Brevet FR2736664A1 — publié le 19970117

Machine de terrassement ou de fouille La présente invention concerne une machine de terrassement ou de fouille. I1 existe différentes techniques utilisées actuellement pour faire des fouilles ou des terrassements. L'un des moyens consiste à utiliser une pelle mécanique. Les principaux inconvénients de cette solution sont que - la fouille doit au maximum avoir une ouverture de lm x lm, - le dégagement des ouvrages enterrés doit être effectué par des opérateurs à la pelle et à la pioche ce qui crée des problèmes de sécurité à partir d'une certaine profon deur, - la pelle risque d'endommager d'autres ouvrages enterrés. I1 est également connu d'effectuer des travaux de terrassement par aspiration de la terre ou des gravats. Toutefois, cette technique d'aspiration ne permet d'aspirer que des gravats ou de la terre émiettée. Cette technique exclut les travaux dans de la glaise car elle colmate les tuyauteries. Ces matériels travaillant par aspiration butent sur la préparation des terres. I1 faut en effet émietter ou déliter le sol avant de l'aspirer. Or, tous les essais de délitage des terres se sont actuellement soldés par des échecs. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une machine de terrassement ou de fouille permettant d'effectuer de petits terrassements profonds ou des fouilles, notamment en milieu urbain sans empiéter sur l'environnement ou sans détruire ou abîmer les ouvrages enfouis. A cet effet, l'invention concerne une machine de terrassement ou de fouille caractérisée en ce qu'elle comprend - un support mobile portant un outil dirigé, - une alimentation en liquide à haute pression, - une aspiration de liquide chargé de matière solide (gravats, sable, etc...), - l'outil comprenant une tête reliée par des branchements et des tuyaux pour l'alimentation en liquide haute pres sion à l'aspiration de liquide chargé, la tête ayant une surface active comprenant -- une couronne de buses à jets à haute pression, -- une buse d'aspiration de liquide chargé, - une commande pour le support, la tête et les moyens d'aspiration et d'alimentation de liquide (pression/débit). Cette machine est très peu encombrante et permet de faire des travaux de terrassement ou de fouille sur des surfaces très réduites, la condition limite correspondant à la taille de l'outil. Cela est particulièrement important pour les travaux urbains d'autant plus que le soussol urbain étant très encombré d'ouvrages de différentes natures : canalisations, câbles électriques, câbles de transmission, câbles optiques, etc..., il est indispensable d'éviter d'endommager ces ouvrages sans que cela ne soit néanmoins au prix dune avancée de travaux extrêmement lente. Au contraire, les moyens mis en oeuvre par la présente invention permettent de travailler d'une manière respectant les ouvrages enfouis ou que l'on peut rencontrer accidentellement. En effet, les jets de liquide à haute pression, tournants, on l'avantage d'attaquer efficacement les produits meubles allant des sables jusqu'aux gravats, sans toutefois dégrader fortement les ouvrages enterrés comme par exemple les canalisations, les tuyaux de fils, etc... Dès qu'il décèle un ouvrage enfoui, l'opérateur peut commander la machine pour réduire l'effet coupant de l'outil en diminuant la pression du liquide. La fragmentation relativement fine que l'on peut réaliser des matières enfouies permet une bonne évacuation des gravats par aspiration sans risque de colmatage des conduites. De manière générale, le travail de l'outil est sélectif et non agressif pour les ouvrages enterrés. De manière habituelle, l'outil peut travailler avec une surface active horizontale et progresser en profondeur et/ou transversalement. Cet outil peut également être dans une certaine mesure basculé à partir de sa position verticale pour réaliser des ouvrages ayant des surfaces et des parois autres qu'horizontales et verticales. Cette machine convient à la fois pour le terrassement, c'est-à-dire l'évacuation ou le déplacement de terre et de gravats sur une surface plus ou moins importante par rapport à la surface de la tête de l'outil, et, d'autre part, des travaux de fouille consistant à creuser un trou qui sera sensiblement aux dimensions de la tête de l'outil. Suivant l'orientation et le mouvement des buses à jets par rapport à la buse d'aspiration, on obtient un effet plus ou moins agressif dans le plan de la surface de travail ou dans la surface périphérique. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'ensemble d'une machine de terrassement et de fouille selon l'invention, - la figure 2 est une vue de détail schématique de la tête de l'outil selon l'invention, - la figure 3 montre un premier mode de réalisation de l'outil selon l'invention en position de travail de forage, - la figure 4 est une figure montrant schématiquement un autre mode de réalisation de l'outil en position de forage, - la figure 5 montre schématique une fouille ou un forage réalisé selon l'invention. Selon la figure 1, la machine selon l'invention se compose d'un support mobile 1 figuré par un bras tel qu'une flèche d'engin ou de grue, et portant de manière mobile un outil à tête 2, dirigée. Cet outil a un axe ZZ définissant son orientation et une surface de travail (XX, YY) définie par exemple par un plan perpendiculaire à l'axe ZZ. Cet outil peut monter et descendre, verticalement ou suivant d'autres directions ; il peut également se déplacer dans un certain plan et enfin peut tourner sur lui-même ou une partie de l'outil peut tourner sur elle-même. L'outil peut également basculer, de façon à déplacer son axe ZZ par rapport à la direction verticale. Ainsi on peut réaliser des fouilles ou des forages suivant toutes les orientations. La machine