Brevet FR2066983A1 — publié le 19710813

La présente invention concerne un dispositif de mesure pour le creusement de tunnels, applicable en particulier aux tunnels, galeries ou cavités analogues destinés à être creusés par le procédé par poussage de tubes, dans lequel le déport de ^ l'axe du tunnel par rapport à un faisceau ou rayon directeur, formé de préférence par un faisceau laser, est mesuré par coopération d'un émetteur de faisceau moitié en un point fixe à l'entrée du tunnel avec un disque formant cible placé au fond du tunnel et présentant une zone calibrée, l'amplitude de l'écart entre 10 l'axe du tunnel et la droite définie par le fai.sceau directeur pouvant être lue sur la cible du disque. L'invention concerne l'adaptation d'un dispositif de mesure de ce genre aux caractéristiques des procédés de creusement de tunnels par poussage de tubes. 15 Suivant un dispositif de mesure connu de ce genre, un dis que formant cible muni d'une zone calibrée est suspendu au fond du tunnel, soit au premier tronçon de tube, soit à l'extrémité arrière de la trousse coupante. Un émetteur de faisceau monté à poste fixe à l'entrée du tunnel est alors dirigé vers cette cibla 20 II es"k prévu à cet effet en règle générale, pour la suspension du disque formant cible, un seul point de fixation, soit sur le tronçon de tube avant, soit sur la trousse coupante. Le faisceau directeur de l'émetteur rencontrant le disque formant cible, qui est formé en particulier par un faisceau laser, indique de façon 25 lisible sur la zone calibrée de ce disque un écart éventuel de l'axe du tube ou du tunnel par rapport à la ligne droite définie par le faisceau directeur. Selon l'amplitude de l'écart indiqué sur la zone calibrée du disque formant cible, on peut redresser la trousse coupante au moyen de presses de redressement prévues 30 sur elle. Suivant une caractéristique des opérations de creusemarf; de tunnels par le procédé par poussage de tubes, lors de leur a-vance par poussage, les tronçons de tubes individuels subissent une rotation autour de leur axe longitudinal; en fait, non seulement ces différents tronçons de tubes individuels tournent l'un 35 par rapport à l'autre, mais en outre le tronçon de tube antérieur subit en particulier un déplacement angulaire par rapport à l'émetteur de faisceau monté à poste fixe,, Dans le cas d'un disque formant cible suspendu de manière connue en un point particulier de la périphérie du tube, le faisceau directeur s'écarte donc pro-40 gressivement de la zone calibrée de ce disque formant cible et la 70 20312 2 2066983 quitte, de sorte qu'une mesure exacte et en conséquence un redres . sement approprié de la trousse coupante ne sont plus possibles* Le but de l'invention est de créer, dans le cas d'un dispositif de mesure du type mentionné ci-avant, un dispositif de sus-5 pension du disque formant cible tel que ce disque conserve sa position par rapport à l'émetteur de faisceau-indépendamment du déplacement angulaire des tronçons de tubes individuels lors de leu:? avance par poussage, ce dispositif permettant en outre un libre accès au front de taille, au moins lorsque- ce disque for-10 niant cible n'est pas en service» " Suivant l'invention, on parvient au résultat désiré par le fait que le disque formant cible est suspendu au moyen d'un support pouvant pivoter librement autour de l'axe du tube ou du tunnel , et par le fait que des organes indiquant la verticale sous 15 l'effet de la pesanteur sont reliés au support, de telle sorte que ce support soit maintenu automatiquement dans une position absolument verticale. Suivant une autre particularité de l'invention, le support du disque formant cible-, est monté de telle sorte qu'il permette un libre accès au front de'taille, au moins lors-20 que ce disque formant cible n'est pas. en service. La mise en oeuvre de l'invention peut être assurée de diver ses manières. Suivant un mode de réalisation préféré,-le support du disque formant cible est constitué par un levier à. deux bras, le dis 25 que formant cible étant prévu sur l'un des bras de ce levier, tan dis que son autre bras supporte une masse pendulaire ou un contre poidso Le support est, suivant l'invention, monté de façon à pouvoir, tourner librement autour d'un pivot maintenu dans une position alignée par rapport à l'axe du tunnel au moyen d1 un