiques dans le barrage. Dans le cas des barrages à joints, il arrive que les joints coulent.

Pour réparer les barrages en béton ainsi affectés, on doit créer un joint pour empêcher la transmission des efforts, diminuer les contraintes internes et laisser de l'espace pour le gain de volume ultérieur du béton. Les méthodes actuellement connues sont compliquées et très coûteuses. La section à couper nécessite d'abord la construction d'un batardeau (caisson) du côté mouillé ou en amont du barrage qui a la hauteur du barrage pour éviter le passage de l'eau dans la coupure durant les travaux. Un tel batardeau est sujet à des pressions très élevées d'où il présente des problèmes de sécurité qui sont partiellement résolus par une installation très coûteuse. Les travaux doivent être effectués par des plongeurs et même par des

scaphandriers selon les profondeurs. De plus, il est nécessaire de continuellement pomper l'eau qui s 'infiltre dans le coffre formé entre le batardeau et le barrage. Les réparations de barrages en béton selon cette méthode sont donc très dispendieuses. Une fois les travaux terminés, il est très avantageux de remplacer le système de batardeau par un dispositif d'étanchéité. A ce jour, il n'existe aucun dispositif connu de ce genre efficace à long terme.

Pour offrir des joints d'expansion aux barrages en béton, certains essais ont été effectués avec l'insertion entre les sections en béton du barrage de joints en matériaux plastiques. Cependant, une fois écrasé par le déplacement du barrage, le joint en plastique ne reprend pas sa forme initiale lorsque le barrage revient à sa position originale, ce qui résulte en des joints qui coulent. De plus, il n'y a pas d'adhérence entre le joint en plastique et le béton du barrage. L'utilisation de joints en calfeutrage produirait les mêmes résultats puisqu'ils sécheraient au bout d'une ou deux années.

Pour produire des joints d'expansion dans des barrages en béton, il a également été proposé de construire les barrages en plusieurs sections distinctes et emboîtées et séparées par un espace vide qui sert de jeu lors des déplacements des diverses sections du barrage. Chaque section du barrage est coffrée de façon indépendante avec emboîtement espacé pour produire le joint. Pour sceller l'extrémité du joint située du côté de l'eau, on installe des lamelles d'étanchéité qui s'ajustent lorsque les sections du barrage se déplacent les unes par rapport aux autres de sorte à

ce que le barrage conserve son caractère étanche. Comme les espaces entre les diverses sections du barrage qui servent de joints se remplissent avec le temps de calcaire et autres, le vide se bloque, éliminant ainsi le jeu entre les sections de barrage et, par conséquent, le joint d'expansion lui-même.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

La présente invention a donc pour but de mettre au point un dispositif ^ d'étanchéité pour des ouvrages en béton.

La présente invention a également pour but de mettre au point un dispositif d'étanchéité pour scellement de joints d'expansion coupés dans les barrages en béton qui s 'adapte aux mouvements du barrage.

La présente invention a également pour but de mettre au point un dispositif d'étanchéité pour ouvrages en béton qui est de fabrication économique et d'installation facile, sécuritaire et relativement peu coûteuse en remplacement des dispositifs d'étanchéité peu efficaces utilisés à ce jour. L'étanchement des coupures pratiquées dans les barrages pour corriger des anomalies de comportement veut être accompli par une méthode simple et relativement peu coûteuse à l'aide d'un joint d'étanchéité efficace et également relativement peu coûteux.

La présente invention a également pour but de mettre au point une méthode pour créer dans un barrage en béton un joint d'expansion caractérisé par un dispositif d'étanchéité suivant la présente invention. Une méthode est aussi proposée pour remplacer un dispositif d'étanchéité suivant la

présente invention par un nouveau joint d'étanchéité. Une méthode est également proposée pour éviter l'installation d'un batardeau en amont du barrage.

La présente invention a également pour but de mettre au point un dispositif de guidage pour des forages avec chevauchement et parallèles entre eux en vue de permettre, entre autres, l'installation dans un barrage en béton d'un joint d'expansion caractérisé par un dispositif d'étanchéité suivant la présente invention.

Suivant la présente invention, on propose un ~ dispositif d'étanchéité pour scellement d'une ouverture pratiquée dans un ouvrage en béton comprenant une cellule faite d'un matériau élastique et incluant au moins une section tubulaire. La cellule est pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans un trou pratiqué sur l'ouverture. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur pour empêcher 1'étirement longitudinal de la cellule. La cellule inclut des moyens de renfort espacés 1'un par rapport à 1'autre et disposés vis-à-vis l'ouverture pour empêcher la déformation de la cellule dans l'ouverture. Un espace périphérique continu est défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur. Des moyens sont inclus pour permettre le positionnement et l'installation du dispositif d'étanchéité.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode d'installation d'un joint d'expansion dans un ouvrage en béton à l'aide d'un dispositif d'étanchéité qui. comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage en béton. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La cellule inclut des moyens de renfort espacés 1'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et 1'extrémité supérieure de l'embout inférieur. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) le forage d'un premier trou dans l'ouvrage destiné à recevoir le dispositif d'étanchéité;

b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou, les moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement;

c) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié; et

d) l'achèvement du joint d'expansion par la coupure de l'ouvrage dans le sens d'écoulement et vis-à-vis lesdits moyens de renfort, la coupure communiquant avec le premier trou et donc avec le dispositif d'étanchéité et se prolongeant à une profondeur correspondant sensiblement aux extrémités inférieures des moyens de renfort de sorte que la

section de la cellule située entre les moyens de renfort et l'embout inférieur épouse sur sa périphérie les murs du premier trou.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode d'installation d'un joint d'expansion dans un barrage en béton à l'aide d'un dispositif d'étanchéité qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de 1'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La cellule inclut des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de 1'embout inférieur. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) le forage d'un premier trou dans le barrage destiné à recevoir le dispositif d'étanchéité;

b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou, les moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de 1'eau;

c) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié; et

d) l'achèvement du joint d'expansion par la coupure du barrage dans le sens d'écoulement de l'eau et vis-à-vis lesdits moyens de renfort, la

