Brevet FR2722361A1 — publié le 19960119

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA REHABILITATION DES SUBSTRATS DE CULTURE DES SOLS GAZONNES A USAGE SPORTIF OU DE JEUX. La présente invention concerne un procédé en vue de la réhabilitation des substrats de culture servant de support aux sols sportifs gazonnés, zones ou aires de jeux. Le procédé selon l'invention est susceptible de nombreuses applications dans lesquelles on cherche à revitaliser en profondeur les racines d'un gazon se développant dans un substrat gazonné ayant été compacté de telle sorte que l'exploration par les racines est difficilement réalisable, entraînant de ce fait la disparition plus ou moins complète du couvert végétal constitué de graminées sélectionnés. L'invention est présentée en rapport avec son application principale, à savoir la réhabilitation des terrains de sports ou zones de jeux gazonnés. La disparition ou la régression du chevelu racinaire de telles surfaces sont essenciellement dues à la compacité du substrat de culture. Cette compacité, inéluctable dans le temps, est le résultat de l'accumulation de la pression sur la zone de jeux créée par les passages successifs des différents engins d'entretiens et la pression répétée au sol exercée par les joueurs lors de l'utilisation du terrain au cours de jeux. Cette compacité du substrat, due à l'interpénétration des éléments les plus fins dans tous les espaces libres entre les agrégats constitutifs sous l'effet de la pression au sol, transforme le milieu aérobie du substrat en un milieu anaérobie, modifiant ainsi le développement des organismes vivants dans le sol (micro-organismes, bactéries, ...) et qui assurent normalement une alimentation régulière du végétal à partir des éléments minéraux contenus dans le sol. Le faible enracinement du couvert végétal, dû à la compacité du substrat, réduit la résistance à l'arrachement du gazon qui, à l'occasion de la pratique des sports, ne résiste plus à des brusques changements de direction ou à des arrêts brutaux de la part des joueurs. La pratique des jeux sur un terrain de sport gazonné, sur un substrat compacté entraîne ainsi peu à peu la destruction du couvert végétal de l'aire de jeux. De plus, la compacité du substrat freine considérablement la percolation en profondeur des substances minérales nutritives apportées en surface lors de l'entretien et qui doivent arriver aux racines par l'intermédiaire de la solution du sol pour nourrir et assurer le développement du végétal dans son ensemble. Pour la réhabilitation de tels substrats, constitués le plus souvent de terre végétale à laquelle est incorporée, lors de sa mise en place, une certaine quantité de sable de rivière pour en améliorer la porosité, et compte tenu du maintien en place de la surface de jeux, on cherche à aérer au maximum le substrat existant sans bouleverser la planéité de la surface de jeux. Cette aération vise à permettre aux différents éléments minéraux, incorporés au titre de la fertilisation en surface tout au long de la période de végétation, de percoler le substrat pour favoriser le chevelu racinaire ainsi que le développement en surface du couvert végétal. Le substrat doit donc être aéré et décompacté en profondeur sans modifier la planéité de surface pour favoriser le développement racinaire dans le substrat assurant le développement équilibré de la couverture végétale constituant la surface de jeux ancrée dans une structure stable mais sans cohésion forte. Pour atteindre un tel objectif, les procédés connus en agriculture, tel que labourage par retournement mécanique du substrat, hersage par foisonnement du substrat, ne peuvent être utilisés du fait de la modification qu'ils entraînent sur la surface de jeux et qui nécessitent alors sa reconstitution par semis de graines ou mise en place de plaques de gazon précultivé sur un support adapté. Les procédés traditionnels utilisés jusqu'à ce jour, dans leur application aux surfaces sportives gazonnées consistent essentiellement en une perforation du substrat réalisée soit au moyeu de perforateurs à broches alternatives pleines ou creuses, soit au moyen de machines à socs ou lames vibrantes découpant des saignées parallèles entre elles et de faible épaisseur. Les espaces interstitiels ainsi réalisés dans le sol au voisinage des perforations ou des saignées, et du fait de la perforation alternative ou de la vibration des lames, provoquent un décompactage et une aération locale de l'épaisseur du substrat. I1 est alors nécessaire de