Brevet FR2221591A1 — publié le 19741011

Les travaux d'excavation, de dragage et analogues dans les lacs, les rivières, les canaux et dans des eaux analogues de profondeur limitée ne peuvent en général pas être exécutés rationnellement avec des dragues ou excavatrices usuelles. La taille et le tirant d'eau des dragues empêchent le transport vers de telles eaux et handicapent surtout la manoeuvrabilité. Une excavatrice usuelle, conçue pour l'usage sur la terre ferme, exige une infrastructure résistante, en raison de son poids propre, et possède en outre une portée qui est tout à fait limitée par la longueur du bras de godet. On a propose un dispositif excavateur mobile, ctest-à-dire pouvant se déplacer en flottant sur l'eau, dont le principe consiste essentiellement à combiner une excavatrice usuelle à un ponton agencé de manière appropriée. L'infrastructure normale de l'ex- excavatrice, c'est-à-dire le châssis à roues ou à chenilles, peut, dans ce cas, être supprimée et la machine peut être montée de fa çon fixe ou pivotante sur le ponton. La taille et le tirant d'eau d'un tel dispositif excavateur sont,dans leur ensemble, nettement inférieurs à ceux d'une drague, même petite, alors que les possibilités de progression et de conduite sont nettement améliorées. La diminution relative de la taille et du tirant d'eau par rapport à une drague a toutefois pour conséquence qu'un dispositif excavateur de ce genre doit avoir un ancrage relativement ferme ou, en tout cas, un appui au sol (ou fond du lac, rivière, canal, etc.) pour que les travaux d'excavation ou de dragage puissent être menés à bien. De plus, toute opération d'excavation et de prise de matière au fond fait changer de position le dispositif excavateur aussi bien en hauteur que latéralement. Par suite des variations considérables de la profondeur d'eau et du profil du fond, on doit prévoir des organes d'appui agencés de façon qu'ils puissent être amenés en diverses positions par rapport au fond et en outre de façon qu'ils puissent être déplacés pour pouvoir être mis en appui sur des points appropriés du fond.Comme en outre les déplacements d'un lieu de travail à un autre doivent pouvoir se faire par remorquage ou à l'aide d'un moteur propre au dispositif, une navigabilité suffisante est aussi nécessaire. Un véhicule de ce genre doit aussi être relativement stable même par gros temps et il est donc extrêmement souhaitable que les différents accessoires dont est muni le ponton contribuent à assurer une stabilité totale au dispositif excavateur. L'invention est relative à un dispositif agencé d'une manière nouvelle pour une excavatrice ou analogue, avec un ponton à deux flotteurs gréé en catamaran. Les flotteurs consistent en corps creux, allongés et cylindriques en substance, qui sont disposés parallèlement ou légèrement en V et qui sont articulés à un cadre ou châssis sur lequel l'excavatrice est montée de façon rigide ou pivotante. Grâce à la liaison articulée avec le châssis et à des organes de manoeuvre, de préférence hydrauliques, les flotteurs peuvent être rabattus séparément contre le châssis ou tre écartés séparément de celui-ci vers l'extérieur. Le châssis peut ainsi être soulevé ou abaissé ou, au besoin, incliné parrapport à la surface de l'eau et cela simplement par manoeuvre des flotteurs.Des étais d'appui au fond, stables et réglables, sont formés par des jambes, disposées sur les flotteurs et sur le châssis, qui peuvent être écartées et rabattues de préférence par voie hydraulique et bloquées en diverses positions. Un mode de réalisation de l'invention va être maintenant décrit plus en détail à l'aide des dessins annexés. La fig.1 montre, en perspective schématique, un ponton conforme à l'invention avec un châssis sur lequel est montée de façon fixe une excavatrice à bras excavateur pivotant, ce bras étant coupé sur la figure. La fig.2 montre, de côté, le ponton de la fig.1, dont les jambes pivotantes, portées par le châssis ou les flotteurs, reposent contre le fond de l'eau. La fig.3 montre, de face, le ponton des fig.1 et 2 dont les flotteurs et les jambes disposées sur ceux-ci se trouvent en position écartée. Aux figures 1 à 3, le ponton 1 conforme à l'invention com 2 prend un châssis/et deux flotteurs 3, 4. Le châssis 2 porte une excavatrice 5 qui possède un bras excavateur 6 équipé d'un godet 7. Le bras 6 peut pivoter (selon des axes vertical et horizontal) sur un support fourchu 8 et le godet 7 peut lui-même pivoter (selon un axe horizontal) sur l'extrémité libre du bras 6. Tous les changements