coupure communiquant avec le premier trou et donc avec le dispositif d'étanchéité et se prolongeant à une profondeur correspondant sensiblement aux extrémités inférieures des moyens de renfort de sorte que la section de la cellule située entre les moyens de renfort et 1 'embout inférieur épouse sur sa périphérie les murs du premier trou.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode pour le réajustement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La cellule inclut des moyens de renfort espacés l'un par. rapport a l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur. Le dispositif d'étanchéité est installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eau. La cellule est en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié. Un deuxième dispositif d'étanchéité, similaire au dispositif d'étanchéité du premier trou, est installé dans un deuxième trou également pratiqué sur le joint d'expansion. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) la mise en tension du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié;

b) la dépressurisation au moins partielle du dispositif d'étanchéité du premier trou de façon à éliminer son adhérence avec les parois du premier trou et à lui permettre de reprendre sa position dans le premier trou; et

c) la mise en tension du dispositif d'étanchéité du premier trou.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode pour le réajustement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton, le dispositif d'étanchéité comprenant une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La cellule inclut des moyens de renfort espacés 1'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur. Le dispositif d'étanchéité est installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eau. La cellule est en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) le forage d'un deuxième trou sur le joint d'expansion destiné à recevoir un deuxième dispositif d'étanchéité similaire au dispositif d'étanchéité du premier trou;

b) l'installation du deuxième dispositif d'étanchéité dans le deuxième trou;

c) le remplissage du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié;

d) la dépressurisation au moins partielle du dispositif d'étanchéité du premier trou de façon à éliminer son adhérence avec les parois du premier trou et à lui permettre de reprendre sa position dans le premier trou; et

e) la mise en tension du dispositif d'étanchéité du premier trou.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode de remplacement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton. Le dispositif d'étanchéité comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans le barrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La cellule inclut des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur. Le

dispositif d'étanchéité est installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le sens d'écoulement de l'eau. La cellule est en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié. Un deuxième dispositif d'étanchéité, similaire au dispositif d'étanchéité du premier trou, est installé dans un deuxième trou également pratiqué sur le joint d'expansion. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) la mise en tension du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié;

b) la dépressurisation du dispositif d'étanchéité du premier trou;

c) le vidage du fluide contenu dans le dispositif d'étanchéité du premier trou et son retrait du premier trou; et

d) l'installation d'un nouveau dispositif d'étanchéité dans le premier trou, son remplissage subséquent à l'aide d'au moins un fluide approprié, et la mise en tension du nouveau dispositif d'étanchéité du premier trou.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode de remplacement d'un dispositif d'étanchéité d'un joint d'expansion coupé dans un barrage en béton. Le dispositif d'étanchéité comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue ~ à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité

dans le barrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La cellule inclut des moyens de renfort espacés l'un par rapport à l'autre, un espace périphérique continu étant défini sur la cellule entre les extrémités inférieures des moyens de renfort et l'extrémité supérieure de l'embout inférieur. Le dispositif d'étanchéité est installé dans un premier trou ménagé dans le barrage en béton sur le joint d'expansion, ses moyens de renfort étant positionnés dans le ' sens d'écoulement de l'eau. La cellule est en tension à l'aide d'au moins un fluide approprié. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) le forage d'un deuxième trou sur le joint d'expansion destiné à recevoir un deuxième joint d'étanchéité similaire au joint d'étanchéité du premier trou;

b) l'installation du deuxième dispositif d'étanchéité dans le deuxième trou;

c) le remplissage du deuxième dispositif d'étanchéité sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié;

d) la dépressurisation du dispositif d'étanchéité du premier trou;

e) le vidage du fluide contenu dans le dispositif d'étanchéité du premier trou et son retrait du premier trou; et

f) l'installation d'un nouveau dispositif d'étanchéité dans le premier trou, son remplissage subséquent à l'aide d'au moins un fluide approprié, et la mise en tension du nouveau dispositif d'étanchéité du premier trou.

Également, suivant la présente invention, on propose un dispositif de guidage pour le forage d'un trou chevauchant une ouverture existante et parallèle avec elle. Le dispositif de guidage comprend au moins deux éléments-guides reliés l'un à l'autre et espacés dans le sens du forage. Chaque élément-guide comprend un coussinet de diamètre sensiblement égal au nouveau trou à forer, et deux pièces-guides pour insertion dans l'ouverture. Les pièces-guides d'un des éléments-guides sont montées aux pièces-guides respectives de 1'autre élément- guide de façon sensiblement alignée et espacée de sorte que le coussinet suive l'ouverture lors du forage du nouveau trou. Les coussinets sont adaptés pour être montés à rotation à une tête foreuse de sorte que le dispositif de guidage se déplace en translation le long de l'ouverture.

Également suivant la présente invention, on propose un dispositif de guidage pour des forages avec chevauchement et parallèles entre eux, à partir d'un premier et d'un deuxième trou. Le dispositif de guidage comprenant au moins deux éléments-guides reliés par des tiges. Chaque élément-guide comprend un coussinet de diamètre sensiblement égal au nouveau trou à forer, un disque-guide pour insertion dans le premier trou et de diamètre sensiblement égal à celui de ce premier trou, et une rallonge pour insertion dans le deuxième trou. Les deux disques-guides sont montés l'un à l'autre de façon alignée et espacée à l'aide des deux tiges joignant respectivement les deux disques-guides et les deux rallonges. Les coussinets sont adaptés pour être montés à rotation à une tête foreuse de sorte que le dispositif de guidage se déplace en translation à l'intérieur des trous.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode d'imperméabilisation d'une ouverture dans un ouvrage en béton à 1'aide d'un dispositif d'étanchéité qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) le forage d'un premier trou sur l'ouverture de l'ouvrage, le trou étant destiné à recevoir le dispositif d'étanchéité;

b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou; et

c) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode pour colmater une ouverture dans un ouvrage rigide, l'ouverture présentant un chemin préférentiel empêchant un matériau à colmater de rester dans l'ouverture. La méthode utilisant un dispositif d'étanchéité temporaire qui comprend une cellule tubulaire et élastique pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter 1'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts

supérieur et inférieur. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) le forage d'un premier trou dans 1'ouverture à un endroit où 1'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou bouchera le chemin préférentiel du matériau à colmater;

b) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou;

c) le remplissage de la cellule sous pression requise à l'aide d'au moins un fluide approprié; et

d) -le remplissage de l'ouverture en dehors du joint d'étanchéité avec le matériau à colmater.

