Brevet FR2388093A1 — publié le 19781117

La présente invention concerne les engins de terrassement du type destiné à déplacer les terres pour ouvrir des tranchées, égaliser des surfaces ou plus généralement préparer les implantations des grands travaux publics A ltheure actuelle, le type de base des engins de terrassezent est le bulldozer constitué par une lame fixe poussée par un tracteur.De ce type de base ont été dérivés les engins à lanie inclinable dits angledozers, les engins comportant un godet basculable de grande largeur porté par un tracteur, ce godet étant chargé par poussee dans la masse de terre et relèvement progressif du bord d'attaque puis élevé par des moyens hydrauliques pour etre basculé afin de déverser la charge dans un engin de transport, ces engins étant appelés chargeurs et des engins comportant des pelles ou bennes à mâchoires qui peuvent charger et déplacer des volumes de matériaux. le bulldozer et l'angledozer qui déplacent la terre en faisant glisser le volume de terre déplacé devant leur lame exigent une puissance élevée pour un rendement, lequel correspond au produit du volume déplacé par la distance de déplacement, très faible. Les chargeurs ont également un rendement assez faible du fait que le godet de volume important est rempli par l'éboulement de la masse que l'engin refoule devant lui de sorte que le chargement réel du godet ne correspond qu'à une fraction relativement faible du volume déplacé. les chargeurs à bennes à mâchoires, c'est-à-dire ceux comportant des bennes analogues aux bennes de grue, qui descendentà l'état écarté ou ouvert sur la masse à charger puis se referment, ne peuvent travailler que sur des tas meubles mais ne peuvent attaquer qu'avec un rendement très faible le sol vierge. On connait également des engins de travaux publics du type chaines à godets mais à- part les dragues travaillant en milieu aquatique ce sont surtout des machines d'affouillenent utilisées pour creuser des tranchées étroites pour la pose de canalisations, ces chaines- à godets travaillant en rétro avec 1' engin roulant sur le sol naturel de part et d'autre de la tranchée à creuser. le débit horaire de ces engins de terrassement est très faible mais malgré cet inconvénient économique, la presque totalité des travaux de terrassement est depuis une trentaine d'années effectuée avec des bulldozers, des Margeurs ou des engins auto-chargeurs du type dumpers. Dfune tanière générale, tous ces engins ne peuvent travailler que pour enlever des couches relativement minces du fait qutils poussent sur la masse à enlever pour la pousser devant la lanie ou pour la faire monter sur la pelle de chargement. En outre, ils sont en fait très spécialisés et assurent soit le nivellement, soit le chargemment, soit le transport. La présente invention a pour but de réaliser un engin de terrassement qui puisse assurer l'enlèvement des terres sur une épaisseur dépassant le nètre et même plus, sur une largeur équivalente à la largeur utile des bulldozers et scrapers, effectuer le nivellement du fond de la fouille ou d'une surface à niveler, charger les matériaux enlevés sur un engin de transport ou les transporter et les répartir de part et d'autre à une faible distance du chantier de terrassement. L'engin de terrassement conforme à l'invention comporte un chassies, des moyens porteurs et propulseurs pour ce châssis et un moteur pour entrainer ces moyens propulseurs et est caractérisé en ce que le châssis porte à son extrémité avant un bati incliné de 1'avant vers l'arrière portant au moins une chaine à godets formant drague dont le brin ascendant est le brin avant, la largeur d'action des godets étant supérieure à la voie des moyens porteurs et propulseurs. Du fait que la largeur d'action des godets de la drague est supérieure à la voie des moyens porteurs et propulseurs, 1' engin de terrassement peut fonctionner comme un bulldozer mais du fait que le bord des godets travaille en fraisant et en soule- vant la couche enlevée et non en la refoulant5 la puissance motrice de l'engin peut être beaucoup plus faible et la puissance de la chaine à godets reste également faible d'autant plus que la chalne à godets travaillant en fouille au fond de la tranchée à ouvrir, le poids des terres en surplomb tend à les ébouler dans les godets de la chaine qui fonctionne essentiellement en channe élévatrice. Il est nécessaire de pouvoir régler le