Brevet FR2494325A1 — publié le 19820521

La présente invention concerne un appareil d'extraction et d'alimentation de matières boueuses à une station de traitement de celles- ci. Plus particulièrement, elle fournit un appareil conçu pour permettre l'extraction et le malaxage de toutes matières boueuses, à partir de bas- sins ou fondrières profondes à rives en forte déclivité, ainsi que leur alimentation, sous forme relativement homogène, à une station de traitement située à distance, par l'intermédiaire d'une pompe de propulsion sous pres- sion faisant partie intégrante de l'appareil. Dans la technique actuelle, on connaît de nombreux appareils d'extraction de boues parmi lesquels on peut citer, entre autres, les ex- cavatrices, pelleteuses, dragues et racleurs. L'utilisation de ces appa- reils est essentiellement conditionnée par la consistance des matières bou- euses dans le bassin d'extraction, qui se présentent, dans certains cas, plus ou moins sèches et craquelées dans les couches superficielles et de plus en plus molles et humides en profondeur. Lors de ces conditions, il devient très risqué de faire pénétrer ces appareils connus sur le lieu d' extraction, du fait des possibilités d'enlisement et même d'effondrements imprévisibles du terrain sous l'appareil. En conséquence, l'appareil, objet de l'invention, a été con- çu pour permettre l'extraction en place de matières boueuses, notamment dans les conditions précitées, et leur transfert sous forme homogène par propulsion sous pression, du lieu d'extraction à une station de traitement située à distance sur terrain ferme. Selon l'invention, un tel appareil, comportant une pompe, du type pompe à béton, adaptée pour propulser les matières extraites vers la station de traitement de celles-ci, est remarquable du fait qu'il comprend, d'aval en amont, au moins une vis hélicoîdale fouineuse et d'extraction, montée par son extrémité arrière sur une trémie de réception des matières extraites, de manière à pouvoir être, à la demande, pivotée latéralement dans les deux sens et relevée ou abaissée dans un plan vertical, cette tré- mie de réception étant reliée, de manière réglable, à l'assise de base de la pompe et supportant, de manière articulée, la partie d'extrémité basse d'un dispositif élévateur et de reprise des matières extraites qu'elle con- tient, ce dispositif élévateur étant monté de manière articulée, par sa partie d'extrémité haute, sur un support du bâti de la pompe, afin qu'il déverse lesdites matières dans la trémie d'alimentation de celle-ci. De manière plus spécifique et conformément à l'invention, afin que l'appareil puisse assurer une extraction à débit plus important et suivant une bande plus conséquente qu'il n'est possible avec une seule vis, il est pourvu de deux vis, montées respectivement latéralement à ladite trémie de réception, afin de pouvoir balayer chacune un angle d'approxima- tivement 9Q0 par rapport à l'axe longitudinal de cette trémie. A noter que cette trémie est adaptée pour être montée sur une assise de base formant traTneau, mais susceptible d'être pourvue de chenilles. En outre, cette tré- mie de réception, constituant en même temps une trémie de reprise des matières extraites par le dispositif élévateur, est adaptée à sa partie avant pour supporter, de manière articulée, un dispositif d'extraction du type à double vis transversale avant, à pas contraires, et élévateur à godets ou raclettes, ce dispositif d'extraction ayant une largeur sensiblement égale à celle de la trémie et pouvant fonctionner seul ou de conserve avec les deux vis latérales d'extraction. Par ailleurs, selon l'invention, chaque vis d'extraction uti- lisée dans cet appareil est pourvue à son extrémité avant d'une ogive rota- tive de protection et comporte, à cette extrémité, une partie nue pouvant atteindre moitié de sa longueur totale, alors que son autre moitié arrière est enfermée dans une gaine tubulaire, pourvue inférieurement d'un volet ré- glable adapté par son bord inférieur pour constituer un patin d'assise de la vis en même temps qu'un moyen de raclage et de nivellement de l'emplace- ment d'extraction, les matières raclées et ramenées dans l'axe de l'appa- reil étant reprises par le dispositif d'extraction de l'avant de la trémie. D'autre part, comme