Brevet FR2348360A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne d'une manière générale 1 exécution de galeries en souterrain. Ainsi qu'on le sait, le creusement d'une galerie en souterrain se fait le plus souvent à partir de la base d'un puit de desserte, et, sauf dars les terrains particulièrement bons permet tant d'ouvrir en pleine section, un tel creusement se fait en deux temps : dans un premier temps, on ne creuse que la demisection supérieure de la galerie à exécuter, et on en voûte le ciel à l'avancement, tronçon par tronçon ; dans un deuxième temps on creuse la demi-section inférieure de cette galerie, et on en double le mur par un radier effectué lui aussi à l'avancement, tronçon par tronçon. Dèux méthodes peuvent etre adoptées pour le creusement de la demi-section inférieure d'une telle galerie. On peut par exemple procéder à un tel creusement à compter de l'extrémité de la galerie éloignée du puit de desserte correspondant, c'est-à-dire en revenant vers ce puit de desserte. Mais, les déblais deoreusement aoivent alors être élevés d'un niveau inférieur, correspondant au mur de la demi-section excavée, à un niveau supérieur, correspondant à celui de cette demi-section inférieure avant creusement, ce qui complique les installations à prévoir à cet effet. On peut, en variante, procéder au creusement de la demisection inférieure de la galerie en partant du puit de desserte de celle-ci, et non pas en revenant vers ce puit comme précédemment. Mais alors, il est nécessaire de passer les déblais de creusement sur le tronçon fraîchement bétonné du radier de la demisection inférieure en cours d'avancement, ce qui impose usuellement de procéder en discontinu à une telle évacuation de déblais, entre les intervalles de temps nécessaires à la coulée des tron çons de radier successifs et à leur durcissement. La présente invention a d'une manière générale pour objet une installation mobile à usages multiples permettant notamment de pallier ces inconvénients, et présentant en outre d'autres avantages. L'installation mobile suivant l'invention, qui convient au déblaiement de la demi-section inférieure d'une galerie en souterrain creusée et bétonnée à l'avancement, est du genre comportant un convoyeur d'évacuation de déblais, et est caractérisée en ce que ce convoyeur est porté par un caisson mobile de longueur suffisante pour s'étendre en continu du front de taille d'une telle demi-section inférieure de galerie à un poste de déchargement et d'évacuation, et à surplomber ainsi la zone de bétonnage du mur de ladite demi-section inférieure de galerie. Ainsi, s'agissant du creusement de la demi-section inférieure de galerie à compter du puit de desserte de celle-ci, 1' installation suivant l'invention permet d'assurer en continu 1' évacuation des déblais de creusement sans perturbation du chantier de bétonnage du radier de cette demi-section inférieure, indépendamment de ce chantier. De surcroît, l'installation suivant l'invention peut ellemême être avantageusement mise en oeuvre pour la manutention des éléments de coffrage nécessaires à la coulée des tronçons successifs de radier, ainsi que pour la fixation et le blocage de ces coffrages pendant une telle coulée. L'installation suivant l'invention peut en outre être mise en oeuvre comme support de passerelle pour le passage du personnel, ainsi que pour le support des canalisations nécessaires à la desserte de l'ensemble du chantier, et par exemple des canalisations usuelles d'éclairage, d'alimentation en eau et d'alimentation en air comprimé. Les caractéristiques et les avantages de l'installation mobile suivant l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une galerie en souterrain dont la demi-section inférieure est en cours de creusement et de bétonnage, illustrant la mise en oeuvre d'une installation mobile suivant l'invention dans une telle galerie les figures 2, 3 et 4, en sont, à échelle supérieure, des vues partielles en coupe axiale suivant respectivement la ligne II-II, III-III et IV-IV de la figure 1. A la figure 1 on reconnaît d'une manière générale une galerie en souterrain dont la demi-section supérieure a déåà été creusée, et dont la demi-section inférieure est en cours de creusement. Dans l'exemple représenté, la section transversale de cette galerie est globalement circulaire, mais il va de soi, qu'en pratique, elle peut être quelconque. De manière usuelle, le ciel 10 de la demi-section supérieure de cette galerie est doublé par une voûte 11 dont les naissances sont élargies en massifs 12, communément dits 'massifs en patte d'éléphant", De maniere usuelle également, un