Brevet FR2040203A1 — publié le 19710122

î 2040203 La présente invention concerne une installation d'abattage ou d'extraction et de chargement pour le creusement de tunnels par poussage de tubes, comportant un train porteur sur lequel un bras en porte-à-faux équipé d'outils d'abattage peut être 5 déplacé dans le sens de l'abattage par l'intermédiaire d'un chariot lui-même déplaçable sur ce train porteur, ce bras pouvant pivoter par rapport au chariot verticalement autour d'ion axe horizontal et horizontalement autour d'un axe vertical, une bande à raclettes prélevant les"matériaux abattus et les éva-10 cuant vers l'arrière par l'intermédiaire d'un autre bras en p o rte-à-faux. Il existe dé3à une installation de ce type, qui est utilisable en particulier pour le creusement de tunnels de'petit .diamètre et dans laquelle le bras d'battage et de chargement 15 présente à son extrémité avant un cylindre de coupe entraîné par une bande à raclettes. Cette installation connue convient bien pour l'abattage et l'évacuation dans des terrains relativement homogènes, mais elle n'est pas utilisable quand le creusement de tunnels doit 20 être effectué dans des terrains boulants, comme cela est le cas par exemple pour les terrains pierreux ou sablonneux. Dans ces terrains boulants, le matériause coincé sur-le cylindre de coupe entre la chaîne à raclettes et le barboti'n de renvoi de cette chaîne, et il én résulte dès dérangements dans l'abattage 25 et le transport. L'entraînement direct dû cylindre de coupe, par exemple par l'intermédiaire d'un mécanisme disposé au voisinage du bras d'abattage et agissant directement sur le cylindre de coupe, n'est pas possible à cause de la gêne représentée par la chaîne transporteuse s'étendant au milieu de l'installa-30 tion et également à cause de la forme nécessairement étroite du bras d'abattage. Le but de l'invention est, compte tenu des avantages reconnus de la machine suivant la technique antérieure, de créer une installation d'abattage et de chargement pour le creusement 55 de tunnels par poussage de tubes pouvant être utilisée en particulier dans le cas de terrains boulants, sans toutefois que cette utilisation soit limitée à de tels terrains. Dans ce cas, on doit tenir compte du fait qu'il s'agit du creusement par 69 34922 2 2040203 poussage de tubes de diamètre relativement petit, ayant par exemple 1,4 m ou plus, et que l'appareil d'abattage doit être adapté à ces dimensions, la surface circulaire totale à attaquer ayant par exemple un diamètre de 1,4- m ou un. peu supérieur 5 à cette valeur. Le résultat désiré est atteint, suivant l'invention, par l'utilisation d'une installation d'abattage et de chargement du type mentionné ci-avant, caractérisée- en ce que le bras, qui est d'une façon en soi connue de type tubulaire, est 10 monté de façon à pouvoir être déplacé télescopiquement par "1'intermédiaire de guides à roulement dans un mécanisme d'orientation pouvant pivoter de 180° vers les deux côtés, et porte à son extrémité avant un godet excavateur qui est actionné par des cylindres ou vérins montés à pivotement à l'intérieur 15 de ce bras. Ce godet excavateur peut, d'une manière en soi connue, déverser les matériaux abattus sur le transporteur par l'intermédiaire d'une têle de guidage reposant sur le mur. Grâce à l'utilisation du mécanisme d'orientation suivant, l'invention, 20 en combinaison avec le vérin ou cylindre suspendu à pivotement à l'intérieur du tube, on obtient cet avantage remarquable que, malgré toutes les fonctions nécessaires du godet, excavateur, la machine a une largeur constructive extrêmement faible, de sorte que les arêtes de coupe du godet excavateur peuvent atta-25 quer chaque partie du front de taille et que la totalité de ce front de taille peut être surveillée par le conducteur de la machine. Poux le déplacement du bras par rapport au chariot, il est prévu à l'intérieur de ce bras tin cylindre ou vérin, de 30 préférence un vérin télescopique double, qui prend appui par sa tige de piston sur un étrier relié à un bâti de pivotement. En même temps, il est prévu à l'intérieur du bras un vérin assurant le déplacement du godet excavateur pour son mouvement de creusement, l'un au moins des deux cylindres étant fixé sur le 35 bras de façon à éviter tout déplacement par rapport à celui-ci. Il est particulièrement important, suivant l'invention, que le vérin assurant le mouvement de creusement du godet excavateur soit monté à pivotement dans le bras par son extrémité arrière. 