Brevet FR2729685A1 — publié le 19960726

L'invention se rapporte à un procédé de traitement de matériaux de déblais pour les rendre utilisables conte matériaux de remblai. L'invention se rapporte également aux moyens en vue de la mise en oeuvre de ce procédé ainsi qu'aux matériaux obtenus. Le creusement des tranchées pour l'enfouissement des cables, canalisations ou tout autre dispositif longiligne ou massif à des fins de stockage, par exemple, n'est pas nouveau ; cependant, il faut noter que cette technique a tendance à augmenter en importance, sous la poussée, d'une part, de l'élévation du niveau de vie qui entraine des besoins sans cesse croissants notamment en matière d'énergie et de communication et, d'autre part, de la recherche de la protection de l'environnement qui tend à "faire disparaltre" ces cables ou ces canalisations du paysage et de la vue de la population. Ce creusement des tranchées a pour corrolaire leur comblement. Pour cet enfouissement, les sociétés chargées des travaux doivent respecter un cahier des charges. Ce cahier des charges s'applique tant à la création de la tranchée qu'à son comblement ainsi qu'à l'élimination des matériaux extraits de la tranchée souvent appelés les déblais. La norme française NF P 98-331 définit les conditions de réalisation de ces tranchées et de choix des matériaux utilisables pour le remblai de ces tranchées. Les déblais se composant d'un mélange de matériaux différents tels des argiles, des limons, des éléments solides tels des briques, des pavés, des silex, de l'enrobé etc ..., ils ne conviennent pas en l'état comme matériaux de remblai et sont donc, sauf cas exceptionnel, évacués en décharges. L'inconvénient de la mise en décharges est l'accumulation de matériaux "perdus" et, pour des raisons de protection de l'environnement, ces mises en décharges deviendront de plus en plus coûteuses et de moins en moins possibles, les charges étant destinées à se faire de plus en plus rares. Ces décharges étant de plus en plus difficiles à trouver et de plus en plus éloignées des zones de travaux, le coat d'évacuation et de stockage est de plus en plus important. Quant aux matériaux utilisés pour remblayer la tranchée, ils ne doivent pas être agressifs vis à vis des lignes enterrées et donc ne doivent pas dépasser une granulométrie prédéterminée mais, également, doivent avoir des qualités au compactage etc ... Pour combler les tranchées, il faut faire appel à des matériaux nobles, tels des sables tirés de carrières qui ne sont pas nécessairement proches des lieux d'utilisation. Outre que ces carrieres laissent des trous béants, le transport de ces matériaux du site d'extraction aux chantiers contribue à dégrader les routes, à nuire aux riverains et il augmente le coût final des prestations. Par ailleurs, on constate que si, sur un site d'extraction, les sables ont des caractéristiques physiques sensiblement équivalentes, d'un site d'extraction à un autre, les sables extraits diffèrent et les résultats du compactage sont différents. De ce fait, pour obtenir un résultat homogène sur un chantier, il faut éviter de faire appel à plusieurs sites d'extraction à la fois, ce qui peut être contraignant. S'agissant d'un produit rapporté, son évolution au cours du temps est toujours différente de celle des matériaux préexistants sur le site des tranchées, ce qui, dans le temps, conduit à des déformations du sous sol et donc du revêtement de surface. Par ailleurs, même s'ils sont recouverts d'un enrobé, ces sables sont sensibles aux infiltrations des eaux. I1 a déjà été proposé d'utiliser les déblais comme matériaux de remblai. C'est le cas des déblais constitués essentiellement de limons argileux et, à cet effet, on connait (FR-A-2.413.959) un procédé de transformation de ces déblais en matériaux de remblai, lequel procédé consiste essentiellement en un séchage du limon pour en diminuer la teneur en eau. Un tel procédé ne peut toutefois convenir pour des déblais comprenant des argiles, des pierres, des pavés. On peut bien sur effectuer un tri pour séparer les matériaux argileux des autres matériaux pour les traiter séparément, à