Également, suivant la présente invention, on propose une méthode d'installation d'un dispositif- d'étanchéité dans un joint d'expansion préalablement formé dans un ouvrage en béton. Un premier trou a été préalablement ménagé dans le joint d'expansion plus profond que la coupure du joint d'expansion pour recevoir éventuellement le dispositif d'étanchéité. Le dispositif d'étanchéité comprend une cellule tubulaire et relativement élastique et résistante, la cellule étant pourvue à ses extrémités supérieure et inférieure respectivement d'un embout supérieur rigide et d'un embout inférieur rigide. La surface inférieure de l'embout inférieur est formée pour faciliter l'insertion du dispositif d'étanchéité dans l'ouvrage. Des moyens peu extensibles sont montés entre les embouts supérieur et inférieur. La méthode inclut les étapes suivantes:

a) l'installation du dispositif d'étanchéité dans le premier trou; et

b) le remplissage sous pression requise de la cellule à l'aide d'au moins un fluide approprié.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS

La figure 1 est une vue en élévation prise partiellement en section et fragmentée d'un dispositif d'étanchéité suivant la présente invention utilisé dans un joint d'expansion d'un barrage en béton;

La figure 1A est une vue en élévation illustrant une variante de la partie inférieure du dispositif d'étanchéité de la figure 1;

Les figures 2, 3 et 4 sont des vues en section prises respectivement suivant les lignes 2- 2, 3-3 et 4-4 de la figure 1;

La figure 5 est un profil en section d'un barrage en béton sur lequel on produit le joint d'expansion utilisant le dispositif d'étanchéité de la figure 1 et illustrant plus particulièrement un système de sciage de la section aval du barrage;

La figure 5A est un profil en section similaire à celui de la figure 5 mais illustrant une variante du système de sciage;

La figure 6 est une vue en plan d'une portion du barrage montrant la disposition des ouvertures pratiquées dans le barrage pour créer le joint d'expansion, le_ dispositif d'étanchéité étant absent de la figure 7 pour fins d'illustration;

La figure 7 est un profil en section pris suivant les lignes 7-7 de la figure 6;

La figure 8 est un profil en section illustrant un dispositif de guidage pour forages avec chevauchement et parallèles entre eux suivant la présente invention, et montré en opération dans le barrage;

La figure 9 est vue en plan du dispositif de forage de la figure 8;

La figure 10 est une vue en plan d'une autre construction d'un dispositif de guidage pour forages avec chevauchement et parallèles entre eux suivant la présente invention;

La figure 11 est une vue en section suivant les lignes 11-11 de la figure 10;

La figure 12 est une élévation en section d'un adaptateur pour le dispositif de guidage de la figure 10;

La figure 13 est une vue en plan d'une autre construction d'un dispositif de guidage pour forages avec chevauchement et parallèles entre eux suivant la présente invention;

La figure 14 est une vue en section suivant les lignes 14-14 de la figure 13;

La figure 15 est une vue en plan d'une autre construction d'un dispositif de guidage pour forages avec chevauchement et parallèles entre eux suivant la présente invention.

MANIÈRE DE RÉALISER L'INVENTION

Suivant la présente invention, les figures 1 à 5 illustrent un joint d'étanchéité J pour joints d'expansion E pratiqués dans un ouvrage en béton tel qu'un barrage-poids B. La coupure du joint d'expansion E dans le barrage B et l'installation du joint d'étanchéité J dans le joint d'expansion E seront décrits plus bas en détails avec référence aux figures 5 à 7.

Nous décrivons maintenant la structure du joint d'étanchéité J. Le joint d'étanchéité J comprend une cellule cylindrique tubulaire 10 faite d'un matériau caoutchouteux. La cellule 10 est ouverte à ses extrémités supérieure et inférieure 12 et 14, respectivement. La cellule 10 peut être faite à partir d'un panneau rectangulaire de hauteur égale à la hauteur de la cellule désirée et de largeur supérieure à la circonférence de cette cellule. ~ Ainsi, la cellule 10 est construite en repliant le panneau pour en faire un tube tout en chevauchant les rebords longitudinaux du panneau. Les portions du panneau qui se chevauchent sont fixées l'une à l'autre à l'aide d'un adhésif. Un embout cylindrique rigide 16 est inséré de façon fixe dans l'extrémité supérieure 12 de la cellule 10 à l'aide d'arrêts de retenue 18 ménagés sur la périphérie de l'embout supérieur 16 et qui pénètrent partiellement dans la cellule 10 pour s'y agripper. L'embout supérieur 16 ménage près de son rebord libre supérieur quatre trous 19 disposés de façon équidistante le long de la périphérie de 1 'embout supérieur 16. Deux des trous 19 servent à la manipulation du joint d'étanchéité J, par exemple a l'aide d'une grue ou d'un échafaudage muni d'un dévidoir, pour son insertion dans le joint

d'expansion E, tandis que les deux autres trous 19 servent à fixer le joint d'étanchéité J au haut du barrage B de sorte qu'il soit suspendu dans le trou qui le reçoit.

Un embout inférieur rigide 20 ayant une section supérieure cylindrique et une section inférieure de forme semi-sphérique est inséré dans l'extrémité inférieure 14 de la cellule 10 et y est fixé de façon similaire à l'embout supérieur 16, c'est-à-dire à l'aide d'arrêts de retenue 22 pratiqués sur la surface périphérique extérieure de l'embout inférieur 20 et qui s'agrippent à la surface intérieure de 1'extrémité inférieure 14 de la cellule 10. Des collets de retenue 24 sont positionnés et mis en tension autour de 1'extrémité inférieure 14 de la cellule 10 vis-à-vis la section cylindrique de l'embout inférieur 20 de façon à produire une connexion plus solide entre la cellule 10 et l'embout inférieur 20.

