Brevet FR2669059A1 — publié le 19920515

La présente invention se rapporte à un dispositif de transfert de matières, à un engin comportant un tel dispositif et utilisable notamment pour le curage d'ouvrages, et à un procédé de curage d'ouvrages tels que des égouts mettant en oeuvre un tel engin. Il existe divers procédés de curage d'ouvrages. Dans le procédé traditionnel, un groupe d'aspiration placé à la surface est relié par un tuyau de grand diamètre aux dépôts à évacuer Le chargement du tuyau est effectué par des opérateurs à l'aide de moyens manuels tels que des pelles Les objets encombrants dont les dimensions sont trop grandes pour pénétrer dans le tuyau ou qui risquent de boucher ledit tuyau, au cas o ils réussiraient à y pénétrer, sont enlevés manuellement par les opérateurs se trouvant dans l'ouvrage Ces objets sont ensuite remontés manuellement à la surface par une bouche d'égout Malgré ces précautions, les tuyaux d'aspiration sont fréquemment bouchés Pour les déboucher, il est impératif de démonter divers tronçons du tuyau, ce qui est une opération longue et pénible. Le procédé "FAYOLLE" a proposé l'extraction des sables par des godets, leur assèchement par une vis hélicoïdale suivi de leur ensachage L'évacuation des sacs de sable est effectuée par un convoyeur aérien jusqu'à la bouche d'égout Les sachets sont remontés à la surface puis évacués par camions Ce procédé est particulièrement coûteux. Le procédé "SIELWOLF" a été utilisé en Allemagne Fédérale. Les dépôts à évacuer étaient émulsionnés par injection d'eau à une pression de 10 bars L'émulsion était broyée par un broyeur classique avec rejet d'objets trop durs, dans l'ouvrage Une table d'égouttage à tamis vibrant assurait la séparation d'objets non concassés de diamètre supérieur à 6 mm. Les dépôts étaient essorés puis évacués Le procédé "SIELWOLF" est ainsi d'une mise en oeuvre complexe et difficilement applicable en France en raison des spécificités des ouvrages et des matières (dép 8 ts) rencontrés. Tous les procédés connus sont d'un coûlt élevé de mise en oeuvre et comportent des postes de travail dans des situations particulièrement pénibles De plus, le procédé "SIELWOLF" de par la présence du tamis de séparation, introduit des nuisances olfactives particulièrement pénibles pour les riverains. La présente invention a principalement pour objet un dispositif de transfert de matières entre une entrée et une sortie, comportant un carter, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyeu tournant autour d'un axe, des marteaux montés sur ledit moyeu, à la périphérie de celui-ci, chacun pivotant autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de 2 2669059 rotation du moyeu pour permettre aux marteaux de se rapprocher ou de s'écarter, des moyens de connexion à ladite sortie d'un groupe d'aspiration. Un tel dispositif de transfert est particulièrement apte à assurer l'alimentation d'un tuyau d'évacuation des dépôts d'un ouvrage. L'invention a aussi pour objet un engin utilisable notamment pour le curage d'ouvrages, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de transfert de matières tel que décrit ci-dessus ainsi qu'un moteur, notamment hydraulique, assurant l'entra nement de l'engin et/ou du dispositif de transfert. L'invention a également pour objet un procédé de curage d'ouvrages, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: faire pénétrer dans un ouvrage, notamment au niveau d'une chambre à sable, un engin tel que décrit ci-dessus, connecter un tuyau d'évacuation à une citerne et à un groupe d'aspiration placés à la surface, mettre en marche le groupe d'aspiration, faire avancer ledit engin, notamment en réponse à l'émission, à partir de la surface de signaux de télécommande d'avancement de l'engin. Le dispositif de transfert de matières selon la présente invention permet d'automatiser le chargement du tuyau d'évacuation des dép 8 ts, notamment en vue du curage d'ouvrages Il supprime les postes de travail dans l'ouvrage dans des situations pénibles, diminue le coût d'évacuation de ces dép 8 ts Il permet d'améliorer l'efficacité du curage par broyage d'objets de grands diamètres de dureté limitée et le transfert dans le tuyau d'évacuation d'objets de petits diamètres de grande dureté. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels: la figure l est une vue en perspective écorchée d'un exemple de réalisation du dispositif de transfert selon la présente invention; les figures 2 a et 2 b sont des schémas explicatifs du fonctionnement du dispositif de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'engin de curage d'ouvrages selon la présente invention; la figure 4 est une vue en perspective illustrant le procédé de curage d'ouvrages selon la présente invention. 