Brevet FR2751676A1 — publié le 19980130

La présente invention concerne un dispositif pour creuser des tranchées ou analogues dans le sol, et permettre, par exemple, la pose d'objets allongés tels que des câbles, canalisations, conduites, etc ..., ainsi qu'un équipement d'évacuation des déblais produits lors du creusage d'une tranchée par ledit dispositif. Les dispositifs de creusage usuels comprennent généralement un bâti, une roue à organes de coupe périphériques supportée par le bâti, et des moyens d'entraînement en rotation de la roue. Un tel dispositif est, par ailleurs, monté sur le châssis d'un engin motorisé pour assurer la progression de la tranchée. Ainsi, lorsque la roue est mise en rotation par les moyens d'entraînement, les organes de coupe ouvrent la tranchée jusqu'à la profondeur souhaitée et réalisent un front de taille circulaire depuis le fond de la tranchée jusqu'à la surface du sol. Ce front de taille progresse, par suite de l'avance de l'engin motorisé, et les déblais provenant de la terre refoulée par les organes de coupe de la roue sont évacués de façon aléatoire des deux côtés de la tranchée, sur la surface du sol. Pour canaliser les déblais produits vers un endroit voulu, les dispositifs de creusage peuvent être pourvus d'un équipement d'évacuation, qui comporte notamment un transporteur à bande sans fin du type tapis roulant, sur lequel se déversent les déblais sortant de la fouille. Cependant, à l'usage, il s'avère que cet équipement ne donne pas entière satisfaction. En effet, ce dernier est monté sur le dispositif afin d'évacuer les déblais vers l'un ou l'autre des côtés de la tranchée, de sorte que, quand il est nécessaire de changer le côté d'évacuation pour des raisons de circulation de l'engin ou autres, l'équipement doit être déplacé puis installé du bon côté du dispositif. Une telle opération requiert une intervention et une manutention contraignante, fastidieuse et interrompt le fonctionnement de l'engin. Par ailleurs, il n'y a pas de réel guidage des déblais lors de l'évacuation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, le dispositif pour creuser des tranchées dans le sol, du type comportant - un bâti - une roue à organes de coupe périphériques pour creuser la tranchée, supportée par ledit bâti - des moyens d'entraînement en rotation de la roue, liés au bâti ; et - un équipement d'évacuation des déblais produits lors du creusage de la tranchée par la roue, est remarquable, selon l'invention, en ce que ledit équipement d'évacuation comprend un carter cylindrique qui est lié audit bâti pour venir en sortie du front de taille réalisé par la roue, orthogonalement à cette dernière, et à l'intérieur duquel sont prévues des pales rotatives autour de l'axe dudit carter cylindrique, celui-ci présentant une première ouverture frontale de réception des déblais, faisant face à la périphérie de la roue, et une seconde ouverture latérale d'éjection des déblais vers l'extérieur, grâce à l'action desdites pales rotatives. Ainsi, lorsque le creusage est en cours, les déblais sortant du front de taille entrent dans le carter cylindrique par la première ouverture, puis sont entraînés et évacués radialement par les pales rotatives, vers l'extérieur à travers la seconde ouverture. L'équipement agit alors comme un extracteur. De plus, grâce à son montage, devant le dispositif de creusage par rapport au sens d'avance de l'engin, les déblais peuvent être évacués radialement vers l'un ou l'autre des côtés de la tranchée selon la disposition de la seconde ouverture, sans recourir à un démontage dudit équipement. Par ailleurs, ledit équipement d'évacuation est monté de façon réglable par rapport audit bâti de roue, pour l'amener sensiblement au contact du sol, en sortie du front de taille, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. Pour cela, le dispositif comprend, de préférence - deux pièces respectivement fixe, liée audit bâti, et mobile, liée audit carter par une articulation, et présen tant des configurations arquées, emboîtées l'une dans l'autre, à l'intérieur desquelles passent lesdits organes de coupe de la roue ; et - des moyens d'actionnement reliant les deux dites pièces et susceptibles de déplacer ladite pièce mobile, associée audit équipement, pour agir sur la position de ce dernier. L'équipement peut alors être désolidarisé du bâti par une simple intervention au niveau de l'articulation. L'invention concerne également un équipement d'évacuation des déblais produits lors du creusage d'une tranchée par un dispositif comportant - un bâti - une roue à organes de coupe périphériques pour creuser la tranchée, supportée par ledit bâti ; et - des moyens d'entraînement en rotation de la roue, liés au bâti. Avantageusement, l'équipement comprend un carter cylindrique qui est susceptible d'être lié au bâti du dispositif pour venir en sortie du front de taille réalisé par la roue, orthogonalement à cette dernière, et à l'intérieur duquel sont prévues des pales rotatives autour de l'axe dudit carter cylindrique, celui-ci présentant une première ouverture frontale susceptible de recevoir les déblais produits, et une seconde ouverture latérale pour éjecter les déblais vers l'extérieur, grâce à l'action desdites pales rotatives. De préférence, ledit carter cylindrique comporte deux faces sensiblement circulaires, parallèlement espacées l'une de l'autre, respectivement frontale et arrière, et une paroi latérale reliant périphériquement lesdites faces, lesdites première et seconde ouvertures étant ménagées dans ladite face frontale et dans ladite paroi latérale, respectivement. En particulier, ladite paroi latérale peut être constituée de plaques arquées, liées entre elles de façon amovible, et avantageusement ladite seconde ouverture est obtenue par retrait de la plaque située du côté correspondant à l'évacuation souhaitée des déblais. Pour assurer le guidage des déblais vers l'extérieur, des déflecteurs d'évacuation sont ajoutés aux bords supérieur et inférieur délimitant ladite seconde ouverture latérale. De plus, ledit carter cylindrique est muni d'une semelle d'appui, parallèle à son axe de révolution, et apte à venir sensiblement au contact du sol. Un moteur est en outre monté coaxialement sur ledit carter pour entraîner en rotation lesdites pales, régulièrement réparties les unes par rapport aux autres autour dudit axe de révolution. Par ailleurs, ledit carter est de préférence pourvu d'une articulation orthogonale à l'axe de rotation des pales, et sur laquelle peut coopérer la pièce coulissante et les moyens d'actionnement dudit dispositif de creusage. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente une vue en plan du dispositif de creusage à équipement d'évacuation selon l'invention, associé à l'arrière d'un engin motorisé. La figure 2 est une vue agrandie dudit équipement d'évacuation montré sur la figure 1. La figure 3 est une vue de côté dudit équipement. L'engin motorisé 1, partiellement représenté sur la figure 1, est par exemple du type à chenilles et il porte, par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison 2, un dispositif de creusage 3 de tranchées. Un équipement d'évacuation 4 des déblais produits lors du creusage de la tranchée est avantageusement associé au dispositif de creusage 3. Ce dernier comprend un bâti 5, une roue 6 à organes de coupe périphériques 7 et des moyens d'entraînement en rotation 8 de la roue via un mécanisme tournant à roulements 9 prévu entre le bâti et la roue. Plus particulièrement, le bâti 5 présente une forme d'étrier en U renversé, composé d'une base 5A et de deux parois latérales 5B parallèlement espacées l'une de l'autre et prolongeant perpendiculairement la base 5A. La roue trancheuse 6 est engagée entre les deux parois, en étant supportée par le mécanisme tournant 9 à axe de rotation X-X, qui relie les parois du bâti à la roue. Celle-ci tourne donc autour de l'axe X-X, grâce à des motoréducteurs 8 constituant les moyens d'entraînement et disposés respectivement sur les parois latérales 5B du bâti. Ces motoréducteurs 8 coopèrent avec la roue 6 par engrenage pour l'entraîner en rotation, ce qui permet aux organes de coupe 7 tels que des pics, répartis sur la périphérie de la roue, de réaliser un