de position des organes 6 et 7 soSt assurés par des vérins hydrauliques 9,10,11. Le châssis 2 est agencé en plate-forme et comprend un cadre fixe 12 avantageusement formé d'un assemblage rectangulaire de poutres, de préférence soudées. L'excavatrice 5 est située à peu près au centre du châssis 2 et orientée vers l'un des petits côtés de elul-ci. Sur son petit côté opposé, le châssis 2 porte un moteur auxiliaire 13 équipé d'un arbre d'hélice basculant 14, cet arbre pouvant au repos etre amené à la position montrée aux fig.1 et 2 où il est relevé au-dessus du niveau de l'eau-. Les flotteurs 3 et 4 sont constitués par des corps creux étanches et- de préférence cylindriques et sont établis de préférence en tôle convenant à la construction navale. Le déplacement total des flotteurs 3, 4 est choisi, en fonction du poids total du ponton 1 avec l'excavatrice 5 et le moteur auxiliaire 13, de façon que la ligne de flottaison se trouve nettement au-dessous de l'axe longitudinal des flotteurs 3 et 4 quand l'ensemble du dispositif repose librement à la surface de l'eau. Les flotteurs 3 et 4 sont articulés au châssis 2 de sorte que leurs axes longitudinaux puissent être déplacés vers l'intérieur et vers l'extérieur, par rapport au châssis 2, selon les flèches doubles P1 et P2 de la fig.3. L'articulation des flotteurs 3 et 4 au châssis 2 est réalisée par au moins deux paliers d'articulation 15,16 et 17,18 placés entre chaque flotteur 3,4 et le châssis 2. Tous les paliers 15 à 18 peuvent être agencés de la même façon et comprendre chacun deux ex trémités de poutres 19,20, en saillie par rapport au châssis 2, qui sont reliées par une broche 21 à deux pattes trouées 22,23 qui sont soudées rigidement aux flotteurs 3,4. Par rapport au châssis 2, les flotteurs 3, 4 ont leur position réglée-par des vérins hydrauliques 24, 25 dont deux sont visibles à la fig.3. Ces vérins hydrauliques 24, 25 sont attelés, par l'extrémité libre de leur tige de piston, à des pattes de liaison 26, 27 qui sont soudées rigidement aux flotteurs 3, 4, sur les faces de ceux-ci tournées vers le châssis 2, en des emplacements convenant à la transmission des efforts exercés par les vérins hy hydrauliques 24, 25. Par son extrémité extérieure (non montrée),le cylindre de chaque vérin hydraulique 24, 25 est articulé au châssis 2. Les vérins 24, 25 peuvent être actionnés indépendamment l'un de l'autre par des distributeurs non montrés. Cet agencement permet de régler la position des flotteurs 3, 4 tout à fait indépendamment l'un de l'autre entre des limites qui sont schématisées par Les axes A,B et C,D à la fig.3. Des jambes 28,29 sont montées de façon à pouvoir pivoter par rapport aux flotteurs 3,4, à l'extrémité avant de ceux-ci. Chaque jambe 28,29 possède une partie médiane 30, de préférence cylindrique, qui est articulée à l'extrémité avant de l'un ou l'au tre des flotteurs 3,4. L'articulation est du genre charnière et consiste, selon le mode de réalisation représenté, en deux pattes 31,32 en saillie par rapport à la partie médiane 30 et en deux pattes correspondantes 33,34 soudées rigidement sur la face transversale antérieure 42 des flotteurs 3,4, toutes ces pattes 31 à 34 étant articulées entre elles par une broche 35. La partie médiane 30 a la forme d'une colonne étanche et possède, à son extrémité extérieure, un corps d'appui creux 36,37 également étanche,ayant de préférence la forme d'un cylindre. Grâce à la construction creuse et étanche de chaque partie médiane 30 ét de chaque corps d'appui 36,37, on obtient pour le ponton 1 un déplacement d'eau supplémentaire qui contribue à augmenter la flottabilité lorsque les jambes se trouvent en position immergée comme le montrent les figures. Grâce à l'articulation décrite, on peut faire pivoter les jambes 28,29 selon la double flèche P3 de la fig.2. Dans une position haute (non représentée), les jambes 28,29 peuvent se trouver partiellement au-dessus de la surface de l'eau 38 (fig.2 et 3). Dans une position basse qui est adaptée à ia profondeur de l'eau et au profil ou à la consistance du fond 39, les jambes 28,29 sont abaissées suffisamment pour assurer une assise ferme sur le fond 39. Les changements de position des jambes 28,29 sont réalisés à l'aide de vérins hydrauliques 40 dont l'extrémité libre de la tige de piston est reliée par une articulation 41 à la partie médiane 30 ou au corps d'appui 36,37 et dont l'extrémité libre du cylindre est reliée par une articulation 41' à la partie supérieure de la face transversale 42 des flotteurs 3, 4. Les vérins