3 2669059 Sur les figures 1 à 4 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, on peut voir un exemple de dispositif de transfert 1, comportant un carter 2 sensiblement cylindrique à l'intérieur duquel est placé un équipage mobile composé d'une pluralité de marteaux 4, fixés à la périphérie d'un moyeu 8 Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'équipage mobile comporte six marteaux 4 régulièrement répartis sur la périphérie du moyeu 8 Avantageusment les marteaux 4 du dispositif 1 selon la présente invention, ont une forme en ailette de turbine favorisant la circulation de l'air selon les flèches 9 Avantageusement, les marteaux 4 comportent des couteaux 40 pour déchirer, notamment des feuilles en matière plastique Le moyeu 8 est entraîné en rotation autour d'un axe 6, avantageusement dans le sens de la flèche 29, par des moyens moteurs non représentés Les marteaux 4 sont montés pivotants sur le moyeu 8 autour d'axes 7 sensiblement parallèles à l'axe 6 Le dispositif 1 comporte une entrée 3, avantageusement située sensiblement au niveau du moyeu 8, au centre du carter 2, et une sortie 5 placée radialement. En fonctionnement, le moyeu 8 est mis en rotation autour de l'axe 6 Le dispositif 1 est traversé par un flux d'air entre l'entrée 3 et la sortie 5 symbolisé par les flèches 9 Avantageusement, le flux d'air est engendré notamment par un groupe d'aspiration extérieur au dispositif de transfert 1 La matière à transférer, par exemple dans un tuyau, est entrainée par le flux d'air et pénètre dans le dispositif 1 au niveau du moyeu 8 La rotation du moyeu 8 et des marteaux 4 associés, provoque le déplacement de la matière vers la périphérie du dispositif 1 La matière fragmentée est entraînée sans modification notable vers la sortie 5 Des pièces massives de dimensions importantes par rapport à la taille du dispositif 1 sont broyées, cassées ou dilacérées selon leur nature Dans la mesure o la pièce a une résistance trop importante pour être broyée, cassée ou dilacérée, elle est directement transmise à la sortie 5 Les propriétés du dispositif 1 selon la présente invention sont notamment dues à la liberté de mouvement des marteaux 4 par rapport au moyeu 8 Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 2, la distance d entre les extrémités des marteaux 4 est variable Les marteaux 4 peuvent s'écarter pour laisser passer une pièce de taille importante Selon sa résistance, cette pièce sera broyée entre deux marteaux 4 ou entre un marteau 4 et le carter 2, ou sera transférée à la sortie 5 Par exemple, par l'entrée 3, pénètre un outil tel qu'un marteau Ce marteau risquerait de boucher le tuyau d'évacuation connecté à la sortie 5 Le manche du marteau est broyé Ainsi le tuyau ne risque pas d'être bouché Par contre, la masse métallique du marteau présente une 4 2669059 résistance trop grande pour pouvoir être broyée ou cassée par le dispositif 1 selon la présente invention tel qu'illustré Elle sera transférée par la sortie 5 à un tuyau d'évacuation. Une boîte de conserve ou un bidon d'huile pénétrant dans le dispositif 1 par l'entrée 3, est broyé et/ou dilacéré avant de ressortir par la sortie 5. Une brique est broyée, tout au moins sur sa périphérie, ou cassée, et ses dimensions seront rendues compatibles avec le diamètre interne du tuyau d'évacuation. Avantageusement, l'aire de la section de l'entrée 3 est supérieure à l'aire de la section de la sortie 5 et du tuyau d'évacuation. Sur la figure 3, on peut voir un engin 10 de curage d'égouts ou d'ouvrages similaires, comportant un dispositif de transfert 1 selon la présente invention L'engin 10 comporte, monté sur un châssis chenillé 11, un dispositif de transfert 1 dont la sortie 5 est connectée à un tuyau d'évacuation 15. Avantageusement, l'engin 10 selon la présente invention, est automoteur Par exemple, il comporte un moteur 12 électrique, thermique, ou, avantageusement hydraulique Dans l'exemple illustré, l'engin 10 comporte un réducteur 13 permettant d'augmenter le couple disponible Le moteur 12 assure l'avancement sur des chenilles 14 de l'engin 10 et/ou la rotation du moyeu 8 du dispositif 1 L'aspiration des dépôts est avantageusement favorisée par la présence de divers outils comme par exemple des cônes d'aspiration montés à l'entrée 3, une lance haute pression 17, ou des godets et des bras manipulateurs, non représentés sur la figure. Avantageusement, l'engin 10 selon la présente invention est télécommandable Il comporte des moyens d'acquisition de données 18, par exemple une caméra de télévision 19, et des dispositifs d'éclairage 20 Une conduite ombilicale 16 assure l'alimentation de l'engin 10 Elle délivre par exemple le courant électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif d'acquisition de données 18, l'eau sous haute pression à la lance 17 et l'huile sous pression au moteur 12. Sur la figure 4, on peut voir la mise en oeuvre d'un exemple de procédé de curage d'une chambre à sable 26 d'un ouvrage 24 Un engin 10 