cette trémie de réception, l'assise de base de la pompe est constituée sous forme d'un traîneau ou barge, suscep- tible d'être pourvu de chenilles, cette assise supportant de manière arti- culée, à son extrémité arrière, l'extrémité correspondante du châssis de support de la pompe et, à son extrémité avant, également de manière articu- lée, un portique de levage de l'extrémité côté trémie d'alimentation de la pompe, ce portique étant conçu pour permettre la mise en position horizon- tale de cette dernière, alors que son assise de base est sur une pente des- cendante de la rive du lieu d'extraction, cette assise étant retenue en glissement par un ensemble d'amarrage, ancré sur la terre ferme et compor- tant un palan à câbles ou à chaînes, avec treuil de commande situé sur le châssis de la pompe. A noter que le portique de mise en position horizonta- le de la pompe est conçu d'une hauteur suffisante pour que l'assise de base puisse prendre appui sur des rives de terrain ferme pouvant avoir une très forte déclivité supérieure à la pente de talus naturel et pouvant avoisiner une pente à 80 % sinus. En ce qui concerne le dispositif élévateur reliant la tré- mie de réception et de reprise des matières extraites à la trémie d'alimen- tation de la pompe, il peut être constitué par un élévateur à godets ou par une vis hélicoidale gainée dont le débit est choisi légèrement plus fort que les débits totalisés des vis d'extraction et du dispositif extracteur de l'avant de la trémie. Dans certains cas, ce dispositif élévateur peut être consti- tué par un châssis rigide, articulé en parties haute et basse de la même manière que l'élévateur à godets ou la vis hélicoldale gainée, et supportant deux tubes d'aspiration, plongeant dans la trémie de réception à leur extrémité inférieure et adaptés, à leur extrémité supérieure, pour communi- quer respectivement avec chacun des deux tubes de la pompe suivant les sé- quences d'aspiration de ceux-ci. On doit noter, en outre, que ce dispositif élévateur, dans tous les cas, porte en tête un bras de levier, relié à la tête du portique de mise en position horizontale de la pompe, au moyen d'un palan, qui lui sert de moyen d'inclinaison et supplée au moyen de liaison réglable entre les assises de base de la pompe et de la trémie de réception, afin de ré- gler celle-ci dans sa position d'avancement vers les matières à extraire. D'autres caractéristiques de la présente invention seront apparentes de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à ti- tre d'exemple non limitatif, de l'appareil d'extraction et d'alimentation de matières boueuses à une station de traitement, représenté de manière schématique sur le dessin ci-joint, dans lequel: - la figure 1 est une vue en élévation schématique de l'appareil con- forme à l'invention; et - la figure 2 est une vue en plan, prise suivant les flèches AA et montrant l'ensemble d'extraction avec trémie de réception et de reprise des matières extraites. Comme représenté sur ces figures, on voit que l'appareil conforme à l'invention peut travailler à l'extraction des matières boueuses dans un bassin à rives en forte déclivité et pénétrer dans celui-ci sans risque d'enlisement ou d'effondrement gênant des matières à extraire, puis- qu'il peut travailler pour ainsi dire "en butte" dans celles-ci. Il est bien entendu que pour arriver à la position représentée, l'appareil a débu- té l'extraction à partir du sommet de la rive et qu'il a commencé à péné- trer dans le bassin lorsque les vis extractrices avaient déjà décapé une assez grande longueur de terre ferme. Cet appareil selon l'invention comprend, d'amont en aval, une pompe 1 de propulsion des matières extraites vers une station de trai- tement à distance (non représentée) au moyen d'une canalisation 2, un dis- positif élévateur 3 de reprise desdites matières dans une trémie de récep- tion 4 et déversant ces dernières dans la trémie d'alimentation 5 de la pompe, ladite trémie de réception 4, portant latéralement deux vis d'ex- traction 6 et 7, ainsi que, sur sa partie avant, un dispositif extracteur 8 (représenté en pointillés) pouvant travailler seul ou conjointement avec les vis d'extraction. Comme on le voit au mieux dans la figure 1, la pompe est montée sur une assise de base 9, de manière