hydrauliques 40 peuvent être actionnés séparément et les jambes 28,29 peuvent être ainsi amenées à la position voulue indépendamment l'une de l'autre. De la partie de la description qui précède, il devrait ressortir que la position des flotteurs 3, 4 par rapport au châssis 2 peut être réglée dans de larges limites schématisées par A,B et C,D à la fig.3 et que la position des jambes 28,29 peut être réglée par rapport aux flotteurs 3,4. Il est ainsi possible de soulever et d'abaisser le châssis 2 et de l'incliner plus ou moins par rapport à la surface de l'eau 38, ce qui permet une adaptation complète aux conditions offertes par le fond 39. La suspension en deux points ainsi obtenue pour le châssis 2 n'est toutefois pas suffisante pour assurer une position parfaitement stable au châssis 2 et par conséquent à l'excavatrice 5. C'est à cette fin qu'on adapte une jambe supplémentaire 43 au châssis 2.Tout comme lés jambes 25,29, la jambe 43 possède une partie médiane 44, avantageusement cylindrique, et un corps d'appui 45, avantageusement cylindrique lui aussi, ces deux éléments étant creux et étanches et contribuant ainsi à augmenter la flottabilité lorsque la jambe 43 se trouve dans la position immergée de la fig.2. La jambe 43 est articulée à la face inférieure du châssis 2 à l'aide d'une charnière 46 dont la construction est pratiquement la même que celle qui a été décrite au sujet des jambes 28,29. La position de la jambe 43 est réglée à l'aide d'un vérin hydraulique 47 dont l'extrémité supérieure du cylindre est reliée par une articulation 48 à la face inférieure du châssis 2 et dont l'extrémité inférieure de la tige du piston est reliée par une articulation 49 à la partie médiane 44.Grâce à cet agencement, la position de la jambe 43 peut être réglée selon la double flèche P4 (fig.2), entre la position basse représentée à la fig.2 et schématisée par la ligne E et la position haute schématisée à la même figure par la ligne F ; dans cette dernière position, la jambe 43 est complètement relevée et se trouve à peu près parallèle au châssis 2. A la fig.3 la jambe 43 est représentée à la même position relevée. Grâce à l'agencement décrit, il est possible de donner à l'excavatrice 5 une assise sur le fond 39 particulièrement sûre. La position des flotteurs 3,4 ainsi que celle des jambes 28,29 peut être modifiée en fonction du profil du fond 39 ou de sa résistance à l'enfoncement. Onpeut donner aux corps d'appui 36,37 et 45 des dimensions assez grandes pour réaliser des surfaces d'appui suffisantes, même quand le fond 39 est meuble. Grâce à la manoeuvre séparée des trois jambes 28,29, 43, il est possible d'exécuter des travaux de dragage et d'excavation même dans des canaux relativement étroits et entre des talus abrupts. L'agencement constructif du ponton et la manoeuvre séparée des flotteurs et des jambes permetintausm dtimprimer au ponton tous les déplacements qui sont nécessaires dans un travail d'excavation. En d'autres termes, le dispositif peut travailler de façon autonome dans la plupart des cas,à condition bien entendu que les matériaux enlevés du fond par le godet 7 soient évacués par un chaland ou analogue. C'est pour cette raison que le bras 6 est monté de façon à pouvoir pivoter, selon la double flèche P5 de la fig.1, sur l'excavatrice 5 qui est fixée rigidement au châssis 2 selon le mode de réalisation représenté. Bienentendu, il est aussi possible de monter l'excavatrice 5 de façon pivotante sur le châssis 2, le bras 6 pouvant alors être lié rigidement à l'excavatrice 5 en direction latérale. Les distributeurs servant à commander tous les vérins hydrauliques décrits peuvent être réunis de façon connue sur un pupitre, de préférence dans la cabine de l'excavatrice 5. On peut encore souligner que les jambes 28,29 et 43, avec leurs corps d'appui 36,37, 45 contribuent de façon particulièrement efficace à augmenter la stabilité d'un véhicule de ce type. Lors des déplacements en eaux libres et agitées, que le ponton soit remorqué ou propulsé par son moteur propre, on peut donner, d'une part, aux flotteurs 3,4 la position la plus convenable et d'autre part abaisser les jambes à une position telle que la tendance au roulis soit considérablement atténuée. Ceci constitue naturellement un grand avantage car un dispositif de ce genre doit être le plus souvent possible transporté par eau d'un lieu de travail à un autre. Par ailleurs, le dispositif n'est pas trop grand pour ne pouvoir être transporté sur route à l'aide d'une remorque spéciale, comme une excavatrice ordinaire, ce