bras de 30 support, lequel s'étend radialement par rapport à cet axe du tunnel et est fixé à l'extrémité antérieure du tronçon de tube avant ou bien à l'extrémité arrière de la trousse coupante, par l'inter Eiédiaire de dispositifs de fixation prévus à cet endroit. Afin de permettre un libre accès au front de taille, au moins lorsque le 35 disque formant cible n'est pas en service, le bras de support est muni d'une charnière grâce à laquelle il peut être rabattu autour d'un axe formant une corde de la section droite du tube ou du tunnel, pour passer de sa position d'utilisation orientée radialement par rapport à cet axe du tube ou.du tunnel dans une posi-4-0 tion parallèle à la paroi de ce tube ou de ce tunnel. Bien qu'un 70 20312 3 2066983 "bras de support rabattable de cette manière puisse être réalisé de façon rigide, il est prévu, suivant uàè autre particularité de l'invention, en particulier dans le cas de sections droites de tubes ou de tunnels importantes, d'utiliser un bras de support 5 qui non seulement est suspendu de façon rabattable, mais encore qui est télescopique, de telle sorte que, lorsque le disque formant cible n'est pas en service, il puisse être rentré et rabattu jusque dans une posit-ionpgrallèle à la paroi du tube ou du tunnel« 10 Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, plusieurs dispositifs de fixation destinés au bras de support sont répartis sur la périphérie du tube ou du tunnel, ou bien il est prévu une couronne percée de trous, entourant la périphérie du tube ou du tunnel, de telle sorte que le bras de support puis-15 se être déplacé en fonction du décalage angulaire croissant du tronçon de tube avant ou de la trousse coupante, produit pendant l'avance par poussage, par rapport à l'émetteur de faisceau monté à poste fixe à l'entrée du tunnel, en passant un dispositif de fixation à un autre0 20 La suspension du disque formant cible d'une manière permet tant sa libre rotation autour de l'axe du tunnel fournit, avec le montage d'un contrepoids, une possibilité de réglage automatique * du disque formant cible dans une position verticale, orientée perpendiculairement à l'axe du tunnel, et par conséquent le maintien 25 de la position relative voulue entre ce disque formant cible et l'émetteur de faisceau, indépendamment du déplacement angulaire des tronçons de tubes ou de la trousse coupante se produisant pendant l'avance par poussage autour de l'axe du tunnel, la possibilité de rabattement du bras de support autour d'un axe formant uns 30 corde de la section droite du tube ou du tunnel permettant en outre un libre accès au front de taille, au moins lorsque le disque formant cible n'est pas en service. Suivant un autre-mode de réalisation préféré de l'invention le disque formant cible est suspendu à un support annulaire guidé 35 de manière à pouvoir tourner librement et avec un frottement minimum dans un guide également annulaire monté concentriquement à l'axe du tube ou du tunnel, adapté à la section droite de ce tube ou de ce tunnel et placé à l'extrémité antérieure du tronçon de tube avant ou à l'extrémité arrière de la trousse coupante, ce 40 support annulaire étant muni d'un contrepoids ou d'une masse pen 70 20312 4 2066983 dulaire placé à l'opposé du disque formant cible et assurant le réglage automatique de ce disque formant cible dans une position absolument verticale et orientée perpendiculairement à l'axe du tube, de sorte que le disque formant cible conserve sa position 5 par rapport à l'émetteur de faisceau indépendamment du déplacement angulaire des tronçons de tubes ou de la trousse coupante qui se produit lors de l'avance par poussage des tubes, autour de l'axe du tunnel. Suivant un mode de réalisation préféré, le guide annulaire peut être constitué par une couronne rotative à 10 billes ou à rouleaux, le disque rotatif et le contrepoids étant fixés sur la couronne rotative. L'utilisation d'un support annulaire pouvant se déplacer avec une friction minimum dans un guide approprié, prévu pour le disque annulaire et pour le contrepoids, présente cet avantage que l'accès au front de taille res-15 te constamment possible, sans nécessiter un retournement ou un rabattement d'un bras de supporte Enfin, suivant une variante du mode de réalisation de l'invention décrit ci-avant, un support destiné au disque formant