Brevet FR2605343A1 — publié le 19880422

Outil de démolition de murs, et procédé et appareillage de démolition de cheminées utilisant un tel outil La présente invention a tout d'abord pour objet un outil de démolition de murs en maçonnerie, notamment en béton armé, comprenant des dispositifs mécaniques d'attaque de la maçonnerie montés en opposition, de façon à attaquer celle-ci symétriquement par ses deux faces, sur un support en forme de fourche à deux branches égales destiné à être suspendu à un appareil de levage par sa partie médiane, ses branches, orientées vers le bas, portant à leurs extrémités les dispositifs d'attaque dont les organes actifs se font face dans l'espace compris entre celles-ci. Des outils de démolition connus de ce genre comportent des dispositifs d'attaque équipés d'organes actifs auxquels est appliquée une force de poussée continue pour les faire pénétrer dans la maçonnerie. Les opérations de démolition faites avec de tels outils sont lentes et exigent un considérable déploiement d'énergie. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, à l'aide d'un outil du genre considéré dans lequel les dispositifs d'attaque sont des brise-roche qui, avec leurs organes actifs agissant par percussion répétée, présentent un écartement mutuel variable sur commande. Le remplacement des dispositifs d'attaque à poussée continue par des brise-roche, qui sont des sortes de marteaux-piqueurs hydrauliques de grande puissance, améliore considérablement le rendement des outils de démolition à dispositifs d'attaque montés en opposition, tant en ce qui concerne la vitesse de démolition que l'énergie nécessaire pour leur fonctionnement. Dans une forme d'exécution particulièrement simple, les brise-roche sont fixés solidairement aux branches du support et celles-ci sont constituées par une paire de mâchoires articulées reliées mutuellement par un vérin de commande de leur écartement, la suspension du support à l'engin de levage s'effectuant dans la région de l'axe d'articulation desdites mâchoires. L'invention a également pour objet un procédé et un appareillage de démolition d'une cheminée en maçonnerie, notamment en béton armé, faisant utilisation d'un outil de démolition tel que défini ci-dessus. Suivant ce procédé, on fixe à la paroi de la cheminée un rail qui l'entoure en formant au moins une spire hélicoïdale à partir du sommet de la cheminée, on suspend l'outil de démolition à un engin de levage comportant un bâti conçu pour s'accrocher à ce rail et à se déplacer le long de celui-ci en tournant autour de la cheminée, et, ayant monté l'engin de levage sur le rail au sommet de la cheminée, on le fait progresser en descendant le long du rail hélicoïdal, tandis que l'outil de démolition, mis en action, attaque et démolit par portions successives la paroi de la cheminée suivant un chemin hélicoïdal. En pratique, il suffit que le rail s'étende seulement sur une partie de la hauteur de la cheminée, tandis que, formé d'éléments aboutés, il est, élément par élément, démonté à son extrémité supérieure et prolongé à son extrémité inférieure au fur et à mesure de l'avancement des travaux de démolition. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'engin de levage, le bâti de celui-ci s'étend verticalement et comporte à son sommet une courte flèche à laquelle est suspendu l'outil de démolition à l'aplomb de la paroi de la cheminée au moyen d'un câble attelé à un dispositif moteur permettant de lever et d'abaisser l'outil de démolition.D'autre part, pour permettre les déplacements de l'engin de levage autour de la cheminée, porté et guidé par le rail hélicoïdal, le bâti de l'engin de levage est de préférence doté de groupes de galets d'appui et de guidage coopérant avec le rail. I1 convient en outre de doter l'engin de levage de moyens de progression et d'immobilisation le long du rail, lesquels comprennent avantageusement un vérin orienté suivant la direction de déplacement de l'engin de levage, attelé au bâti de celui-ci et à un chariot qui est mobile le long du rail, mais peut être arrêté en un point quelconque de celui-ci, au moyen d'un dispositif de freinage, pour servir alors de point d'appui fixe audit vérin. De préférence, le rail forme au moins deux spires de pas constant et le bâti de l'engin de levage prend appui sur deux spires distinctes du rail, trouvant ainsi un ferme support à deux hauteurs différentes. Plus particulièrement, il convient que le rail forme environ trois spires1 ses extrémités étant en permanence maintenues voisines