prévoir le passage d'un second dispositif pour tenter de remplir, par déversement gravitaire à partir de la surface, ces espaces interstitiels par des matériaux (type sable ou similaire) favorisant en ces endroits la porosité du substrat. Enfin, le passage d'un troisième dispositif est nécessaire pour effectuer un apport de produits minéraux ou organiques de fertilisation pour que, sous l'action des pluies ou des arrosages, ceux-ci profitent des nids ainsi créés dans le sol pour descendre, par percolation gravitaire, dans le substrat pour se dissoudre dans la solution du sol et arrivent aux racines par l'intermédiaire du complexe argilo-humique du substrat. Cependant ces procédés et dispositifs connus présentent des inconvénients. En premier lieu, ils nécessitent le passage de plusieurs engins ou ateliers qui, par leur poids, augmentent la compacité du substrat. En second lieu, la pluralité d'engins représente un coût de fonctionnement, d'entretien et de main-d'oeuvre élevé. En troisième lieu, les Jispcsitifs connus ne réalisent qu'une aération ou décompactage purement mécanique qui ne prend pas en compte l'activité biologique du sol qui, sous l'effet des baccéries aérobies présentes dans le sol, assurent, grâce à un bon équilibre de structure et de texture, une alimentaticn régulière sur l'ensemble de l'épaisseur du substrat. De plus, aucun des procédés ou dispositifs connus ne permet d'apporter directement au niveau des racines du gazon, les éléments nutritifs nécessaires à son développement. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et a pour principal objet de réhabiliter de façon prolongée les substrats de culture compactés situés en dessous de la couverture végétale gazonnée du terrain de sport ou aire de jeux. A cet effet, l'invention concerne un procédé pour la réhabilitation de terrain gazonné à usage sportif ou de jeux, dans lequel on fait pénétrer et on déplace dans le sol au moins un outil contondant animé d'un mouvement alternatif, apte à réaliser dans le sol des trous/fentes/saignées ou analogues, caractérisé en ce que, concomitamment ou immédiatement après la formation des trous/fentes/saignees, on injecte dans ces derniers une solution nutritive, de manière que celle-ci soit apte à pénétrer dans les espaces interstitiels ou microfissures réalisés dans le sol, par le travail dudit outil, au voisinage des trousVfentes/saignées. Selon une forme préférée de réalisation, l'outil comporte au moins une lame vibrante à mouvement alternatif dans le sens de l'avancement de l'outil. La fréquence du mouvement alternatif de l'coutil est supérieure à 100 Hz, et l'amplitude est comprise entre 0,1 et 10 mm, et de préférence entre 1 et 3 mm. L'invention concerne également un dispositif pour la réhabilitation de terrain gazonné à usage sportif ou aire de jeux, comportant au moins un outil contondant apte à pénétrer dans le sol, ledit outil étant relié d'une part à des moyens de déplacement suivant une direction sur ledit terrain, et d'autre part à des moyens aptes à créer un mouvement alternatif dudit outil dans le sol, de manière à réaliser des trous/fentes/saignées ou analogues, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour injecter dans les trous/fentes/saignées une solution nutritive de manière que celle-ci soit apte à pénétrer dans les espaces interstitiels ou micro-fissures réalisées par le travail dudit outil, lesdits moyens d'injection étant disposés à proximité immédiate dudit outil. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, se rapportant à des exemples illustratifs et non limitatifs de l'invention, en référence aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un ensemble de ralisatir du dispositif de l'invention - la figure 2 est une vue arrière schématique du dispositif de la figure 1 - la figure 3 montre un schéma de principe, en vue arrière, du fonctIonnement du dispositif des figures 1 et 2 ; et - la figure 4 montre ne vue schématique de dessus d'un dispositif pourvu de plusieurs lames. En référence à la figure , le dispositif de l'invention comporte un châssis 1 comportant un longeron 2, sur lequel est fixé un montant 3 vertical à l'extrémité inférieure duquel est montée une roue 4 libre. Le montant 3 est fixé sur le longeron 2 de manière à pouvoir être déplacé en translation verticale, afin de régler la hauteur du longeron 2, et donc du châssis 1 par rapport au sol 5. Le châssis 1 est susceptible d'être fixé à des moyens automobiles de traction, tel qu'un tracteur, par des moyens connus