Brevet FR2333898A1 — publié le 19770701

l'invention concerne un procédé pour la plastification de la matière bitumineuse de revetements routiers endommagés, pour son enlèvement avec homogénéisation au moins partielle des fragments, pour le chauffage supplémentaire de la matière enlevée, et pour sa distribution sur la largeur de mise en oeuvre, avec amenée simultanée de mélange bitumineux ftaichement préparé, ainsi que pour la mise en oeuvre de ces couches préparatoires au moyen at-n lissoir de préférence vibrant. Un appareil de ce genre, qui s'est implanté sous le nom de "Repaver" a été mis en service pour la première fois dans le secteur du Service des Autoroutes de Darmstadt, en République Fédérale d'Ai- lemagne, et présenté au public vers le début de novembre 4975 dans une émission télévisée du "Hessisches Fernsehen" intitulée "Hessenschau". Au sujet de la conception du "Repaverlt, il faut retenir que celui-ci contient, dans un ensemble de propulsion, la défonceuse ré- glable verticalement, un dispositif de chauffage placé avant la défonceuse et un autre placé après celle-ci, servant à la plastification et à la suite au traitement thermique de la matière à arracher ou arrachée, une vis distributrice simple suivie-dlune planche de réglage placée verticalement et, à l'extrémité du châssis porteur, un groupe de mise en oeuvre formé dtune vis distributrice et d'un lissoir vibrant0 L'appareil reçoit le mélange du coté frontal dans le sens de I1 avancement et ltamène directement sur toute la longueur de la machine au groupe de mise en oeuvre, c'est-à-dire entre la vis distributrice et le lissoir vibrant. Ires inconvénients de ce procédé et de l'appareil nécessaire à son exécution sont les suivants a) Ires parties d'appareil indiquées, à savoir une défonceuse, deux dispositifs de chauffage, un dispositif de distribution grossière formé d'une vis et d1une planche de réglage de la matière ameublie et un groupe de mise en oeuvre supposent, non seulement un poids élevé - ce qui nécessite des sources d'énergie de grande puissance - mais, en outre, déterminent et limitent en fin de compte la possibilité d'utilisation de la machine selon le terrain ou le soussol, ou sa profondeur de travail, car la dépense d'énergie pour le travail de défonçage proprement dit représente une part importante de la dépense totale. Toutefois, la limitation du rabotage à environ 1,5 cm au maximum, observée dans les travaux autoroutiers, n'est pas suffisante dans bien des cas pour traiter véritablement des approfondissements des sillons de roues ou autres dommages, de sorte que lton obtient simplement un enlèvement des bosses. Cela signifie pour le constructeur de routes un mauvais ancrage du nouveau revêtement au sous-sol, insuffisamment dépoli ou défoncé. Etant donné la réunion des différents groupes en un meme ensemble de propulsion, celui-ci a une très grande longueur, de sorte qu'on ne peut pas travailler dans des courbes de petit rayon. Ainsi, l'application du procédé est pratiquement limitée à la réparation ou au renouvellement des autoroutes ou des routes à grande circulation plus ou moins assimilées. b) La limitation de la profondeur de défonçage à environ 1,5 cm, donc à l'enlèvement des bosses, n'offre pas une quantité de 2 déblai suffisant ensuite au remplissage (80 à 120 kg/m2), ce qui, joint à la limitation de ltamenée du mélange frais à 50 kg/m2 (chiffre observé), due à la puissance totale prédéterminée des groupes, permet seulement en général de réaliser des revetements d'passeur insuffisante, de cohésion interne insuffisante et de liaison défectueuse avec le sous-sol. c) Etant donné qu'un deuxième dispositif de chauffage est placé immédiatement après la défonceuse et que le processus de défonçage engendre lui-même de la chaleur, il se produit souvent une inflammation des fragments ou une combustion permanente de ceux-ci. Etant donné la combustion des fractions d'hydrocarbures volatils du liant, celui-ci perd l'adhérence nécessaire pour se lier à nouveau au même matériau ou encore à du mélange frais, ou tout au moins, le pouvoir liant est notablement diminué. d) La machine ne convient pas à la reconstruction de routes dans des zones d'habitation spéciales, car le grand nombre des regards pour les gaines - eau, gaz; téléphone, etc. - oblige chaque fois à arrenter toute la machine, puisqu'on ne peut ni contourner les différentes saillies, ni les raboter manuellement sous l'ensemble de propulsion long. e) La distribution préalable du mélange de défonçage sur la largeur et sa mise en oeuvre par les moyens auxiliaires indiqués vis et racle - ne suffit pas à la compensation entre les zones de défonçage plus fort et plus faible, de sorte que la matière présentée au groupe de mise en oeuvre est à la fois d'épaisseur non uniforme et de composition non uniforme, le long