Brevet FR2611766A1 — publié le 19880909

L'invention concerne un dispositif de répan- dage d'émulsion bitumineuse sur la surface d'une rou- te, pour la constitution d'une couche d'accrochage préalablement au dépôt d'une couche d'enrobés bitumi- neux chauds par un finisseur. Pour la construction, l'entretien ou la ré- paration des routes ou chaussées, il peut être néces- saire de déposer une couche d'enrobés bitumineux chauds sur une couche existante de la chaussée. Pour assurer un bon accrochage des deux couches superpo- sées, il est nécessaire de répandre sur la surface à recouvrir, une émulsion bitumineuse préalablement au dépôt de la couche d'enrobés chauds. De manière traditionnelle, le répandage de l'émulsion bitumineuse était effectué sur la couche à recouvrir préalablement balayée, par une machine comportant une citerne et une rampe de répandage. L'é- muision exposée à l'air ambiant subissait alors un sé- chage plus ou moins long au cours duquel se produisait la rupture de l'émulsion. L'application de la couche d'enrobés à chaud et son compactage étaient alors ef- fectués en utilisant un finisseur classique approvi- sionné par des camions à partir d'une centrale d'enro- bage et un rouleau de compactage travaillant à la suite du finisseur. Plus récemment, on a proposé un procédé pour l'application d'une couche d'accrochage préalablement au dépôt d'enrobés à chaud sur la surface d'une route dans lequel le dépôt des enrobés chauds est effectué immédiatement après le répandage de la couche d'émul- sion. De cette manière, le séchage et la rupture de l'émulsion sont effectués en un temps très court, par mise en contact avec les enrobés chauds. La mise en ébullition de l'eau contenue dans l'émulsion, sous l'effet de la chaleur des enrobés dont la température est supérieure à 150'C, provoque une dispersion du bitume contenu dans l'émulsion, aussi bien dans la sous-couche sur laquelle on réalise le dépôt que dans la couche d'enrobes à chaud, au voisinage de la sur- face de jonction entre ces deux couches. Il en résulte un meilleur accrochage des enrobés à chaud sur la sous-couche. Pour mettre en oeuvre ce procédé, on utilise un finisseur classique équipé de rampes de répandage d'émulsion disposées sur toute la largeur de la route, entre la trémie de réception des enrobés chauds située à l'avant du finisseur et le dispositif de répandage des enrobés situé à l'arrière du finisseur. Un tel dispositif peut donc être alimenté à sa partie antérieure en enrobés chauds, par des ca- mions qui ne sont jamais amenés à se déplacer sur la couche d'accrochage. Un tel dispositif présente cependant des inconvénients et en particulier, l'adaptation de ram- pes de répandage sur le finisseur et le réglage du dé- bit de ces rampes en fonction de la vitesse du finis- seur nécessitent l'utilisation d'organes supplémentai- res qui compliquent considérablement la conception du finisseur. De plus, il n'est pas possible de placer sur le finisseur, pour des questions d'encombrement et de puissance disponible, un réservoir d'émulsion ayant une capacité notable. L'autonomie du dispositif est donc faible et il n'est pas possible d'assurer un fonctionnement continu pendant une longue période. Cette autonomie est encore réduite par le fait que la réserve d'enrobés chauds disponible dans la trémie de réception et sur le convoyeur du finis- seur est relativement faible, si bien que le finisseur peut se trouver à court d'enrobés si l'approvisionne- ment par les camions n'est pas assuré avec une grande régularité. Les périodes d'arrêt consécutives à cette rupture d'approvisionnement en enrobés peuvent se cu- muler avec les arr&ts nécessaires pour le réapprovi- sionnement en émulsion puisque ces périodes d'arrêt ne coïncident pas obligatoirement. Il peut donc paraître souhaitable de revenir à l'utilisation d'une machine de répandage d'émulsion indépendante du finisseur, comme dans la technique an- cienne. Cependant, une telle machine utilisée à l'avant du finisseur interdirait l'approvisionnement du finisseur en enrobés chauds. pendant son fonction- nement. Aucune des machines de répandage connues ac- tuellement ne permet une utilisation rationnelle d'un finisseur pour le dépôt d'une couche d'enrobés bitumi- neux chauds sur une route, avec interposition d'une couche d'accrochage. