Brevet FR2217485A1 — publié le 19740906

La présente invention a pour objet un procédé et un appareil utilisables pour la pose d'un conduit ou d'un pipe-line dans une tranchée. Un procédé et un appareil connus utilisent une cage qui est tirée et soulevée dans une tranchée partiellement creusée plus large que la cage, une série de pièces de cisaillement du type cantilever étant déplaçable relativement à cette cage, de façon à créer un support à la partie inférieure de la tranchée qui est alors creusée en dessous de la cage. L'extrémité avant de la cage reste alors sur la tranchée partiellement creusée et l'arrière de la cage est supportée par une portion de conduit précédemment posée et, du fait que l'arrière de la cage est supportée de cette façon, il est très fréquent, à moins que le conduit soit très large et important, qu'il soit endommagé quand la cage est entrainée et soulevée vers l'avant.Pour supporter l'arrière de la cage sur la section de conduit, la cage est munie d'une paire de pieds placée sur la section de conduit, ce qui, par conséquent, nécessite un emplacement précis, c'est-à-dire un creusement, parce que, si un seul des pieds vient en contact avec le conduit, la cage a tendance à basculer sur le côté et ainsi à détruire la ligne de progression. Il s'est avéré difficile de mettre en place la cage en ligne de niveau à chaque fois qu'elle est déplacée, c#cst-à-dir entratnée et soulevée vers l'avant par la grue, puis remise on place et, en outre, cet enlèvement et cette remise en place demandent beaucoup de temps et par conséquent constituent une opération conteuse. Le procédé et l'appareil connus sont donc extr#me'mer-t limités dans leurs applications, du fait qu'ils sont utiles s#ul##--#t pour la pose de conduits de-très grand diamètre, par exemple a 3,60 m de diamètre, c'est-à-dire de conduits qui sont suffisamment importants pour supporter l'arrière de la cage. Un autre inconvénient est qu'un appareil de ce type est supporté seulement par la partie inférieure de la tranchée, c'està-dire par la partie de la tranchée en dessous de la cage, en sorte que, si un éboulement se produit de façon à créer une pression ou à augmenter la pression sur les parois de la cage, alors une excavation sur les cotés de la cage devient nécessaire de façon à permettre à la cage de se déplacer vers l'avant. Un autre inconvénient encore est que l'appareil en question doit être placé en face de la paroi avant de ltexcavation, et, si le sol creusé est médiocre ou contient de l'eau, alors il devient difficile de mettre en place l'excavateur dans le but de creuser à l'intérieur de la cage et d'insérer des pièces de coupe. Cette difficulté peut être surmontée à un certain point en comblant à nouveau devant la cage, de façon que l'excavateur soit mieux placé, mais une telle solution n'est pas satisfaisante. Un autre inconvénient du dispositif connu est que, pour protéger complètement les ouvriers, la cage, dont l'arrière reste sur la section de conduit et par conséquent a son extrémité in férieure à une distance constante du bas de la tranchée, doit avoir une hauteur accrue. La plupart de ces inconvénients résultent du fait que l'arrière de la cage est supportée par les sections de conduit posées et c'est un but de l'invention de mettre en oeuvre un procédé et un appareil perfectionnés utilisables pour poser un conduit dans une tranchée sans les inconvénients et les limitations indiqués cidessus. Donc, un aspect de la présente invention consiste à mettre en oeuvre un procédé de pose d'un conduit dans une tranchée comprenant le creusement d'une première tranchée pilote, l'insertion dans cette tranchée pilote d'un appareil d'étançonnage ou étayage de tranchée qui maintienne les parois latérales de la tranchée, le creusement d'une nouvelle section de la tranchée pilote devaat le cadre d'étayage, l'insertion, à la partie inférieure de cette tranchée pilote, d'une série de plaques verticales, le creusement d'une deuxième tranchée à la profondeur voulue entre lesdites plaques verticales, de sorte que les c8tés de cette deuxième tranchée soient complètement supportés par lesdites plaques, la largeur de la deuxième tranchée étant inférieure à celle de la tranchée pilote, de façon à former un rebord entre la tranchée pilote et la deuxième tranchée, l'insertion d'une section de conduit dans cette deuxième tranchée, le retrait des plaques verticales de support de l'appareil d'étayage de tranchée au niveau du sol et l'avance de ce cadre d'étayage dans une nouvelle section de la première tranchée. Le procédé selon l'invention comporte encore la mise en place d'une