niveau de la génératrice inférieure de la channe à godets qui détermine le plan de nivellement ou plus précisément les variations de pente, un relèvement pouvant -être également nécessaire pour franchir un rocher ou un obstacle. Dans ce but, le bâti support de la chalne à godets est solidarisé avec le châssis par l'intermédiaire de bras articulés sur le bâti et le châssis autour d'axes transver saut. Certains de ces bras peuvent être constitués par des vérins. Selon une autre caractéristique- de l'invention, la liaison entre le châssis et ses moyens porteurs et propulseurs comporte des vérins de longueur réglable pour permettre de régler la pente transversale du châssis par rapport au sol et d'amorcer et faire varier le devers de la génératrice d'action de la chaîne à godets. Selon un mode de réalisation préférentiel, le châssis porte également un transporteur sans fin de'type connu sur lequel déverse la chaine à godets, ce transporteur. étant réglable en inclinaison. et en orientation. L'engin de terrassement conforme à l'invention est susceptible de travailler en creusant une section de plus de trois mètres de large avec une profondeur pouvant atteindre deux mètres. Dans certains terrains, un talus vertical de deux mètres est susceptible de s'effondrer et d'enterrer partiellement l'engin d'autant plus que le terrain vient d'etre ébranlé par le travail de la chaine à godets. En outre, dans les travaux de terrassement tels que les grandes tranchées pour le passage des voies de communication , il est nécessaire de donner une pente aux flancs de la fouille. Ce talutage ne peut être que difficilement obtenu avec les engins de terrassement classiques , surtout lorsque 1' épaisseur de chaque couche enlevée atteint deux mètres. Rn outre, dans certains terrains, le travail de fraisage et d'arrachage de la chaine à godets peut être insuffisant et il peut être utile de travailler par percussion ou fraisage à grande vitesse. En conséquenc-e, et selon une autre caractéristique de 1' invention, des moyens sont prévus pour réaliser ltenlèVement des terres selon un plan oblique à partir d'au moins un bord latéral du plan d'action de la chaine à godets. Selon un mode de réalisa- tion préférentiel, ces moyens sont constitués par-au moins une fraise d'axe horizontal, portée depuis le châssis. de l'engin, en avant de l'ensemble de ehalnes à godets, par l'intermédiaire de bras pouvant assurer son ou leur déplacement dans le sens vertical et dans le sens transversal.Dans le cadre de ce mode de réalisation, l'engintde terrassement comporte deux fraises entratnées chacune par un moteur hydraulique, chàque fraise étant portée par un bâti susceptible de coulisser sur une traverse transversale elle-même portée en avant des chaumes à godets par des bras articulés à leur extrémité arrière sur un arbre transversal solidaire du châssis-, des vérins permettant de régler là position des bâtis de fraises sur la traverse et la pente longitudinale des bras portant ladite traverse. Âvec ce mode de réalisation, il est possible de fraiser les terres, en avant des chaumes à godets qui jouent alors essentiellement un role de niveleuses et d'élévateurs, à l'intérieur d'une section en trapèze dont la petite base est égale à la largeur draction de l'ensemble deschaines à godets, les fraises pouvant travailler toutes les deux accolées au centre ou en s écartant l'une de l'autre pour assurer le talutage ou encore accolées avec une trajectoire oblique lorsque l'engin travaille pour élargir sur un côté une tranchée déjà ouverte avec un talus taxe. les fraises peuvent également tourner dans les deux directions, ce qui peut présenter un intérêt en fonction de la nature du terrain. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description de deux modes de réalisation faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en élévation latérale schématique d'un engin de terrassement selon un premier mode de réalisation de la présente invention Fig. 2 en est une vue en plan Fig. 3 en est une vue en élévation latérale à l'état replié Fig. 4 est une vue en élévation latérale schématique d'un engin de terrassement selon un second mode de réalisation Fig. 5 en est une vue en plan et Fig. 6 en est une vue en élévation par l'avant. Dans la description, les mêmes références seront utilisées pour désigner les mêles éléments ou les éléments équivalents. L'engin de terrassement comporte, dans