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de répandage d'émulsion bitumineuse sur la surface d'une route, pour la constitution d'une couche d'accrochage. préalablement au dépôt d'une cou- che d'enrobés bitumineux chauds par un finisseur, com- portant un châssis et des moyens de roulement indépen- dants du finisseur et permettant une utilisation ra- tionnelle et totalement continue du finisseur, dans un procédé dans lequel le dépôt des enrobés i chaud est effectué immédiatement après le répandage de l'émul- sion bitumineuse et dans lequel les camions d'approvi- sionnement en enrobés ne sont pas amenés à circuler sur la couche d'accrochage. Dans ce but, le dispositif de répandage sui- vant l'invention comporte, montés sur le chissis, un dispositif de réception d'enrobés chauds i sa partie avant, un dispositif de transfert des enrobés disposé à la suite du dispositif de réception sur toute la longueur du châssis ayant une extrémité de déversement située à l'arrière du châssis, un réservoir d'émulsion bitumineuse d'une capacité au moins égale à deux mè- tres cubes et une rampe de répandage d'émulsion sur la route alimentée par le réservoir et placée transversa- lement à l'arrière du châssis. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limi- tatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de répandage d'émulsion suivant l'invention. La figure 1 est une vue schématique en élé- vation et en coupe partielle d'un ensemble de revête- ment d'une chaussée comportant un dispositif de répan- dage suivant l'invention. La figure 2 est une vue en élévation latéra- le et en coupe partielle d'un dispositif de répandage d'émulsion suivant l'invention. La figure 3 est une vue de dessus suivant 3 de la figure 2. La figure 4 est une vue en élévation arrière du dispositif de répandage, suivant 4 de la figure 3. La figure 5 est une représentation schémati- que du réservoir d'émulsion, de la rampe de répandage et du circuit d'alimentation en émulsion d'un disposi- tif suivant l'invention. Sur la figure 1, on voit la surface 1 d'une route, sur laquelle on dépose une couche d'enrobés chauds 2, avec interposition d'une couche d'accrochage 3 d'émulsion bitumineuse. L'ensemble du dispositif représenté sur la figure 1 se déplace dans le sens d'avancement du chan- 261 176 tier (flèche 4) et comporte un finisseur 5, un dispo- sitif de répandage d'émulsion suivant l'invention 6 et un camion 7 permettant l'approvisionnement du finis- seur 5 en enrobés chauds, par l'intermédiaire du dis- positif de répandage 6. Le finisseur 5 comporte, de manière classi- que, un châssis supporté par des chenilles 8 sur le- quel repose une trémie de réception d'enrobés chauds 9, un ensemble de motorisation et de commande 10 comportant un poste de conduite, un convoyeur d'enro- bés chauds 11 et un répandeur d'enrobés 12. Une table 13 de lissage de la couche d'en- robés est placée derrière le dispositif de répandage 12. On va maintenant se reporter aux figures 2, 3 et 4 pour décrire le dispositif 6 de répandage d'é- mulsion suivant l'invention. Le dispositif comporte un châssis 15 porté par des chenilles 16 et comportant, à sa partie anté- rieure, une barre de poussée 17 munie de rouleaux sur lesquels viennent s'appuyer les roues du camion ravi- tailleur d'enrobés 7. Le châssis 15 porte, à sa partie antérieure, une trémie de réception d'enrobés chauds 18 et, à la suite de la trémie 18, sur toute sa longueur, un dis- positif de transfert d'enrobés 19 comportant un convoyeur 20 à chaine et à barreaux d'acier et un élé- vateur 21 disposé à la suite du convoyeur 19 dont la partie d'extrémité constitue une trémie de