radier 13 est appliqué, tronçon par tronçon, d'un massif 12 à autre, au mur 14 de la demi-section inférieure de la galerie, au fur et à mesure du creusement de celle-ci. Suivant l'invention ce creusement se fait avec mise en oeuvre d'une installation mobile 16 comportant un caisson mobile 17 qui est de longueur suffisante pour s'étendre en continu du front de taille 18 à un poste d'évacuation de déblais 19 et à surplomber ainsi la zone 20 de la demi-section inférieure de la galerie en cours de creusement où se fait, à l'avancement, le bétonnage, tronçon par tronçon, du radier 13. A son extrémité avant, c'est-à-dire à celle de ses extrémités qui, proche du front de taille 18, doit prendre appui sur le mur 14 nouvellement creusé de la demi-section inférieure de la galerie, à l'avant du dernier tronçon 22 fraîchement coulé du radier 13, le caisson 17 de I'installation mobile 16 suivant 1' invention porte sur le sol par deux jambages latéraux 23 munis chacun de moyens de roulement, de simples galets 24 dans l'exem- ple représenté, et il lui est associé un chemin de roulement 25 comportant au moins trois éléments distincts susceptibles d'être aboutés les uns aux autres deux à deux et d'être individuellement déplacés, lesdits moyens de roulement desdits jambages étant adaptés à coopérer en roulement avec ledit chemin de roulement. Dans l'exemple représenté, les éléments extrêmes 26 du chemin de roulement 25 sont identiques et ils comportent chacun une traverse 27 porteuse de deux tronçons de rail parallèles 28. La surface inférieure d'une telle traverse 27 forme un berceau au profil de la partie inférieure du mur 14 de la galerie sur lequel elle doit être transversalement mise en place. En pratique, et tel que représenté, les tronçons de rail 28 portés par une telle traverse 27 sont en retrait par rapport au bord correspondant de cette traverse, en sorte qu'une telle traverse 27 est apte à servir de console pour d'autres tronçons de rail 30 disposés d'une telle console à une autre, dans le prolongement des tronçons de rail 28 portés par ces consoles, tel que schématisé en traits interrompus à la figure 1. Ces tronçons de rail 30 sont amovibles et ils constituent conjointement le troisième élément, ou élément médian, du chemin de roulement 25 associé à l'extrémité avant du caisson 17 de l' installation mobile 16 suivant l'invention. Ladite partie avant du caisson 17 est avantageusement équipée de-moyens de transport s'étendant longitudinalement de part et d'autre de ses jambages 23 pour déplacement individuel des éléments constitutifs du chemin de roulement 25 qui lui est associé, et plus particulièrement des éléments extrêmes 26 de celui-ci formés chacun d'une traverse 27 et de tronçons de rail 28 comme décrit ci-dessus. Dans l'exemple représenté, ces moyens de transport sont simplement constitués d'un mono-rail 32 fixé à la partie inférieure du caisson 17, dans l'axe de celui-ci, sur un tronçon de la partie avant de ce caisson, ce mono-rail 32 faisant saillie en porteà-faux vers l'avant, au-delà des jambages 23 par lesquels ladite partie avant porte sur le sol. A sa partie arrière, le caisson 17 de l'installation mobile 16 suivant l'invention porte également sur le sol par des moyens de roulement, mais ceux-ci sont adaptés à coopérer directement avec le radier 13 déjà en place. S'agissant, dans l'exemple représenté, d'un radier de section circulaire, ces moyens de roulement comportent, à la partie basse de ce radier, un train de roulement médian 34, et, de part et d'autre de ce dernier, deux trains de roulement latéraux 35 disposés de manière à porter sur des génératrices du radier 13 distantes de la génératrice inférieure de celui-ci sur laquelle porte le train de roulement médian 34. Dans l'exemple représenté, le caisson 17 de l'installation mobile 16 suivant l'invention se présente sous la forme d'une poutre en treillis formant en section transversale un cadre glo également rectangulaire. la réalisation d'une telle poutre en treillis est bien connue par elle-m8me, et elle ne sera donc pas décrite en détail ici Le caisson 17 de l'installation mobile 16 suivant l'invention pourrait d'ailleurs se présenter sous la forme d'un tunnel à parois pleines. Quoi qu'il en soit, son volume interne est mis à profit pour l'implantation d'un convoyeur d'évacuation 37, et par exemple d' un convoyeur d'évacuation du type à bande, tel que représenté. Un tel convoyeur à bande, bien connu lui aussi en lui-meme, ne sera pas décrit en détail ici. il suffira de préciser que des cales 38 reliant ce convoyeur 37 aux parois internes du caisson 17 imposent à