parcours du mélange dans la machine et le refroidissement qui en résulte devant être considérés comme un obstacle supplémentaire à une mise en oeuvre satisfaisante. f) Ires pneumatiques de l'engin lourd et la propulsion sur l'asphalte défoncé et chauffé causent, sur le parcours des roues, une compression préalable notable de la matière ameublie et donnent lieu à une structure variable de la surface qui doit offrir une assise plane à la matière bitumineuse fraiche qu'il s'agit d'amener. Enfin, il y a lieu de critiquer le caractère primitif du groupe de mise en oeuvre proprement dit. Bien entendu, on pourrait le compléter ou le remplacer par des parties d'appareils usuels. Comme autre procédé similaire, il faut encore citer le travail de rabotage et de frisage. Dans le fraisage et le rabotage, l'ancien revêtement enlevé ne peut plus servir qu'à des usages secondaires dans la construction routière, le plus souvent à cause de l'action thermique. La matière enlevée est chauffée après avoir été éventuellement divisée et habituellement, elle est additionnée d'un plastifiant et/ou de petites quantités de liant à grande pénétration. Ires inconvénients des procédés décrits sont si graves pour récapituler, que lton peut seulement les considérer comme des expériences intéressantes, mais non comme de véritables indications pour la régénération des revetements bitumineux. C'est pourquoi, l'invention a pour but de fournir un procédé qui permette une épaisseur d'enlèvement atteignant ou dépassant les points profonds des régions endommagées, avec une plastification suffisante de la matière enlevée, une distribution uniforme de celle-ci sur la largeur de travail indépendamment de la quantité partiellement différente de ces matières, et -qui permette de mettre en oeuvre et de tasser cette matière tout en amenant du mélange fratchement préparé au moyen d'un appareil classique de préparation après élimi- nation des tassements préalables dus à l'introduction du mélange et au train de propulsion. Ire procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que la matière défoncée de façon usuelle un peu en dessous du point le plus profond des sillons de roues ou des ondulations et partiellement plastifiée est saisie par deux vis successives disposées avec décalage et avec chevauchement, dont chacune porte tout juste sur la moitié de la largeur de travail, que le sens de rotation et la vitesse de chaque vis peuvent être inversés et réglés et qu'à l'aide de cette combinaison de vis on compense la quantité non uniforme de matière de défonçage sur la largeur de travail, qu'en outre, pour favoriser la compensation, des plaques de raclage et d'arrêt de poussière sont placées à la suite de chaque vis et que la quantité de matière maintenant uniformisée peut éventuellement être encore chauffée, qutà la suite du groupe de machine nécessaire à l'exécution des opérations mentionnées est placée une machine de mise en oeuvre en elle-m8me connue, à une distance qui permet d'introduire le mélange nouveau d'asphalte dans l'auge d'alimentation de la machine de mise en oeuvre au moyen d'une benne usuelle de camion, qu'à la machine de mise en oeuvre peuvent être raccordés, avant le lissoir de mise en oeuvre proprement dit, des moyens d'ameublissement des tassements préalables causés par le train de propulsion du camion ou de la machine, que la matière de défonçage, avant d'être recouverte de mélange nouveau, est maintenue ou rendue unie sur toute la largeur et qu'ensuite, elle se lie intimement avec accrochage au mélange nouvellement amené, pendant le processus de vibration et de tassement, avec l'aide de la plastification préalable et de la chaleur fournie par le mélange nouveau et que les deux matériaux mis en oeuvre se tassent de façon homogène. Grace à la séparation prévue par l'invention entre la défonceuse proprement dite et la machine de mise en oeuvre et donc aux entratnements indépendants des deux groupes, la défonceuse complétée par ses groupes annexes peut être portée par un train de propulsion court et être guidée sur celui-ci de façon que sa profondeur de rabotage puisse être réglée et fixée. La puissance d'entralnement nécessaire à cet ensemble de propulsion est ainsi déterminée exclusivement par le besoin de puissance de la défonceuse à une profondeur maximale et compte tenu d'une vi tesse optimale d'avancement, ainsi que par le besoin de puissance de la distribution de la matière défoncée, et dans certains cas, selon la conception, on peut tenir compte aussi du besoin d'énergie du fonctionnement des moyens de chauffage pour calculer la puissance du groupe principal. Ira puissance nécessaire à la machine de mise en oeuvre ainsi que la puissance nécessaire au transport du mélange sur la longueur de la machine n'ont donc pas besoin d'entrer en ligne de compte dans la