Brevet FR2756769A1 — publié le 19980612

La présente invention concerne une machine mobile pour traiter les terres naturelles d'un sol pour pouvoir les réutiliser en remblai Traditionneilement,les terres excavées pour le creusement des tranchées sont envoyées en décharge et les tranchées sont remblayées par des matériaux nouveaux provenant des carrières Les terres excavées ne peuvent pas être réutilisées car leur teneur en eau et leur structure ne leur permet pas d'être compactées à un niveau convenable La technique utilisée en traitement de sol,pour la construction routière,permet de modifier leur comportement et leur recyclage. D'autre part outre l'économie de matériaux nobles qu'elle permet de réaliser,cette technique va dans le sens de la préservation de notre environnement Action des liants sur le sol: -LES CHAUX: I'incorporation de la chaux dans un sol argileux a des effets immédiats et à long terme sur le comportement de ce sol Les effets immédiats se traduisent par un abaissement de la teneur en eau avec simultanément, une modification des propriétés géotechniques du sol liée à la floculation des éléments argileux (formation de grumeaux) qui améliore le comportement du sol par augmentation de la portance.L'abaissement de teneur en eau est de 1 pour cent environ par point de chaux incorporé;il peut dépasser 3 à 4 pour cent lorsque les conditions atmosphériques sont favorables A plus long terme,on observe un accroissement des performances mécaniques par cimentation des grains entre eux:effet pouzzolanique. Les dosages habituellements pratiqués varient de 1 à 3 pour cent en fonction de l'utilisation des sols en remblais ou couche de forme et des teneurs en eau -LES CIMENTS: I'utilisation des ciments permet d'obtenir un développement rapide et durable des résistances mécaniques par liaison des grains du sol;le traitement au ciment est le plus souvent employé pour la réalisation des couches de forme performantes.Les dosages habituels sont de l'ordre de 4 à 7 pour cent. -LE TRAITEMENT MIXTE (chaux+ciment);il s'applique aux sols peu à moyennement plastiques utilisés en couche de forme et le cas échéant en couche de chaussée.L'action de la chaux permet d'amener le sol à un état optimal pour le traitement au ciment Pour réaliser ces traitements de sols en place des matériels spécifiques sont utilisés Epandage:il est réalisé en surface par des épandeurs tractés ou automoteurs avec doseur volumétrique asservi à la vitesse de l'engin tracteur Malaxage;des malaxeurs rotatifs à axe horizontal (pulvimixers) dont la puissance dépasse 300 CV peuvent malaxer jusqu'à 40 cm en place La technique selon l'invention,est la meme que celle utilisée pour la construction routière à la différence que au lieu de traiter les sols en place ils sont traités dans la machine mobile après excavation,cette différence permet le traitement des sols par les liants hydrauliques là ou l'utilisation des matériels conventionnels est impossible.En effet l'utilisation des épandeuses et des malaxeurs n'est pas possible dans les zones urbanisées en raison des problèmes d'environnement,de plus la qualité des dosages et du malaxage est considérablement améliorée Un bon niveau de compactage peut être obtenu par ces traitements à la chaux ou au ciment,une maîtrise de la teneur en eau,un apport éventuel d'un autre matériau et un écrêtage permettant d'évacuer les éléments d'une granulométrie supérieure à 50 mm La machine selon l'invention permet de modifier les terres par plusieurs traitements,le plan du groupe mobile Fig 1 illustre l'invention -Les terres sont chargées dans une trémie Fig 1(1) munie d'une grille de scalpage Fig(q) (3) qui évite l'introduction des éléments dont la granulométrie est supérieure à 1 50 mm -Les terres sont extraites de la trémie par un tapis extracteur Fig 1 (4) qui permet de règler le débit de O à 100 t/h -Les terres passent ensuite dans un émotteur cribleur Fig 1 (8) dont les plans Fig 3,Fig 4,Fig 5 illustrent l'invention.Cet émotteur cribleur permet d'émotter les terres et d'évacuer les éléments solides dont la granulométrie est supérieure à 50mm.ll est constitué par trois tambours Fig 5 équipés chacun de 13 cames Fig 3,les tambours tournent dans le même sens et les cames sont face à face Fig 4.L'ensemble constitue donc vu de dessus un maillage carré de 50x50 mm,formant un crible et les cotés sont constitués par les cames qui créent un mouvement de cisaillage.La pente de l'ensemble de cet écrêteur est règlable de façon à pouvoir ajuster la qualité du criblage au débit -A la sortie de l'émotteur écrêteur,après avoir été émottées et écrêtées,les terres de granulométrie 0/50 mm sont reprises sur un tapis Fig 1 (10) équipé d'une bascule Fig 1 (11) qui mesure le débit en tonnes/heure.La connaissance de ce débit permet d'asservir le règlage des vis doseuses de chaux et de ciment pour obtenir les dosages necessaires -A la sortie du transporteur Fig 1 (10) les matériaux sont repris par un tapis collecteur Fig 1 (13) qui achemine les matériaux vers le malaxeur à vitesse lente de façon à obtenir une épaisseur convenable sur le tapis -A mi chemin sur le tapis la veine de matériaux reçoit le pulvérulent(chaux ou ciment) Fig 1 (31) et (29),ces pulvérulents sont stockés dans les réservoirs Fig 1 (15) et (17) -Le malaxeur Fig 1 (21) reçoit la terre émottée, le pulvérulent et l'eau provenant du réservoir Fig 1 (16) Ce malaxeur constitué de deux arbres parallèles,provoque un mélange intime de l'ensemble des composants -La trémie Figi (2) est destinée à doser un matériau d'apport(sable,gravillon,laitier,...) Ce matériau d'apport peut être dosé par un tapis extracteur Fig 1 (5) équipé d'une table de pesée Fig 1 (6.)Cette trémie peut être modifiée pour ajouter et doser des boues,des fibres,de la paille -Un pré-malaxeur Fig 1 (12),permet de mélanger au pied du tapis collecteur ( 1 3) des réactifs(sous forme liquide) afin de traiter les sols pollués -L'ensemble de ces composants est installé sur une remorque au gabarit du code de la route REVENDICATIONS 1) Machine mobile pour traiter les terres naturelles d'un sol,caractérisée en ce qu'elle comporte sur une seule remorque au gabarit routier -Une trémie d'alimentation des terres Fig 1 (1) avec un débit règlable de O à 100 t -Une trémie pour ajouts des matériaux Fig 1 (2) -Un système de criblage à cames Fig 1 (8) permettant de cribler les terres -Une table de pesée Fig 1 (11) permettant de connaître le débit des terres à traiter et d'asservir ainsi le débit des liants -Deux réservoirs de liants Fig 1 (15) et (16) embarqués avec leur système de dosage règlé par la table de pesée -Un malaxeur Fig 1 (21) à deux arbres parallèles permettant de réaliser un mélange intime des constituants -Un réservoir d'eau Fig 1 (17) permettant de maîtriser la teneur en eau des terres 2)Machine selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système d'émottage et de criblage Fig 1 (8) est constitué d'un ensemble de trois arbres à cames Fig 3,Fig 4,Fig 5 qui permet d'écrêter les terres ,et que l'ensemble de ces cames forme un maillage carré dont la dimension du coté établira la granulométrie du refus 3)Machine selon la revendication 1 ,caractérisée en ce que: -le système d'écrêtage Fig 1 (8) se trouve à l'arrière de la machine -Les tapis extracteurs Fig 1 (4) et (5),des trémies sont orientés vers l'arrière de la machine -Le tapis Fig 1 (10),incluant la table de pesée Fig 1 (11) est incliné vers le haut et parallèle au tapis collecteur Fig 1 (13) -Le pré-malaxeur Fig 1 (12),reçoit les matériaux dans le sens descendant -Le tapis collecteur Fig 1 (13),alimentant le malaxeur,est à vitesse lente