cible peut être prévu sur un chariot pouvant se déplacer avec une 20 faible friction dans un guide annulaire monté concentriquement à l'axe du tunnel, adapté à la section droite du tube ou du tunnel et formé par un profilé creux ouvert d'un côté par une fente, ce cha±iot étant judicieusement agencé de telle sorte qu'il forme en même temps la masse pendulaire ou le contrepoids pour le dis-25 que formant cible et qu'il assure le réglage automatique du support du disque formant cible sur la verticale. Pour pouvoir, dans ce cas encore, accéder librement au front de taille lorsque le disque formant cible n'est pas en service, le support du disque formant cible peut présenter, au voisinage de sa base, une char-30 nière telle qu'il puisse être rabattu à partir de sa position radiale par rapport à l'axe du tube ou du tunnel, jusque dans une position parallèle à la paroi de ce tube ou de ce tunnel. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux compren-35 ch?e 1 ' invention. La figo 1 est une représentation schématique d'un tunnel creusé par le procédé par poussage de tubes et formé par des tronçons de tubes individuels, ainsi que du dispositif de mesure qui est utilisé pour maintenir ou ramener les tronçons de tubes dans 40 l'axe du tunnel0 70 20312 2066983 La fig. 2 est une représentation en perspective d'un mode de réalisation particulier du dispositif de suspension du disque formant cible faisant l'objet de l'invention. La fige 3 est un autre mode de réalisation du dispositif de 5 suspension du disque formant cible suivant l'invention, vue de face, par la ligne III-III en fig. 4» La figo 4 est une vue en coupe par la ligne lY-IY en fig030 La fig. 5 montre un mode de réalisation du dispositif de suspension du disque formant cible suivant l'invention, vu en 10 perspective» La fig. 6 montre une variante de réalisation de ce dispositif de suspension visible sur la fig. 5y également en perspective» Il est prévu, à l'entrée d'un tunnel creusé par le procédé par poussage de tubes et formé de tronçons de tubes individuels 15 1, un émetteur de faisceau 2 monté à poste fixe et orienté vers m disque formant cible 4 disposé vers le fond du tunnel. Le faisceau ou rayoii directeur 3 provenant de l'émetteur 2 rencontre un disque formant cible 4 placé à l'extrémité antérieure du tronçon de tube avant 1a et indique, sur la zone calibrée de cette cible, 20 un déport éventuel de l'axe des tubes ou du tunnel 7 par rapport à une ligne droite définie par le faisceau directeur 3j d'une manière permettant la lecture de ce déport» Suivant le mode de réalisation de l'invention représenté plus en détail sur la fig» 2, le disque formant cible 4 est sus-25 pendu par l'intermédiaire d'une couronne rotative 3 qui est montée de façon à pouvoir se déplacer avec line très faible friction, au moyen de rouleaux 6, dans un guide-annulaire 8 adapté à la section droite du tube ou du tunnel et monté concentriquement à l'axe 7 de ce tube ou de ce tunnel, ce guide étant formé par un 30 profilé creux ouvert d'un côté par une fente. A ce disque formant cible .4 est associé un contrepoids formant masse pendulaire, diamétralement opposé au disque sur la couronne rotative 5 et qui, dans le mode de réalisation représenté, est constitué par uns masselotte ou un contrepoids 9 en forme de segment. Sous l'in-35 fluence de ce contrepoids 9, la couronne rotative 5 vient toujours occuper une position dans laquelle la ligne imaginaire reliant le disque formant cible 4 et le contrepoids 9 s'étend selon la verticale et passe par l'axe 7 ûu tunnel, de sorte que le disque formant cible 4 conserve toujours la position voulue 40 par rapport à l'émetteur de faisceau 2, indépendamment du 70 20312 6 2066983 déplacement angulaire du tronçon de tube antérieur ou de la trousse coupante autour de l'axe du tunnel, qui peut se produire lors de l'avance des tubes par poussage. On a représenté sur les fig» 3 et 4 une variante de réali-5 sation de l'agencement visible sur la fig. 2 dans laquelle il est . prévu, pour la suspension du disque formant cible, également un guide annulaire 10 adapté à la section droite du tube et disposé concentriquement à l'axe 7 du-tuhe ou du tunnel, ce guide étant formé par un profilé creux ouvert d'un côté par une fente 10 et dans lequel un chariot 13 comportant un châssis 12 en forme de segment de