plateforme qui enjambe la nouvelle section de la tranchée pilote et le déplacement d'un excavateur sur cette plateforme de telle sorte que cet excavateur puisse creuser la deuxième tranchée entre les plaques verticales. Suivant un deuxième aspect de la présente invention, il est prévu un appareil utilisable pour la pose d'un conduit dans une tranché--comprenant un appareil d'étayage de tranchée comportant des structures latérales placées face à face venant en contact avec les parois latérales d'une tranchée quand ledit appareil d'étayage se trouve dans la tranchée, lesdites structures étant espacées de façon à-pouvoir supporter les parois de la tranchée et des-moyens pour supporter l'appareil d'étayage de la tranchée au niveau du sol. L'appareil d'étayage de la tranchée renferme de préférence une plaque de poussée située à l'arrière des structures latérales et connectée à ces structures par des vérins actionnés par un dispositif de puissance, ladite plaque étant commandée par ces vérins de façon à faire avancer lesdites structures latérales le long de la tranchée et à pousser oeteplaque de poussée contre des déblais arrières placés dans la torchée derrière cette plaque. De préférence, l'appareil renferme une série de plaques verticales pouvant titre montées et abaissées relativement auxdites structures latérales et amenées dans le sol en dessous du niveau inférieur de ces structures quand l'appareil d'étayage se trouve dans la tranchée. De préférence aussi, il est prévu des moyens-pour déplacer lesdites plaques par rapport aux structures latérales de l'appareil d'étayage, lesdits moyens comprenant une structure mobile capable de supprimer le contact de commande. avec lesdites plaques et un dispositif de commande connectant le cadre de commande à l'appareil d'étayage de tranchée, ce dispositif de commande pouvant déplacer le cadre de commande et les plaques qui lui sont connectées relativement aux structures latérales de l'appareil étayage. Le dispositif de support de l'appareil d'étayage au niveau du sol comprend deux patins qui se trouvent sur l'un et l'autre côté de l'appareil d'étayage, ces patins pouvant se déplacer par rapport à l'appareil d'étayage à l'aide dtun dispositif de puissance. L'appareil d'étayage de tranchée comprend de préférence, à son extrémité avant une plateforme qui peut astre élevée ou abaissée relativement au reste de l'appareil en question, cette plateforme pouvant supporter un excavateur qui creuse entre lesdites plaques. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui va suivre et aux dessins annexés, dans îesqueîs - la Fig. 1 représente une vue latérale de l'appareil selon l'invention dans une première position de fonctionnement - la Fig. 2 représente une vue analogue à celle de la Fig. 1 montrant l'appareil de l'invention dans une autre position de fonctionnement - la Fig. 3 représente une vue analogue à celles des Figs. 1 et 2 montrant l'appareil de l'invention dans encore une autre position de fonctionnement - la Fig. 4 représente une vue analogue à celles des Figs. 1 à 3 montrant l'appareil de l'invention dans une autre position de fonctionnement - la Fig. 5 représente l'appareil de l'invention dans encore une autre position de fonctionnement - la Fig. 6 représente l'appareil de l'invention dans la phase finale de son cycle de fonctionnement ; et - la Fig. 7 est une vue d'extrémité en élévation de l'appareil de l'invention coupée suivant la ligne VII-VII de la Fig. 4, l'excava- teur ayant été omis pour plus de charté. Sur ces figures, l'appareil d'étayage ou de soutien de tranchée de l'invention comprend deux structures latérales se faisant face 2 et 4, venant en contact avec les parois latérales d'une tranchée 6 faite dans le sol, ces structures étant maintenues en place par des entretoises non représentées, de façon à pouvoir supporter ou maintenir les parois de la tranchée 6. Ces structures 2 et 4 sont connectées par l'intermédiaire de vérins hydrauliques 8 et 10 à une plaque de poussée 12 située à l'arrière desdites structures, cette plaque de poussée étant transversale auxdites structures comme représenté sur la Fig. 4.Les vérins hydrauliques 8 et 10 peuvent créer un mouvement relatif entre la plaque de poussée 12 et les structures 2 et 4, la plaque 12 étant d'abord déplacée vers l'arrière de façon à tasser les déblais renvoyés derrière ladite plaque, puis provoquant un mouvement vers l'avant des structures 2 et 4 dans la direction "X" de la tranchée. Les structures latérales 2 et 4 portent chacune des cadres verticaux 14 et 16 comportant chacun des fentes 18 et 20 dans lesquelles peuvent