Brevet FR2749866A1 — publié le 19971219

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 ... 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 a 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 produits sont évacués respectivement de part et d'autre de la tranchée, sur la surface du sol. Dans le cas où les tranchées sont réalisées dans des routes à circulation élevée, telles que les voies d'autoroute, ou dans des pistes d'aéroport, les déblais doivent être enlevés du sol pour des raisons évidentes de sécurité. Pour cela, on utilise des engins à pelle ou godet qui récupèrent les déblais pour les déverser dans la benne de camions. On se rend donc compte que cette phase de récupération des déblais nécessite une logistique importante, coûteuse et encombrante. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, le dispositif pour creuser des tranchées dans le sol, du type décrit précédemment, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend un équipement d'aspiration des déblais produits lors du creusage de la tranchée, ledit équipement comprenant - un carter lié audit bâti et enveloppant la partie externe de la roue, située hors de la tranchée, de façon à venir au contact de la surface du sol ; et - des moyens d'aspiration reliés audit carter et suscepti bles de créer une dépression dans l'espace interne compris entre ladite partie externe de la roue et ledit équipe ment, et d'aspirer les déblais sortant de la fouille. Ainsi, grâce à l'invention, les déblais produits par la fouille sont récupérés en sortie du front de taille par l'équipement d'aspiration, au fur et à mesure du creusage de la tranchée par ladite roue. De plus, le carter enveloppant fait office de protection pour les utilisateurs, vis-à-vis de la roue. De préférence, ledit carter enveloppant présente en plan une forme au moins sensiblement demi-circulaire et en section transversale une forme sensiblement en U, à l'intérieur de laquelle est située la partie externe de ladite roue. Avantageusement, ledit carter enveloppant se termine par une base élargie qui est apte à venir au contact du sol. Une surface de contact importante est créée entre le carter et le sol, garantissant une bonne étanchéité et un maintien efficace de la dépression dans l'espace interne entre le carter et la partie externe de la roue. Par exemple, lesdits moyens d'aspiration peuvent comprendre un appareil pour créer une dépression et une conduite souple communiquant d'un côté avec ledit appareil et, de l'autre côté, avec ledit espace interne. Dans ce cas, ledit carter est muni d'une prise d'aspiration, sur laquelle se raccorde ladite conduite et qui est sensiblement tangente à la périphérie de la roue, en sortie de fouille. Ainsi, les déblais sont aisément et naturellement aspirés puisqu'ils sont évacués tangentiellement à la roue, en sortie de tranchée. En outre, lesdits moyens d'aspiration sont de plus pourvus d'un réservoir de récupération desdits déblais, situé entre ledit appareil et ladite conduite souple. Selon une autre caractéristique, ledit carter enveloppant est réglable en hauteur, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. Par exemple, le réglage dudit carter est obtenu par au moins une glissière associant ledit carter au bâti, et un mécanisme moteur assurant le déplacement du carter par rapport au bâti. Par ailleurs, lesdits moyens d'aspiration comprennent une conduite souple auxiliaire disposée à l'arrière de ladite roue pour aspirer les déblais restants situés dans le fond de la tranchée et provenant en partie de la roue, du fait de sa rotation. La conduite auxiliaire est alors reliée à ladite prise d'aspiration prévue sur ledit carter. L'invention concerne également un ensemble mécanisé du type comportant un engin motorisé sur le châssis duquel est monté un dispositif de creusage de tranchée. Avantageusement, ledit dispositif est conforme à celui défini ci-dessus. Dans ce cas, le réservoir et l'appareil desdits moyens d'aspiration sont montés sur un véhicule attelé sensiblement en ligne audit engin motorisé, ladite conduite souple reliant ledit carter enveloppant du dispositif audit réservoir de récupération du véhicule. 