Brevet FR2058314A1 — publié le 19710528

La présente invention concerne une méthode et une machine permettant de faire des revêtements de routes, pistes et terrains simi-laires ayant des surfaces texturées. Depuis de nombreuses années on obtient les surfaces texturées 5 des routes rigides par un brossage de la surface du béton au moyen de balais hérissés, en crins de cheval, rubans de fibres ou d'acier, avant la prise du béton. Ce brossage a pour effet de rendre rugueuse une surface qui serait autrement trop lisse. 10 au Royaume-Uni par l'Association avec la coopération du Ministère des Transports du Royaume-Uni, du Laboratoire de Recherches sur les Routes et du Conseil Départemental du Hertfordshire, Angleterre, que certains dessins ou dispositions de stries formées dans la chape d'une route rigi-de usée amélioraient la résistance au dérapage de cette 15 surface. Ainsi de bons résultats ont été obtenus en pratiquant dans une telle surface de larges stries parallèles les unes aux autres et se présentant transversalement par rapport au sens général de l'écoulement du trafic (désigné dans ce texte par "sens du trafic" pour plus de brièveté), de même que des stries parallèles en deux 20 séries où les stries d'une série coupent celles de la seconde série, chaque strie faisant un angle de 4-5° environ avec une ligne qui est parallèle au sens du trafic. Une méthode de formation de ces stries dans les chapes usées des routes rigides actuelles consiste à découper les dites stries 2 5 en profondeur avec des machines à lames d'acier diamanté. D'autres méthodes impliquent 1Jemploi d'équipements à têtes coupantes composées de lames ou fléaux en carbure de silicium fixées à des tambours tournant sur des axes horizontaux. Alors que de telles méthodes sont peut-être les seules qui soient applicables pour renouveler la tex-30 ture des chapes usées des routes solides parce qu'elles permettent d'éviter la dépense et la désorganisation du trafic qu'entraîneraient l'enlèvement du revêtement usé et la mise en place d'un nouveau revêtement de béton, on considère comme peu raisonnable d'utiliser un procédé aussi pénible et coûteux pour texturer la surface des 35 routes, que celles-ci soient neuves ou refaites. Le principal objet de la présente invention est une méthode pour texturer la surface d'une route rigide et une machine fonctionnant j i d'après cette méthode, ladite méthode étant exempte ou sensiblement ; exempte des inconvénients mentionnés. i 40 En conséquence, sous un de ses aspects, la présente invention Il est bien connu d'après les essais pratiques qui ont été faits 7Ù 3Ù669 2 2058314 concerne une méthode pour faire une route rigide à surface texturét~3 laquelle méthode comprend les opérations suivantes, a savoir le déplacement d'une poutre profilée vibrante formant une strie à travers la surface du béton mis en. place à l'épaisseur requise pour la 5 route après lissage et qui se trouve encore à" l'état plastique de façon à former au moins une strie à-la fois dans la surface dudit béton plastique, et ensuite la prise'libre ou provoquée dudit béton, pour obtenir ainsi une route rigide à surface tèxturée. Une des réalisations de ladite méthode consiste à déplacer 10 ladite poutre au travers dudit béton dans une première direction de translation pour former une dite strie unique ou une série de stries dans ladite surface puis à changer de place ladite poutre dans une direction parallèle ou sensiblement parallèle au sens du trafic avant de la déplacer dans une seconde direction de translation opposée à 15 ladite première direction de translation pour former une autre strie ou une autre série de stries dans ladite surface. L'angle que fait chacune des dites première et seconde directions de translation, avec le sens du trafic, peut être extrêmement varié pour former une texture superficielle correspondant à la spé-20 cification établie par l'Administration concernée. Ainsi, lesdites première et seconde directions de translation peuvent être perpendiculaires audit sens du trafic, les stries formées restant parallèles les unes aux autres telles qu'elles peuvent être formées par une seule poutre profilée. Alternativement, chacune des deux poutres 25 profilées placées à une certaine distance