passer des plaques verticales 22 et 24. Les cadres supérieurs 14 constituent des cadres de commande des plaques 22 et 24, les cadres inférieurs 16 constituent des cadres de guidage de ces plaques. Les cadres 14 comportent chacun une série d'ouvertures espacées horizontalement non représentées qui peuvent recevoir des goujons non représentés, ces goujons pouvant passer en outre dans des trous sélectionnés 26 disposés verticalement dans les plaques 22 et 24, de façon à connecter lesdites plaques 22 et 24 lorsqu' elles doivent etre déplacées à un moment quelconque vers les cadres de commande respectifs 14. Ces cadres de commande 14 sont connectés à l'appareil d'étayage de tranchée par une série de vérins de commande dont deux d'entre eux sont indiqués en 28 et 30 sur les Figs. 1 à 4, lesdites vérins pouvant déplacer les cadres 14 et 16 et nlimporte laquelle des plaques 22 et 24 qui leur sont accouplées vers le. haut et vers le bas relativement aux structures latérales, de telle sorte que lesdites plaques 22 et 24, guidées par les cadres 16, peuvent être insérées dans le bas de la tranchée et retirées de cette partie inférieure de la tranchée. Les extrémités avant des structures latérales 2 et 4portent un prolongement avant 32 dont les bords avant sont des bords ccupaiits qui peuvent découper vers l'axe longitudinal de L'appareil d'étayage de façon à délimiter l'extrémité arrière-d'une deuxième excavation effectuée par l'excavateur 34 comme on l'expliquera mieux ci-après. Le prolongement avant 32 est muni de volets 32 A actionnés par un système de puissance, qui peuvent être utilisés pour élever l'avant de l:appareil si cela est nécessaire.Une plateforme 36 peut enjamber le prolongement 32 et rester sur le sol non creusé devant l'appareil d1étayage, cette plateforme étant reliée par charnière à l'appareil d'étayage et pouvant être déplacée d'une position active à une position inactive, c#est-à-dire les positions représentées sur les Figs. 1 et 4, à ltoide de vérins hydrauliques à plateforme dont l'un est représenté el 38, ces vérins étant connectés à la plateforme 36 et au prolongement 32. La plaque 12 est déplaçable dans un corridor ferme les extrémités arrières des structures 2 et 4, et elle porte de chaque cdté un patin ou pied 40, ces patins 40 étant montés sur des prolongements latéraux 42 de cette plaque 12, et étant déplaçables vers le haut et vers le bas relativement à cette plaque, au moyen de vérins 44 montés sur les prolongements ou dans les prolongements 42. Ces patins 40 peuvent venir au contact avec la surface du sol 46 de chaque côté de la tranchée, de façon à supporter l'arrière de l'appareil d'étayage à partir du niveau du sol. En fonctionnement et au commencement du cycle d'opérations, une tranchée pilote est creusée par ltexcavateur 34 et l'appareil d'étayage de tranchée, les plaques 22 et 24 étant dans- leur position supérieure, est insérée dans la tranchée pilote, de telle sorte que les structures latérales 2 et 4 viennent en contact avec les parois latérales de cette tranchée et empêchent ces parois de s'affaisser. Une autre section de la tranchée -pilote est alors creusée à l'avant de la première section formée. Ceci est représenté sur la Fig. 1. Ensuite, un certain nombre sélectionné de plaques verticales 22 et 24 sont connectées au cadre de commande 14 comme précédemment décrit et, au moyen de moutons 28 et 30, les plaques 22 et 24 sont amenées à la partie inférieure de la tranchée 6, l'excavateur 34 étant sur la plateforme 36 et ayant été abaissé dans sa position de fonctionnement par des vérins 38, un creusement s'effectuant alors entre les plaques 22 et 24, partiellement insérées comme représenté sur la Fig. 2. Ceci continue jusqu'à ce que les plaques 22 et 24 soient complètement insérées (Fig. 3) et jusqutà ce qu'une deuxième tranchée6 A soit constituée de largeur inférieure à celle de la tranchée 6 comme représenté sur la Fig. 7.Cette figure montre également qu'il existe des rebords 50 entre la première tranchée 6 et la deuxième tranchée 6 A, de tels rebords fournissant un support partiel aux structures latérales 2 et 4 de l'appareil d'étayage. Une plaque 58 est abaissée de façon à empêcher des éboulements devant la tranchée creusée 6 A, cette plaque pouvant être abaissée manuellement ou à l'aide d'un système de puissance. Si on le préfère, la plaque 58 peut être connectée aux plaques 22 et 24 de façon à astre abaissée avec lesdites plaques. Les sections de conduit 52 et 54 (voir Fig. 4) sont alors abaissées dans la tranchée 6 A, une fondation 56 ayant précédemment été mise en place en fixant une élingue 58 à