cercle peut être guidé d'une manière permettant son déplacement avec une très faible friction par des galets 14, Ce chariot 13 porte, par l'intermédiaire d'une béquille 16 traversant l'orifice en forme de fente 15 du guide annulaire 15 10, un socle 17 qui porte de son côté un support 18 orienté radialement par rapport à l'axe 7 du tube ou du tunnel et auquel le disque formant cible 4 est suspendu. Afin de permettre, lorsque le disque formant cible 4 n'est pas en service, d'accéder librement au front de taille, le support 18 est monté à ar-20 ticulation, par l'intermédiaire d'une charnière 19, autour d'un axe formant une corde de la section droite du tube ou du tunnel, afin de pouvoir être rabattu jusque dans une position parallèle à la paroi de.ce tube ou de ce tunnel, ce montage à articulation étant réalisé sur le socle 17» Suivant ce mode de réalisation du 25 dispositif de suspension prévu pour le disque formant cible, le chariot 13 et le socle 17 forment ensemble un contre-poids ou une masse pendulaire suffisant pour maintenir le support 18 portant le disque formant cible 4 dans une position verticale passant par l'axe 7 du tube ou du tunnel, de sorte qu'ici encore 30 on obtient un alignement automatique du disque formant cible 4 par rapport à l'émetteur de faisceau 2, ce disque formant cible 4 conservant toujours la-même position par rapport à cet émetteur 2 malgré le déplacement angulaire relatif des tronçons de tubes 1" ou de la trousse coupante, qui se produit lors de l'avance des 35 tubes par poussage. Suivant le mode de réalisation représenté sur les fi"|g. 5 et 6, le disque formant cible 4 est chaque fois suspendu à un bras de levier 21 d'un.levier à deux bras qui est monté de façon à pouvoir tourner librement autour d'un pivot 23 aligné avec l'a-40 xe 7 du tunnel et dont l'autre bras 22 porte un contrepoids 24> 70 20312 7 2066983 Dans ce cas, la masse du contrepoids 24 est un multiple de celle du disque formant cible 4, de sorte que le levier à deux bras 21,22 portant ce disque formant cible 4 est toujours maintenu dans une position indiquant la verticale, ou revient à cette po-5 sition, et que le disque formant cible 4 conserve toujours automatiquement la position voulue par rajjport à l'émetteur du faisceau 2, indépendamment du déplacement angulaire des tronçons de tubes 1 ou de la trousse coupante, produit lors de l'avance des tubes par poussage,, Suivant le mode de réalisation représenté sur 10 la fig. 5> le pivot 23 est maintenu par l'intermédiaire d'un bras de support rigide 25 orienté radialement par rapport à l'axe 7 du tunnel dans une position alignée avec cet axe 7. Le bras de support 25 est raccorde à l'extrémité antérieure du tronçon de tube avant 1a par l'intermédiaire d'une patte de fi-15 xation 26, et plusieurs de ces pattes de fixation 26 sont réparties sur la périphérie intérieure du tronçon de tube 1a, de telle sorte que le bras de support puisse être déplacé en fonction du déplacement angulaire progressif du tronçon de tube 1a par rapport à l'émetteur de faisceau. 2. Comme indiqué en outre 20 en 27 sur la fig» 5, le bras de support rigide 25 peut présenter une charnière par laquelle il peut être rabattu autour d'un axe formant une corde de la section droite du tube ou du tunnel, pour passer de sa position d'utilisation ou de travail orientée radialement par rapport à l'axe 7 du tunnel à une position ra-25 battue en principe parallèle à la paroi des tubes, afin de permettre un libre accès au front de taille lorsque le disque formant cible 4 n'est pas en service. Principalement en vue d'une utilisation dans les tunnels de grand diamètre et comme représenté sur la fig» 6, le bras de sup- 30 port maintenant le pivot 23 dans une position alignée par rapport à 11 axe 7 du tunnel peut être constitué par un bras téles-copique 28, qui peut être en outre rabattable par l'intermédiaire d'une charnière 29, pour être amené de sa position de travail orientée radialement par rapport à l'axe du tunnel dans une position en principe parallèle à la paroi du tube ou du tunnel» Suivant une autre particularité encore des dispositifs de fixation -zc- correspondant au mode de réalisation visible sur la fig. 5, il es"b prévu une couronne munie de trous 30 sur laquelle le bras de support 29 peut être fixé dans des positions réglables pratiquement de façon continue tout autour de la périphérie du tube ou du tunnel. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, 40 sans s'écarter de l'invention. 70 20312 8 2066983 REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure pour le creusement de tunnels, en particulier pour tunnels ou cavités analogues devant être creusés par le procédé par poussage de tubes, dans lequel le déport 5 de l'axe du tunnel par rapport à un faisceau directeur formé de préférence par un fasceau ou rayon laser est mesuré en faisant coopérer un émetteur de faisceau monté à poste fixe à l'entrée du tunnel avec un disque formant cible présentant une zone calibrée disposé au fond du tunnel, l'amplitude de l'écart entre l'axe 10 cLu tunnel et la ligne droite définie par le faisceau directeur pouvant être lue sur la zone calibrée de ce disque formant cible, caractérisé en ce que le disque formant cible est suspendu par l'intermédiaire d'un support pouvant pivoter librement autour de l'axe du tube ou du tunnel et en ce que des organes indiquant la 15 verticale sous l'effet de la pesanteur sont reliés au support de telle sorte que ce support soit maintenu automatiquement dans une position absolument verticale. 2. Dispositif de mesure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support du disque formant cible est agencé et 20 disposé de telle sorte qu'il permette un libre accès au front de taille, au moins lorsque le disque formant cible n'est pas en service. 3 .Dispositif de mesure suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support du disque formant cible est cons-25 titué par un levier à deux bras et est suspendu de façon à pouvoir pivoter librement sur un pivot aligné avec l'axe du tube ou du tunnel, le disque formant cible étant monté sur un bras de ce levier tandis que l'autre bras du levier porte un contrepoids ou une masse pendulaire» 30 4. Dispositif de mesure suivant l'une quelconque des reven dications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivot est maintenu dans Bne position alignée par rapport à l'axe du tube ou du tunnel par l'intermédiaire d'un bras de support s'étendant radialement par rapport à cet axe du tube ou du tunnel et fixé à l'extrémité anté-35 rieure du tronçon de tube avant ou à l'extrémité arrière de la trousse coupante» 5. Dispositif de mesure suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras de support est rigide et est monté ou suspendu de façon rabattable au moyen 40 d'une charnière, autour d'un axe formant une corde de la section 70 20312 9 2066983 droite du tube ou du tunnel„ 6. Dispositif de mesure suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras de support est ié-lescopique et peut être ramené par emboîtement de ses éléments à 5 une longueur réduite. 7. Dispositif de mesure suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs dispositifs de fixation prévus pour le bras de support sont répartis autour de la périphérie du tube ou du tunnel. 10 8. Dispositif de mesure suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque formant cible est suspendu à un support annulaire guidé de façon à pouvoir tourner librement et avec une très faible friction dans un guide également annulaire monté concentriquement à l'axe du tube ou tunnel et adapté à la 15 section de ce tube ou de ce tunnel, et en ce qu'un contrepoids ou une masse pendulaire est disposé sur ce support annulaire, à l'opposé du discue formant cible„ 9. Dispositif de mesure suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le guide annulaire a une forme de couronne et le 20 disque formant cible ainsi que le contrepoids sont disposés sur cette couronne rotative,, 10. Dispositif de mesure suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un support destiné au disque formant cible est monté sur un chariot pouvant se déplacer avec une friction 25 très faible dans un guide annulaire disposé concentriquement à l'axe du tube ou du tunnel et adapté à la section droite de ce tube et de ce tunnel, ce guide étant formé par un profilé creux ouvert d'un côté par une fente® 11. Dispositif de mesure suivant la revendication 10, carac- 30 térisé en ce que le support du disque formant cible présente au voisinage de sa base une charnière par laquelle il peut être rabattu autour d'un axe s'étendant selon une"corde de la section droite du tube ou du ttmnel.