Deux renforts 26 de forme allongée et de section en forme de segment de cercle sont montés de façon opposée et longitudinale de part et d'autre sur l'extérieur de la cellule 10 (voir figure 2). Ces renforts 26 peuvent être faits d'un matériau dur (tel que du "tire-cord") de sorte à empêcher une déflexion radiale de la cellule 10 au niveau des installations de ces renforts 26, même sous l'effet de la pression interne qui s'exerce sur la cellule 10 lorsqu'elle est remplie de liquide et mise sous tension, tel qu'il le sera décrit plus en détails lors de la description de l'installation du joint d'étanchéité J dans le texte qui suit. Les renforts 26 peuvent, par exemple, être montés à la cellule 10 à l'aide de colle. On entrevoit également la

possibilité d'installer les renforts 26 entre les couches de la cellule 10.

Des collets de retenue 28 sont montés à tension autour de la cellule 10 et des renforts 26 vis-à-vis l'embout supérieur 16. Ces collets de retenue 28 ont la même fonction que les collets de retenue 24 qui agissent sur l'embout inférieur 20.

Un anneau de retenue 30 est monté de façon fixe à la surface interne de l'embout supérieur 16 à l'aide de soudure. Cet anneau de retenue 30 pratique en son centre une ouverture filetée qui reçoit un bouchon 32 à surface extérieure filetée. Le bouchon 32 comprend une ouverture centrale circulaire 34 communiquant avec une tubulure 33 sur laquelle est installée une soupape 35 pour permettre le remplissage du joint d'étanchéité J de liquide et peut-être de gaz et pour assurer la conservation de la pression exercée par ces derniers dans le joint J.

Au moins deux câbles 36 sont montés à

1'intérieur de la cellule 10 de façon à connecter les embouts supérieur et inférieur 16 et 20, respectivement. Les câbles 36 empêchent la déformation longitudinale ou l'allongement de la cellule 10 qui pourraient découler de sa flexibilité, de son élasticité et du poids qu'elle supporte. Les extrémités supérieures des câbles 36 sont montées à l'anneau de retenue 30 à l'aide de boulons a oeillet 38 soudés à l'anneau de retenue 30, alors que les extrémités inférieures des câbles 36 sont retenues à la section conique pleine de l'embout inférieure 20 également par des boulons à oeillet 40 joints à cette section conique par soudure. Les extrémités des câbles 36 s'engagent

dans les trous des boulons à oeillet 38 et 40 et sont ensuite repliées sur elles-mêmes et maintenues en position par des collets de serrage 42. Il serait possible d'éliminer les câbles 36 et, dans ce cas, la résistance à l'étirement de la cellule 10 serait entreprise par les renforts 26.

Les embouts supérieur et inférieur 16 et 20 sont, dans la construction illustrée, fait d'un acier inoxydable. L'anneau de retenue 30 est soudé à l'embout supérieur 16 et les boulons à oeillet 38 sont soudés à l'anneau de retenue 30. Les boulons à oeillet 40 sont soudés à l'embout inférieur -20. On prévoit également des embouts 16 et 20 en matériau plastique, tel que le nylon, et un montage à l'aide d'adhésif ou autre des pièces qui doivent s'y fixer, c'est-à-dire l'anneau de retenue 30 et les boulons à oeillet 38 et 40. Le vissage des boulons à oeillet 38 et 40 est également prévu à la place ou en plus de l'adhésif. L'avantage du plastique par rapport à l'acier inoxydable réside en ce qu'on peut forer au travers des embouts en plastique si le joint d'étanchéité J se coince dans le trou 70 pour une raison ou une autre.

Des anneaux de guidage 44 sont montés de façon espacée le long de chacun des renforts 26

(voir également la figure 3). Près de l'extrémité inférieure de chacun des renforts 26 est monté un manchon de guidage 46 qui inclut une base arquée 48

(voir la figure 4) disposée entre le renfort 26 et la cellule 10 et qui comprend également une section tubulaire 50 de surface interne filetée jointe à la base 48 par un cou 52 en forme de petite plaque disposée longitudinalement le long de la cellule 10 et se projetant de façon radiale de cette dernière. Ce cou 52 est preferablement vissé à la base arquée

48 pour permettre aux manchons de guidage 46 et, plus particulièrement, à leurs sections tubulaires 50 et à leurs cous 52 d'être enlevés du joint d'étanchéité J. Un adaptateur de guidage 54 est vissé à son extrémité inférieure 56 à l'aide d'un filet à gauche dans le tube fileté 50 de chacun de deux manchons de guidage 46. L'extrémité supérieure de chaque adaptateur de guidage 54 comprend une section cylindrique tubulaire 58 ménageant un filet dans son ouverture centrale.

Comme il le sera décrit de façon détaillée plus loin, une tige de guidage 60 de forme cylindrique est glissée vis-à-vis chacun des renforts 26 dans les anneaux de guidage 44 respectifs pour l'installation du joint d'étanchéité J dans le joint d'expansion E. Les extrémités inférieures des tiges de guidage 60 ménagent chacune une section filetée qui se visse dans la section cylindrique tubulaire 58 d'un adaptateur de guidage 54 respectif.

Les figures 5 à 7 illustrent une méthode pour produire un joint d'expansion E dans un barrage-poids B, ce joint d'expansion E étant constitué principalement par une faille verticale ou coupure créée suivant plusieurs étapes en travers du barrage B et pratiquement sur toute sa hauteur et par le positionnement du joint d'étanchéité J dans la coupure pratiquée dans le barrage B.

Pour produire la coupure dans le barrage B on utilise, selon la méthode illustrée, trois types de creusage. Le premier consiste à forer des trous dans le barrage qui sont complètement verticaux à l'aide d'un appareil de forage à verticalité contrôlée développée par la Demanderesse et qui fait

partie des connaissances publiques. Le deuxième type de creusage correspond à un forage dont la verticalité est assurée par un dispositif de guidage relié à deux trous forés de façon verticale qui sont peut-être le résultat de forages à verticalité contrôlée. Ce dispositif de guidage représente un autre aspect de la présente invention qui sera décrit en détails plus loin dans le texte avec référence aux figures 8 à 15. Le troisième type de creusage utilise un câble diamante C qui représente une modification de câbles similaires utilisés dans les carrières pour diverses activités de sciage. Un tel câble diamante C crée une coupure dans le barrage B de largeur constante (10 à 15 millimètres de largeur), tandis que les forages faits suivant les deux premiers types de creusage brièvement décrits ci-dessus produisent des trous circulaires qui se chevauchent de façon à former dans le barrage B une coupure continue mais dont la largeur varie.