conception de la défonceuse proprement dite, comme c'est le cas dans le "Repaver". l'excès ainsi libéré permet seul d'obtenir des profondeurs de travail de l'ordre nécessaire, de 4 à 5 cm, et ainsi d'entamer l'ancien revêtement sur toute la largeur de travail et par suite, de fournir une quantité suffisante de matière de défonçage qui peut être uniformément distribuée sur la largeur de mise en oeuvre gracie aux moyens proposés, c'est-à-dire aux vis disposées avec décalage et chevauchement et pouvant éventuellement & re entrainées dans des sens différents et à des vitesses différentes.En outre, en rendant indépendante la machine de mise en oeuvre, on supprime l'un des défauts les plus essentiels du repaver", à savoir l'impossibilité de travailler dans des courbes de petit rayon. Bien entendu, on ne peut pas éviter que lors de l'introduc- tion du mélange bitumineux fraichement préparé dans 1 'auge de la machine de mise en oeuvre, au moyen de camions usuels à benne basculante, sur la distance comprise entre la défonceuse et la machine de mise en oeuvre, il ne se produise des tassements dus à la pression des pneumatiques du camion. Ces tassements, ainsi que le tassement préalable causé par la machine de mise en oeuvre, sont éliminés par des organes en forme de râteau fixés au train de propulsion de cette machine, de sorte que l'on obtient un plan uniforme pour la mise en oeuvre du mélange frais et des conditions favorables à la liaison et au tassement des deux parties du revêtement. Ainsi, toutes les conditions essentielles sont remplies. Pour la pratique du procédé, en particulier par temps froid, il peut être avantageux d'effectuer éventuellement un nouveau chauffage de la matière de défonçage dans la région de la machine de mise en oeuvre, En pareil cas, il est à conseiller que ce chauffage soit assuré par un dispositif placé avant l'auge d'alimentation et relié au chassies du train de propulsion de la machine de mise en oeuvre. Un principe qui doit être déterminant en général pour la dimension donnée aux dispositifs de chauffage est que la matière de défonçage à plastifier soit chauffée de façon telle qu'au moment où elle est réunie au mélange bitumineux fraichement préparé, elle ait une température supérieure d'au moins iOOC au point de ramollissement (anneau et bille) de sa fraction bitumineuse. Un dispositif destiné à la pratique des étapes préliminaires du procédé est caractérisé par le fait qu'au chassis principal est relié le train de propulsion et que celui-ci porte -par l'intermédiaire d'un bras rigide en porte-à-faux - la barre de défonçage en deux parties ainsi que l'axe de direction, qu'en outre, avant cet ensemble est placé le dispositif de chauffage, articulé au bras en porte-à-faux du châssis principal, et que le chassies porteur destiné à recevoir le dispositif compensateur à deux vis est, par exemple, fixé par son centre de rotation au centre du châssisprincipal et que celui-ci, par sa longueur qui dépasse le centre de rotation, est relié dans la région terminale de celle-ci, à l'organe ou aux organes de réglage de hauteur. La réunion de la défonceuse proprement dite à laquelle est articulé un dispositif de chauffage, avec son distributeur à deux vis, en un ensemble de propulsion relativement court, doit être considérée comme l'un des critères de l'invention, car, d'une part, elle permet plus facilement de passer par des courbes des plus petits rayons usuels, et, d'autre part, en se passant d'un chauffage secondaire immédiat de la matière de défonçage derrière la barre de défonçage, on élimine pratiquement complètement le risque de combustion mentionné plus haut. La barre de défonçage en deux parties permet de profiler la section épaisse, par exemple, de réaliser un profil en toit; la largeur d'utilisation de cet ensemble est encore favorisée par une structure spéciale du dispositif de chauffage. Selon cette structure, le dispositif de chauffage est divisé sur sa longueur et les différentes parties sont articulées ensemble en un centre de rotation, et pour soulever le dispositif de chauffage autour du centre de rotation, à la partie articulée au châssis prin cipal est fixé un dispositif de traction, celui-ci étant formé d'un treuil, dgune poutre verticale avec poulie - tous deux reliés au châssis principal - et du ou des câbles de traction fixés au treuil ainsi qutà la première partie du dispositif de chauffage, à son ex trématé opposée à l'articulation. Grâce à cette structure, il est possible dtobtenir l'adaptation du dispositif de chauffage aux bosses et aux creux, de sorte què lton peut appliquer une action thermique pratiquement constante. Pour terminer, il faut encore signaler qusil est avantageux de prévoir des moyens permettant d'ameublir les traces de roulement de la machine de mise en oeuvre ou du camion qui introduit le