déversement 22. L'élévateur 21 comporte deux*chaines sans fin 23 sur lesquelles sont fixées des palettes de re- levage 24 permettant de transporter les enrobés chauds depuis la sortie du convoyeur 19 jusqu'à la trémie de déversement 22 située à l'extrémité arrière du dispo- sitif 6 et au-dessus de la trémie de réception 9 du finisseur, lorsque le dispositif est en fonctionnement sur le chantier, comme représenté sur la figure 1. Le châssis 15 du dispositif 6 porte égale- ment, dans sa partie médiane, une citerne d'émulsion dont la capacité est de 10 m3. Cette citerne com- porte des moyens de réchauffage de l'émulsion et de distribution qui seront décrits, en référence à la fi- gure 5. Le réservoir 25 permet d'alimenter un ensem- ble de répandage d'émulsion 26 fixé à l'arrière et à la partie inférieure du châssis. Le dispositif de répandage 26 est constitué par une rampe centrale 26a fixée sur le châssis 15 et par deux rampes latérales 26b et 26c montées mobiles dans la direction transversale (flèche 27 sur la figu- re 3), sur la rampe centrale 26a. Le déplacement des rampes latérales 26b et 26c permet de modifier la lar- geur de la zone d'action du dispositif 26, en fonction de la largeur de la chaussée à recouvrir. Les rampes 26a, 26b et 26c sont munies de buses d'aspersion 28 dirigées vers le bas et réparties à des distances ré- gulières, suivant la longueur des rampes. Toutefois, la rampe 26a ne comporte pas de buse dans deux zones 26' disposées suivant la longueur de la rampe, dans le prolongement des chenilles 8 du finisseur 5. On évite ainsi toute mise en contact des chenilles du finisseur 5 avec la couche d'émulsion précédemment déposée. Le finisseur 5 comporte, à sa partie arrière, deux petites rampes situées dans le prolongement des chenilles 8 et immédiatement à l'a- vant du dispositif de répandage d'enrobes 12. De tel- les rampes complémentaires, de faible longueur et donc 26 1 1766 à faible débit d'émulsion, peuvent être alimentées à partir d un petit réservoir d'émulsion porté par le finisseur ou à partir de la citerne du répandeur d'é- mulsion, par une conduite souple. La rampe centrale 26a est reliée au châssis par l'intermédiaire d'un chariot 29 monté sur ga- lets, motorisé, permettant éventuellement un déplace- ment alternatif d'amplitude réduite et réglable des rampes, suivant la direction longitudinale du châssis 15. Le chariot 29 est muni d'un système vis-écrou ou similaire de réglage de hauteur de la rampe 26a par rapport au sol. Le châssis 15 porte également à son extrémi- té arrière deux flasques 30 parallèles et disposés la- téralement sur les côtés du châssis 15 comportant des ouvertures 31 débouchant vers l'arrière dans lesquel- les on peut introduire les extrémités de l'axe 33 d'une bobine de matière textile 32. La bobine 32 est ainsi montée rotative entre les flasques 30, ce qui permet de dévider une nappe de matière textile 34 de grande largeur sur la surface de la route 1, entre la couche d accrochage déposée par les rampes 26 et la couche d'enrobés déposée par le finisseur 5. La nappe de matière textile 34 est guidée sur son parcours et maintenue en tension, grâce à des rouleaux tels que 35 et 36. Le rouleau de textile 32 est légèrement freiné en rotation pour maintenir permanente la ten- sion du tissu. Le dispositif de déroulement de textile est constitué de simples supports d'axe de rouleaux. Le dévidage est assuré par la traction d'avancement du répandeur d'émulsion. De part et d'autre de l'élévateur 21, le châssis 15 porte un ensemble de motorisation 40 et un poste de conduite 41 comportant l'ensemble des comman- des de la machine et un siège pour le conducteur. L'ensemble de motorisation 40 se compose d un moteur thermique et de moyens de commande et de transmission hydrauliques. La transmission du mouvement aux chenilles 16 de la machine est de type hydrostatique, ce qui permet de régler facilement la vitesse d'avance à une valeur faible, parfaitement constante et parfaitement