en eux-mêmes et non représentés. Le sens de déplacement est symbolIsé par la flèche 6. Sur le châssis 1, et plus particulièrement sur le longeron 2, est fixé un support 7 par l'intermédiaire de pattes 8 et 9. Sur le support 7 est fixée une lame 10 de forme parallèlépipédique, présentant une hauteur de 20cm, une longueur de lOcm (dans la direction de l'avancement), et une épaisseur (en direction transversale, c'est à dire dans un plan perpendiculaire à la figure) inférieure à 1,5 cm. La partie avant 11 de la lame 10 est de forme effilée afin de pouvoir pénétrer dans le sol. La lame 10 est disposée par rapport au châssis 2 de manière qu'une partie de cette dernière pénètre dans le sol. La lame 10 est susceptible d'être animée d'un mouvement alternatif ou de vibrations, selon une direction parallèle à la direction de l'avanceme.t du châssis, flèche 6. Le mouvement alternatif de la lame est symbolisé par la double flèche 12. Les moyens d'entraînement de la lame en vibration sont connus en eux-mêmes et non représentés. Par exemple, les moyens d'entraînement peuvent inclure un moteur (non représenté) associé à des moyens excentriques ou des moyens ressorts, disposés entre les pattes 8 et 9 et le bloc support 7. Ces moyens portent les références 13 et 14 sur la figure 1. A l'arrière de la lame 10, le long de l'arête ou chant arrière de cette dernière, est fixé, par exemple par soudure, un tube 15 (sensiblement parallèle à l'arête ou chant de la lame). l'extrémité inférieure 15' du tube débouche dans le sol, sensiblement au niveau ou à proximité de l'extrémIté inférieure de la lame 10. Le tube 15 est relié par l'intermédiaire d'un flexible 16 à un réservoir (non représencé) de solution nutritive. A la partie arrière du châssis 1, et plus particulièrement du longeron 2, est disposée une buse de pulvérisation 17 reliée à un flexible 18, lui-même relié à un réservoir de solution nutritive, qui peut être la même ou une solution différente de celle du réservoir auquel est relié le tube d'injection 15. La lame vibrante 10 réalise un décompactage mécanique. La vibration i2 de la lame, avantageusement orientée dans le sens de l'avancement 6 pour favoriser la découpe du substrat, est d'amplitude faible (de l'ordre de quelques millimètres 0,1 et 10 mm, de préférence 1 et 3), de fréquence élevée, par exemple comprise entre 100 Hz et 10 KHz. La vibration de la lame 10 facilite sa pénétration dans le substrat et fait vibrer celui-ci pour réaliser des micro-fissures 19 dans toute l'épaisseur du substrat travaillé et reliant encre elles les interstices creusés dans le substrat. La solution nutritive injectée par le tube 15 contient avantageusement des micro-organismes qui favorisent une évolution rapide de la ma-lere organique contenue dans le sol. Les micro-organsmes pourront ainsi attaquer les minéraux insolubles contenus dans le sol et les transformer en éléments assimilables par les racines du végétal en place. La solution contient également par exemple du carbone soluble pour stabiliser la structure du sol par la construction d'agrégats solides et d'un complexe argilohumique amélioré. On peut également ajouter à cette solution des oligoéléments pour favoriser l'équilibre entre les végétaux et la faune microbienne du substrat. Le rôle de la solution est d'apporter en profondeur, au niveau des racines du gazon, l'ensemble des éléments nécessaires à une activité naturelle du sol. La profondeur de l'ensemble lames vibrantes 10 / injecteur 15, monté sur le châssis 1, est avantageusement réglée par un système de manivelle 20, permettant de modifier la hauteur de ia roue 4 par rapport au châssis I, et donc la hauteur du châssis 1 par rapport au sol. La profondeur de pénétration de la lame peut ainsi varier entre 3 et 20 cm, et de préférence entre 5 et 15 cm. Avantageusement, pour ccmcléter, sur l'intégralité de la surface traitée, l'action biologique redynamisante de la solution injectée par le tube 15, le dispositif comporte au moins une buse de pu.;risation 17 en surface. La buse 17 est placée au-dessus et en arrière de la lame vibrante 10 de manière que la surface couverte par la pulvérisation du liquide nutritif (apporté par le conduit 18) recouvre sur le sol une surface correspondant à au moins une partie de la zne où apparaissent les microfissures ou espaces incerscitiels créés par le passage de la lame 10 dans le sol. En référence aux figures 2 et 3, le dispositif inclut de préférence deux ensembles lames vibrantes lOA, lOB / injecteur 15A, 15B travaillant