du bâti de l'engin de levage, et que celui-ci prenne appui sur la partie basse de la spire inférieure et sur la partie basse de la spire supérieure. Pour permettre au personnel préposé à la démolition de la cheminée d'effectuer les opérations de montage et de démontage nécessaires au cours des travaux, le rail peut également supporter un échafaudage-hélicoîdal formant un peu moins d'une spire autour de la cheminée, le bâti de l'engin de levage prenant place entre les extrémités de cet échafaudage, tandis que ce dernier, composé d'éléments assemblés, est, élément par élément, démonté à son extrémité supérieure, pour permettre la progression descendante de l'engin de levage, et prolongé à son extrémité inférieure, au fur et à mesure de l'avancement des travaux de démolition. Dans le cas précédemment évoqué où le rail forme environ trois spires, il convient que l'échafaudage prenne appui sur la spire inférieure et sur la spire intermédiaire. Avantageusement, le bâti de l'engin de levage constitue une cabine comportant plusieurs planchers de travail à différentes hauteurs, sur lesquels peut se tenir le personnel préposé aux opérations de démolition. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure 1 représente, en élévation, un outil de démolition selon l'invention. La figure 2 représente, en élévation avec coupe axiale partielle, de façon simplifiée, un appareillage de démolition de cheminée utilisant l'outil de la figure 1. La figure 3 représente une vue selon la flèche III de l'objet de la figure 2. La figure 4 représente, à plus grande échelle, le détail IV de la figure 2. La figure 5 représente, de façon simplifiée, une coupe horizontale partielle de la cheminée supportant l'appareillage de démolition des figures 2 et 3. La figure 6 représente, à plus grande échelle, le détail VI de la figure 3. La figure 7 représente une coupe suivant la ligne VII-VII de l'objet de la figure 6. La figure 8 représente, à plus grande échelle et en coupe axiale, le détail VIII de la figure 2. L'outil de démolition 1 représenté à la figure 1 est destiné à effectuer la démolition d'un mur de maçonnerie tel que le mur 2. I1 comprend une paire de mâchoires 3 semblables, articulées suivant un axe 4 par lequel elles peuvent être suspendues, au moyen d'un crochet 5, à un engin de levage. En situation suspendue, les mâchoires 3 s'étendent vers le bas, symétriquement par rapport au plan vertical P contenant l'axe 4. A l'extrémité des mâchoires 3 opposées à leur axe d'articulation 4 sont montés des brise-roche hydrauliques 6, un par mâchoire (en variante plusieurs brise-roche 6 pourraient être montés sur chaque mâchoire). Les brise-roche 6 sont orientés l'un vers l'autre, leurs organes d'attaque 6a, constitués par deux grosses tiges vibrantes à bout conique, étant situés dans l'espace E compris entre les branches articulées 3, symétriquement par rapport audit plan P. Il est possible de faire varier l'écartement mutuel des brise-roche 6, et, par suite, de leurs tiges d'attaque 6a au moyen d'un vérin hydraulique 7 à double effet reliant les deux branches 3 auxquelles il est articulé à ses extrémités 7a, 7b, permettant d'augmenter ou de diminuer l'angle que font entre elles les branches 3. Pour utiliser l'outil de démolition 1, on l'amène, grâce à un engin de levage auquel il est suspendu, au-dessus du mur 2 à démolir, par exemple en béton armé, et on le fait descendre, après avoir commandé une ouverture suffisante de ses mâchoires, de façon que les tiges d'attaque 6a des brise-roche 6 viennent se placer de part et d'autre du mur. Puis on met en fonctionnement les brise-roche et on fait se resserrer progressivement les mâchoires 3. Les tiges 6a, mises en vibration longitudinale et agissant à la façon d'un marteau, pénètrent dès lors par leur pointe dans le béton et le cassent suivant une ligne de fracture, puis, du fait de leur épaisseur, séparent le morceau de béton fracturé 2a du reste du mur.On notera que le resserrement des mâchoires durant cette opération n'a pour but que d'appliquer aux tiges d'attaque des brise-roche une force de pression suffisante pour qu'elles progressent de façon satisfaisante dans la maçonnerie du mur par effet de percussion; cette force de pression serait à elle seule, sans la mise en action des brise-roche, inopérante. Comme le montre la figure 2, l'outil 1 de la figure 1 peut être utilisé pour effectuer la démolition d'un mur non plan, savoir de la paroi 2 sensiblement cylindrique d'une cheminée d'usine 40 d'axe A. Dans ce cas, l'outil 1 