déterminée. On peut ainsi adapter la vitesse d'avance du dispositif de répandage d'émulsion sur le chantier. à la vitesse du finisseur. Le finisseur 5 et le dis- positif de répandage 6 ne sont en effet reliés par aucune liaison mécanique et comportent des moyens de motorisation totalement indépendants. En revanche, lorsqu'un camion tel que le camion 7 vient se présenter en position d'approvision- nement de la trémie 18 du dispositif de répandage d'é- mulsion, la barre de poussée 17 vient en contact avec les pneumatiques arrières du camion 7 et le dispositif de répandage 6 assure le déplacement du camion par poussée. La motorisation des éléments actifs du dis- positif de répandage, tels que le convoyeur 19, l'élé- vateur 21 et la pompe de distribution d'émulsion sont commandés, par transmission hydrostatique, depuis l'ensemble de motorisation 40. De cette façon, les débits d'enrobés et d'émulsion peuvent être fixés à des valeurs propor- tionnelles à la vitesse d'avancement du chantier. Sur la figure 5, on voit la citerne 25 rem- plie d'émulsion 42 qui est maintenue en température par un tube de chauffage 43 dans lequel circule de l'air chaud, par exemple fourni par un brûleur 44. Deux conduites 46 et 47 communiquent avec le volume interne de la citerne à sa partie inférieure et à sa partie supérieure respectivement. Sur la conduite 46 est placée une pompe volumétrique à vitesse variable 45. Les conduites 46 et 47 sont reliées entre elles et aux rampes 26a, 26b et 26c par l'intermédiaire d'une vanne à trois voies 48. Suivant la position de l'obturateur de la vanne, il est possible de faire circuler l'émulsion en circuit fermé pour assurer son brassage ou d envoyer l'émulsion dans les rampes 26a, 26b, 26c qui assurent la distribution de l'émulsion grâce aux buses 28. Les rampes de répandage sont reliées, en aval de la vanne à trois voies 48, à une conduite 49 en communication avec un récipient d air comprimé 51, par l'intermé- diaire d'une vanne de sectionnement 50. Après un arrêt de la machine de répandage, il est ainsi possible d'effectuer la purge des rampes 26a, 26b, 26c et des buses 28, en envoyant de l'air comprimé dans ces rampes par ouverture de la vanne 50. On va maintenant décrire, en se reportant à l'ensemble des figures, le mode de fonctionnement du dispositif suivant l'invention. Comme il est visible sur la figure 1, un camion 7 d'approvisionnement d'enrobés chauds (c'est- à-dire à une température voisine ou supérieure à 'C) est placé à l'avant du dispositif de répandage 6 qui assure alors son déplacement par poussée à sa vitesse d'avance sur le chantier. La benne du camion 7 est inclinée de façon à déverser les enrobés chauds dans la trémie 18 du dispositif de répandage 6 qui est analogue à la trémie 9 disposée à l'avant du finisseur 1 0 5. Les enrobés chauds sont transportés par le convo- yeur 20 et l'élévateur 21 jusqu'à la trémie 22 qui as- sure leur déversement en continuadans la trémie de ré- ception 9 du finisseur 5. Le convoyeur 11 du finisseur assure le transport en continu des enrobés chauds jus- qu'au dispositif de répandage 12. Simultanément, les rampes de l'ensemble de répandage 26 assurent la distribution et la réparti- tion de l'émulsion sur la surface 1 de la route, à un endroit situé juste à l'avant du finisseur 5. La nappe de matière textile 34 est appliquée aussitôt sur la couche d'émulsion qui vient d'être déposée par les buses 28 des rampes. Les buses 28 projettent l'émulsion sur la surface 1 de la route, sous forme de jets plats join- tifs et sans superposition. Les enrobés chauds 52 sont répandus par le dispositif 12, de façon qu ils viennent en contact avec la surface supérieure de la nappe textile 34 elle-même en contact avec la couche d'accrochage 3 constituée par l'émulsion. La chaleur de l'enrobé 52 produit un séchage et une rupture très rapide de l'émulsion dont l'eau entre en ébullition au contact avec les enrobés à 150C. Cette ébullition produit une dispersion du