ce convoyeur, dans ce caisson, une pente positive du front de taille 18 au poste d'évacuation 19. A sa partie supérieure, le caisson 17 de l'installation mobile lo suivant l'invention est muni longitudinalement d'un chemin de roulement 40, formé de deux rails 41 dans l'exemple représenté, et propre au déplacemert d'un portique 43, en vue de la manutention d'éléments de coffrage 44. Ce portique 43 s'étend transversalement vis-à-vis du caisson 17, autour de celui-ci. il comporte une plate-forme de support 42, qui s'étend audessus du caisson 17 et est équpée de galets de roulement 45 propres à coopérer en roulement avec les rails 41 portés par ce caisson. Le portique 43 présente en outre latéralement, de part et d'autre du caisson 17, deux suspentes 47 propres à y atteler un élément de coffrage 44. Dans l'exemple représenté, chacune des suspentes 47 est formée de deux éléments 47A,47B en relation de montage télescopique l'une par rapport à l'autre sous le contrôle d'un vérin de levage 48, par exemple d'un vérin hydraulique. Dans l'exemple représenté également, les suspentes 47 sont réunies l'une à l'autre, à leur extrémité inférieure, par une traverse 50 s'étendant transversalement sous le caisson 17. La partie mobile des suspentes 47, c'est-à-dire la portion inférieure 47B de celles-ci, présente des oreilles 51 propres à la mis-e en oeuvre de vérins à vis 52 pour le levage d'un élément de coffrage 44. Un tel élément de coffrage 44 ne fait pas partie de la présente invention, et il ne sera donc pas décrit en détail ici. il suffira de préciser qu'il présente en section, au profil de la demi-section inférieure de la galerie creusée, un volet médian 53 et deux volets latéraux 54 articulés au précédent de part et d'autre de celui-ci. les volets latéraux 53 d'un tel élément de coffrage 44 présentent chacun des oreilles 55 propres à coopérer avez Ce-s vérins à vis 52. La plate-forme 42 du portique 43 peut, tel que représenté, et tel qu'il est visible à la figure 1, être équipée d'un moteur 56 propre à sa commande en déplacement le long des rails 41 du caisson 17, et être également équipée d'une rambarde de sécurité 57. Ainsi qu' il est aisé de le comprendre, l'installation mobile 16 suivant l'invention permet d'assurer en continu l'évacuation des déblais résultant du creusement du front de taille 18, quel que soit le travail par ailleurs en cours d'exécution dans la zone de bétonnage 20 qu'elle enjambe. Au droit du front de taille 18, une pelleteuse 60, ou un quelconque autre engin de creusement de ce type, placé au niveau supérieur de la demi-section inférieure de galerie à creuser, décharge sur le convoyeur 37, par exemple par l'intermédiaire d'une trémie 61, tel que représenté, les déblais qu'elle a préalablement prélevés sur le front de taille 18. Au poste d'évacuation 19 ces déblais sont déchargés par le convoyeur 37 dans un quelconque engin d'évacuation 62. Par ailleurs, pendant le durcissement d'un tronçon de radier 22 fraîchement bétonné, on vient, à l'aide du portique 43, prélever l'élément de coffrage 44 situé immédiatement en amont du tronçon de radier 22 en question, ou encore en amont du tron çon de radier immédiatement précédent. Ce prélèvement se fait par abaissement des parties inférieures 47B des suspentes 47 du portique 43, solidarisation à ces dernières des volets latéraux 54 de l'élément de coffrage 44 concerné, à l'aide de vérins à vis 52, puis relèvement des parties inférieures en question desdites suspentes, tel que représenté à la figure 3. Par déplacement du portique 43 le long du caisson 17 on amène l'élément de coffrage 44 qu'il porte immédiatément en aval du tronçon de radier 22 fraîchement coulé et on met en place cet élément de coffrage 44, à la suite des précédents. Cette mise en place se fait par abaissement des parties inférieures 47B des suspentes 47 du portique 43, puis libération des volets latéraux 54 de l'élément de coffrage 44 concerné et relèvement desdites parties inférieures des suspentes 47. Dans l'exemple de mise en oeuvre illustré par les figures, l'élément de coffrage 44 concerné est alors, par ses volets latéraux 54, assujetti aux massifs 12 à l'aide de tirants d'ancrage 64 implantés dans ces massifs à la faveur de logements en attente 65 prévus à cet effet dans ces derniers. En variante, le blocage en position de l'élément de coffrage 44 peut se faire à l'aide de tirants établis entre cet élément de coffrage et le caisson 17 de l'installation mobile 16 suivant l'invention. Après mise en place d'un élément de coffrage 44, et pendant la coùlée du tronçon de radier correspondant, l'installation mobile 