dans le sol, plus une buse de projection projetant le liquide nutritif sur la surface gazonnée séparant les deux fissures. L'espace entre les ensembles lame-injecteur est réglé pour permettre une diffusion homogène, tant de la décompaction mécanique que biologique de la zone du sol située entre les lames. Les organes et éléments des figures 1, 2 et 3 identiques ou similaires d'une figure à l'autre, comportent les mêmes références numériques associées éventuellement à la lettre A et à la lettre B pour distinguer chaque élément d'un couple. A noter que l'épaisseur des lames 10A et 10B a été exagérée sur les figures 2 et 3 pour la clarté du dessin. La largeur de travail est avantageusement supérieure à la largeur hors tout de passage des roues du tracteur pour éviter que ces dernières ne roulent sur la partie du substrat qui a été décompactée. En amont du passage de lames, le sol est ccmpacté et asphyxié. En aval du passage de lames, le sol est aéré grâce aux microfissures causées par la vibration de la lame et redynamisé biologique:tient grâce à la diffusion, par l'intermédiaire de ces micro-fissures, de la solution fertilisante et nutritive qui se trouve donc à proximité des racines favorisant ainsi leur développement dans un substrat aéré. Le dispositif de ltlnvencion permet d'assurer une dispersion régulière de la solution biologique fertilisante dans la totalité du substrat travaillé. En effet, les micro-fissures sont plus abondantes à la proximité immédiate (IcVx) de la lame vibrante 10 pour aller en diminuant (19''.) en s'éloignant d'elle. On obtient ainsi une diffusion plus abondante de la solution biologique fertilisante à proximité de cette lame pour aller en s'amenuisant lorsque l'on s'éloigne. L'écartement entre deux lames vibrantes est déterminé de manière à assurer une diffusion homogène au produit dans le substrat selon le profil. Un écartement entre les lames de 20 cm s'est révélé satisfaisant. Cette homogénéité est encore améliorée par la pulvérisation en surface de la solution par l'intermédiaire des buses 17 qui engendrent un cône de projection 22, 22B. En référence à la figure ", le dispositif de répartition de la solution fercilisante/nutrit ive biologique se compose des éléments suivants - une cuve 25 dont la contenance est suffisante pour assurer le traitement du terrain (de capacité comprise entre 400 et 600 litres) par la solution biologique fertilisante diluée dans l'eau - une pompe volumétricue 23 située à la base de la cuve et destinée à mettre la solution aqueuse sous pression. La cuve 25 est avantageusement située à l'avant du tracteur (non représenté) ; l'entraînement de la pompe 26 est assuré soit par la prise de force frontale du tracteur, soit par un moteur hydraulique entraîné par les deux sorties de fluide sous pression dont dispose le tracteur. La pompe est équipée d'un circuit de retour automatique au réservoir arin d'éviter son endommagement lorsque le système d'injection n'est pas utilisé. En sortie de pompe, un tuyau flexible 27 résistant à la pression, mène à un robinet quart de tour 28 situé au niveau du siège du conducteur du tracteur et destiné soit à fermer, soit à ouvrir, le circuit de distribution arrière des injecteurs et des buses. En sortie du robinet 28 de mise en fonctionnement, un tuyau souple 29 conduit la solution à un ensemble constitué d'un filtre 30 destiné à épurer la solution des éléments trop grossiers risquant d' obturer les injecteurs, ainsi que d'une soupape se sécurité 31 en cas de mise en surpression du système. En sortie du filtre, deux tuyaux souples acheminent la solution - l'un 32 à une rampe de pulvérisation 34 placée à l'arrière de l'appareil et porteur de buses de pulvérisation 170 à lf5 ; - l'autre 33 à un répartiteur 35 disposant d'autant de sorties qu'il y a d'ensembles lames vibrantes-injecteurs 100/150 à 105/155. Chaque sortie est reliée à l'injecteur correspondant par un tuyau 160 à 165. Le fonctionnement cu dispositif est le suivant Au début du travail, l'opérateur met en fonctionnement le système vibratoire des lames et abaisse le châssis 1 jusqu'à la profondeur souhaitée, en manoeuvrant les manivelles 20.x et 2tua. En même temps et de préférence juste après le démarrage du tracteur qui provoque l'avancement du dispositif, il met en relation par le robinet 28 la cuve 25 de produit en solution avec le système mixte injecteur 15 et pulvérisateur 17 de surface. Le procédé réalise une aération/décompactage par la vibration des lames ainsi qu'une redynamisation biologique au fonctionnement du sol par injection en profondeur et en surface de la solution biologique de fertilisation. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la réhabilitation de terrain gazonnée usage sportif ou de jeux, dans lequel on fait pénétrer et on déplace dans le sol au moins un outil contondant animé d'un mouvement alternatif, apte à réaliser dans le sol des trous/fentes/saignées ou analogues, caractérisé en ce que, concomitamment ou immédiatement après la formation des trous/fentes/saignées, on injecte dans ces derniers une solution nutritive, de manière que celle-ci soit apte à pénétrer dans les espaces interstitiels ou micro-fissures réalisés dans le sol, par le travail dudit outil, au voisinage des trous/fentes/saignées. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait appel à un outil comportant au moins une lame vibrante à mouvement alternatif dans le sens de l'avancement de l'outil. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence du mouvement alternatif de l'outil est supérieure à 100Hz, et l'amplitude est comprise entre 0,1 et 10 mm, et de préférence entre 1 et 3 mm. 4 - Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on fait appel à deux lames vibrantes parallèles, séparées par une distance de l'ordre de 20 cm. 5 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on injecte ladite solution à laide d'un tube fixé à l'arrière de l'outil, le diamètre dudit tube étant inférieur à la dimension transversale de l'outil, l'extrémité libre inférieure dudit tube débouchant au niveau de la partie du sol travaillé où sont créées les micro-fissures, l'autre extrémité du tube étant reliée à une source ou réservoir de solution nutritive. 6 - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que en outre, on pulvérise en surface une solution nutritive sur la partie correspondant & la zone travaillée par l'outil. 7 - Dispositif pour la réhabilitation de terrain gazonné à usage sportif ou aire de jeux, comportant au moins un outil contondant apte à pénétrer dans le sol, ledit outil étant relié d'une part à des moyens de déplacement suivant une direction sur ledit terrain, et d'autre part à des moyens aptes à créer un mouvement alternatif dudit outil dans le sol, de manière à réaliser des trous/fentes/saignées ou analogues, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour injecter dans les trous/fentes/saignées une solution nutritive de manière que celle-ci soit apte à pénétrer dans les espaces interstitiels ou micro-fissures réalisés par le travail dudit outil, lesdits moyens d'injection étant disposés à proximité immédiate dudit outil. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'outil est constitué d'au moins une lame vibrante à mouvement alternatif dans le sens de l'avancement de l'outil. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la fréquence du mouvement alternatif de l'outil est supérieure à 100 Hz, et l'amplitude est comprise entre 0,1 et 10 mm, et de préférence entre 1 et 3 mm. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 7 & 9, caractérisé en ce que l'outil comporte deux lames vibrantes parallèles, séparées par une distance de l'ordre de 20 cm. 11 - Dispositif selon l'une des revendications 7 & 10, caractérisé en ce que les moyens d'injection comportent un tube fixé immédiatement en aval de l'outil, dans le sens du déplacement de ce dernier, le diamètre du tube étant inférieur à l'épaisseur de l'outil dans le sens transversal, et l'extrémité libre inférieure du tube débouchant au niveau de la partie du sol travaillé où sont créées les micro-fissures, l'autre extrémité du tube étant relié à une source de solution nutritive. 12 - Dispositif selon l'une des revendication 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de pulvérisation en surface d'une solution nutritive, apte & pulvériser cette dernière sur la partie du sol correspondant à la zone travaillée par l'outil. 13 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la solution nutritive contient des micro-organismes, et/ou du carbone soluble, et/ou des oligo-éléments. 14 - Dispositif selon l'une des revendications 7. à caractérisé en ce qu'il comporte un châssis associé à.des moyens de roulement de hauteur réglable . au moins deux lames fixées sur un support relié au châssis par des moyens d'entraînement aptes à créer un mouvement alternatif simultané des lames . un tube fixé à l'arrière de chaque lame ; et . des moyens de pulvérisation disposés au-dessus du sol et sensiblement au droit de chaque lame.