Avec référence à la figure 5, des trous circulaires et verticaux 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 et 80 ont été forés dans le barrage B par des forages effectués soit à l'aide d'un dispositif de forage à verticalité contrôlée, soit à l'aide d'un dispositif de forage plus conventionnel utilisant le dispositif de guidage brièvement mentionné ci- dessus qui a été engagé dans un trou vertical précédent. Le joint d'étanchéité J doit être installé dans le trou 70 de la figure 5 ou de la figure 5A avant que la coupure formée à partir du trou 70 d'emplacement du joint d'étanchéité J ne rejoigne l'eau située en amont du barrage B (i.e. derrière le barrage) . La coupure du joint d'expansion E se termine par le sciage d'une grande section du barrage B à l'aide du câble diamante C (voir la coupure à largeur constante 82 entamée sur

les figures 5 et 5A et montrée en pointillés sur la figure 6) .

Se référant maintenant aux figures 6 et 7, un gabarit 84 est utilisé pour assurer entre autre 1'orientation de la coupure du barrage B pour produire le joint d'expansion E. En effet, le gabarit 84 permet l'alignement des trous formant la coupure du joint d'expansion E suivant une orientation pré-établie.

Ainsi, suivant une méthode selon la présente invention, les quatre premiers trous sont forés, c'est-à-dire les trous 62, 64, 66 et 68. Ces trous qui sont creusés à l'aide du dispositif de forage à verticalité contrôlée sont pratiqués dans le barrage B afin de chevaucher de part et d'autre les deux trous 70 et 74 prévus pour recevoir les joints d'étanchéité J. Les trous 62, 64, 66 et 68 étant parfaitement verticaux, on utilise maintenant un dispositif de forage monté au dispositif de guidage pour forages à chevauchement et parallèles entre eux pour creuser les trous circulaires 70, 72, 74 et 76.

Ensuite, le joint d'étanchéité J est descendu dans le trou 70 à l'aide d'une grue ou autre qui s'accroche à deux des trous 19 de l'embout supérieur 16 du joint d'étanchéité J. La forme semi- sphérique de l'embout inférieur 20 assiste a l'insertion et à la descente du joint d'étanchéité J dans le trou 70 dont la progression dans le trou 70 se fait sous le poids même du joint d'étanchéité J. Les tiges de guidage 60 sont insérées dans les trous 62 et 64 qui chevauchent de part et d'autre le trou 70 recevant le joint d'étanchéité J pour guider le joint d'étanchéité dans son trou 70. Ainsi, les

renforts 26 sont positionnés vis-à-vis la coupure et formeront ainsi un obstacle à la déformation de la cellule 10 en direction et partiellement à l'intérieur des trous 62 et 64 qui pourrait découler de l'effet de la pression radiale vers l'extérieur exercée dans la cellule 10. Les rebords verticaux de chaque renfort 26 sont accotés contre la paroi interne du trou 70 de part et d'autre de l'ouverture communiquant avec les trous 62 et 64 due au chevauchement des trous. On note que le joint d'étanchéité J pourrait être installé dans le trou 70 à l'aide d'une seule des tiges de guidage 60. On note également que le joint J peut être installé de sorte que l'embout inférieur 20 s'accote au fond du trou 70, tel qu'illustré à la figure 5A. D'autre part, l'embout inférieur 20 peut être positionné de façon à être suspendu dans le trou 70 (voir figure 5) en vue de laisser un jeu dans le trou 70. En effet, si l'embout inférieur 20 se brise, on peut tout simplement le pousser au fond du trou 70 et ensuite installer un nouveau joint d'étanchéité J en conservant l'embout inférieur original et défectueux au fond du trou 70.

Le joint d'étanchéité J est ensuite fixé au barrage B en connectant les deux autres trous 19 de 1'embout supérieur 16 au béton de 1'extrémité supérieure du trou 70. Le joint d'étanchéité J est ensuite rempli d'un liquide non gélif (du moins dans les régions sujettes à des températures basses), tel qu'un anti-gel qui n'attaque pas le caoutchouc du joint d'étanchéité J ("Prestone™" ) . Un gaz sous pression peut ensuite être introduit dans la cellule

10 pour obtenir la pression désirée dans cette dernière. Le gaz peut être de 1'air ou un autre gaz, et une pression de 15 à 25 livres dans la cellule 10 assurera qu'il n'y aura pas de fuites d'eau entre le

joint d'étanchéité J et les parois du trou 70. Le bouchon 32 est fermé de sorte à sceller la cellule 10 pour la maintenir sous pression. Les tiges de guidage 60 sont ensuite dévissées des adaptateurs de guidage 54 de la tige et retirées par glissement des anneaux de guidage 44 et du trou 74. On note que l'insertion du joint d'étanchéité J dans le trou 70 sous l'effet de son propre poids est facilitée si la cellule 10 est graduellement remplie de son liquide. De plus, les murs du trou 70 peuvent être lubrifiés par exemple au moyen de bentonite ou d'un fluide à base de polymère.

Une fois que le joint d'étanchéité J a été correctement installé, on peut forer le barrage B vers l'eau en creusant, en ordre, les trous 78 et 80 en utilisant le dispositif de forage dont on s'est servi pour produire les trous 70, 72, 74 et 76. La verticalité et le parallélisme des trous sont assurés par le dispositif de guidage pour forages à chevauchement et parallèles entre eux mentionné précédemment et décrit en détails ci-après. Finalement, le câble diamante C est utilisé pour creuser la coupure 82 et ainsi joindre le trou 68 au devant du barrage B (à son côté opposé à l'eau) de façon à compléter la coupure du joint d'expansion E. Les flèches 86 de la figure 7 montrent , les directions de progression du câble diamante C lors de la coupe de la coupure 82. Préalablement, un trou horizontal peut être foré pour rejoindre le devant du barrage B au trou 68 et ainsi permettre au câble diamante C de faire le tour du barrage B comme on le voit à la figure 5. D'autres arrangements peuvent être utilisés pour le parcours du câble diamante, par exemple, dans les cas où le trou horizontal devrait rejoindre une coupure de faible largeur. Dans ce cas et dans d'autres, on peut utiliser une

autre méthode d'utilisation du câble diamante C, telle qu'illustrée à la figure 5A.