l'une de l'autre dans ledit sens du trafic peut être déplacée au travers de ladite surface de béton dans les dites première et seconde directions de translation, les directions de translation de l'une des dites poutres profilées coupant les directions de translation de l'autre dite pou-30 tre profilée symétriquement ou asymétriquement par rapport au dit sens du trafic. On estime qu'il faut laisser reposer le béton pendant un certain temps entre l'instant où la surface est lissée par la machine à bétonner et celui où la poutre profilée, ou l'une des deux poutres 35 profilées, est déplacée au travers de ladite "surface pour former dans celle-ci une strie ou une série de striés. Dans une certaine mesure la période de repos dépend "de:" la teneur en eau du béton, la. "workabilité" et la vitesse de prise, -laquelle dépend pour beaucoup de la nature du ciment et des conditions-ambiantes'et dépend égale-40 ment de la longueur du- train de lâ' machine à bétonner. Un train typique se compose d'un épandeur, d'un niveleur, d'une machine à 70 3Ù66Ù 3 2058314 compacter et d'une machine lisseuse. Une machine capable d'appliquer la méthode conforme à 11 invention travaille après la machine lisseuse, et le temps qui s'écoule en général entre l'spangage et les opérations de texturage superficiel est de l'ordre de 45 un. 5 Ladite méthode peut comprendre une opération supplémentaire de nettoyage de la face de travail de ladite poutre profilée, après l'exécution d'un nombre prédéterminé de translations. De préférence, le nettoyage ne se fera qu'à la fin du mouvement de la poutre profilée dans l'une des dites première et seconde directions de 10 translation. Sous un autre aspect, la présente invention concerne une machine capable d'appliquer ladite méthode pour exécuter une route rigide à texture superficielle, ladite machine comprenant une poutre profilée ayant une face de travail formant une strie et un 15 chariot mobile sur un portique qui est lui-même mobile dans le sens du trafic, ladite poutre profilée étant mécaniquement reliée à un "-""Vi&petttf et suspendue audit chariot d'une manière réglable, la disposition de l'ensemble permettant, si ledit portique doit être placé pour enjamber une surface de béton qui a été mise en place à 20 -JLa,.profondeur requise pour la route lissée et qui est encore à lfétat plastique, si ladite face de travail de la poutre profilée doit être mise en contact avec la surface dudit béton et si ledit chariot doit se pouvoir sur ledit portique de support pendant que ladite poutre profilée est vibrée par le vibreur, de déplacer au 25 travers de la sùrface du dit béton la face de travail de la poutre profilée pour former dans ledit béton au moins une strie, le procédé de suspension de ladite poutre profilée étant tel que non seulement toute la charge réelle prédéterminée par le réglage de la suspension avant le dit mouvement du chariot est appliquée 30 audit béton plastique pendant que la dite face de travail et la surface dudit béton plastique sont en contact mutuel mais aussi la poutre profilée mobile prend une orientation où le front de celle-ci est plus haut que la queue de celle-ci relativement au plan de la surface de béton plastique avant formation de toute 35 strie dans celui-ci. Dans la réalisation préférée de ladite machine, la dite poutre profilée est suspendue au moyen de ressorts à tension constante ; ce dispositif peut être constitué par un certain nombre de re&sorts "Tensator". Dans une variante de ladite machine, la suspension 40 réglable de ladite poutre profilée s'effectue hydrauliquement, 70 3066$ 4 2058314 ladite orientation de la poutre profilée étant aussi commandée hydrauliquement. Ledit vibreur est de préférence monté sur ladite poutre profilée. 5 Dans la réalisation préférée de ladite machine, la face de travail de ladite poutre profilée comprend des saillies parallèles dirigées vers le bas et qui définissent des creux parallèles, les parties marginales de la poutre qui s'étendent dans des directions perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires aux saillies paraL-10 lèles étant surélevées vers ledit portique de façon à réduire 1'incidence des dites parties marginales lorsqu'elles s'enfoncent et labourent ledit béton plastique. Lesdites saillies ont de préférence des sections carrées ou rectangulaires. Ladite poutre profilée est, de préférence, usinée dans un bloc 15 de métal parce que, lorsque ladite poutre profilée se compose de ou comprend une plaque à laquelle sont fixées des tiges de section carrée disposées parallèlement pour constituer les saillies formant les stries, on a constaté une tendance des particules dudit béton plastique à s'introduire entre les dites tiges et ladite plaque. 