savoir, pour les argiles, par un séchage selon le procédé précité et, pour les graves, par un traitement du type pratiqué dans les carrières. En effet, dans les carrières, pour obtenir un matériau de granulométrie donnée, les matériaux extraits sont introduits dans des broyeurs, puis les matériaux broyés passent sur des cribles pour être triés selon la taille puis, ensuite, stockés et commercialisés. Les procédés mis en oeuvre dans ces carrières ont pour objectif de produire des matériaux de différentes granulométries obtenues par concassage à l'aide de broyeurs, par exemple, disposés en cascade avec un criblage effectué à chaque sortie de broyeur, mais les matériaux ne sont jamais broyés jusqu'a atteindre la granulométrie du sable. Les utilisateurs de ces broyeurs prennent toutes dispositions nécessaires pour éviter d'introduire dans leurs broyeurs, d'une part, les fines et, d'autre part, des terres humides, car ils redoutent que cela provoque un blocage, voire une destruction de leurs machines, du fait essentiellement de l'humidité. Dans le cas ou la matière premiere comprend un taux d'argile supérieure à 20 %, la carrière est généralement abandonnée et, dans le cas contraire, l'argile est éliminée avant d'introduire la matiere dans les broyeurs. Ce pourcentage est à comparer avec les 50 à 60 % de terre, sables, etc ... qui composent généralement les déblais provenant des tranchées. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est de remédier aux inconvénients précités et, à cet effet, l'invention se rapporte à un procédé de traitement de matériaux dits de déblais en matériaux de remblai. Elle vise également les moyens pour la mise en oeuvre du procédé et le matériau de remblai obtenu. A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé de traitement de matériaux de déblais caractérisé en ce que - on introduit le mélange de ces différents matériaux dits de déblais dans un premier broyeur, - on crible les matériaux broyés pour séparer du flux de matériaux sortant du premier broyeur, ceux ayant une granulométrie inférieure ou égale à la granulométrie maximale du matériau de remblai, - on introduit l'autre fraction de matériaux broyés dans un second broyeur apte à réduire le matériau à une granulométrie plus fine que le broyeur précédent, et - on ajoute le flux de matériaux provenant du second broyeur au flux de matériaux provenant du premier broyeur, ceci en un point situé en aval du premier broyeur et en amont du criblage. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins ci-aprés qui représentent schématiquement - figure 1 : une tranchée comblée vue en coupe, - figure 2 : une installation de traitement des déblais. En se repportant au dessin, on voit une tranchée 1 au fond de laquelle est déroulé un élément filiforme 2, tel une conduite ou une ligne électrique. Au fond de la tranchée, sont prévus - un lit de pose 3 utilisant un matériau approprié sur une hauteur convenable et, dans lequel, est noyé l'élément filiforme à enterrer et, - au dessus de ce lit de pose, un matériau de remblai 4 et, au dessus de ce remblai, une couche 5 reconstituant la couche de surface d'origine telle au moins un enrobé. Le matériau de déblais 10 provenant notamment de cette tranchée est un mélange de terre 6, de graves 7 comprenant des pierres naturelles et/ou reconstituées, des briques, des enrobés, etc ... Le matériau dit de remblai présente quant à lui une granulométrie prédéterminée et une capacité de compactage également prédéterminée. Ce matériau doit respecter des normes d'utilisation. Selon l'invention, le matériau de remblai est obtenu par traitement d'un matériau de déblais provenant notamment de la tranchée précitée. Pour ce traitement, au lieu d'effectuer un tri sélectif tendant à séparer les graves des autres matériaux tels les terres et d'effectuer un traitement séparé pour chaque type de matériaux, selon l'invention - on introduit le mélange de ces différents matériaux 10 dits de déblais dans un premier broyeur 8, - on crible les matériaux broyés 11 pour séparer du flux de matériaux sortant du premier broyeur, ceux 12 ayant une granulométrie inférieure