articulée en 10, afin de pou- voir être mise en position horizontale, alors que l'assise 9, sous forme d' un traîneau ou d'une barge pouvant être pourvue de chenilles, est en posi- tion inclinée d'appui sur la rive en déclivité. Cette assise 9 de la pompe est amarrée sur un ancrage 11, au moyen d'un câble 12, avec palan à câbles 13 de réglage, dont le treuil de commande 14 est situé sur le châssis de support de la pompe 1. Sur l'extrémité avant de l'assise 9 est monté, de manière oscillante en 15, un portique 16 portant en tête un palan 17 per- mettant le soulèvement de la pompe pour sa mise en position horizontale. On remarquera que, bien que cela soit représenté de manière très schémati- que, les montants du portique 16 sont sous forme de glissières dans les- quelles roulent des galets latéraux 18, solidaires du bâti de la pompe et assurant une position stable au portique dans toutes les positions de cette dernière. A l'extrémité avant de l'assise 9 est amarré un palan 19 de rete- nue de la trémie 4 de réception et de reprise des matières extraites. Cette trémie 4 comporte également une assise de base 20, sous forme d'un traîneau ou d'une barge pouvant être pourvue de chenilles, et supporte sur sa partie arrière, de manière articulée en 21, la partie basse du dispositif élévateur 3, dont la partie haute est articulée en 22 sur un prolongement du bâti de la pompe, pour qu'il déverse les matières extraites dans la trémie d'alimentation 5 de la pompe. A noter que ce dis- positif élévateur 3 porte en tête un bras de levier 23, relié par un palan 24 à la tête du portique 16, afin de pouvoir faire varier l'inclinaison de ce dispositif et, en même temps, faire avancer à la demande la trémie 4 en relâchant toutefois le palan 19 sans que la pompe 1 soit changée de posi- tion. On doit remarquer que le dispositif élévateur 3 est repré- senté dans les figures sous forme d'un élévateur à godets, mais qu'il peut être constitué également par une vis hélicoîdale gainée ou encore par un châssis rigide supportant deux tubes d'aspiration communiquant respective- ment avec les tubes de la pompe en fonction des séquences respectives d'as- piration de ceux-ci. Comme on le voit au mieux dans la figure 2, la trémie 4 sup- porte de manière articulée, à l'avant, le dispositif extracteur axial 8 et, latéralement, les vis d'extraction 6 et 7. Chacune de ces vis est montée de manière à pouvoir pivoter latéralement sous l'action d'un vérin respec- tif 23, ou tout autre moyen semblable, et décrire un angle d'approximati- vement 9Q0 par rapport à l'axe longitudinal de l'appareil et, en outre, de manière à pouvoir être relevée ou abaissée au moyen d'un palan respectif 24, amarré en tête d'un portique 25 supporté par la trémie 4. Par ailleurs, chaque vis d'extraction, commandée en rotation par un moteur indépendant 26, 27, est pourvue, à son extrémité avant, d'une ogive 28, 29 rotative et protectrice, laissée nue dans sa partie avant d' extraction et gainée sur le reste de sa longueur, avec, en tête, un couloir d'écoulement des matières extraites dans la trémie 4. Chaque vis comporte en outre, sous sa partie gainée et en avant de cette trémie, un volet in- férieur 30, réglable en hauteur et adapté pour faire office de patin d'ap- pui de la vis, en même temps que dispositif de raclage et de nivellement du terrain, lorsque la vis est ramenée longitudinalement à la trémie, les matières raclées pouvant ainsi être reprises par le dispositif extracteur 8. On remarquera que dans ce mode de réalisation représenté dans les figures 1 et 2, chaque palan est montré sous forme d'un palan à câble mouflé, mais que tout autre type de palan peut être utilisé sans uo- difier les caractéristiques de l'appareil conforme à l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Appareil d'extraction et d'alimentation de matières boueuses à une station de traitement de celles-ci, située à distance, cet appareil comportant une pompe, du type pompe à béton, adaptée pour propulser les ma- tières extraites dans une canalisation reliée à la station de traitement et étant caractérisé par le fait qu'il comprend, d'aval en amont, au moins une vis hélicoïdale fouineuse et d'extraction, montée par son extrémité arriè- re sur une trémie de réception des matières extraites, de manière à pouvoir être, à la demande, pivotée latéralement dans les deux sens et relevée ou abaissée dans un plan vertical, cette trémie de réception étant reliée, de manière réglable, à l'assise de base de la pompe et supportant, de manière articulée, la partie d'extrémité basse d'un dispositif élévateur et de re- prise des matières extraites qu'elle contient, ce dispositif élévateur é- tant monté de manière articulée, par sa partie d'extrémité haute, sur un support du bâti de la pompe, afin qu'il déverse lesdites matières dans la trémie d'alimentation de celle-ci. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est pourvu de deux vis d'extraction, montées respectivement latérale- ment à ladite trémie de réception, afin de pouvoir balayer chacune un angle d'approximativement 90 par rapport à l'axe longitudinal de cette trémie, celle-ci étant supportée par une assise de base, sous forme de traîneau ou barge adaptée pour être pourvue éventuellement de chenilles. 3.- Appareil selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite trémie de réception, constituant en même temps une trémie de reprise des matières extraites par le dispositif éléva- teur, est adaptée à sa partie avant pour supporter, de manière articulée, un dispositif d'extraction du type à double vis transversale avant, à pas contraires, et élévateur à godets ou raclettes, ce dispositif d'extraction ayant une largeur sensiblement égale à celle de la trémie et pouvant fonc- tionner seul ou de conserve avec les deux vis latérales d'extraction. 4.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chaque vis d'extraction utilisée dans cet appa- reil est pourvue à son extrémité avant d'une ogive rotative de protection et comporte, à cette extrémité, une partie nue pouvant atteindre moitié de sa longueur totale, alors que son autre moitié arrière est enfermée dans une gaine tubulaire, pourvue inférieurement d'un volet réglable adapté par son bord inférieur pour constituer un patin d'assise de la vis en même temps qu'un moyen de raclage et de nivellement de l'emplacement d'extrac- tion. 5.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pompe est supportée par une assise de base, constituée sous forme d'un traîneau ou barge adaptée pour pouvoir être pourvue de chenilles, cet- te assise supportant de manière articulée, à son extrémité arrière, l'ex- trémité correspondante du châssis de support de la pompe et, à son extrémi- té avant, également de manière articulée, un portique de levage de l'extré- mité côté trémie d'alimentation de la pompe, ce portique étant conçu pour permettre la mise en position horizontale de cette dernière, alors que son assise de base est sur une pente descendante de la rive du lieu d'extrac- tion, cette assise étant retenue en glissement par un ensemble d'amarrage, ancré sur la terre ferme et comportant un palan à câbles ou à chaînes, avec treuil de commande situé sur le châssis de la pompe. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit dispositif élévateur reliant la trémie de réception et de reprise des matières extraites à la trémie d'alimentation de la pompe est constitué par un élévateur à godets ou par une vis hélicol- dale gainée dont le débit est choisi légèrement plus fort que les débits totalisés des vis d'extraction et du dispositif extracteur de l'avant de la trémie. 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit dispositif élévateur est constitué par un châssis rigide, articulé en partie haute sur la trémie d'alimentation de la pompe et en partie basse sur la trémie de réception et de reprise des ma- tières extraites, et supporte deux tubes d'aspiration plongeant par leur extrémité inférieure dans cette trémie et adaptés à leur extrémité supé- rieure pour communiquer respectivement avec chacun des deux tubes de la pompe suivant les séquences d'aspiration de ceux-ci. 8.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le dispositif élévateur porte en tête un bras de levier, relié à la tête du portique de mise en position horizontale de la pompe, au moyen d'un palan, qui lui sert de moyen d'inclinaison et sup- plée au moyen de liaison réglable entre les assises de base de la pompe et de la trémie de réception, afin de régler celle-ci dans sa position d'avan- cement vers les matières à extraire.