20 De préférence, un dispositif de nettoyage est prévu sur le portique destiné à enlever de la face de travail de ladite poutre au moins la plus grande partie (sinon la totalité) de toutes les particules adhérentes dudit béton plastique afin d'éviter toute accumulation de celles-ci sur ladite face de travail. 25 Dans une réalisation de ladite machine, le chariot est mû par ledit moteur inversible au moyen de chaînes et de pignons clavetés sur les arbres transversaux portant les roues de guidage dont les boudins simples s'engagent dans une rainure de guidage droite. Une machine conforme à la présente invention peut être cons-30 truite comme un véhicule motorisé indépendant se déplaçant par exemple le long de rails, soit sous la commande d'un conducteur ou opérateur, soit par un système d'asservissement programmé. Alternativement , une machine conforme à 1'invention peut être construite en tant que partie auxiliaire d'une machine ou d'un train à bétonner, 35 ladite machine étant reliée à la machine ou au train à bétonner au moyen d'un ou de plusieurs câbles, cablots ou similaires, lesquei en combinaison avec des treuils montés sur ladite machine fonctionnant d'une manière intermittente mais synchronisée, permettent à ladite machine de suivre la machine à bétonner avec l'écartement 40 quis pour que le fcéton mis en place repose le temps jugé nécessaire BAD ORIGINAL 70 3066$ 5 2058314 avant la formation des stries dans le béton plastique. La présente invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La Fig. 1 est une vue de côté d'une machine conforme à l'in-5 vention destinée à faire une route rigide à surface texturée selon la méthode d'exécution révélée ici ; La Fig. 2 est une vue plongée de ladite machine ; La Fig. 3 est une vue en bout de la machine montrée dans la Fig. 1, ladite vue étant celle de l'extrémité gauche de la machine 10 de la Fig. 1 ; et Les Fig. 4, 5 et 6 sont des vues de détail à une échelle plus grande que celle des Fig. 1 à 3 de la poutre profilée mobile et vibrante formant les stries, suspendue d'une manière réglable dans ladite machine, et constituant la pièce essentielle de la machine, 15 lesdites vues représentant respectivement une vue en bout, une vue de côté et une vue plongée de ladite poutre. La machine illustrée dans les dessins comprend essentiellement un portique 10, fait d'éléments-caissons en acier 11 fixés les uns aux autres de manière appropriée pour constituer un cadre rigide, 20 le portique étant porté par des roues à boudin 12 qui sont montées sur le portique pour circuler sur des rails 13 installés le long de la forme dans laquelle le béton doit être mis en place sur le sous-sol. Certaines de ces roues 12, ou même toutes, peuvent être articulées, par exemple être des galets à pivot. 25 Le portique 10 supporte à une extrémité un groupe éiectrogène 14 fournissant le courant électrique nécessaire à la commande d'un certain nombre de moteurs électriques. Deux unités 15 motrices à engrenages, mues électriquement, sont montées sur le portique 10 pour commander les deux roues 12 auxquelles elles sont associées, 30 la commande s'effectuant par une chaîne sans fin 16 et des pignons de Galle 17, ou autre dispositif similaire. Les deux unités motrices ou moteurs 15 sont à vitesse variable et inversibles. Un bloc d'alimentation hydraulique 20 comprend un moteur électrique 21, une pompe hydraulique 22, un manomètre à soupape de 35 sûreté 23 et un réservoir 24. Une unité motrice à engrenages mCfe électriquement 25 est montée sur un chariot 26, l'arbre de sortie de l'unité ayant des roues dentées 27 qui entraînent les roues dentées 28 par les chaînes sans fin 29, les roues 28 étant clavetées sur les axes parallèles 30 40 dont la rotation commande le déplacement du