ou égale à la granulométrie maximale du matériau de remblai, - on introduit l'autre fraction 13 de matériaux broyés dans un second broyeur 9 apte à réduire le matériau à une granulométrie plus fine que le broyeur précédent, et - on ajoute le flux 30 de matériaux provenant du second broyeur 9 au flux de matériaux 11 provenant du premier broyeur 8, ceci en un point P situé en aval du premier broyeur et en amont du criblage. Avantageusement, au lieu de traiter immédiatement les déblais, on cumule les déblais provenant notamment d'autres chantiers afin que, lorsque les déblais sont repris pour être traités, la composition des déblais en ses divers constituants (graves, terre, etc ...) soit statistiquement homogène dans le temps. On stocke temporairement les matériaux issus du criblage avant de les introduire dans ledit second broyeur. De préférence, on équipe au moins certains des éléments matériels composant la chaîne de traitement de dispositifs anti-colmatants 15. Le procédé proposé repose sur une adjonction de matériaux humides et de blocs secs qui, par broyage, vont augmenter les surfaces seches et répartir l'humidité sur l'ensemble du matériau. Le dosage de blocs secs permet de réguler l'humidité du matériau obtenu. En réintroduisant les matériaux broyés provenant du second broyeur à ceux dirigés vers les cribles, on diminue l'humidité de l'ensemble pour obtenir un meilleur criblage. En sortie du premier broyeur, on extrait les matériaux métalliques à l'aide d'un dispositif 31 approprié. Pour la mise en oeuvre du procédé de transformation, les moyens mis en oeuvre comprennent - un premier broyeur 8 en aval duquel sont prévus des moyens 16 de criblage dont, de préférence, le crible le plus fin permet d'extraire des matériaux dont la granulométrie correspond à celle souhaitée, - en aval du criblage, un second broyeur 9 alimenté par les matériaux de granulométrie refusés par les moyens 16 de criblage précités, et - en aval du second broyeur, un moyen 17 de transport du flux de matériaux sortant du second broyeur ramenant les matériaux vers les moyens 16 de criblage précités, lesquels matériaux sont mélangés avec ceux provenant du premier broyeur. Pour introduire les matériaux dans le premier broyeur, est prévu au moins un alimentateur à bande 18. Entre les moyens de criblage et le second broyeur, est prévue au moins une trémie 19 de stockage temporaire, la dite trémie étant pourvue de moyens anti-colmatants, tels des canons à air et/ou à une géométrie assymétrique. Au moins certains des moyens de criblage sont équipés de dispositifs anti-colmatants. Les divers éléments matériels composant la chaine de traitement sont bien entendu reliés par des moyens de transfert des matériaux, tels des goulottes, dont la pente est accentuée pour éviter le colmatage. Ce procédé permet d'obtenir des matériaux de remblai conformes à la classe B6m utilisée dans la norme française NF P 98-331. Les particules ont, de ce fait, une dimension maximale inférieure à 50mm avec un tamisat à 80 micromètres inférieur à 358 et une valeur au bleu de méthylène du sol supérieure à 0,1. La densité sèche d'un matériau de nature et d'état donnés constitue un excellent indicateur pour déterminer le taux de compacité ou la qualité de compactage. La détermination de la densité sèche optimale est obtenue par un essai de laboratoire : l'essai Proctor. Le principe de cet essai consiste à compacter un même volume, d'un même matériau, mais à des teneurs en eau différentes. En augmentant la teneur en eau d'un matériau sec, la densité de ce matériau devient de plus en plus forte, passe par un maximum puis décroit lorsque l'humidification est prolongée. La teneur en eau optimale à l'Optimum Proctor permet d'obtenir la densité sèche maximale appelée densité seche à l'Optimum Proctor. c'est à cette densité idéale qu'est comparée celle mesurée sur la tranchée. Ces essais Proctor ont donnés lieu à une norme française NF P 94-093. Ils ont été réalisés sur le matériau de remblai obtenu par le procédé et montrent qu'on obtient pour un essai Proctor normal, une teneur en eau optimale de 13,6 % et une densité sèche