comprend une alimentation en liquide haute pression formée d'une pompe haute pression 3 et d'une source de liquide (en général de l'eau) 4. Cette source peut être le réseau de distribution d'eau. La machine comporte également une aspiration de liquide chargé de matières enlevées, comprenant une pompe aspirante 5 aspirant dans une cuve de rétention 6. L'alimentation en liquide haute pression 3, 4 est reliée à la tête par des raccords et un tuyau 31 l'aspiration de liquide chargé 5, 6 est reliée à la buse 23 par un tuyau 51. La liaison d'alimentation et celle d'évacuation peuvent également se faire par des tuyaux rigides. Les différents moyens exposés ci-dessus, c'està-dire le support mobile 1, l'axe 2, la pompe haute pression 3 d'alimentation et la pompe aspirante 5, sont commandés par un circuit de commande 7. Ce circuit de commande 7 permet de régler le débit et/ou la pression du liquide fourni à la tête 2. Il permet également de commander le débit aspiré par la pompe d'aspiration 5 soit pour éliminer au maximum le liquide de la zone de travail soit, au contraire, pour laisser subsister à cet endroit une certaine réserve de liquide chargé de gravats. La tête de l'outil est représentée de manière schématique à la figure 2. Cette tête 2 se compose, dans la surface de travail définie par le plan XX, YY, (en général perpendiculaire à l'axe ZZ de la tête), d'une couronne 21 de buses à jets 22 entourant une buse d'aspiration 23. Les jets 24 sont figurés par des cônes. L'aspiration du liquide chargé par la buse d'aspiration est indiquée par la flèche A. Les jets haute pression ont pour fonction d'émietter le sol pour que l'ensemble terre, pierre, sable puisse être aspiré. Les jets doivent être en mouvement par rapport au sol et inclinés suivant des angles différents. Les jets haute pression peuvent être en rotation par rapport au tuyau d'aspiration, ceux-ci tournant par la force de réaction de l'eau ou les jets haute pression peuvent être fixés de façon rigide au tuyau d'aspiration et être entraînés en rotation. par un moyen mécanique. L'ensemble buse d'aspiration et jets haute pression peut être monté sur un mât lui permettant d'avoir un mouvement perpendiculaire ou pour les petites profondeurs sur un bras mobile ou sur une flèche de grue ou d'engin. Les jets haute pression sont des buses interchangeables dont le cône de dispersion peut varier en fonction de la dureté du sol (sol dur cône à angle faible, sol très friable cône à angle de dispersion important. La surface de sol attaquée porte la référence 8. Selon la figure 2 l'outil 2 est composé d'une platine 9 portée par le support mobile non représenté. Le tuyau d'amenée d'eau 31 et celui 51 d'évacuation du liquide chargé de gravats sont reliés à cette platine 9 qui porte par ailleurs, par l'intermédiaire de joints tournants, une partie de tuyau d'eau 31A et une partie de tuyau d'aspiration 51A du côté de la zone de forage (sol 8). Cet ensemble 31A, 51A porte à sa base la buse d'aspiration 23, la couronne 21 et les buses 22 formant les jets 24. L'ensemble (31A, 51A, 21,-23) est monté rotatif dans la platine 9 par l'intermédiaire des joints tournants 91, la rotation étant assurée par un moteur 92. L'ensemble de forage présente une certaine mobilité verticale qui est complétée par des rallonges emboîtables pour les tuyaux 31A, 51A. L'évacuation du liquide chargé de gravats est représentée par les flèches A, le mouvement de rotation, par la flèche B et le mouvement de montée et de descente, par la flèche C. Alors que dans le mode de réalisation de la figure 3, les buses à jets 22 et la buse d'aspiration tournent globalement, dans le second mode de réalisation selon la figure 4, seule la couronne 21A des buses à jet tourne, la buse d'aspiration 23 restant fixe. Il en est de même des tuyaux 31, 51 qui restent fixes en rotation. Les mouvements sont désignés par les mêmes références que précédemment. La figure 5 montre un engin à chenilles 12 permettant par l'intermédiaire d'un mécanisme 13 avec un rail de translation horizontale 131, un rail de translation verticale 134, une couronne de rotation 132 et un dispositif d'inclinaison 133, de donner à l'axe ZZ de l'outil n'importe quelle inclinaison dans l'espace. Il est à remarquer que l'outil 2 représenté ici correspond au premier mode de réalisation (figure 3). REVENDICATIONS 10) Machine de terrassement ou de fouille, destinée à creuser et déplacer des masses de terre ou de gravats, caractérisée en ce qu'elle comprend - un support mobile (1) portant un outil dirigé (2), - une alimentation en liquide à haute pression (3, 4), - une aspiration de liquide chargé de matière solide (gravats, sable, etc...) (5, 6), - l'outil comprenant une tête (2) reliée par des branche ments et des tuyaux (31, 51) pour l'alimentation en li quide haute pression à l'aspiration de liquide chargé, la tête (2) ayant une surface active comprenant -- une couronne (21) de buses (22) à jets à haute pres sion (24), -- une buse d'aspiration de liquide chargé (23), - une commande (7) pour le support (1), la tête (2) et les moyens d'aspiration et d'alimentation de liquide (pression/débit). 20) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les buses à jets (22) sont mobiles par rapport à la buse d'aspiration (23). 30) Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couronne (21A) de buses à jets tourne autour de la buse d'aspiration (23). 40) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les buses (22) à jets tournent avec la couronne (21) et la buse d'aspiration (23). 50) Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'outil (2 ;21, 22, 23, 24) avec ses tuyaux (31A, 51A) est relié à une platine (9) de rotation équipée d'un joint tournant (91) et d'un moteur d'entraînement en rotation.