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 est une vue en plan d'un ensemble mécanisé, comprenant un dispositif de creusage de tranchée à équipement d'aspiration selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe dudit dispositif, montrant l'action dudit équipement d'aspiration. La figure 3 est une coupe schématique selon la ligne III-III de la figure 2. On a représenté, sur la figure 1, un ensemble mécanisé 1 qui est muni d'un dispositif de creusage de tranchée 2 à équipement d'aspiration 3, conforme à l'invention. Dans cet exemple de réalisation, l'ensemble mécanisé 1 comprend un engin motorisé 4, dont le châssis 5 supporte, à l'arrière, le dispositif de creusage 2 par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison 6, et un véhicule 7 attelé à l'arrière de l'engin motorisé 4, via une barre de traction 8, et disposé sensiblement en ligne par rapport à ce dernier. De façon usuelle, le dispositif de creusage 2 comprend un bâti 9, une roue 10 à organes de coupe périphériques 11, supportée par le bâti, et des moyens d'entraînement en rotation 12 de la roue 10, tels que des motoréducteurs. En particulier, le bâti 9 présente une section transversale en U renversé, comportant une base 9A (formée à partir de profilés) prolongée perpendiculairement par deux flancs ou parois latéraux 9B qui sont espacés parallèlement l'un de l'autre et entre lesquels s'engage la roue 10, par l'intermédiaire d'un mécanisme tournant à roulements 14, comme le montrent les figures 1 et 3. La roue 10 est entraînée en rotation, autour de l'axe X-X du mécanisme 14, par les motoréducteurs 12 associés aux flancs latéraux 9B du bâti. Elle peut être du type disque de tronçonnage, dont les organes de coupe 11 sont montés sur des secteurs amovibles sur le voile de la roue. La roue pourrait être, bien entendu, d'un tout autre type, dès l'instant où elle peut réaliser des tranchées dans le sol. Aussi, une application spécifique de ce type de roue tranchante à disque 10 concerne, par exemple, la réalisation de tranchées T de faible profondeur et de largeur étroite, telles que celles exécutées sur les voies d'autoroutes ou sur les pistes d'aéroport. Le dispositif de liaison 6, reliant le châssis 5 de l'engin motorisé 4 au bâti 9 du dispositif de creusage 2, comprend une potence 6A qui peut coulisser verticalement (perpendicu- lairement au plan "horizontal" du châssis) à l'aide d'un vérin non illustré, d'une part, et, d'autre part, horizontalement, via une glissière 6B transversale à la direction longitudinale du châssis, par un vérin 6C, ce qui permet de positionner exactement la roue selon ces deux coordonnées perpendiculaires. Par ailleurs, le dispositif de liaison 6 comprend - une couronne d'orientation 6D, autour d'un axe parallèle au plan du châssis, qui est associée à la potence 6A et qui permet de corriger les écarts de devers entre l'engin et le dispositif de creusage ; et - un pivot axial 6A, autour d'un axe (vertical sur la figure 1) perpendiculaire au plan du châssis, reliant la couronne 6D à une plaque de support 6F et permettant de corriger les écarts d'alignement entre l'engin et le dispositif de creusage. Aussi, la base 9A du bâti 9 est articulée à la plaque 6F du dispositif de liaison 6, autour d'un axe 6G, parallèle à l'axe X-X, et des vérins 15 relient la base 9A à ladite plaque 6F pour assurer le relevage ou l'abaissement du dispositif de creusage 2 dans le plan de la roue. Ainsi, grâce à ce dispositif de liaison 6,le dispositif de creusage 2 est toujours orienté au mieux, quel que soit le profil du sol. L'équipement d'aspiration 3 du dispositif de creusage 2 comprend, selon l'invention, un carter 16, des moyens d'aspiration 17 et un réservoir de récupération 18 des déblais aspirés, produits lors du creusage de la tranchée par les organes de coupe de la roue 10. Plus particulièrement, le carter 16 est lié au bâti 9 et enveloppe la partie externe 10A de la roue 10, c'est-à-dire la partie située hors de la tranchée, par opposition à la partie interne 10B située dans la tranchée au même moment. Comme on le voit sur les figures 1 à 3, le carter 16 présente en plan une forme au moins sensiblement demi-circulaire dont la section transversale est en U renversé (figure 3), à l'intérieur de laquelle est située la partie externe 10A de la roue 10. Ce carter 16 se termine par une base élargie constituée par un rebord externe 16A qui est destiné à venir au contact de la surface du sol SF, de façon à définir un espace E relativement étanche entre le carter 16 et la partie externe 10A de la roue. Les moyens d'aspiration 17 comprennent un appareil 19 pour créer une dépression, auquel est associée une conduite souple 20 communiquant avec ledit carter 16 pour déboucher dans l'espace interne E. Dans cet exemple de réalisation, l'appareil 19, qui peut être une pompe à vide, est monté sur le châssis 21 du véhicule 7 et communique directement avec le réservoir de récupération 18 des déblais, avantageusement prévu sur ce véhicule. Ainsi, la conduite souple 20 est reliée, d'un côté, à un raccord 18A dudit réservoir et, de l'autre côté, à une prise d'aspiration 16B ménagée dans le carter, de façon sensiblement tangentielle à la périphérie de la roue 10 en sortie du front de taille FT de la fouille. Par ailleurs, les moyens d'aspiration 17 comprennent une conduite flexible auxiliaire 24, dont une extrémité 24A débouche à l'arrière de la roue, dans le fond de la tranchée T, et dont l'autre extrémité 24B communique