la pale 34 A de l'excavateur 34 et les sections de conduit sont couplées l'une à l'autre comme il est nécessaire. Ensuite, la plaque 58 est amenée à sa position inactive (sur la Fig. 5, la plaque 58 a été enlevée complètement), les plaques 22 et 24 sont déplacées vers le haut en inversant les vérins 28 et 30 jusqu'à la position représentée sur la Fig. 5, après quoi les sections de conduit 52 et 54 sont recouvertes de déblais par l'excavateur 34. En se référant à la Fig. 6, l'excavateur 34 est éloigné de la plateforme 36 et cette plateforme est soulevée jusqu'à sa position de non-fonctionnement en actionnant les vérins de plateforme 38. L'arrière de l'appareil d'étayage est alors supportée au niveau du sol en actionnant les vérins de patins 44, en sorte que les patins 40 restent à la surface du sol 46, l'excavateur creusant une nouvelle section de la première tranchée 6 à l t avant de l'appareil d'étayage. Les déblais provenant de cette nouvelle excavation sont placés par l'excavateur derrière la plaque 12, après quoi les vérins hydrauliques 8 et 10 sont actionnés.Cet actionnement en premier lieu provoque un mouvement vers l'arrière de la plaque 12, de façon à tasser les déblais renvoyés puis, quand la résistance des déblais tassés est plus grande que# la force de commande des vérins 8 et 10, cet actionnement provoque un mouvement vers l'avant des structures latérales, en sorte que la partie conductrice de l'appareil d'étayage se déplace dans la nouvelle section de la tranchée 6 formée par l'excavateur 34. Pendant ce mouvement de l'appareil d'étayage, l'arrière de cet appareil est complètement supportée au niveau du sol par les patins 40 et les structures latérales 2 et 4 peuvent entre en outre supportées par les rebords 50 entre la première tranchée 6 et la deuxième tranchée 6A.Quand la plaque 12 est déplacée d'avant en arrière et vice-versa plusieurs fois pendant le tassement des déblais renvoyés et quand il existe un mouvement vers l'avant des structures latérales 2 et 4, les patins 40 viennent en contact avec la surface du sol 46 pendant le mouvement vers l'avant de la plaque 12 et ils sont de préférence soulevés pendant le mouvement vers l'arrière de cette plaque 12. Quand l'appareil d'étayage a été déplacé vers l'avant comme décrit ci-dessus, le cycle de fonctionnement est répété. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les patins 40 peuvent être remplacés par des volets ou plaques mobiles qui peuvent pivoter dans des plans verticaux. Dans ce cas, les entretoises du côté des extrémités avant des structures latérales s'étendent au-delà des extrémités extérieures de ces structures de façon à former- des arcs-boutants autour desquels peuvent pivoter à chaque extrémité un volet ou une plaque. L'autre extrémité de chaque volet ou plaque peut pivoter autour du piston d'un dispositif associé cylindre-piston commandé par la pression d'un fluide dont le cylindre peut pivoter autour d'une superstructure portée par les entretoises supérieures situées aux extrémités arrières des structures latérales. Chaque volet ou plaque a son propre piston et le cylindre, la superstructure et le système piston-cylindre peuvent être commandés indépendamment les uns des autres ou bien peuvent être commandésà l'unisson. En fonctionnement, les volets ou plaques sont déplacés par le dispositif piston-cylindre de telle sorte que les extrémités arrière de ces volets ou plaques viennent en contact avec la surface du sol en supportant l'arrière de l'appareil d'étayage de tranchée pandant son-mouvement. Ainsi, on a décrit un procédé et un appareil selon l'invention surmontant les inconvénients des dispositifs connus du fait que ce procédé et cet appareil permettent de poser des conduits de n'importe quel diamètre et qu'aucune charge superposée n'est placée sur les sections de conduit posées parce que l'appareil d'étayage de tranchée est supporté lui-meme au niveau du sol.L'appareil de l'invention maintient complètement la totalité de l'excavation, c'est-à-dire les parois de la tranchée pilote et de la deuxième tranchée et empêche des éboulements, l'appareil de-l'invention étant déplaçable dans la direction de la tranchée à l'aide de moyens compris dans l'appareil d'étayage, ctest-à-dire à l'aide de vérins et d'une plaque de poussée qui permettent de supprimer un équipement de levage lourd et encombrant. Du fait que l'appareil d'étayage de tranchée de ltinvention n'est pas en contact avec les sections de conduit posées dans la tranchée, de telles sections ne peuvent pas entre endommagées. En outre, on peut utiliser indifféremment des conduits cannellés ou