front de taille FT de bas en haut de la tranchée, depuis son fond F jusqu'à la surface du sol SF. Par ailleurs, la base 5A du bâti 5 est articulée autour d'un axe 10, parallèle à l'axe X-X, au dispositif de liaison 2 et des vérins 11, reliant le dispositif 2 au bâti 5, permettent le relevage ou l'abaissement du dispositif de creusage 3 autour de l'axe 10. Le dispositif de liaison 2, dlun type connu en soi, autorise également des déplacements vertical et horizontal du dispositif de creusage 3, ainsi qu'une orientation angulaire de ce dernier pour compenser notamment le dévers des terrains rencontrés. L'équipement d'évacuation 4 comprend, selon l'invention, un carter cylindrique 12 à axe de révolution Y-Y, qui est lié au bâti 5, et une pluralité de pales radiales 14 montées rotatives à l'intérieur du carter, sur un arbre 13 coaxial à l'axe Y-Y. Dans cet exemple préféré de réalisation, le carter cylindrique 12 se compose principalement de deux faces sensiblement circulaires, respectivement frontale 15 et arrière 16, qui sont espacées parallèlement l'une de l'autre, et d'une paroi latérale 17 reliant périphériquement les deux faces. Le carter présente alors une forme de tambour. Comme le montre la figure 1, l'agencement de l'équipement d'évacuation 4 par rapport au dispositif de creusage 3 est tel que le carter cylindrique 12, lié au bâti, vienne en sortie du front de taille FT réalisé par la roue trancheuse 6, èt soit orthogonal à la roue 6, c'est-à-dire que le plan du carter défini par l'une de ses faces soit orthogonal au plan de la roue. Ainsi, l'axe de révolution Y-Y du carter est orthogonal à l'axe de rotation X-X de la roue 6, et il se trouve sensiblement dans le plan de la roue, devant et parallèlement à celle-ci. Aussi, comme le montrent les figures 2 et 3, la face frontale 15 et la paroi latérale 17 du carter cylindrique 12 sont respectivement pourvues d'une première 18 et d'une seconde 19 ouvertures. La première ouverture 18 se trouve en regard de la roue, orthogonalement et devant celle-ci, en sortie du front de taille, et elle est destinée à laisser entrer les déblais engendrés par les pics de la roue ; et la seconde ouverture 19, disposée orthogonalement à la première ouverture, permet l'éjection des déblais vers l'extérieur, grâce à l'action des pales rotatives 14. Pour cela, un moteur 20 est associé à la face arrière 16 du carter, coaxialement à l'axe Y-Y, et peut entraîner en rotation l'arbre 13 portant radialement les pales. On voit notamment sur ces figures 2 et 3, que les pales 14 sont, dans cet exemple, au nombre de six, en étant équiangulairement réparties les unes par rapport aux autres autour de l'axe Y-Y. Elles présentent en outre une évolution droite, rectiligne, mais elles pourraient être vrillées également pour favoriser l'évacuation, et leur bord d'attaque 14A, tourné vers la roue, est incurvé de façon à permettre l'entrée d'un volume suffisant de déblais dans le carter, sans avoir de problèmes de bourrage. Sur la figure 3, on remarque que la paroi latérale 17 est constituée de plaques arquées 17A qui sont liées entre elles, de façon amovible. Aussi, la seconde ouverture 19 est simplement obtenue en ôtant la plaque arquée correspondante, qui peut être soit celle de gauche, comme cela est représenté sur la figure 3, dans le cas d'évacuation des déblais de ce côté, soit celle de droite. Ainsi, l'équipement d'évacuation 4 peut être opérationnel des deux côtés de la tranchée par une simple intervention sur la plaque arquée correspondante dudit carter. Pour améliorer et guider l'évacuation des déblais, des déflecteurs 21 sont ajoutés aux bords supérieur 17B et inférieur 17C délimitant la seconde ouverture 19. Par ailleurs, le carter cylindrique 12 est muni d'une semelle d'appui 22 destinée à venir sensiblement au contact de la surface du sol SF. Cette semelle d'appui 22 est solidaire du carter cylindrique 12 par l'intermédiaire de supports dressés perpendiculairement à celle-ci et reliant les faces frontale et arrière au carter. Plus particulièrement, le support arrière 22A est rapporté fixement, par exemple par soudure, sur la semelle