est suspendu à un engin de levage 8 porté par la paroi 2 elle-même de la cheminée, au voisinage de son sommet. Au cours des opérations de démolition, on fait se déplacer l'engin de levage 8 suivant un trajet hélicoïdal autour de la cheminée, de sorte que l'outil 1 est amené à attaquer des portions de celle-ci se succédant hélicoidalement du haut jusqu'en bas de la cheminée. Le trajet hélicoïdal que doit accomplir l'engin de levage 8 est défini par un rail 9 servant de support à celui-ci et entourant en spires successives, de pas constant, la cheminée, à la surface extérieure de laquelle il est fixé. Composé d'éléments courbes aboutés et reliés par des éclisses 34, ce rail est conçu pour pouvoir former en permanence un peu plus de trois spires dans la région sommitale de la cheminée en cours de démolition, par démontage un à un de ses éléments supérieurs et montage d'éléments suplémentaires à son extrémité inférieure au fur et à mesure de la progression des travaux de démolition. L'engin de levage 8 comprend un bâti 11 formant cabine de travail et s'étendant en hauteur. Il se compose essentiellement de montants lIa, 11b et de planchers de travail, le plancher inférieur 39 faisant saillie de part et d'autre du reste du bâti 11 (figure 3). Celui-ci porte à son sommet une courte flèche 12 s avançant vers l'axe A, lorsque l'engin 8 est installé sur la cheminée 40, pour surplomber la paroi 2 de celle-ci (figure 2). Sur la flèche 12 sont montées deux poulies 13, 14 sur lesquelles passe un câble 15 de suspension de l'outil 1, ce câble étant par ailleurs attaché à la tige mobile 16a d'un vérin 16 à double effet fixé le long d'un montant lla du bâti 11. Par commande du vérin 16, il est possible de lever ou d'abaisser l'outil 1 pour l'amener à hauteur convenable afin d'attaquer et de détacher un morceau 2a de la paroi 2.Quant aux déplacements horizontaux de l'outil 1, ils sont obtenus en faisant se mouvoir l'engin de levage 8 le long du rail hélicoïdal 9, de la manière qui sera décrite plus loin. Le bâti 11 de l'engin de levage 8 est porté par quatre groupes 18 de galets rotatifs, disposés aux sommets d'un parallélogramme à deux côtés verticaux (figure 3) et coopérant avec le rail 9, lequel est réalisé en profilé de section en I. Les deux groupes 18 inférieurs coopèrent avec la partie basse de la spire inférieure du rail 9, et les groupes 18 supérieurs avec la partie basse de la spire supérieure de celui-ci. Chaque groupe 18 comprend (figures 4 et 5) un galet porteur 19 d'axe horizontal, roulant sur la semelle supérieure du rail 9, et deux paires de galets de guidage 20 d'axe sensiblement vertical ou perpendiculaire au rail 9, situes de part et d'autre de ladite semelle et roulant le long de ses bords.Ces cinq galets sont montés dans un support 21 articulé au bâti 11 suivant un axe vertical V par l'intermédiaire d'un étrier 22 fixé à un montant îîb du bâti 11 avec possibilité de réglage en hauteur le long de ce montant. L'articulation d'axe V permet à chaque groupe 18 de s'orienter de façon à rester en alignement sur le rail 9 malgré les variations de diamètre de la paroi 2 de la cheminée, donc des spires du rail 9, du haut en bas de celle-ci. Le rail 9 est monté sur des supports 17 solidaires de plaques 30 qui sont fixées sur la paroi 2 par chevillage. Ces supports sont également articulés et orientables horizontalement afin de permettre l'adaptation du rail hélicoïdal 9 à des cheminées de section non circulaire (par exemple polygonale). Les moyens de déplacement de l'engin de levage 8 le long du rail 9 comprennent un vérin 23 monté à bord de son bâti 11 et un chariot 24 mobile sur le rail. Le vérin 23, à double effet, est disposé légèrement au-dessus de la portion de la spire intermédiaire du rail 9, avec une inclinaison égale à la pente de celui-ci (figure 3). Il est articulé d'une part à un montant llb du bâti 11 et d'autre part, par sa tige 23a, au chariot 24 (figure 6). Ce dernier comporte un châssis 25 dans lequel sont montées une paire de galets supports 26 et deux paires de galets de guidage 27 coopérant avec le rail 9, qui permettent au chariot 24 de rouler le long du rail 9, sur ladite spire intermédiaire.Le chariot 24 peut par ailleurs être immobilisé sur le rail grâce à un patin de freinage 28 actionné par un vérin 29 qui est monté sur le châssis 25, perpendiculairement au plan de roulement du chariot. Lorsque la tige de ce vérin est mise en extension, elle cause le pincement de la semelle supérieure du rail 9 entre le patin 28 et deux ailes 25a