mélange frais, avant de réunir la matière de défonçage et le mélange frais. I1 est prévu que les moyens d'ameublissement et de compensation sont des râteaux d'acier réglable en hauteur, fixés au train de propulsion de la machine de mise en oeuvre. Pour terminer, à nouveau, il faut retenir que le procédé divisé en trois ou l'ensemble divisé en trois, selon l'invention, en comparaison de la machine connue divisée en deux, ctest-à-dire défonceuse, rabotteuse, dispositif de chauffage, machine de mise en oeuvre et camion, permet, tout en utilisant une machine de mise en oeuvre classique, d'obtenir à la fois une profondeur de défonçage suffisante, une poursuite du travail sans dommage et aussi une plus large possibilité d'utilisation grâce au meilleur comportement en courbe. B1invention est expliquée, à titre d'exemple, à propos des dessins annexés, dans lesquels la figure 1 montre la partie antérieure de l'ensemble, comprenant le dispositif de chauffage, la défonceuse réglable en hauteur et placée à la suite, et le dispositif de distribution préalable à deux vis relié à celle-ci, ainsi qutune partie de la cabine d'un camion à benne basculante la figure 2 montre le prolongement de cet ensemble, en commençant à la ligne d'arrachage qui passe par la cabine du camion, ainsi qu'une machine de mise en oeuvre spécialement modifiée pour la mise en oeuvre du procédé, et la figure 9 montre la disposition des deux demi-vis avec les plaques de raclage et d'arret de la poussière adJointes, vues en perspective. Comme on peut le voir par les dessins, l'ensemble se compose de trois unités principales de propulsion. La première partie de l'unité principale est un dispositif de chauffage 1 relié au châssis de propulsion 7 de la défonceuse proprement dite, de façon articulée autour du centre de rotation D1. Le dispositif de chauffage 1 peut se plier en sa région centrale autour de D3, de sorte que grâce au dispositif de traction 3, il peut s'adapter à peu près à l'allure de la surface. Au châssis principal 7 sont raccordés, par ses bras en porte-à-faux, l'essieu avant directeur 5 ainsi que la barre de défonçage 4, en deux parties pour la formation du profil et réglable dans un guide réglable en hauteur. Cette région avant du châssis 7 porte en même temps le réservoir à gaz de chauffage 2 et le renvoi du dispositif de traction 3. Dans la région supérieure du châssis 7 sont disposés les groupes d'entratnement et de commande 8 ;,cette partie porte également les roues motrices 6, le dispositif de réglage de hauteur 15 du châssis porteur 14 du dispositif de distribution préalable 9 à 13 qui est formé des deux demi-vis 9 et 10, du bâti de vis 11 et des plaques de raclage et plaques d'arrêt de poussière 12 et 13. Le châssis porteur 14 est monté de façon pivotante en D3 et relié au dispositif de réglage en hauteur 15 par ses bras en porte-à-faux tournés dans le sens de la marche. Les moyens d'entrainement et de commande 8 sont formés par la combinaison d'un moteur à combustion interne et de parties menées hydrauliques et/ou mécaniques, I 'entraînement de chacune des demivis 9 et 10 étant assuré par un moteur hydraulique séparé, ces moteurs ayant une vitesse de rotation variable et un sens de rotation réversible. Ire distributeur non représenté adjoint aux moteurs d'entraînement des vis 9 et 10 est un distributeur à plusieurs voies réglable de façon continue et réversible, de type connu, de sorte que les modifications nécessaires du sens de rotation et de la vitesse sont assurées grâce à un levier. Au sujet du déroulement du procédé, il faut retenir que le dispositif de chauffage 1 agit sur l'ancien revêtement et plastifie celui-ci, et que la plastification efficace est assurée, par exemple, à des profondeurs correspondant à la ligne 17. La ligne de séparation fixée par l'action verticale de la barre de défonçage 4 caractérise le début de la surface défoncée 18 du revêtement, qui est convertie par le dispositif 9 à 13 en une surface plane à structure granulaire, la couche ainsi formée présentant une caractéristique meuble en elle-mme. Au moyen d'un camion à benne basculante 21, on introduit par la surface 19 le mélange bitumineux frais supplémentaire nécessaire 20,-dans l'auge d'alimentation de la machine de mise en oeuvre 22, il est distribué uniformément sur la surface 19 par la vis distributrice usuelle de la machine de mise en oeuvre 23 et ensuite, passe sous le lissoir vibrant 24. Le lissoir vibrant 24 réunit la matière de défonçage encore chaude, dont la température est-encore supérieure au point de ramollissement du liant, au mélange chaud 20 nouvellement amené ; les deux matériaux s'associent et se tassent en une couche uniforme liée de façon homogène 25. Les tassements préalables causés par l'introduction de la matière nouvelle et par le train de propulsion de la