chariot. Les axes 30 ?0 3Ù66$ 6 2058314 portent des rouleaux 31, en contact avec un rail 32, et portent aussi dés roues de guidage 33, prises entre deux rails parallèles de guidage 34 qui définissent entre eux une rainure rectilinéaire 35, ce qui assure une translation guidée du chariot 26 qui se dépla-5 ce lorsque le moteur 25 fait tourner les rouleaux 31 en contact avec le rail 32. Le moteur 25 est à vitesse variable et inversible. Le chariot 26 porte des butées de disjonction 36 et des commutateurs de fin de course 37 sont montés sur l'un des rails de guidage 34. Relié mécaniquement au chariot 26 pour être entraîné par celui-ci, 10 un ensemble comprend deux poutres 40 ayant sensiblement la forme A et qui sont reliées l'une à l'autre par une poutre longitudinale 41, deux cylindres hydrauliques à double effet 42 qui sont montés sur lesdites poutres aux deux extrémités de ladite poutre 41, au voisinage des poutres 40, une poutre profilée 43, un certain nombre de 15 ressorts 44 à tension constante,chacun d'eux étant raccordé en 45 à la poutre 41 et en 46 à la poutre 43, les cylindres 42 ayant des tiges 47 dont les. extrémités libres sont reliées à ladite poutre 43 au moyen d'une liaison en parallélogramme déformable ou pinces 48. 20 Un moteur hydraulique 50, à vitesse variable et inversible, est monté sur la poutre profilée 43, l'arbre de sortie dudit moteur étant accouplé par un accouplement 51 à l'arbre d'entraînement 52 qui tourne dans les deux sens de rotation et est supporté par une boîte de coussinets 53. A l'extrémité libre dudit arbre 52 est 25 clavetée une poulie 54 qui entraîne par les courroies 55 une poulie 56 clavetée sur un arbre vibrant 57, ledit arbre 57 étant porté par des paliers à coussinets 58 fixés à la poutre profilée 43. Des masses excentriques clavetées sur l'arbre 57 provoquent la vibration de toute la poutre profilée quand l'arbre 57 est entraîné par le 30 moteur 50. \ La poutre profilée 43 est reliée par des chaînes de guidage 60 aux extrémités inférieures libres des deux poutres 40. Le portique 10 porte aussi un pupitre de commande 65 où sont connectées toutes les lignes électriques et hydrauliques par les-35 quelles le fonctionnement de la machine peut être commodément commandé. Le fonctionnement de la machine se comprend de soi-même et il •suffit donc de souligner que la face de travail 70 de la poutre profilée 43, composée de saillies et de creux parallèlement aiter-40 nées ,foririe de:s striés parâlleles dans le béton plastique lorsque le 70 3Ô6é§ 7 2058314 chariot 26 est amené à traverser la forme à cheval sur les rails 32, 34, la formation desdites stries étant facilitée par les vibrations venant de la rotation de l'arbre 57, sur lequel les masses excentriques 59 sont clavetées. A la fin de chacune de ses transla-5 tions, la poutre profilée est soulevée hors du contact du béton par l'intervention des commandes hydrauliques 42, ladite poutre 43 étant ensuite abaissée à nouveau au contact du béton par ladite commande hydraulique lorsque le portique 10 a été changé de place dans la direction requise le long des rails 13 par les roues motorisées 12, 10 sur quoi le chariot 26 doit traverser la forme dans une direction opposée à celle qu'il venait de suivre. Les commutateurs de fin de course sont déclenchés par les butées 36 pour arrêter la translation du chariot respectivement dans les deux sens et aussi pour arrêter le moteur hydraulique 50. 15 II est évidemment inutile que la direction de la translation faxxe un angle droit avec la direction des rails 13. Si on désire donner à une route rigide une texture superficielle comprenant deux séries de stries parallèles se coupant entre elles pour former un dessin en losanges, les stries de chacune des séries faisant par 20 exemple un angle de 45° vis-à-vis du sens du trafic, deux machines sont commodément utilisées, les directions de la translation de cel-les-ci étant à 45° vis-à-vis des rails 13. En outre, les roues 12 qui sont montrées sur les dessins comme mues par le motor 15 peuvent être actionnées autrement si la machine 25 constitue la dernière opération d'un train d'équipement à bétonner et est reliée à celui-ci par des câbles, cablots et similaires, lesquels (en combinaison avec des treuils