appartenant au châssis 25 et s'étendant par-dessous ladite semelle (figure 7), de sorte que le chariot 24 ne peut plus se déplacer sur le rail 9. Constituant alors un ferme point d'appui pour le vérin 23, l'actionnement de celui-ci permet de faire se mouvoir l'engin de levage 8, et avec lui l'outil de démolition 1 suivant le chemin hélicoïdal défini par le rail 9. La cabine formée par le bâti Il de l'engin de levage est complétée, pour le personnel de mise en oeuvre, par un échafaudage 10, porté par le rail 9 et formant un peu moins d'une spire autour de la cheminée (figure 3). Cet échafaudage est constitué par des éléments de plancher 31 et des éléments de garde-corps 32 montés bout à bout sur des consoles 33, lesquelles sont supportées par le rail 9. Ces consoles, de forme triangulaire, présentent à cet effet (figure 8) une tige inférieure 33a en saillie rectiligne, posée et boulonnée sur la spire intermédiaire du rail 9 (figure 3), et une tige supérieure 33b faisant de même saillie, mais recourbée en L, qui est accrochée et boulonnée à la spire supérieure du rail 9. Lorsqu'on désire démolir une cheminée en béton armé à l'aide du matériel décrit ci-dessus, on commence par installer au sommet de la cheminée trois spires de rail 9, sur lesquelles on monte l'engin de levage 8 doté de l'outil de démolition 1, et l'échafaudage hélicoïdal 10. Puis on attaque la paroi 2 de la cheminée à l'aide de l'outil 1, en en détachant des morceaux 2a successifs, l'outil 1 étant amené d'une position à la suivante par levage ou abaissement au moyen du vérin 16 et par déplacement autour de la cheminée avec le bâti 11 au moyen du vérin 23 après blocage du chariot 24 sur le rail 9.Ces vérins, ainsi que le vérin 7 et les brise-roche de l'outil 1, sont alimentés à partir d'une centrale hydraulique 35 disposée sur un plancher du bâti 11, via un boitier de commande 36 manipulé par un ouvrier se tenant sur un autre plancher du bâti Il de l'engin de levage. Un second ouvrier surveille la fracturation de la paroi de béton armé, sectionne à l'aide de cisailles les fers d'armature et fait tomber à l'intérieur de la cheminée les morceaux de béton successivement détachés. Lorsque l'engin de levage ne peut plus descendre le long des spires hélicoïdales du rail 9, ayant atteint sa position limite déterminée par l'extrémité inférieure du rail 9 et l'extrémité supérieure de l'échafaudage 10, on démonte l'élément supérieur 9a du rail (figure 3) et on monte un élément supplémentaire 9'a prolongeant vers le bas le rail 9. Afin de maintenir constant le pas des spires, une pige 37 de longueur correspondant à ce pas est utilisée pour positionner exactement le nouvel élément 9'a au-dessous de la spire qui le surmonte immédiatement. De même, l'élément supérieur 10a de l'échafaudage 10, comprenant une console 33, un élément de plancher 31 et un élément de garde-corps 32 est démonté et remonté en 10'a à l'extrémité inférieure de l'échafaudage.L'ouvrier qui effectue le montage des éléments 9'a, lO'a de rail et d'échafaudage se tient sur le plancher inférieur 39 du bâti 11, situé au-dessous de la spire inférieure du rail 9 (figure 3). Le bâti 11 étant maintenu immobile grâce à des moyens d'arrêt, le chariot 24 est libéré par desserrage de son patin de freinage 28, la tige 23a du vérin 23, qui était en extension, est rétractée, attirant le chariot 24 vers le bas en une nouvelle position sur le rail 9, où il est bloqué par serrage du patin 28. L'engin de levage 8 peut alors se mouvoir, grâce au vérin 23, sur une partie suivante du pourtour de la cheminée, permettant la démolition d'une nouvelle portion de la paroi 2 de la cheminée. Ainsi, peu à peu, la cheminée 40 est démolie du haut jusqu'en bas par portions successives, suivant un chemin hélicoïdal correspondant aux spires hélicoïdales du rail 9, lesquelles, du fait des opérations répétées de démontage d'un élément supérieur et remontage d'un élément inférieur, perdent peu à peu de l'altitude avec l'avancement des travaux de démolition. Revendications 1. Outil de démolition de murs en maçonnerie, notamment en béton armé, comprenant des dispositifs mécaniques d'attaque de la maçonnerie montés en opposition, de façon à attaquer celle-ci symétriquement par ses deux faces, sur un support en forme de fourche à deux branches égales destiné à être suspendu à un appareil de levage par sa partie médiane, ses branches, orientées vers le bas, portant à leurs extrémités les dispositifs d'attaque dont les organes actifs se font face dans l'espace compris entre celles-ci, caractérisé par le fait que les dispositifs d'attaque sont des brise-roche (6) qui, avec leur organes actifs (6a) agissant par percussion répétée, présentent un écartement mutuel variable sur commande. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les brise-roche (6) sont fixés solidairement aux branches (3) du support (1) et que celles-ci sont constituées par une paire de mâchoires articulées reliées mutuellement par un vérin (7) de commande de leur écartement, la suspension du support (1) à l'engin de levage s'effectuant dans la région de l'axe d'articulation (4) desdites mâchoires. 3. Procédé de démolition d'une cheminée en maçonnerie, notamment en béton armé, faisant utilisation d'un outil de démolition selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on fixe à la paroi (2) de la cheminée (40) un rail (9) qui l'entoure en formant au moins une spire hélicoïdale à partir du sommet de la cheminée, que l'on suspend l'outil de démolition (1) à un engin de levage (8) comportant un bâti (11) conçu pour s'accrocher à ce rail (9) et se déplacer le long de celui-ci en tournant autour de la cheminée (40), et que, ayant monté l'engin de levage (8) sur le rail (9) au sommet de la cheminée, on le fait progresser en descendant le long du rail hélicoidal (9), tandis que l'outil de démolition (1), mis en action, attaque et démolit par portions successives la paroi (2) de la cheminée suivant un chemin hélicoidal. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le rail (9) ne s'étend que sur une partie de la hauteur de la cheminée (40) et que, formé d'éléments (9a, 9'a) aboutés, il est, élément par élément, démonté à son extrémité supérieure et prolongé à son extrémité inférieure au fur et à mesure de l'avancement des travaux de démolition. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que le bâti (11) de l'engin de levage (8) s'étend verticalement et comporte à son sommet une courte flèche (12) à laquelle est suspendu l'outil de démolition (1) à l'aplomb de la paroi (2) de la cheminée au moyen d'un câble (15) attelé à un dispositif moteur (16) permettant de lever et d'abaisser l'outil de démolition (1). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le bâti (11) de l'engin de levage (8) est doté de groupes (18) de galets d'appui et de guidage coopérant avec le rail hélicoïdal (9). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que l'engin de levage (8) est doté de moyens (23, 24) de progression et d'immobilisation le long du rail (9). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ces moyens comprennent un vérin (23) orienté suivant la direction de déplacement de l'engin de levage (8), attelé au bâti (11) de celui-ci et à un chariot (24) qui est mobile le long du rail (9), mais peut être arrêté en un point quelconque de celui-ci, au moyen d'un dispositif de freinage (28, 29), pour servir alors de point d'appui fixe audit vérin (23). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que le rail (9) forme au moins deux spires de pas constant et que le bâti (11) de l'engin de levage prend appui sur deux spires distinctes du rail. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le rail (9) forme environ trois spires, ses extrémités étant en permanence maintenues voisines du bâti (11) de l'engin de levage, et que celui-ci prend appui sur la partie basse de la spire inférieure et sur la partie basse de la spire supérieure. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé par le fait que le rail (9) supporte également un échafaudage (10) hélicoïdal formant un peu moins d'une spire autour de la cheminée (40), le bâti (11) de l'engin de levage (8) prenant place entre les extrémités de cet échafaudage, et que ce dernier, composé d'éléments (10a, 10'a) assemblés, est, élément par élément, démonté à son extrémité supérieure, pour permettre la progression descendante de l'engin de levage (8), et prolongé à son extrémité inférieure, au fur et à mesure de l'avancement des travaux de démolition. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le rail (9) forme environ trois spires et que l'échafaudage (10) prend appui sur la spire inférieure et sur la spire intermédiaire. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé par le fait que le bâti (11) de l'engin de levage (8) constitue une cabine comportant plusieurs planchers de travail à différentes hauteurs, sur lesquels peut se tenir le personnel préposé aux opérations de démolition. 14. Appareillage permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 13.