les deux modes de réalisation, un châssis 1 sur lequel est montée une carrosserie avec un compartiment 2 pour le groupe moteur comportant de préférence et de façon connue un moteur thermique entralnant une pompe hydraulique alimentant les différents moteurs et vérins. L'engin est porté par des chenilles 3 entrainées de préférence par des moteurs hydrauliques. La suspension entre les axes des chenilles et le châssis est de préférence réalisée par deux vérins latéraux avant 4 et deux vérins latéraux arrière . Dans les dessins, seul un vérin latéral avant a été représenté dans les figures 1 et 3. Ces vérins permettent de régler la pente transversale et la pente longitudinale du châssis par rapport au plan d'appui des chenilles, donc de donner un certain devers à la géné- ratrice d'attaque de la chaîne à godets qui sera décrite ci-après ou de la faire plonger ou monter pour amorcer ou raccorder une pente. Dans l'engin de terrassement des figures 1 et 3, la partie active de l'engin de terrassement est constituée par une chaine à godets 5 montée sur un bâti 6 et entrainée de toute façon connue mais, de préférence, par un moteur hydraulique 7e le bâti 6 est porté par deux bras latéraux 8 articulés à une extrémité en 9 en un point haut du bâti et à l'autre extrémité autour d'un arbre 10 représenté aux dessins comme confondu avec l'axe des barbotins arrière des chenilles mais qui est, de préférence, porté par le châssis 1 pour permettre le réglage du devers par les vérins 4 comme-exposé ci-dessus. La position angulaire des bras 8 est fixée par un vérin il articulé en une extrémité sur un axe transversal 12 articulé en des points intermédiaires des bras 8 et à son autre extrémité en un point bas 13 du châssis.La fixation du bâti 6 sur le châssis 1 est complétée par des vérins latéraux 14 agissant entre l'axe 12 et des tourillons 15 sur le bâti 6 en dessous des points 9, ces vérins permettant de régler la pente longitudinale de la chaine à godets On voit par comparaison des figures 1 et 3, -que la chalne a godets peut être mise en position de travail en étant inclinée comme représenté à la figure 1 ou être mise en position horizontale basse comme représenté à la figure 3 pour les déplacements et le transport sur porte-char ou sur voie ferrée. La channe à godets 5-6 qui, dans sa partie basse, agit comme une excavatrice pour attaquer frontalement le terrain T de manière à creuser une tranchée E dont la section peut avoir 3,20 mètres de large et 2 mètres de haut, éleve les matériaux et les déverse à sa partie haute sur un transporteur constitué par une trémie réceptrice 16 et un tapis transporteur ?7 de type connu. le tablier du tapis transporteur est porté par des biellettes 18 articulées sur l'axe 12 et des vérins 19 qui permettent de régler sa pente longitudinale. Ce tapis transporteur 17 peut être prolongé par un tapis transporteur orientable ou il peut déverser dans un camion ou autre engin de transports Dans le mqde de réalisation des figures 4 à 6, on retrouve de nombreux éléments du mode de réalisation des figures 1 à 3. Dans ce mode de réalisation, toutefois, la chaine à godets 5 est constituée par un élément central 5a et deux éléments latéraux 5b de façon à permettre le passage entre eux de bras porteurs oscillants autour de l'arbre 10, bras porteurs qui seront décrits plus en détail ci-après. Ces channes à godets sont portées par un même bâti 6 dont les éléments sont réunis par les axes 9 et 15. le bâti 6 est supporté par le châssis 1 par l'intermédiaire de bras 8 aboutissant à l'axe 9 et de bras 8' articulés sur l'axe 15. les vérins 11 agissent entre le châssis 1 et les bras 8 t il est évidemment possible de remplacer les bras 8 et/ou 8' par des vérins. le mode de réalisation illustré comporte une cabine de pilotage 20 qui est articulée à sa base autour d'un axe transversal 21 à l'extrémité des bras 8' et qui est,d'autre part, reliée à partir d'un de ses points hauts 22 à l'axe 9, par lt intermédiaire dtun vérin 23. Cette disposition de la cabine 20 permet de piloter l'engin de terrassement en surveillant sa zone de travail. D'une façon caractéristique, l'engin de terrassement des figures 4 à 6 comporte deux bras 24 articulés sur l'axe 10 qui passent dans les intervalles entre les éléments de channes à godets 5a et 5b et qui sont réunis en avant des channes à godets par une traverse 25. Cette traverse 25 comporte une glissière 