et la face arrière 16 du carter, tandis que le support avant est constitué de deux plaques 22B espacées parallèlement l'une de l'autre et encadrant la première ouverture 18 de la face frontale 16. Ces plaques 22B, qui sont parallèles au plan de la roue, solidarisent la semelle 22 à la face frontale 15 du carter 12. Aussi, l'équipement d'évacuation 4 est monté réglable par rapport au bâti 5 de la roue 6 de façon à pouvoir l'amener sensiblement au contact du sol, par sa semelle, en sortie du front de taille de tranchée, et cela en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. A cet effet, deux pièces 23, 24, formant guide et coulisse, sont respectivement liées au bâti 5 de la roue et aux plaques 22B de la semelle. Comme le montre la figure 1, les deux pièces 23 et 24 sont emboîtées l'une dans l'autre et présentent une configuration arquée s'étendant du bâti jusqu'aux plaques, et une section transversale carrée creuse, à l'intérieur desquelles peuvent librement passer les organes de coupe 7 lors de la rotation de la roue. Dans cet exemple, la pièce formant guide 23 entoure la pièce formant coulisse 24 et elle est fixée à la base 5A du bâti, en le prolongeant du côté de l'équipement 4. Quant à la pièce formant coulisse 24, logée en partie dans la pièce 23, elle s'engage entre les deux plaques 22B et elle est reliée à celles-ci par un axe d'articulation 25 parallèle à l'axe X-X de la roue. Ainsi, l'axe d'articulation 25 assure la liaison entre le dispositif de creusage 3 et l'équipement d'évacuation 4. En outre, à l'extrémité inférieure de la pièce coulissante 24, il est ménagé une découpe 24A qui se trouve sensiblement en regard de la première ouverture 18, pour permettre ainsi le passage des déblais. Et des moyens d'actionnement 26 sont prévus pour agir sur la position de la pièce coulissante 24 par rapport à la pièce de guidage fixe 23. Ils comprennent, de préférence, deux vérins disposés respectivement de part et d'autre du dispositif de creusage 3, et dont les extrémités sont reliées, par des articulations appropriées, à la pièce de guidage 23 et, avantageusement, à l'axe d'articulation 25. Le fonctionnement du dispositif de creusage 3 à équipement d'évacuation 4 se déroule de la façon suivante. Sur la figure 1, on a indiqué par des flèches R et A les sens de rotation et d'avance respectifs de la roue 10 et de l'engin motorisé 1. En fonction de la profondeur de tranchée, la semelle 22 de l'équipement 4 est amenée sensiblement au contact de la surface SF du sol S grâce à l'action des vérins 26 entraînant le coulissement de la pièce 24 par rapport au bâti 5 du dispositif 3. A ce moment, la première ouverture 18 du carter cylindrique 12 est sensiblement tangente à la périphérie de la roue trancheuse 6, à la sortie du front de taille FT de tranchée. Par l'action des pics 7 et de l'avance de l'engin, les déblais (terres, pierres, ...) produits par la fouille sont entraînés depuis le fond F de la tranchée jusqu'à la sortie du front de taille FT, et ils traversent la découpe 24A pratiquée dans la pièce 24, puis la première ouverture frontale 18 du carter cylindrique pour entrer à l'intérieur de ce dernier. Par suite de la rotation des pales radiales 14 via le moteur 20, les déblais sont alors dirigés vers la seconde ouverture latérale 19 du carter pour être ensuite éjectés radialement vers l'extérieur de l'équipement 4, à travers celle-ci, du côté souhaité. Comme les plaques 22B encadrent l'ouverture 18 et la découpe 24A, les déblais sont convenablement canalisés en direction du carter cylindrique. De même, par la présence des déflecteurs 21, les déblais sont guidés, de façon appropriée, vers l'extérieur. Pour modifier le côté d'évacuation des déblais, il suffit de remonter la plaque arquée sur l'ouverture initiale, et de démonter la plaque opposée pour découvrir l'ouverture correspondante souhaitée. En outre, grâce au montage de l'équipement 4 autour de l'axe d'articulation 25, la semelle peut pivoter librement et suivre au mieux le profil du terrain rencontré. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour creuser des tranchées dans le sol, du type comportant - un bâti - une roue à organes de coupe périphériques pour creuser la tranchée, supportée par ledit bâti - des moyens d'entraînement en rotation de la roue, liés au bâti ; et - un équipement d'évacuation des déblais produits lors du creusage de la tranchée par la roue, caractérisé en ce que ledit équipement d'évacuation (4) comprend un carter cylindrique (12) qui est lié audit bâti (5) pour venir en sortie du front de taille réalisé par la roue (6), orthogonalement à cette dernière, et à l'intérieur duquel sont prévues des pales rotatives (14) autour de l'axe dudit carter cylindrique, celui-ci présentant une première ouverture frontale (18) de réception des déblais, faisant face à la périphérie de la roue, et une seconde ouverture latérale (19) d'éjection des déblais vers l'extérieur, grâce à l'action desdites pales rotatives. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit équipement d'évacuation (4) est monté de façon réglable par rapport audit bâti (5) de roue, pour l'amener sensiblement au contact du sol, en sortie du front de taille, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend - deux pièces respectivement fixe (23), liée audit bâti, et mobile (24), liée audit carter par une articulation (25), et présentant des configurations arquées, emboîtées l'une dans l'autre, à l'intérieur desquelles passent lesdits organes de coupe (7) de la roue ; et - des moyens d'actionnement (26) reliant les deux dites pièces et susceptibles de déplacer ladite pièce mobile, associée audit équipement, pour agir sur la position de ce dernier. 4. Equipement d'évacuation des déblais produits lors du creusage d'une tranchée par un dispositif comportant - un bâti - une roue à organes de coupe périphériques pour creuser la tranchée, supportée par ledit bâti ; et - des moyens d'entraînement en rotation de la roue, liés au bâti, caractérisé en ce qu'il comprend un carter cylindrique (12) qui est susceptible d'être lié au bâti du dispositif pour venir en sortie du front de taille réalisé par la roue, orthogonalement à cette dernière, et à l'intérieur duquel sont prévues des pales rotatives (14) autour de l'axe dudit carter cylindrique, celui-ci présentant une première ouverture frontale (18) susceptible de recevoir les déblais produits, et une seconde ouverture latérale (19) pour éjecter les déblais vers l'extérieur, grâce à l'action desdites pales rotatives. 5. Equipement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit carter cylindrique (12) comporte deux faces sensiblement circulaires, parallèlement espacées l'une de l'autre, respectivement frontale (15) et arrière (16), et une paroi latérale (17) reliant périphériquement lesdites faces, lesdites première et seconde ouvertures (18, 19) étant ménagées dans ladite face frontale et dans ladite paroi latérale, respectivement. 6. Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite paroi latérale (17) est constituée de plaques arquées (17A), liées entre elles de façon amovible, et en ce que ladite seconde ouverture (19) est obtenue par retrait de la plaque située du côté correspondant à l'évacuation souhaitée des déblais. 7. Equipement selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que des déflecteurs d'évacuation (21) des déblais sont ajoutés aux bords supérieur et inférieur délimitant ladite seconde ouverture latérale (19). 8. Equipement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit carter cylindrique (12) est muni d'une semelle d'appui (22), parallèle à son axe de révolution, et apte à venir sensiblement au contact du sol. 9. Equipement selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'un moteur (20) est monté coaxialement sur ledit carter pour entraîner en rotation lesdites pales (14), régulièrement réparties les unes par rapport aux autres autour dudit axe de révolution. 10. Equipement selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que ledit carter (12) est pourvu d'une articulation (25) orthogonale à l'axe de rotation des pales, et sur laquelle peut coopérer la pièce coulissante et les moyens d'actionnement dudit dispositif de creusage (3).