maximale de 1,81 tonne/m3. La courbe Proctor est relativement plate, ce qui indique une insensibilité à liteau. La courbe de l'indice portant indique qu'une portance de 10 est obtenue pour une teneur en eau de 14 % correspondant a l'optimum Proctor ce qui est excellent. Contrairement aux préjugés existant dans le domaine tant du terrassement que celui des carrières, il est possible de traiter les déblais sans tri préalable afin d'obtenir un matériau de remblai répondant aux normes les plus sévères. L'économie obtenue par le procédé est considérable car il évite la mise en décharge et l'épuisement des gisements habituels. Certes, certains moyens de mise en oeuvre du procédé sont connus mais n'ont jamais été associés de la même manière pour traiter des produits de déblais. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de matériaux de déblais pour les rendre utilisables comme matériaux de remblai, ce matériau de déblais comprenant un mélange de terre (6), de graves (7) comprenant des pierres naturelles et/ou reconstituées, des briques, des enrobés, etc ... et le matériau dit de remblai présentant, quant à lui, une granulométrie prédéterminée et une capacité de compactage également prédéterminée, ce procédé étant CARACTflISZ en ce que - on introduit le mélange de ces différents matériaux (10) dits de déblais dans un premier broyeur (8), - on crible les matériaux broyés (11) pour séparer du flux de matériaux sortant du premier broyeur, ceux (12) ayant une granulométrie inférieure ou égale à la granulométrie maximale du matériau de remblai, - on introduit l'autre fraction (13) de matériaux broyés dans un second broyeur (9) apte à réduire le matériau à une granulométrie plus fine que le broyeur précédent (14), et - on ajoute le flux (30) de matériaux provenant du second broyeur (9) au flux de matériaux (11) provenant du premier broyeur (8), ceci en un point (P) situé en aval du premier broyeur et en amont du criblage. 2. Procédé de traitement de matériaux de déblais selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on cumule les déblais provenant notamment d'autres chantiers afin que, lorsque les déblais sont repris pour être traités, la composition des déblais en ses divers constituants soit statistiquement homogène dans le temps. 3. Procédé de traitement de matériaux de déblais selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on stocke temporairement les matériaux issus du criblage avant de les introduire dans le second broyeur. 4. Procédé de traitement de matériaux de déblais selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on équipe au moins certains des éléments matériels composant la chaîne de traitement de dispositifs anticolmatants (15). 5. Procédé de traitement de matériaux de déblais selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractaris en ce qu'en sortie du premier broyeur, on extrait les matériaux métalliques. 6. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisés en ce qu'ils comprennent - un premier broyeur (8) en aval duquel sont prévus des moyens (16) de criblage, - en aval du criblage, un second broyeur (9) alimenté par les matériaux de granulométrie refusés par les moyens (16) de criblage précités, et - en aval du second broyeur, un moyen (17) de transport du flux de matériaux sortant du second broyeur ramenant les matériaux vers les moyens (16) de criblage précités, lesquels matériaux sont mélangés avec ceux provenant du premier broyeur. 7. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendications 6 caractérisés en ce que, pour introduire les matériaux dans le premier broyeur, est prévu au moins un alimentateur à bande (18). 8. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendications 6 caractérisés en ce que, entre les moyens de criblage et le second broyeur, est prévue au moins une trémie (19) de stockage temporaire. 9. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendications 6 caractérisés en ce qu'au moins certains des moyens de criblage sont équipés de dispositifs anticolmatants. 10. Matériaux de remblai caractérisés en ce qu'ils sont obtenus selon le procédé de la revendication 1.