selon la présente invention est descendu par une bouche d'égout 25 et disposé sur le fond d'une chambre à sable 26 Un tuyau d'évacuation 15 est raccordé à une cuve 22 par l'intermédiaire d'un groupe aspirant 27 Un opérateur présent à la surface, par exemple dans une cabine 23, supervise et télécommande l'avancement de l'engin 10 avec évacuation des dépôts de la chambre à sable 26 vers la cuve 22 Il commande l'avancement de l'engin 10 ainsi que l'utilisation éventuelle d'outils pour favoriser l'aspiration De même, il peut provoquer une manoeuvre de l'engin 10 ou d'un outil pour écarter un objet vraiment trop encombrant pour pouvoir être traité Par exemple, un vélo est placé sur le côté par un bras manipulateur, non représenté. Avantageusement, on utilise une unité mobile 21 regroupant la cabine de l'opérateur 23 et les utilités, (unité qui peut être séparée, le cas échéant, du véhicule de rotation) l'unité de pompage 27 et la cuve 22. Dans l'exemple avantageux illustré sur la figure 4, l'unité 21 est montée sur un châssis routier ou sur un camion. Ainsi, lorsque la cuve 22 est pleine, on déconnecte le tuyau d'évacuation 15, on effectue le transport routier de la cuve 22 vers une décharge contrôlée o l'on procède à sa vidange A son retour, le tuyau 15 peut être raccordé à la même cuve 22 ou, pour éviter d'interrompre le traitement, à une autre cuve 22 présente sur un chantier. Comme on peut le voir sur la figure 4, la mise en oeuvre normale du procédé selon la présente invention, de par l'utilisation d'un engin 10 automoteur télécommandé, permettant de traiter quasiment tous les dépôts présents dans une chambre à sable 26 d'un ouvrage 24, supprime ou réduit les interventions humaines pénibles à l'intérieur de l'ouvrage De plus, on accélère le curage de l'ouvrage 24 Le procédé selon la présente invention permet de réduire la durée pendant laquelle l'ouvrage est hors service. Dans un exemple de réalisation, le moyeu 8 du dispositif de transfert 1 tourne a une vitesse angulaire comprise entre 2000 et 3000 tours/minute, pour un débit d'air variant entre 3000 et 10000 m /h et une pression absolue comprise entre 0,7 et 0,4 bar (correspondant sensiblement à un dépression de 0,3 à 0,6 bar) Dans un autre exemple, on a utilisé un vide de 98 %, ce qui correspond sensiblement à une pression absolue de 0,02 bar. Selon leur nature, les dépôts ont été évacués avec les débits supérieurs aux débits des systèmes actuels en utilisant des tuyaux d'évacuation 15 de diamètre interne compris entre 100 et 200 mm (typiquement 150 mm). - REVENDICATIONS 1 Dispositif de transfert de matières entre une entrée et une sortie, comportant un carter, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyeu ( 8) tournant autour d'un axe ( 6), des marteaux ( 4) montés sur ledit moyeu ( 8) à la périphérie de celui-ci, chacun pivotant autour d'un axe ( 7) sensiblement parallèle à l'axe de rotation ( 6) du moyeu ( 8), pour permettre aux marteaux ( 4) de se rapprocher ou de s'écarter, des moyens de connexion à ladite sortie ( 5) d'un groupe d'aspiration ( 27). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de connexion d'un tuyau d'évacuation ( 15) des matières entre la sortie ( 5) et l'unité d'aspiration ( 27). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'entrée ( 3) est placée sensiblement au niveau du moyeu ( 8) et que la sortie ( 5) est placée radialement sur le carter ( 2). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'aire de la section de l'entrée ( 3) est supérieure à l'aire de la section de la sortie ( 5). 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les marteaux ( 4) comportent des couteaux ( 40). 6 Engin de curage d'ouvrages, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de transfert ( 1) selon l'une quelconque des revendications précédentes ainsi qu'un moteur ( 12), notamment hydraulique, assurant l'entraînement de l'engin ( 10) et/ou du dispositif de transfert ( 1). 7 Engin selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de télécommande. 8 Engin selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'acquisition de données ( 18), notamment une caméra de télévision ( 19). 9 Engin selon la revendication 6,7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il comporte des outils facilitant le chargement de l'entrée ( 3) du dispositif ( 1) tels que cône d'aspiration, godets, bras manipulateur, ou lance à eau sous haute pression ( 17). Procédé de curage d'ouvrages, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à: faire pénétrer dans un ouvrage ( 24) notamment au niveau d'une chambre à sable ( 26) un engin ( 10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, 6 - 7 2669059 connecter un tuyau d'évacuation ( 15) à une citerne ( 22) et à un groupe d'aspiration ( 27) placés à la surface, mettre en marche le groupe d'aspiration ( 27), faire avancer ledit engin ( 10).