qui augmente encore les possibilités d'utilisation du dispositif décrit. Dans le cadre de l'invention, il est évidemment possible de prévoir aussi des jambes d'appui sur la face transversale arrière des flotteurs 3,4 si ceci devait se révéler avantageux ou nécessaire pour des raisons pratiques. Il peut aussi y avoir avantage à munir les flotteurs 3,4 de trous d'homme à leur face supérieure de façon à rendre accessible l'intérieur des flotteurs aux fins d'inspection et éventuellement de réparation. Selon l'invention, le châssis 2 peut être muni de jambes supplémentaires qui peuvent être soit relevées et abaissées en deux plans, c'est-à-dire d'une part dans le plan longitudinal du châssis (ainsi que cela a été exposé dans la description) et d'autre part dans un plan perpendiculaire au plan longitudinal, les jambes agencées de cette manière ayant leur position réglable indépendamment l'une de l'autre. On obtient ainsi, avec les jambes d'appui des flotteurs, un polygone de sustentation plus large par rapport au fond et, pour les travaux d'excavation et dragage, une stabilité et une flottabilité encore améliorées en ce qui concerne l'ensemble du dispositif. REVENDICATIONS 1 - Ponton pour excavatrices et machines analogues, comportant un chassis portant l'excavatrice et deux flotteurs allongés gréés en catamaran, caractérisé par le fait que les flotteurs (3, 4) sont reliés au châssis (2) par des articulations (15 à 18) le long d'une génératrice de la surface latérale des flotteurs (3, 4), par le fait pu'il comprend, d'une part, entre le châssis (2) et les flotteurs (3, 4), des organes de manoeuvre (24, 25) qui permettent de régler individuellement les flotteurs (3, 4) à la position voulue par rapport au châssis (2) et, d'autre part,- sur chaque flotteur (3, 4), des jambes d'appui (28, 29) relevables et rabattables dans le plan longitudinal des flotteurs (3, 4) et des organes de manoeuvre (40) pour régler la position de ces jambes (28, 29) par rapport au flotteur correspondant (3, 4), et par le fait que le châssis (2) est muni d'au moins une jambe d'appui (43) relevable et abaissable ainsi que d'organes de manoeuvre (47) pour régler la position de cette dernière jambe (43) par rapport au châssis (2). 2 - Ponton selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le châssis (2) a la forme d'un cadre (12) approxinativement rectangulaire, les articulations (15 18) étant as posées å 1 'exté- rieur des côtés longitudinaux du cadre (12). 3 - Ponton selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les flotteurs (3, 4) sont constitués par des corps creux allongés étanches qui sont approximativement cylindriques et sort munis d'une jambe d'appui (28, 29) sur leur face transversale avant (42), les organes de manoeuvre (24, 25) qui servent à régler la position relative des flotteurs (3, 4) et du châssis (2) étant constitués par des vérins hydrauliques (24, 25). 4 - Ponton selbn la'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les jambes d'appui (28, 29) des flotteurs (3, 4) comprennent une partie médiane-(30) formée d'un corps creux allongé étanche qui est approximativement cylindrique et par le fait qu'un corps d'appui (36, 37) est fixé rigidement d l'extré mitd extérieure libre de la partie médiane (30) et est constitué par un corps creux étanche, de préférence cylindrique. 5 - Ponton selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'organe de manoeuvre (40, de chaque jambe d'appui (28, 29) et constitué par un vérin hydraulique (40). 6 - Ponton selon la revendication 1 e caractérisé par le fait que la jambe d'appui (43, du châssis (2) comprend une partie médiane (44) formée d'un corps creux allongé étanche (44), de près férence cylindrique, et par le fait qu'un corps d'appui (45) est fixé rigidement à l'extrémité extérieure libre de la partie médiane (44) et est constitué par un corps creux étanche, de préférence cylindrique. 7 - Ponton selon l'une quelconque des revendications l d 6, caractérisé par le fait que l'organe de manoeuvre (475 servant a régler la position de la jambe d'appui (43) par rapport au châssis (2) est constitué' par un vérin hydraulique. 8 - Ponton selon l'ensemble des revendications 3, 5 et 7, caractérisé par le fait qu'un poste central de commande, commun a tous les vérins hydrauliques (24, 25, 40, 47),est monté sur le châssis (2) ou dans la cabine de l'excavatrice (5). 9 - Ponton selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un moteur auxiliaire (13), servant a propulser le ponton (1), est monté sur le châssis (2).