bi- tume de l'émulsion dans la sous-couche 1 de la route et dans la couche d'enrobés 2, ce qui procure un ac- crochage efficace de la couche d'enrobés sur la route. Il est à noter que la nappe de matière tex- tile 34 ne gêne en rien les échanges thermiques entre l'enrobé et la couche d'émulsion et la dispersion du bitume dans la zone de jonction. On a pu utiliser le dispositif suivant l'in- vention pour le répandage de couches d'accrochage de 1 1 0,2 à 0,8 kg/m, la vitesse d'avancement du dispositif et du finisseur sur le chantier étant comprise entre 4 et 8 m/mn. Comme indiqué, le dosage est réalisé par la pompe volumétrique 45 dont la vitesse est proportion- nelle à la vitesse d'avancement du dispositif de ré- pandage. Dans le cas des plus forts dosages, c'est-à- dire dans le cas de couche d'émulsion de 0,6 à 0,8 kg/m2 la vitesse du dispositif de répandage étant de 6 à 8 m/mn, on réalise le répandage en continu, comme il a été décrit. Pour les plus faibles dosages, et en parti- culier lorsque la quantité d'émulsion est de l'ordre de 0,2 kg/m, il est préférable de réaliser le répan- dage de façon discontinue. Les rampes de répandage sont animées d'un mouvement dans la direction longitu- dinale du dispositif. Simultanément, la vitesse d'a- vancement du dispositif est ajustée pour réaliser une séquence permettant le répandage par bandes transver- sales successives. Le dispositif suivant l'invention a l'avan- tage de permettre une mise en oeuvre d'un procédé o les enrobés chauds sont déposés sur la couche d'accro- chage très rapidement après son application sur la route, tout en utilisant un finisseur de type classi- que. De plus, l'autonomie du dispositif est considéra- blement accrue, puisque la citerne d'émulsion portée par un châssis totalement indépendant du finisseur peut avoir une grande capacité. En outre, l'autonomie du dispositif est également accrue par le fait qu'une réserve d'enrobés chauds se trouve présente dans le dispositif de transfert du répandeur d'émulsion, après le déchargement d'un camion. Cette réserve permet au minimum de doubler la réserve contenue dans le dispo- sitif de transfert du finisseur. * L'invention ne se limite pas au mode de réa- lisation qui a été décrit. C'est ainsi qu'on peut prévoir sur le dispo- sitif de répandage, une citerne d'émulsion d'une capa- cité différente de 10 m Cette capacité sera cepen- dant de préférence comprise entre 5 et 10 m3 et, de toute façon, supérieure à 2 m3, pour assurer une auto- nomie suffisante du dispositif sur le chantier. Dans le cas o la capacité est supérieure à 5 m, on devra prévoir un dispositif de réchauffage de l'émulsion. Le dispositif de transfert des enrobés chauds placé suivant la longueur du répandeur d'émul- sion pourrait être réalisé sous une forme différente de celle qui a été décrite. Les rampes de répandage d'émulsion pourront avoir une autre forme et une autre répartition que celles qui ont été décrites. On peut prévoir aussi bien une rampe conti- nue mais ne comportant pas de buses dans les zones situées dans le prolongement des chenilles du finis- seur qu'une rampe interrompue dans ces zones. Le dispositif de répandage suivant l'inven- tion peut être monté sur des chenilles ou sur des roues. Ce dispositif peut être automoteur ou son dé- placement peut être assuré par poussée, gr ce au fi- nisseur. Le dispositif de transfert d'enrobés chauds placé suivant la longueur du répandeur d'émulsion peut être simplifié et la trémie de réception supprimée, dans le cas o l'alimentation en enrobés est assurée par un ramasseur de cordon. Dans ce cas, le dispositif de répandage d'émulsion sera de préférence relié meca- niquement au finisseur. 2 6 1 1 7 6 6 Il est également possible d'atteler au ré- pandeur d'&émulsion une table flottante de lissage des enrobés. Dans ce cas, le finisseur de répandage des enrobés n'est plus nécessaire. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de répandage d'émulsion bitu- mineuse sur la surface (1) d'une route, pour la cons- titution d'une couche d'accrochage (3) préalablement au dépôt d'une couche (2) d'enrobés bitumineux à chaud par un finisseur (5) comportant un châssis (15) et des moyens de roulement (16) indépendants du finisseur (5) caractérisé par le fait qu'il comporte, montés sur le châssis (15), un dispositif de réception d'enrobés chauds (18) à sa partie avant, un dispositif de trans- fert des enrobés (19, 21) disposé à la suite du dispo- sitif de réception (18), sur toute la longueur du châssis (15), ayant une extrémité de déversement (22) située à l'arrière du chissis (15), un réservoir d é- i5 mulsion bitumineuse (25) d'une capacité au moins égale à 2 m et une rampe (26) de répandage d'émulsion sur la route alimentée par le réservoir (25) et placée transversalement à l'arrière du châssis (15). 2.- Dispositif de répandage suivant la re- vendication 1, caractérisé par le fait que le réser- voir d'émulsion bitumineuse a une capacité comprise entre 5 et 10 m 3.Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le dispositif de transfert (19) des enro- bés comporte un convoyeur sensiblement horizontal (20) et un élévateur incliné (21) terminé par une trémie de déversement (22). 4.- Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3. caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble de motorisation (40) constitué par un moteur thermique et des moyens de commande et de transmission hydraulique5pour assu- rer son avancement à vitesse réglée sur le chantier. 5.- Dispositif de répandage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la rampe de répandage d'émulsion (26) comporte une partie centrale (26a) reliée au chissis (15) et deux parties latérales (26b, 26c) montées mo- biles dans la direction transversale par rapport à la partie centrale, pour l'ajustement en largeur de la rampe (26) de répandage. 6.- Dispositif de répandage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la rampe de répandage d'émulsion (26a) présente deux zones (26'), s'étendant suivant sa lon- gueur, dans lesquelles le répandage d'émulsion n'est pas réalisé. 7.- Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6. caractérisé par le fait que la rampe de répandage (26a) est reliée au chissis (15) par l'intermédiaire d'un chariot (29) mo- torisé, permettant un déplacement alternatif et régla- ble de la rampe (26a), suivant la direction longitudi- nale du chissis (15). 8.- Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le réservoir d'émulsion bitumineuse (25) comporte un moyen de chauffage (43) de l'émulsion. 9.- Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la rampe de répandage (26) est reliée par une conduite (49) à un réservoir d'air comprimé (51), par l'intermédiaire d'une vanne (50) pour réaliser la purge de la rampe (26), après un arrêt du dispositif de répandage. 10.- Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte, à sa partie avant, un moyen (17) de poussée d'un camion (7), pour assurer l'appro- visionnement en enrobés chauds (52) du dispositif de réception (18), à la partie avant du dispositif de ré- pandage. pendant son avancement sur le chantier. 11.- Dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif (30_ 32, 33, 35, 36) de déroulement et d'application d'une nappe tex- tile (34), à sa partie arrière, devant le finisseur (5). 12.- Utilisation sur un chantier routier d'un dispositif de répandage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, en combinaison avec un ca- mion d'approvisionnement en enrobés (7) et un finis- seur (5), le dispositif de répandage d'émulsion (6) étant placé à l'arrière du camion (7) et à l'avant du finisseur (5) dans le sens (4) d'avancement du chan- tier routier, de façon que le dispositif de réception d'enrobés (18) puisse recevoir les enrobés du camion (7). et que l'extrémité de déversement (22) du dispo- sitif de transfert d'enrobes (19, 21) assurent le dé- versement des enrobés (52) dans la trémie de réception (9) du finisseur (5).