machine de mise en oeuvre peuvent etre compensés par la réunion des deux matériaux. A cet effet, sur le train depropulsion de la machine de mise en oeuvre sont disposés des râteaux d'acier réglables en hauteur 26, que l'on fait pénétrer au besoin dans la surface 19. -REVENDICATIONS- 1. Procédé pour la plastification de la matière bitumineuse de revêtements routiers endommagés, pour son enlèvement avec homogénéisation au moins partielle des fragments, pour le chauffage supplémentaire de la matière enlevée, et pour sa distribution sur la largeur de mise en oeuvre, avec amenée simultanée de mélange bitumineux fraichement préparé, ainsi que pour la mise en oeuvre de ces couches préparatoires au moyen d'un lissoir de préférence vibrant, caractérisé par le fait que la matière défoncée de façon usuelle un peu en dessous du point le plus profond des sillons de roues ou des ondulations et partiellement plastifiée est saisie par deux vis successives disposées avec décalage et avec chevauchement, dont chacune porte tout juste sur la moitié de la largeur de travail, que le sens de rotation et la vitesse de chaque vis peuvent être inversés et réglés et qu'à 11 aide de cette combinaison de vis on compense la quantité non uniforme de matière de défonçage sur la largeur du travail, qu'en outre, pour favoriser la compensation, des plaques de raclage et d'arrêt de poussière sont placées à la suite de chaque vis et que la quantité de matière maintenant uniformisée peut éventuellement être encore chauffée, qu'à la suite du groupe de machine nécessaire à l'exécution des opérations mentionnées est placée une machine de mise en oeuvre en elle-même connue, à une distance qui permet d'introduire le mélange nouveau d'asphalte dans l'auge d'alimentation de la machine de mise en oeuvre au moyen d'une benne usuelle de camion, qu'à. la machine de mise en oeuvre peuvent être raccordés, avant le lissoir de mise en oeuvre proprement dit, des moyens d'ameublissement des tassements préalables causés par le train de propulsion du camion ou de la machine > que la matière de défonçage, avant d'hêtre recouverte de mélange nouveau, est maintenue ou rendue unie sur toute la largeur et qu'énsuite, elle se lie intimement avec accrochage au mélange nouvellement amené, pendant le processus de vibration et de tassement, avec l'aide de la plastification préalable et de la chaleur fournie par le mélange nouveau et que les deux matériaux mis en oeuvre se tassent de façon homogène. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au besoin, on effectue encore un chauffage renouvelé de la matière de défonçage dans la région de la machine de mise en oeuvre. 3e Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le chauffage de la matière de défonçage est assuré par un dispositif placé avant l'auge d'alimentation et relié au châssis de propulsion de la machine de mise en oeuvre. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lton chauffe la matière de défonçage à plastifier de façon telle qu'au moment où elle se réunit au mélange bitumineux fraîchement préparé, elle ait une température supérieure itau moins 10C au point de ramollissement (anneau et bille) de sa fraction bitumineuse. 5. Dispositif destiné à la pratique des étapes préliminaires du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au châssis principal est relié le train de propulsion et que celui-ci porte par l'intermédiaire d'un bras rigide en porte-à-faux - la barre de défonçage en deux parties ainsi que l'axe de direction, qu'en outre, avant cet ensemble est placé le dispositif de chauffage, articulé au bras en porte-à-faux du châssis principal, et que le châssis porteur destiné à recevoir le dispositif compensateur à deux vis est, par exemple, fixé par son centre de rotation au centre du châssis principal et que celui-ci, par sa longueur qui dépasse le centre de rotation, est relié, dans la région terminale de celle-ci, à l'or- gane ou aux organes de réglage de hauteur. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage est divisé sur sa longueur et les différentes parties sont articulées ensemble en un centre de rotation, et pour soulever le dispositif de chauffage autour du centre de rotation, à la partie articulée au châssis principal est fixé un dispositif de traction. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le dispositif de traction est formé d'un treuil, dune poutré verticale avec poulie - tous deux reliés au châssis principal - et du ou des câbles de traction fixés au treuil ainsi qu'au dispositif de chauffage, à son extrémité opposée à l'articulation. 8. Dispositif pour la pratique des étapes finales du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'ameublissement et de compensation sont des râteaux d'acier réglables en hauteur, fixés au train de propulsion de la machine de mise en oeuvre.