26 dans laquelle peuvent coulisser les deux coulisses correspondantes 27 solidaires des bâtis de fraise 28. La position desbâtisde fraise 28 est réglée par un vérin 29, un seul vérin étant représenté à la figure 5, lequel agit entre la traverse 25 et le bâti de fraise 28.Sur chaque bâti de fraise est montée à rotation, avec interposition d'un moteur hydraulique 30 solidaire du bâti de fraise lequel entraine la fraise en rotation, une fraise constituée par un tambour central 31 portant des dents 32 en saillie. il est à noter que les dents 32 ont une section en T selon le plan radial de la fraise de façon que la fraise puisse hêtre entrainée par le moteur hydraulique 30 dans l'une ou l' autre direction. On conçoit que, comme représenté à la figure 6, par allongement controlé concomitantdes vérins 29 et 33, les vérins 33 agissant entre le châssis I et les bras -24 pour soulever ceux-ci. et donc faire décrire à la génératrice active des fraises la trajectoire 34 ( figure 4), il est possible de déplacer lesdites fraises dans la totalité d'une section tapèzoidale représentée à la figure 6, c'est-à-dire de réaliser une tranchée avec des talus latéraux. il est évidemment possible, dans le mode de réalisation des figures 4 à 6,de prévoir des lames dans l'intervalle entre les éléments de chalnes à godets Sa et 5b et des layes latérales pour rejeter vers les éléments de chaînes à godets les déblais susceptibles de passer dans ces intervalles. De même, des carters de protection 35 peuvent être prévus pour protéger les glissières 26-27 et les vérins 29 contre la projection des matériaux par les fraises :31-32. les modes de réalisation ci-dessus décrits à titre d' exemples sont susceptibles de recevoir de nombreuses modifications sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Un engin de terrassement comportant un châssis, des moyens porteurs et propulseurs pour ce châssis et un moteur pour entraîner ces moyens propulseurs caractérisé en ce que le châssis porte à son extrémité avant un bâti incliné de l'avant vers l'arrière portant au moins une chaine à godets formant drague dont le brin ascendant est le brin avant, la largeur d' action des godets étant supérieure à la voie des moyens porteurs et propulseurs. 2. Un engin de terrassement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bâti-support de la chalAne à godets est solidarisé avec le châssis par l'intermédiaire de bras articulés sur le bâti et le châssis autour d'axes transversaux. 3. Un engin de terrassement selon la revendication 2 caractérisé en ce que certains bras sont constitués par des vérins. 4. Un engin de terrassement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la liaison entre le châssis et ses moyens porteurs et propulseurs comporte des vérins de longueur réglable pour régler la pente transversale du châssis par rapport au sol et amorcer et faire varier le devers de la génératrice d'action de la chaine à godets. 5. Un engin de terrassement selon l'une quelconque- des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le châssis porte un transporteur sans fin de type connu sur lequel déverse la chaîne à godets. 6. Un engin de-terrassement selon la revendication 5 caractérisé en ce que letransporteur sans fin est réglable en inclinaison et en orientation. 7. Un engin de terrassement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en- ce que des moyens sont prévus pour réaliser l'enlèvement des terres selon un plan oblique à partir d'au moins un bord latéral du plan d'action de la chaîne à godets. 8. Un engin de terrassement selon la revendication 7 caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par au moins une fraise d'axe horizontal portée depuis le châssis de l'engin, en avant de l'ensemble de channes à godets, par l'intermédiaire de bras pouvant assurer leur déplacement dans le sens vertical et dans le sens transversal. 9. Un engin de terrassement selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comporte deux fraises entraidées chacune par un moteur hydraulique7- chaque fraise étant portée par un bâti susceptible de coulisser sur une traverse transversale, elle-mêne portée en avant des channes à godets par des bras articulés à leur extrémité arrière sur un arbre transversal solidaire du châssis, des vérins permettant de régler la position des bâtis des fraises sur la traverse et la pente longitudinale des bras portant ladite traverse.