Brevet FR2647136A1 — publié le 19901123

- - _2647136 La présente invention concerne un dispositif permettant de manutentionner, enclencher entre eux, guider, foncer, mettre en fiche des profilés métalliques ou palplanches. Toutes ces opérations se réalisent actuellement à l'aide de grues à flèche treillis qui portent au, crochet un vibrofonceur ou un trépideur. Elles nécessitent pour chaque palplanche ou profilé les manipulations suivantes: accrochage de la palplanche au sol, levage, enclenchement, décrochage, descente du crochet, arrimage du matériel de battage, levage, mise en place sur le profilé, positionnement de l'ensemble, battage, plusieurs arrêts, plusieurs positionnements. Ces opérations sont liées à l'emploi de grues à câble qui ne permettent pas de guidage ni de manutentions précises; de plus, seuls les mouvements d'oscillation verticaux ou les trépidations qui viennent compléter le poids de l'engin de battage permettent l'enfoncement du profilé. Ces opérations multiples et aléatoires limitent fortement les rendements. De plus, les opérations de battage nécessaitent une deuxième source d'énergie et sont soumises aux conditions météorologiques (pluie, vent, gel). L'invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Conformément à l'invention, on propose en effet un dispositif permettant de manutentionner, enclencher entre eux, guider, foncer, mettre en fiche des profilés métalliques ou palplanches, caractérisé en ce qu'il est disposé à l'extrémité d'un bras de pelle hydraulique par le biais d'une platine de montage montée sur ledit bras de pelle hydraulique, ladite platine étant solidaire d'un bâti sur lequel est fixée une pince à rotation de 360 qui appréhende et maintient les profilés par leurs ailes, à un endroit quelconque de leurs chants latéraux. Avantageusement, on disposera sous le bâti un dispositif de sécurité qui, dans sa position avant, interdit un glissement intempestif des profilés ou palplanches. Selon une caractéristique essentielle, est montée sur le bâti une pièce oscillante, au sommet de laquelle s'articule une flèche i5 télescopique rabattable, qui guide le déplacement d'un chariot coulissant, support de la platine de montage du marteau de battage. - 2- 2647136 Le dispositif de l'invention fonctionne en utilisant comme source d'énergie celle de la pelle qui le porte et comporte donc une platine qui permet son montage sur le bras de la pelle hydraulique, qui lui confère les mêmes possibilités de mouvements qu'un godet. Sur ce dispositif, par l'intermédiaire du bâti, est fixée une pince qui se place à l'horizontalh, face avant dessous, sur une pile de profilés, en une quelconque partie de la longueur de ceux-ci. Les mâchoires de la pince sont alors actionnées. Elles pressent, par ce fait, le profilé à soulever, en agissant sur ses ailes, contre une matrice, qui leur interdit tout déplacement. Le profilé est alors soulevé à l'horizontale devant la pelle hydraulique. Une rotation de quatre vingt dix degrés du système d'orientation supportant la pince, permet de le placer à la verticale. Le battage peut alors débuter, sauf dans le cas de palplanches dont le pied est posé au sol, tout en desserrant légèrement la pince, ce qui provoque le glissement du dispositif jusqu'au bas de celles-ci. Les mâchoires sont resserrées sur les serrures. Le dispositif de sécurité placé sous la pince, poussé par son système de manoeuvre, coulisse vers l'avant et se place sous les palplanches, pour éviter un glissement intempestif. Celles-ci, tenues à la verticale par leur partie basse, sont alors élevées au niveau du haut du rideau déjà en place et leur serrure enclenchée dans la serrure de a palplanche précédemment mise en fiche. Au début de l'enclenchement, le mouvement de descente est accompagné par la pince jusqu'à ce que le support de mâchoires entre en contact avec le haut du rideau. Le serrage cesse à ce moment et la palplanche glisse jusqu'au sol sous l'effet de son propre poids. La pince, maintenue dans cette position, règle la verticalité et l'alignement, empêchant toute déviation en début de battage. Ce dernier commence par l'amenée en position verticale, par son dispositif de relevage, d'une flèche télescopique, articulée au sommet d'un caisson oscillant, dont l'axe est aligné avec l'axe de rotation de la pince. Le repliement ou le déploiement de la flèche règle alors la hauteur du marteau et le place sur le profilé à battre, en y maintenant une pression pendant la frappe. Un dispositif complémentaire commande le coulissement d'un chariot qui porte la pièce d'adaptation du marteau et prolonge cette action jusqu'à ce que le coulisseau atteigne le pied de - 3 - 2647136 flèche, tout en maintenant une pression verticale sur le profilé. Lorsque l'enclume du marteau atteint le niveau de la première matrice, la pince est basculée de 90 , en autorisant la poursuite du battage jusqu'à ce que les têtes des palplanches atteignent le niveau désiré. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après d'un mode de mise en oeuvre donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de l'ensemble du dispositif en élévation latérale; - la figure 2 est une vue en coupe selon B-B de la figure 1; - la figure 3 est une en coupe selon A-A de la figure 1; - la figure 4 est une vue de dessus de la figure 1; - les figures 5 et 6 représentent la pince vue de face et de c8té, la figure 5 étant en coupe selon A-A de la figure 6; - la figure 7 représente la pince équipée de mâchoires allongées pour le déchargement des palplanches; - les figures 8 à 11 représentent les matrices de la pince pour les profils suivants de palplanches (termes normalisés): figure 8 - type PU seule 20. figure 9 - type N enclenchées par paires, figure 10 - type S enclenchées par paires, À figure 11 - type PU enclenchées par paires, - la figure 12 est une vue en élévation du pied de flèche oscillant en coupe selon A-A de la figure 13; - la figure 13 est une vue arrière du pied de flèche; - la figure 14 est une vue de dessus du pied de flèche; - la figure 15 est une vue de face de la flèche télescopique et du chariot coulissant; - la figure 16 est une vue latérale de la flèche télescopique et du chariot coulissant; - la figure 17 est une vue de dessus de la flèche télescopique et du chariot coulissant; - les figures 18 à 23 représentent le cycle de mise en oeuvre d'une palplanche, décomposé en ses principales phases: 35. figure 18 - prise d'une palplanche sur une pile figure 19 - levage de la palplanche à l'horizontale - 4 - 2647136 À figure 20 - rotation de 90 de la palplanche figure 21 - glissement de la pince en pied de palplanche figure 22 - levage et enclenchement de la palplanche figure 23 - battage et guidage de la palplanche après réglage. Le dispositif représenté sur les figures 1 à 5 dans son ensemble, comporte une platine (1) soudée sur un bâti (2). Celui-ci est constitué de deux tôles fortes (3) espacées de 30cm environ et solidarisées entre elles par trois entretoises (4) de même nature. Deux verticales sont placées aux extrémités latérales; l'autre horizontale est placée à la base des précédentes. Le bâti, vu de derrière sur la figure 2, présente dans sa partie supérieure, la forme d'un demi-cercle et dans sa partie inférieure, celle d'un rectangle d'environ deux mètres de long. La pièce arrière du bâti est semblable à la précédente, tronquée de sa partie en demi-cercle. La face avant circonscrit une couronne d'orientation (5), entrainée en rotation par le pignon (6) d'un moteur hydraulique (7), placé dans l'espace libre aménagé entre les deux faces du bâti. La partie fixe de la couronne est boulonnée au bâti. La partie mobile, à rotation totale de 360 , entraîne dans son mouvement une tale (8) qui supporte la pince de préhension des palplanches. Celle-ci, selon les figures 5 à 7 se compose de deux traverses (9) réalisées en tube carré, sur lesquelles coulissent quatre supports de mâchoires (10) opposés deux à deux sur chaque traverse. Les supports peuvent être immobilisés sur les traverses, à l'aide de broches (11), introduites dans les alésages qui les transpercent de part en part. Chaque support est constitué d'un tube carré coulissant autour de celui de la traverse, sur les faces latérales duquel sont soudées deux t8les de forme trapézoidale entretoisées. Entre ces t8les est logée une mâchoire (12), ayant la forme d'une portion de cercle qui se meut en rotation autour d'un axe (13), traversant celle-ci et les deux t8les latérales du support. Le mouvement de rotation de la mâchoire est commandé par un petit vérin télescopique (14) dont la tête est articulée sur la partie inférieure de la mâchoire et le bas du corps sur une longrine en profil H (15), soudée sur l'axe de symétrie longitudinal de la pince. L'autre extrémité de la mâchoire est en saillie par rapport au rayon de la portion de cercle et forme un mors dont la face de contact avec les serrures des palplanches est striée. Entre les supports de mâchoires pris deux à deux, est emboîtée dans trois coulisseaux (16), une traverse d'une vingtaine de centimètres de largeur, présentant la forme d'une matrice de palplanche. Le profil de celle-ci inscrit dans sa partie creuse, la face externe de la palplanche du plus gros module, tandis que sa partie convexe s'inscrit dans la face interne de la palplanche du plus petit module de la série à mettre en oeuvre, tel que représenté sur les figures 8 à Il. Sur les bords et au milieu de la matrice, dans le cas de paires de palplanches, sont ménagés des plats (17) à l'emplacement des serrures. Ces plats tiennent le rôle de mâchoire dormante de la pince. Deux des coulisseaux précédemment cités, sont aménagés sur le cté- interne des supports des mâchoires mobiles, le troisième étant le profilé en H déjà utilisé comme base d'appui des vérins des mâchoires. Les mâchoires peuvent