Dans la figure 5A, le câble diamante C est guidé par une poulie mobile qui est montée, par exemple, à un vérin hydraulique 90 et par des poulies-guides 92. La poulie mobile 88 est insérée à une certaine profondeur (10 pieds, par exemple) dans les trous adjacents à la coupure que l'on veut effectuer à l'aide du câble diamante C. L'une des deux sections du câble diamante qui* ressortent de ces trous est guidée par la poulie 92 située au- dessus du barrage B, alors que l'autre section de câble s'appuie sur le dessus du barrage de sorte à y exercer une pression vers le bas et à ainsi couper le barrage graduellement vers le bas. Lorsque la coupure 82 est presque rendue au niveau de la poulie mobile 88, le câble diamante C n'exerce plus de force sur le béton et ne peut, par conséquent, continuer à couper le barrage B. On arrête le sciage et on descend la poulie mobile 88 d'une distance additionnelle (par exemple, un autre 10 pieds). . On reprend le sciage et la descente par étapes discrètes de la poulie mobile 88 jusqu'à ce que la coupure 82 soit terminée. Un échafaudage mobile 94 peut être utilisé pour assurer en tout temps un effort de sciage approprié sur le barrage B.

Avec référence à la figure 5, on remarque que les trous 70 et 74 (qui sont ceux destinés à recevoir un joint d'étanchéité J) ont été forés plus en profondeur (c'est-à-dire 4 à 5 pieds plus profonds) dans le barrage B que les autres trous 62, 64, 66, 68, 72, 76, 78 et 80 et que la coupure sciée 82, le joint d'étanchéité J rejoignant ou presque le fond du trou 70. Les renforts 26 sont dimensionnés

en longueur de sorte qu'ils se prolongent vers le bas au moins jusqu'aux extrémités inférieures des trous 62 et 64 adjacents au trou 70 dans lequel se situe le joint d'étanchéité J. Ceci a pour but d'empêcher la cellule 10 de se déformer en s ' infiltrant dans les trous adjacents, ce qui pourrait endommager la cellule 10 et peut-être en causer la rupture, surtout du côté sans eau (c'est- à-dire du côté du trou 64) où il y a peu de résistance à la déformation. Ces renforts 26 ne sont pas installés pour la portion de la cellule 10 se situant plus bas que le fond des trous adjacents 62 et 64. Avec cette configuration, la cellule 10 peut sur toute sa circonférence épouser les murs du trou 70 situés plus bas que le chevauchement avec les trous 62 et 64 puisque la cellule 10 ne comprend pas de renfort à ce niveau, ceci afin d'empêcher l'eau de contourner l'extrémité inférieure de la cellule 10.

II est également possible d'installer un joint d'étanchéité supplémentaire dans le trou 74 destiné à cet effet qui pourrait servir de remplacement au joint du trou 70, soit pour son ajustement ou autres manipulations. Dans le cas de l'installation d'un joint d'étanchéité J dans le trou 74, il est nécessaire de remplir sa cellule 10 de liquide pour lui donner une forme et empêcher qu'elle ne s'endommage. Cependant, la cellule 10 du trou 74 n'est pas mise sous tension à l'aide d'un gaz afin de permettre à l'eau se retrouvant dans les trous 64, 66 et 72 à la suite de pluies ou d'infiltration à travers le béton du barrage B (c'est-à-dire dans les trous situés entre les deux joints d'étanchéité J) de s'écouler entre le deuxième joint J et les parois de son trou 74.

Par exemple, le deuxième joint J peut servir au réajustement du premier joint d'étanchéité J dans son trou 70. En effet, suite à des mouvements du barrage B, la cellule 10 du premier joint d'étanchéité J peut être devenue légèrement tordue dans son trou 70. Pour éviter la rupture de la cellule 10, il est souhaitable de diminuer la pression dans la cellule 10, par exemple en enlevant de celle-ci la tension due au gaz, de façon à éliminer 1'adhérence de la cellule 10 aux parois du trou 70. En ce faisant, la cellule 10 reprend de façon naturelle une forme non tordue. La cellule 10 peut être ensuite mise à nouveau sous tension. Cependant, pour procéder au réajustement de la cellule 10, il est d'abord nécessaire d'assurer 1'étanchéité du barrage B au niveau de la coupure qui y a été pratiquée. Ainsi, avant d'enlever la tension dans la cellule 10 du trou 70, on met sous tension à l'aide d'un gaz la cellule du deuxième joint d'étanchéité J préalablement positionné dans le trou 74. Lorsque la cellule 10 du premier joint J a été réajustée dans son trou 70, on enlève la tension du joint J du trou 74, permettant ainsi au léger volume d'eau emprisonné entre les joints d'étanchéité J des trous 70 et 74 de s'écouler du côté aval du barrage B, ce qui prévient une rupture possible des joints J due au gel de la masse d'eau contenue dans la coupure entre les deux joints d'étanchéité J. L'utilisation d'un deuxième joint J dans le trou 74 facilite la réparation ou l'ajustement du joint J du trou 70 puisqu'il n'y a pas d'écoulement d'eau au travers de la coupure pendant les travaux effectués sur le joint J du trou 70. La réparation et le réajustement du joint J du trou 70 deviennent, en effet, beaucoup plus faciles

s'il se font dans de l'eau stable, c'est-à-dire sans écoulement ou courant.

Également, si le joint d'étanchéité J du trou 70 fait défaut, on peut simplement procéder au gonflement par mise sous tension du joint supplémentaire J du trou 74 pour assurer l'étanchéité du joint d'expansion E, ce qui élimine la nécessité de réparer immédiatement le joint J du trou 70.