69 34922 5 2040203 Afin, que le godet excavateur puisse atteindre toutes les parties du front de taille, le bras est monté de façon à pouvoir pivoter autour de son axe longitudinal avec le guide à roulement conjugué. En même temps, il peut être déplacé dans la di-5 rection de son axe longitudinal et il est monté dans un bâti d'appui de façon à pouvoir pivoter également autour de son axe longitudinal, ce bâti pouvant lui-même pivoter, sous l'effet de vérins hydrauliques, autour d'un axe traversant horizontalement les flasques latéraux du bâti de pivotement. Le 10 vérin assurant l'avance du bras prend appui par son extrémité suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, sur un palier de poussée disposé à l'intérieur du bras, agissant au moins dans le sens de l'avance et bloqué par rapport à ce bras d'une façon empêchant son déplacement. De cette maniè-15 re, le vérin placé en avant dans le sens du creusement (qui assure le pivotement du godet excavateur) participe au mouvement "de pivotement de ce godet excavateur autour de l'axe longitudinal du bras en porte-à-faux, tandis que le vérin placé en arrière (si l'on considère le sens du creusement), qui assure 20 le mouvement vers l'avant du bras, ne participe pas lui-même à ce mouvement de pivotement. Ceci est particulièrement avantageux pour la disposition des conduits de pression à travers le bras, en vue de la commande du vérin avant. Dans le cas d'une installation d'abattage et de charge-25 ment pour le creusement de tunnels par poussage de tubes dans laquelle un transporteur relevé au voisinage de son point de renvoi peut être bloqué à l'intérieur du tube, un chariot étant déplaçable sur une partie de la longueur de ce transporteur, ce chariot formant le châssis et le palier de pivotement pour 30 un bras d'abattage et de chargement, une particularité importante de l'invention réside dans le fait qu'il est prévu, à titre de dispositif d'abattage et de chargement, un godet excavateur déplaçable dans le sens du creusement par rapport au chariot, pouvant pivoter autour de l'axe longitudinal du bras 35 en porte-à-faux sur au moins 180° de chaque côté et permettant un mouvement de creusement. Le mouvement de creusement du godet ainsi que son agencement doivent être avantageusement tels que ce godet puisse prendre une forme et une position orientées 69 34922 4 2040203 en principe parallèlement à la paroi du tunnel et puisse, en partant de cette position, attaquer le front de taille et déverser les matériaux sur le transporteur par l'intermédiaire d'une rampe d'accès» 5 La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux: comprendre l'invention. La fig. 1 est une vue de profil de l'installation d'abattage et de chargement suivant l'invention. 10 La fig. 2 est une vue en plan du dessus correspondant à la fig. 1. La fig. 3 montre partiellement en coupe horizontale le bras et les vérins actionnant ce bras ainsi que le godet excavateur. 