16 suivant l'invention est avancée d'un pas correspondant à la longueur axiale d'un tel tronçon. Pour ce faire, les jambages 23 de la partie avant du caisson 17 portant sur l'élément extrême 26 le plus en avant du chemin de roulement 25 qui lui est associé, les rails 30 établis entre cet élément et l'élément extrême analogue le plus en arrière de ce chemin de roulement sont éliminés. Puis, à l'aide de moyens de lavage 65 montés mobiles sur le mono-rail 32, l'élément 26 le plus en arrière du chemin de roulement 25 est dégagé du mur 14 de la demi-section inférieure de la galerie en cours de-creusement, et, placé en biais, pour franchissement des jambages 23 du caisson 17, il est déplacé le long du mono-rail 32 porté par celui-ci jusqu' a venir à une longueur de rail 30 de l'élément 26 initialement le plus en avant associa Il est alors déposé sur le mur 14, et les rails 30 sont de nouveau établis d'un des éléments 26 à l'autre. La continuité du chemin de roulement 25 se trouvant ainsi rétablie à l'avant du caisson 17 de l'installation mobile 16 sui vat l'invention, celle-ci peut être avancée le long de ce chemin de roulement, jusqu'à l'aplomb de l'élément 26 le plus en avant de celui-ci. Bien entendu la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation et au mode de mise en oeuvre décrits et représentés, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, lors de son levage par le portique 43, un élément de coffrage 44 peut aussi être attelé par son volet médian 53-à la traverse 50 reliant les deux suspentes 47 de ce portique, ladite traverse étant munie à cet effet de moyens de suspension appropriés, oreilles par exemple. REVETDI CATI OITS 1. Installation mobile à usages multiples pour le déblaiement de la demi-section inférieure d'une galerie en souterrain creusée et bétonnée à l'avancement, du genre comportant un convoyeur d'évacuation de déblais, caractérisée en ce que ledit convoyeur est porté par un caisson mobile de longueur suffisante pour s'étendre en continu du front de taille à un poste d'évacuation de déblais, et à surplomber ainsi la zone de bétonnage. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, à son extrémité avant, son caisson mobile porte sur le sol par deux jambages munis de moyens de roulement,etence qu' il lui est associé un chemin de roulement, qui comporte au moins trois éléments distincts susceptibles d'être aboutés les uns aux autres deux à deux et d'être individuellement déplacés, et avec lequel lesdits moyens de roulement sont adaptés à coopérer en roulement. 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la partie avant de son caisson mobile est équipée de moyens de transport, mono-rail par exemple, qui s'étendent lon- gitudinalement de part et d'autre de ses jambages, pour déplacement individuel correspondant des éléments extrêmes du chemin de roulement qui lui est associe. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisée en ce que chacun des éléments extrêmes du chemin de roulement qui est associé à la partie avant de son caisson mobile comporte une traverse porteuse de deux tronçons de rail parallèles. 5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les tronçons de rail portés par ladite traverse sont en retrait par rapport aux bords correspondants de celle-ci, en sorte qu'une telle traverse est apte à servir de console d'appui pour d'autres tronçons de rail disposés d'une telle console à une autre. 6. Installation suivant l'une quelconque des revendications î à s, caractérisée en ce que, à sa partie~arrière, son caisson mobile est muni de moyens de roulement adaptés à porter directement sur un radier. 7. Installation suivant ltune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que son caisson mobile est muni longitudinalement d'un chemin de roulement propre au déplacement d'un portique, qui s'étend transversalement vis-à-vis dudit caisson, et qui présente latéralement, de part et d'autre dudit caisson, des suspentes propres à y atteler un élément de coffrage. 8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que de telles suspentes sont télescopiques. 9. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7, â, caractérisée en ce que le portique associé à son caisson mobile comporte une plate-forme qui s' détend au-dessus dudit caisson, les moyens de roulement correspondants étant établis à la partie supérieure de ce caisson. 10. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que, à leur extrémité inférieure, les suspentes du portique associé à son caisson mobile sont réunies l'une à l'autre par une traverse s'étendant transversalement sous ledit caisson.