La figure 1A illustre une autre terminaison inférieure du joint d'étanchéité J. Plus particulièrement, une poulie 96 est montée à rotation dans l'embout inférieur 20, et un câble 98 est engagé autour de la poulie 96 et remonte ensuite verticalement de part et d'autre de la cellule 10. La poulie 96 et le câble 98 remplacent les tiges de guidage 60 utilisées lors de l'installation du joint d'étanchéité J. Le câble 98 passe au travers des anneaux de guidage 44 et ressort au-dessus du barrage B. Le joint d'étanchéité J est descendu dans le trou 70 en étant suspendu par le câble 98. Une fois l'installation terminée, le câble 98 peut être retiré en tirant sur l'une de ses extrémités, ou il peut être laissé en place dans le trou 70 pour le réajustement possible futur du joint J ou pour son remplacement. Si le câble 98 est retiré du joint d'étanchéité J, le retrait subséquent de ce dernier de son trou 70 devra être effectué à l'aide des tiges de guidage 60.

Avec référence aux figures 8 à 15, le dispositif de guidage suivant la présente invention pour forages à chevauchement et parallèles entre eux peut prendre plusieurs formes en _ fonction de la position du trou qui doit être creusé par rapport

aux deux trous déjà forés et dont la verticalité est établie. De façon générale, le dispositif de guidage assure le lien à l'aide de coussinets entre un guide coulissant dans un ou des trous existants et un trépan. Ceci permet de forer parallèlement un trou à celui ou à ceux existants. En répétant les mêmes opérations, une coupure peut être réalisée. Les guides ont des formes et des dimensions appropriées pour coulisser dans le ou les trous existants. Par exemple, à la figure 8, on procède au forage du trou 72 situé entre les trous 64 et 66 déjà forés à l'aide du dispositif de forage à verticalité contrôlée et qui vont servir de guide. Comme le dispositif de forage se situe entre les deux trous- guides 64 et 66, le dispositif de guidage sera du type "G-F-G", où "G" indique un guide et "F" indique un ' forage; par conséquent, "G-F-G" indique le forage d'un trou entre deux trous existants et verticaux qui servent de guide afin d'assurer la verticalité du nouveau trou et afin d'assurer que les trois trous ont des axes longitudinaux situés dans le même plan vertical. Comme les trois trous 64, 66 et 72 sont d'un même diamètre de quatre (4) pouces, le dispositif de guidage requis pour forer le trou 72 en utilisant comme guide les trous 64 et 66 sera du type "G4-F4-G4", où les chiffres indiquent les diamètres des trous-guides et du trou à forer.

Sur la figure 8, les deux dispositifs de guidage "G4-F4-G4" qui sont chacun identifiés par le numéro de référence 100 sont disposés à distance verticale l'un au-dessus de l'autre et sont reliés par des tiges d'ajustement 102 qui sont vissées aux dispositifs de guidage 100 de façon à permette leur ajustement afin que les deux dispositifs de guidage 100 soient parallèles entre eux". Un dispositif de forage généralement indiqué par F est monté à

rotation aux dispositifs de guidage 100 à l'aide de coussinets 104 pour assurer aux dispositifs de guidage 100 un mouvement purement en translation vers le bas le long des trous-guides 64 et 66 alors que le dispositif de forage F se déplace vers le bas tout en tournant sur lui-même pour creuser le trou 72. Le dispositif de forage F comprend les pièces conventionnelles suivantes: un train des tiges 106, un manchon aléseur 108, un carottier 110 et une couronne de carottage 112. Une des tiges d'ajustement 102 est munie de ~~ guides flexibles 114 pour éviter le coinçage du dispositif de forage F. Chaque guide flexible 114 a la forme d'un disque horizontal de diamètre légèrement inférieur au diamètre du trou 66 de la figure 8.

La figure 9 illustre le dispositif de guidage 100 qui comprend le coussinet assemblage forcé 104, un disque-guide 116 de diamètre à peu près identique au trou-guide 64 et muni d'une ouverture 118 pour recevoir la tige d'ajustement 102, et une rallonge 120 destinée pour le trou-guide 66 et également pourvue d'une ouverture 122 pour recevoir l'autre tige d'ajustement 102. Une pièce quelconque de connexion 117 joint le coussinet assemblage forcé 104 au disque-guide 116. Cette pièce de connexion 117 a une largeur légèrement inférieure au chevauchement des trous 64 et 72. De façon similaire, la largeur de la rallonge 120 correspond au chevauchement des trous 72 et 66. Le disque-guide 116 et la rallonge 120 assure la descente verticale du dispositif de forage F, empêchant ce dernier de suivre un mouvement hélicoïdal que l'activité de forage encouragerait. Un tel comportement empêcherait 1 'obtention d'un trou parallèle à deux autres et disposé dans un même plan vertical. On comprend que le disque-guide 116

assure la verticalité du nouveau trou foré par le dispositif de forage F alors que la rallonge 120 assure que les trois trous soient d'axes longitudinaux coplanaires. En effet, la rallonge 120 et le guide flexible 114 permettent un jeu entre les trous qui ne sont évidemment pas parfaitement parallèles; de plus, ils empêchent le mouvement de spirale du dispositif de forage F. Le caoutchouc du guide flexible 114 empêche le coinçage du dispositif de forage F puisqu'il a un comportement similaire à celui d'une brosse à cheminée étant donné qu'il suit les parois du trou tout en défléchissant sur sa périphérie à 1'encontre de la direction du mouvement du dispositif de forage F.

On note que le remplacement de la rallonge

120 par un deuxième disque-guide identique au disque-guide 116 (et, par conséquent, de diamètre similaire à celui du trou-guide 66) offrirait au dispositif de guidage 100 une structure trop rigide, ce qui occasionnerait le bris de ce dernier et/ou peut-être celui du dispositif de forage F. Les largeurs de la pièce de connexion 117 et de la rallonge 120 assurent l'alignement des trous 64, 66 et 72 puisqu'ils offrent peu de jeu par rapport à la largeur de leur chevauchement respectif. Également, le remplacement du disque-guide 116 par une rallonge similaire à la rallonge 120 ferait en sorte que le dispositif de forage F exercerait trop de pression sur les arêtes définies par les chevauchements des trous concernés.