15 L'installation d'abattage ou d'extraction et de char gement 1 comprend principalement un transporteur 27 placé dans un tube 25 et maintenu au moyen de dispositifs de blocage 26, l'extrémité arrière 10 de ce transporteur étant relevée et transportant les matériaux par une bande à raclettes 9. Oe 20 transporteur 27 porte un chariot 5 pouvant être déplacé au moyen de vérins 2, par rapport à ce transporteur 27» dans la direction indiquée par la flèche 6. Le chariot 5 porte, d'une part, un bras 4 qui peut être déplacé par rapport au chariot dans le sens de l'abattage et qui porte à son extrémité avant 25 un godet excavateur 13 muni d'outils d'abattage ou d'extraction 3« Le bras en porte-à-faux peut pivoter dans un plan vertical autour d'un axe horizontal 7 et dans un plan horizontal autour d'un axe vertical 8. Dans le sens du poussage ou de l'avance, le bras en porte-à-faux 4 est monté dans des gui-30 des à roulement 12, et il peut être déplacé angulairement au moyen d'un mécanisme d'orientation 11, conjointement à ces guides à roulement, autour de son axe longitudinal 16, de telle sorte que le godet excavateur puisse effectuer des mouvements de pivotement d'au moins 180° vers la gauche et vers la droite 35 et puisse ainsi balayer la totalité de la section droite du tunnel. Il est prévu, pour assurer le déplacement du bras en porte-à-faux 4 par rapport au chariot 5» un vérin télescopi-que double 15* Ce vérin 15 prend appui par sa tige de piston 69 34922 5 2040203 17 sur tm étrier 19 relié à un bâti de pivotement 18. Le bras en porte-à-faux peut ainsi être déplacé selon son axe longitudinal, et il est monté de façon à pouvoir tourner autour de cet axe longitudinal dans un bâti d'appui 20. Oelui-ci est lui-5 même monté à pivotement autour d'un axe horizontal 7 traversant les parois latérales 22 du bâti de pivotement 18, le déplacement étant assuré au moyen de vérins hydrauliques 21. Le vérin 15 assurant l'avance du bras 4 prend appui par une extrémité sur un palier de poussée 24- disposé.à. l'intérieur du bras et 10 monté d'une manière empêchant tout déplacement par rapport à celui-ci, ce palier agissant au moins dans le sens de l'avance. Comme visible sur la fig. 3, le palier de poussée n'agit que dans le sens de l'avance ou de l'enfoncement, étant donné que des forces nettement plus faibles interviennent lors du rappel 15 en arrière du bras 4-. : Le vérin 14- qui assure le mouvement de creusement du godet excavateur 13 et qui est dejnême disposé à l'intérieur du bras creux est fixé d'une manière empêchant tout déplacement par coulissement par rapport à ce bras, tout en pouvant toute-20 fois pivoter en 23. Cette faculté de pivotement est nécessaire étant donné que l'extrémité avant du vérin effectue toujours, par suite du mouvement de pivotement du godet excavateur, un déplacement vers le haut et vers le bas. Pour cette raison, le vérin 14- est monté dans le bras 4- avec un jeu suffisant. Tandis 25 que le vérin 14- assurant le mouvement de.creusement du godet excavateur participe lors de 1'actionnement du mécanisme d'orientation 11 au mouvement angulaire permis de préférence sur 180° de chaque côté, le vérin 15 qui assure l'avance du bras en porte-à-faux ne doit pas participer à ce mouvement angulaire, 30 pour éviter un déplacement angulaire des conduits d'alimentation en liquide sous pression aboutissant au. vérin 14- et logés dans le bras creux 4. Sur la fig. 1, on a représenté dans le plan du dessin, à gauche, le godet, excavateur dans sa position inférieure et dans 35 sa position inférieure et dans sa position supérieure limites, après qu'il a été avancé à partir du chariot. Dans la position supérieure, le godet excavateur a été représenté également dans les positions rentrée et sortie du vérin assurant le mou 34922 6 2040203 vement de creusement. La fig. 2 montre de même, à gauche dans le plan du dessin, le godet excavateur en plan, les positions possibles obtenues lorsque le mécanisme d'orientation a tourné vers la droite ou vers la gauche et lorsque le bras a pivoté latéralement étant également représentées. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 69 34922 7 2040203 BEVEHDI04.TI01IS 1» Installation d'abattage et de chargement pour le creusement par poussage de tubes, comportant un train porteur sur lequel un bras équipé d'outils d'abattage peut être déplacé dans le sens de l'abattage par l'intermédiaire d'un chariot 5 lui-même déplaçable sur ce train porteur, le bras pouvant pivoter par rapport au chariot dans le sens vertical autour d'un axe horizontal et dans le sens horizontal autour d'un axe vertical, une bande à raclettes recevant les matériaux abattus et les évacuant vers l'arrière par l'intermédiaire d'un autre 10 bras enporte-à-faux, caractérisée en ce que le bras (4) qui a d'une façon en soi connue une forme tubulaire, est monté de façon à pouvoir se déplacer télescopiquement dans un mécanisme d'orientation (11) pouvant, tourner de chaque côté sur 180°, par 1'intermédiaire de guides à roulement (12), et porte à son ex-15 trémité avant tui godet excavateur pivotant (13) qui est actionné par des vérins (14, 15) suspendus de façon à pouvoir pivoter (en 23) à l'intérieur du bras (4). 2. Installation d'abattage et de chargement suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu à l'in-20 térieur du bras (4) un vérin qui est de préférence un vérin télescopique double (15)j pour assurer le déplacement de ce bras par rapport au chariot (5)« 3« Installation d'abattage et de chargement suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'il est prévu, à 25 l'intérieur du bras (4), un vérin (14) assurant le mouvement de creusement du godet excavateur (13)• 4. Installation d'abattage et de chargement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le vérin (15) assurant l'avance du bras (4) et monté 30 dans celui-ci prend appui par sa tige de piston (17) sur un étrier (19) relié à un bâti de pivotement (18). 5» Installation d'abattage et de chargement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le vérin (15) assurant l'avance du bras (4) et le vérin (14) 35 assurant le mouvement de creusement du godet excavateur (13) sont placés à l'intérieur du bras creux (4) , l'un au moins de ces deux vérins (14, 15) étant fixé (en 23) d'une manière em- 69 34922 8 2040203 péchant son mouvement de coulissement par rapport au "bras. 6. Installation d'abattage et de chargement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le vérin (14) assurant le mouvement du creusement du 5 godet excavateur (13) est monté à pivotement (en 23) par son extrémité arrière (25) dans le bras (4). 7. Installation d'abattage et de chargement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bras (4) peut pivoter avec le guide à roulement conjugué 10 (12) autour de son axe longitudinal (16)« 8. Installation d'abattage et de chargement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bras (4) est déplaçable dans la direction de son axe longitudinal (16), et est monté de façon à pouvoir tourner 15 autour de cet axe longitudinal dans un bâti (20) qui peut pivoter sous l'effet de vérins hydrauliques (21) autour d'un axe horizontal (7) traversant les parois latérales (22) du bâti de pivotement (18)„ 9o Installation d'abattage et de chargement suivant 20 l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le vérin (15) assurant l'avance du bras (4) prend appui par une extrémité sur un palier de poussée (24) disposé à l'intérieur de ce bras (4), empêché de se déplacer par coulissement par rapport à celui-ci et agissant au moins dans le 25 sens de 1'avance0 10» Installation d'abattage et de chargement pour le creusement par poussage de tubes, dans laquelle un transporteur relevé au voisinage de son point de renvoi peut être bloqué à 11 intérieur du tube, un chariot étant déplaçable sur une 30 partie de la longueur de ce transporteur, ce chariot formant le train porteur et le point de pivotement pour un bras d'extraction ou d'abattage et de chargement, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour servir de dispositif d'abattage et de chargement (1), un godet excavateur (13) pouvant être déplacé par 35 rapport au chariot (5) dans le sens de l'avance (flèche 6), pouvant tourner sur au moins 180° de chaque côté autour de l'axe longitudinal (16) du bras (4) et capable d'effectuer un mouvement de creusement.