à fonctionnement intermittent mais synchronisé) permettent à la machine de suivre les éléments précédemment composés par ledit train à la fin de chaque translation 30 du chariot 26. Si un dispositif de nettoyage est prévu pour entretenir la face de travail 70 de la poutre profilée (par exemple brosses, jets de fluides sous pression et autres, ou une combinaison mutuelle possible de ceux-ci), il peut être souhaitable d'allonger quelque peu le 3 5 portique pour assurer qu'aucun matériau adhérant à ladite face de travail ne tombe sur la surface du béton qui a été ou doit être texturé. Ainsi, le portique 10 peut être prolongé sur la droite comme le montre la Fig, 1 et le nettoyage s'effectue à la fin de deux translations consécutives. 40 Les saillies parallèles et les creux constituant ladite face 70 3Ù66Ù 8 2058314 de travail sont préférablement réalisées en usinant un bloc ou une plaque massive. La réalisation desdites saillies par des tiges parallèles de section carrée fixées sur une plaque donne toujours des difficultés à cause de la tendance des particules de ciment plasti» 5 que à s'introduire entre les tiges et la plaque. L'enlèvement de ces particules sur place devient impossible et conduit au fléchissement ou à la déformation des tiges, ledit fléchissement ou déformation provoquant des variations de la profondeur des stries dansù le béton. 10 Ainsi qu'on le voit mieux sur les Fig. 1 et 6, le front et la queue de la poutre 43 sont situés au-dessus de la surface 80 du béton plastique. Cette surélévation des parties concernées de ladite poutre 43 a pour but de réduire l'incidence de la poutre 43 plongeant et labourant ledit béton. Les chaînes de guidage 60 favorisent éga-15 lement cette action préventive. Des commutateurs autres que les commutateurs de limite de course peuvent être prévus, par exemple, pour déclencher les dispositifs de nettoyage, s'il en existe, et/ou pour commander le fonctionnement des dits treuils. Les commutateurs peuvent être commandés par minu-20 terie ou à distance à partir d'un emplacement de la machine à bétonner. Un bras pivotant 90 est prévu pour permettre la mise en faisceau de tous les flexibles hydrauliques (non représentés) et leur maintien dans une position où ils ne peuvent être ni souillés ni endom-25 magés par la translation du chariot. CopY ' 70 3Ù66Ù 9 2058314 REVENDICATIONS ^ 1.- Méthode pour faire une route rigide à surface texturée, caractérisée en ce qu'elle comprend les opérations suivantes, à savoir, le déplacement d'une poutre profilée vibrante formant une 5 strie au travers de la surface de béton qui a été mise en place à la profondeur requise pour la route lissée et qui est encore à l'état plastique, en vue de former au moins une strie à la fois dans la surface dudit béton plastique, et ensuite la mise en repos du béton pour le laisser durcir ou provoquer son durcissement, procédé 10 par lequel on réalise une route rigide a surface texturée. 2.- Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite poutre est déplacée au travers dudit béton dans une première direction de translation pour former une strie dans ladite surface et est ensuite changée de place dans une direction qui est parallèle 15 ou sensiblement parallèle au sens du trafic avant d'être déplacée dans une seconde direction de translation opposée à la dite première direction de translation pour former au moins une autre strie dans ladite surface. 3.- Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que 20 les dites première et seconde directions de translation sont perpendiculaires au dit sens du trafic, les stries formées étant parallèles les unes aux autres comme elles peuvent être formées par une simple poutre profilée. 4.- Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que 2 5 chacune des deux poutres profilées vibrantes formant une strie est éloignée de l'autre ,1e long dudit sens au trafic et est déplacée au travers de ladite surface de béton dans lesdites première et seconde directions de translation, les directions de translation de l'une desdites poutres profilées coupant les directions de translation 30 de l'autre poutre profilée symétriquement ou asymétriquement par rapport au dit sens du trafic. 5.