Les figures 10 et 11 illustrent un dispositif de guidage 123 du type "G4-F8-G4" qui est utilisé pour forer un trou de 8 pouces de diamètre entre deux trous-guides de 4 pouces de diamètre chacun. Ce type de dispositif est utilisé pour forer

les trous 70 et 74 (qui reçoivent les joints d'étanchéité J) entre les trous 62 et 64, et 66 et 68, respectivement. Dans ce cas, un adaptateur 124 tel qu'illustré à la figure 12 est utilisé pour monter à rotation le dispositif de guidage "G4-F8- G4" au dispositif de forage F. L'adaptateur 124 comprend entre autres un coussinet 126 et une bague de retenue 128.

Les figures 13 et 14 illustrent un dispositif de guidage 130 du type "F4-G4-G8" qui est utilisé, lorsque les deux trous-guides se chevauchent, pour forer un troisième trou vertical chevauchant l'un des deux trous-guides. Le dispositif de guidage 130 est utilisé pour forer le trou 76 des figures 5 et 6 qui a 4 pouces de diamètre, les trous-guides étant les trous 62 et 70 ayant respectivement 4 et 8 pouces de diamètre.

La figure 15 illustre un dispositif de guidage 132 du type "F4-G4-G4" qui est également utilisé lorsque les deux trous-guides se chevauchent pour forer un troisième trou vertical chevauchant l'un des deux trous-guides. Le dispositif de guidage 132 est utilisé pour forer le trous 78 et 80 des figures 5 et 6 qui ont chacun 4 pouces de diamètre. Les trous-guides pour le trou à forer 78 sont les trous 76 et 62, tandis que pour le trou 80, les trous-guides sont les trous 78 et 76, tous ces trous ayant chacun 4 pouces de diamètre.

On prévoit également le forage d'un trou le long d'un joint, le trou étant destiné à recevoir un joint d'étanchéité J tel que décrit précédemment, dans lequel est utilisé un dispositif de guidage similaire au dispositif de guidage 100, mais dans lequel le disque-guide 116 et la rallonge 120 sont

remplacés par des lamelles qui suivent la forme du joint sur lequel on désire forer un trou pour recevoir le joint 'étanchéité .

Ainsi, nous avons produit un joint d'expansion flexible pouvant répondre aux mouvements d'un barrage en béton qui sont de l'ordre d'à peu près 0,5 pouce par année. Le joint absorbera ou compensera pour les mouvements relatifs des diverses sections du barrage. En effet, pour corriger des anomalies dans le comportement des barrages, il est parfois nécessaire d'y pratiqué des coupures. Le présent dispositif permet d'assurer le scellement des coupures et de suivre les déformations ultérieures des barrages. Le dispositif est composé de deux cellules en matériaux élastiques renforcés, insérées dans des trous pré-forés dans le plan de la coupure. Pour la mise en tension des cellules, ces dernières sont remplies d'un liquide (non gélif si requis) et une pression additionnelle de gaz y est maintenue.

La verticalité des trous et du joint d'étanchéité doit être assurée; de plus, le joint d'étanchéité ne doit pas être tordu lors de son installation.

Le dispositif de guidage pour forages à chevauchement et parallèles entre eux a été développé pour 1' installation de cellules d'étanchéité, lors de coupures de barrages. Toutefois, le même dispositif peut être utilisé pour toutes autres coupures par forages.

Le joint d'étanchéité J suivant la présente invention peut également être utilisé dans d'autres applications impliquant des ouvrages en béton et peut-être dans des ouvrages fait de

d'autres matériaux rigides, tels que la pierre, les structures métalliques, etc. On prévoit l'utilisation du présent joint J dans des bâtisses industrielles en béton où il y a mouvement relatif entre, par exemple, deux murs de ces dernières qui sont en contact. Également, le joint J pourrait être implanté dans des bassins de récupération d'huile qui subissent des efforts dus, par exemple, au sol afin de résoudre les problèmes environnementaux qui peuvent être causés par une fuite d'huile dans le sol. Dans le cas de produits tels que l'huile et l'essence, il faudra utiliser un autre matériau que le caoutchouc pour construire la cellule, étant donné que le caoutchouc serait attaqué par ces substances. La cellule pourrait être construite d'un matériau synthétique, ou la cellule en caoutchouc pourrait être enduite d'un revêtement protecteur.

Le joint d'étanchéité J pourrait également être utilisé pour des travaux de réparation, temporaires ou permanents. Par exemple, lors d'injection de coulis dans une coupure d'un barrage, le coulis de ciment ou autre qui a été injecté fuit fréquemment par la coupure elle-même du côté aval et du côté amont avant qu'il ne puisse se solidifier. Par conséquent, on installe facilement en aval de la coupure une structure de colmatage temporaire pour empêcher le coulis de fuir. Cependant, il est difficile de sceller le côté amont de la coupure à cause de la présence d'eau. Ainsi, près de l'extrémité amont de la coupure, on pourrait installer le présent joint d'étanchéité dans la coupure afin de fermer la coupure et ainsi empêcher l'écoulement du coulis injecté subséquemment dans la coupure. Une fois le coulis suffisamment pris pour l'empêcher de fuir de la coupure du barrage, on peut retirer le joint d'étanchéité qui a été

préalablement enduit d'un lubrifiant adéquat pour en faciliter le retrait.

On prévoit également l'utilisation du présent joint d'étanchéité pour le scellement d'un joint d'expansion déjà prévu lors de la construction de l'ouvrage en béton. Plus particulièrement, un bassin de récupération, par exemple, pourrait être coffré de façon à définir des coupures sur deux de ses murs. Lors du coffrage, un trou serait ménagé sur chacune des coupures. Un tube en carton pourrait être installé dans chaque trou et être subséquemment enlevé avant l'installation du joint d'étanchéité. L'installation de joints d'étanchéité dans les trous de chacun des joints d'expansion scellerait le bassin et lui permettrait de bouger au cours des années sans briser.