être immobilisées en rotation par la mise en place d'une deuxième broche dans un autre perçage (18), ce qui, après enlèvement des matrices, permet de régler l'écartement des supports, à l'aide des vérins de serrage. Une variante matérialisée par la figure 7, représente la pince équipée de mâchoires allongées qui permettent de saisir et de déplacer à l'horizontale une pile de palplanches lors d'un déchargement ou d'une distribution sur chantier. Dans l'espace aménagé entre les deux faces du bâti, un caisson oscillant (19), représenté par les figures 12 à 14, est mobile autour d'un axe (20), dont le centre est aligné avec celui de la couronne d'orientation, ce qui lui permet une inclinaison de 150 environ de part et d'autre de son axe vertical, sous l'effet d'un vérin (21), articulé sous sa face inférieure d'une part, sur une entretoise verticale du bâti, d'autre part. Ce caisson, constitué de tôles soudées, est renforcé à l'emplacement de l'axe d'oscillation sur chacune de ses faces par une t8ôle -6- 2647136 (22), ainsi que sur une partie de la surface de ses c8tés, par une platine en tôle forte (23). Sa partie supérieure est prolongée de manière à pouvoir recevoir un alésage qui servira au passage de l'axe de rotation (24) vers l'arrière, de la flèche télescopique. La rigidité du caisson est améliorée par des tôles parallèles (25) à sa base, soudées à l'intérieur de celui-ci et au nombre de trois. La partie avant du caisson qui apparaît sur la figure 12 en porte à faux, présente de derrière sur la figure 13, une forme incurvée au diamètre de la couronne d'orientation sur laquelle trois galets (26) prennent appui, afin de limiter les contraintes dans l'angle que forme le caisson. A l'arrière du caisson est soudée une oreille, sur laquelle s'articule par un axe, le vérin (27) qui commande le renversement de la flèche télescopique. Selon les figures 15 à 17, celle-ci est constituée d'une partie inférieure dans laquelle coulissent les deux profilés rectangulaires (28) constitutifs de son élément supérieur. Cette glissières a la forme d'un rectangle en tôles soudées, dont les largeurs sont les côtés. La face avant (29) réserve une ouverture sur toute sa hauteur, hormis une entretoise en tête et une en pied qui maintiennent l'écartement des deux c6tés. Un espace de quelques centimètres est réservé entre la face arrière et le coulisseau, au moyen d'un plat (30) soudé sur la face interne de cette tôle et à sa partie haute, ainsi qu'un plat (31) de même dimension soudé à l'arrière du coulisseau à sa partie basse, qui complète ainsi le rôle de l'entretoise qui fixe son écartement. Celui-ci est assuré en partie haute par une potence (32) qui présente un porte à faux d'environ trente centimètres sur l'avant de la flèche. Les deux plats ont une fonction d'arrêt du coulissement des deux éléments. Ce mouvement est du à l'action de deux vérinstélescopiques (33) logés chacun dans une poutre de l'élément supérieur, articulés à leur base sur l'axe de renversement de la flèche et à leur sommet, sur un axe traversant les deux parties de part en part. Un chariot (34) en forme de H de 50cm environ de hauteur, coulisse sur ces deux poutres. L'âme de ce H est placée entre elles. Les ailes sont à l'arrière et à l'avant. L'aile arrière se loge dans le vide ménagé entre le coulisseau et la glissière de la flèche, tandis que l'aile avant, plus étroite, s'inscrit dans l'ouverture ménagée sur la face avant. - 7 - 264713 6 Ce mode de construction lui autorise une course possible du bas jusqu'au sommet de la flèche, en position déployée. Cette glissière est assemblée de façon démontable et sur sa face avant, elle porte deux goussets verticaux (35), de part et d'autre de l'axe vertical de l'ensemble. Ces goussets sont alésés pour permettre le passage des deux axes de montage de la platine supportant le marteau de battage. Un alésage supplémentaire (36) en retrait par rapport aux précédents, reçoit un axe situé au haut du corps d'un vérin (37), dont la tête est articulée sous la potence de tête de flèche. Ce vérin commande le coulissement du chariot. Sous le bâti de la pince, deux Tés (38) apparaissant sur les figures 5 et 6, coulissent par leurs ailes dans deux glissières formées de deux cornières à ailes inégales et poussés simultanément par un vérin (39) placé entre eux, ils viennent se glisser sous les palplanches tenues verticalement, afin d'éviter un glissement accidentel de celles-ci entre les mâchoires. Le dispositif est particulièrement destiné à manipuler, guider et mettre en fiche des palplanches et autres profilés, sur les chantiers de travaux publics ou de bâtiment. -8 - REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de manutentionner, enclencher entre eux, guider, foncer, mettre en fiche des profilés métalliques ou palplances, caractérisé en ce qu'il est disposé à l'extrémité d'un bras de pelle hydraulique par le biais d'une platine de montage (1) montée sur ledit bras de pelle hydraulique, ladite platine étant solidaire d'un bâti (2) sur lequel est fixée une pince à rotation de 360 qui appréhende et maintient les profilés par leurs ailes, à un endroit quelconque de leurs chants latéraux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, sous le bâti, un dispositif de sécurité (38,39) qui, dans sa position avant, interdit un glissement intempestif des profilés ou palplanches. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'est montée sur le bâti (2) une pièce oscillante, au sommet de laquelle s'articule une flèche télescopique rabattable, qui guide le déplacement d'un chariot coulissant (34), support de la platine de montage d'un marteau de battage. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bâti est constitué de deux tôles (3) espacées et solidarisées par des entretoises (4), qu'il présente dans sa partie supérieure la forme d'un demi-cercle et dans sa partie inférieure, celle d'un rectangle, que la face avant circonscrit une couronne d'orientation (5), entrainée en rotation par le pignon (6) d'un moteur hydraulique (7), placé dans l'espace libre aménagé entre les deux faces du bâti, que la partie fixe de la couronne est boulonnée au bâti et que la partie mobile, à rotation totale de 360 , entraine dans son mouvement une tôle (8) qui supporte la pince de préhension des palplanches. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tôle (8) se compose de deux traverses (9) réalisées en tube carré, sur lesquelles coulissent quatre supports de mâchoires (10) opposés deux à deux sur chaque traverse, sur lesquelles ils peuvent être immobilisés à l'aide de broches (11), introduites dans les alésages qui les transpercent de part en part, chaque support étant constitué d'un tube carré coulissant autour de celui de la traverse, sur les faces latérales duquel sont soudées deux tôles de forme trapézoïdale entretoisées, entre ces tôles étant logée une mâchoire (12), ayant la forme d'une portion de cercle qui se meut en rotation autour d'un axe (13), traversant celle-ci et les deux t6ôles latérales du support. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mouvement de rotation de la mâchoire est commandé par un vérin télescopique (14) dont la tête est articulée sur la partie inférieure de la mâchoire et le bas du corps sur une longrine en profil H (15), soudée sur l'axe de symétrie longitudinal de la pince, l'autre extrémité de la O10 mâchoire étant en saillie par rapport au rayon de la portion de cercle et formant un mors dont la face de contact avec les serrures des palplanches est striée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que entre les supports de mâchoires pris deux à deux est emboîtée dans trois coulisseaux (16), une traverse présentant la forme d'une matrice de palplanche dont le profil de celle-ci s'inscrit dans sa partie creuse, la face externe de la palplanche du plus gros module, tandis que sa partie convexe s'inscrit dans la face interne de la palplanche du plus petit module de la série à mettre en oeuvre, sur les bords et au milieu de la matrice, dans le cas de paires de palplanches, étant ménagés des plats (17) à l'emplacement des serrures, qui tiennent le rôle de mâchoire dormante de la pince. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans l'espace aménagé entre les deux faces du bâti, un caisson oscillant (19) est mobile autour d'un axe (20), dont le centre est aligné avec celui de la couronne d'orientation, ce qui lui permet une inclinaison de 15 environ de part et d'autre de son axe vertical, sous l'effet d'un vérin (21), articulé sous sa face inférieure d'une part, sur une entretoise verticale du bâti, d'autre part, ledit caisson constitué de tôles soudées étant renforcé à l'emplacement de l'axe d'oscillation sur chacune de ses faces par une tôle (22) ainsi que sur une partie de la surface de ses côtés, par une platine en tôle forte (23), sa partie supérieure étant prolongée de manière à pouvoir recevoir un alésage qui servira au passage de l'axe de rotation (24) vers l'arrière, de la flèche télescopique. - 10 - 2647136 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que à l'arrière du caisson est soudée une oreille, sur laquelle s'articule par un axe, le vérin (27) qui commande le renversement de la flèche télescopique, celleci étant constituée d'une partie inférieure dans laquelle coulissent les deux profilés rectangulaires (28) constitutifs de son élément supérieur. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte deux plats (30,31) ayant une fonction d'arrêt du coulissement des deux éléments, ce mouvement étant dû à l'action de deux vérins télescopiques (33) logés chacun dans une poutre de l'élément supérieur, articulés à leur base sur l'axe de renversement de la flèche et à leur sommet, sur un axe traversant les deux parties de part en part, un chariot (34) en forme de H coulissant sur ces deux poutres.