- Machine pouvant utiliser la méthode des revendications 1 à M-' pour faire une route rigide à surface texturée, ladite machine comprenant une poutre profilée qui a une face de travail formant 3 5 une strie et qui est supportée par un chariot mobile sur un portique qui est à son tour mobile par rapport au sol dans le sens du trafic, ladite poutre profilée étant mécaniquement liée à un vibreur et étant suspendue audit chariot d'une manière réglable, l'aménagement étant tel que, si ledit portique doit être placé de façon à enjamber 40 la surface de béton qui vient d'être mis en place à la profondeur BAD OR1G1NAL ©qpy t ? 10 2058314 requise pour la route après lissage et qui est encore à l'état plastique et si ladite face de travail de la poutre profilée doit être placée au.contact avec la surface dudit béton et si ledit chariot doit être déplacé sur ledit portique pendant que ledit 5 vibreur fait vibrer la poutre profilée, la face de travail de la poutre profilée se déplace au travers de la surface dudit béton en formant dans celui-ci au moins une strie, la"manière dont ladite poutre profilée est suspendue étant non seulement telle que toute charge réelle pré-déterminée par le réglage de ladite suspension 10- avant la translation du chariot est appliquée audit béton plastique pendant que ladite face de travail et la surface dudit béton plastique sont en contact mutuel mais, en plus, la poutre profilée mobile prend une orientation où le front de la poutre est plus haut que la queue de la poutre par rapport au plan de la surface du béton 15 plastique avant toute formation de strie dans celle-ci. 6.- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite poutre profilée est suspendue à un dispositif réglable de ressorts à tension constante pour appliquer ladite charge réelle audit béton. 20 7.- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit vibreur est de préférence monté sur ladite poutre profilée. 8.- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit chariot est actionné par un moteur inversible à une vitesse qui reste sensiblement constante pendant la translation de ladite 25 poutre profilée au travers de ladite surface de béton plastique. 9.- Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que des commutateurs de fin de course sont prévus pour être déclenchés par le chariot lorsque le chariot atteint la fin de la translation respective, stoppant par là ledit chariot et ledit vibreur, ledit 30 chariot restant à l'extrémité du portique où il est parvenu jusqu'à ce que le portique ait été changé de place dans le sens du trafic à la position requise pour la formation d'au moins une autre strie parallèle à la ou aux stries déjà formées dans ledit béton, après quoi l'inversion du moteur, l'embrayage de celui-ci sur ledit chariot 35 et enfin le démarrage dudit vibreur provoquent une nouvelle translation de la poutre profilée vibrante au travers de ladite surface de béton et ainsi la formation d'une autre strie au moins dans celle-ci. 10.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face de travail de ladite poutre profilée consiste en saillies pa-40 rallèles en relief vers le bas qui définissent des creux parallèles, 70 30669 11 2058314 les portions de la poutre s'étendant dans des directions perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires aux arêtes parallèles étant surélevées vers ledit portique de façon à diminuer l'incidence desdites parties creusant et labourant ledit béton plastique. 5 11.- Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdites saillies ont des sections rectangulaires. 12.- Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que la partie de ladite poutre profilée qui compose la face de travail de celle-ci est fabriquée à partir d'une masse métallique pleine. 10 13.- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit chariot est mû par un moteur inversible au moyen de chaînes et pignons clavetés sur des arbres de translation portant des roues de guidage dont les boudins simples s'engagent dans une rainure de guidage droite. 15 14.- Machine selon la revendication 5, comprenant des roues sur ledit portique, avec des moteurs permettant le déplacement de ladite machine le long de rails parallèles dans chacune des deux directions opposées de déplacement.