lisses en employant le procédé et l'appareil de l'invention. Des profondeurs croissantes de tranchée peuvent être obtenues avec le procédé et l'appareil de l'invention, parce qu'il est seulement nécessaire dtaccrcitre la longueur des plaques verticales et de les descendre dans le sol non creusé à une plus grande profondeur. En outre, la mise en oeuvre de la plateforme devant l'appareil permet à l'excavateur d'être rapidement et facilement mis en place de façon à creuser entre les plaques insérées sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un remplissage devant l'appareil. Finalement, appareil selon l'invention, peut être facilement ajusté au niveau si cela est nécessaire en utilisant des patins ou en utilisant des volets ou des plaques, ces volets étant situés à l'avant de la machine précédemment décrite. REVENDICATIONS 1 - Procédé de pose d'un conduit dans une tranchée creusée dans le sol, caractérisé en ce qu'il comprend le creusement d'une première tranchée pilote, l'insertion dans cette tranchée d'un appareil d'étayage de tranchée qui maintient les parois latérales de la tranchée, le creusement d'une nouvelle section de la tranchée pilote en avant du cadre d'étayage, l'insertion à la partie inférieure de cette tranchée pilote d'une série de plaques verticales, le creusement d'une deuxième tranchée à la profondeur requise entre lesdites plaques de telle sorte que les cotés de la deuxième tranchée soient complètement maintenues par des plaques, la largeur de la deuxième tranchée etant inférieure à celle de la tranchée pilote en sorte qu'un rebord est formé entre la tranchée pilote et la deuxième tranchée, le retrait des plaques verticales, le support de l'appareil d'étayage de tranchée au niveau du sol et l'avancement du cadre d'étayage de tranchée dans la nouvelle section de la première tranchée. 2 - Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la mise en place d'une plateforme qui enjambe la nouvelle section de la tranchée pilote et qui déplace un excavateur placé sur cette plateforme qu~ creuse la deuxième tranchée entre les plaques verticales 3 - Appareil utilisable dans la pose d'un conduit dans une tranchée selon le-procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des structures latérales situées en face l'une de l'autre qui viennent en contact avec les parois latérales d'une tranchée effectuée dans le sol quand l'appareil d'étayage sa trouve dans ladite tranchée, ces structures latérales étant séparées de façon à pouvoir maintenir les parois des tranchées, et des moyens de support de l'appareil d'étayage de tranchée au niveau du sol. 4 - Appareil selon revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque de poussée située à l'arrière des structures latérales et connectée à ces structures par des vérins commandés par un dispositif de puissance, ladite plaque de poussée étant commandée par ces vérins de façon à faire avancer lesdites structures latérales le long de la tranchée et à pousser ladite plaque les omhe/déblaís arrières placés dans la tranchée derrière elle. 5 - Appareil selon revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend une série de plaques verticales pouvant se déplacer vers le haut ou vers le bas par rapport aux dites structures latérales en sortant ou en rentrant dans le sol en dessous du niveau inférieur desdites structures quand l'appareil d'étayage est dans la tranchée. 6 - Appareil selon revendication 5, caractérisé en ce qu'il renferme des moyens de déplacement desdites plaques verticales vers le sol ou en sens inverse. 7 - Appareil selon revendication 6, caractérisé en ce que ces moyens de déplacement comprennent une structure mobile de commande capable de supprimer son contact avec lesdites plaques verticales, des moyens de commande connectant le cadre de commande à l'appareil d'étayage de tranchée et capable de déplacer ce cadre et les plaques verticales qui lui sont connectées par rapport aux structures latérales de cet appareil d'étayage. 8 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les moyens de support de l'appareil d'étayage de tranchée au niveau du sol comprennent deux patins placés de chaque côté de cet appareil. 9 - Appareil selon revendication 8, caractérisé en ce que lesdits patins sont déplaçables relativement à l'appareil d'étayage/tranchée à l'aide d'un dispositif de puissance. 10 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il renferme à son extrémité avant une plateforme qui peut Autre élevée ou abaissée par rapport au reste de l'appareil, cette plateforme pouvant supporter un excavateur qui creuse entre les plaques verticales.