avec la prise d'aspiration 16A ménagée dans le carter. De plus, le carter 16 est de préférence réglable en hauteur, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. Pour cela, on prévoit deux glissières 22 entre le carter 16 et le bâti 9, espacées parallèlement l'une de l'autre, et disposées verticalement sur la figure 1 (perpendiculairement au plan du bâti et à l'axe XX). Des organes moteurs, non représentés, assurent le fonctionnement des glissières 22 qui permettent au carter de découvrir une hauteur de la partie interne 10B de la roue, correspondant à la profondeur de tranchée à réaliser. De l'autre côté du bâti 9, opposé à celui associé au dispositif de liaison 6, est prévu un mécanisme 23 de réglage de la profondeur de tranchée. Ce mécanisme est constitué d'une coulisse 23A liée perpendiculairement à la base 9A du bâti, et se terminant par deux roues jumelées 23B enjambant la tranchée et reposant respectivement de part et d'autre de celle-ci. Un vérin 23C est interposé entre la coulisse 23A et les essieux des roues 23B. Ce vérin assure la mise en appui des roues sur la surface du sol SF et, donc, le support du dispositif de creusage 2 sur le sol. Le fonctionnement de l'ensemble mécanisé 1 se déroule de la façon suivante. Le sens de déplacement ou d'avance de l'engin motorisé 4 et le sens de rotation de la roue 10 sont indiqués par des flèches respectivement A et R. Après réglage de la profondeur de tranchée T à réaliser, le carter 16 est amené au contact de la surface du sol SF, par son rebord 16A, si bien que cela constitue un espace E relativement étanche entre le carter 16 et la partie externe 10A de la roue et assure, en même temps, une protection efficace des utilisateurs dudit ensemble 1 vis-à-vis de la roue 10. Par suite de l'avance de l'engin motorisé 4 et de la rotation de la roue 10, les organes de coupe 11 (pics) réalisent progressivement la tranchée T. Les déblais produits par la fouille, le long du front de taille FT, sont entraînés puis évacués en direction du carter, dont l'espace interne E est en dépression grâce à l'actionnement de l'appareil 19 et au contact étanche du carter avec le sol S. De la sorte, comme le montre la figure 2, les déblais D sortant du front de taille FT sont aspirés en direction de la conduite souple 20 et cette aspiration est alors optimisée par la disposition de la prise d'aspiration 16B du carter 16, laquelle est sensiblement tangente à la roue 10, en sortie du front de taille FT. En outre, la conduite souple auxiliaire 24, dont l'extrémité libre 24A se trouve proche du fond de la tranchée, derrière la roue, permet de parfaire l'aspiration, notamment à cause de la retombée d'une partie des matériaux vers l'arrière par suite de la rotation R de la roue. La totalité des déblais produits est ainsi aspirée par les conduites 20 et 24, puis récupérée dans le réservoir 18 du véhicule 7. On remarque par ailleurs que la récupération des déblais s'effectue en circuit "fermé" (carter étanche, conduites souples, réservoir) garantissant des interventions propres, ce qui est particulièrement appréciable lors du creusage de tranchée sur les voies d'autoroute ou analogue. De plus, comme l'ensemble mécanisé 1 est agencé en ligne, l'opération de creusage ne nécessite la fermeture que d'une seule voie. Lorsque le réservoir 18 du véhicule 7 est rempli, la conduite flexible 24 et la barre de traction 8 sont déconnectées, puis raccordées à un réservoir et au châssis d'un autre véhicule, en attente de chargement. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour creuser des tranchées dans le sol, du type comportant - un bâti (9) - une roue (10) à organes de coupe périphériques (11) pour creuser la tranchée, supportée par ledit bâti ; et - des moyens (12) d'entraînement en rotation de la roue, caractérisé en ce qu'il comprend un équipement d'aspiration (3) des déblais produits lors du creusage de la tranchée, ledit équipement comprenant - un carter (16) lié audit bâti et enveloppant la partie externe (10A) de la roue, située hors de la tranchée, de façon à venir au contact de la surface du sol ; et - des moyens d'aspiration (17) reliés audit carter et susceptibles de créer une dépression dans l'espace interne (E) compris entre ladite partie externe de la roue et ledit équipement, et d'aspirer les déblais sortant de la fouille. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit carter enveloppant (16) présente en plan une forme au moins sensiblement demi-circulaire et en section transversale une forme sensiblement en U, à l'intérieur de laquelle est située la partie externe de ladite roue (10). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit carter enveloppant (16) se termine par une base élargie (16A) qui est apte à venir au contact du sol. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration (17) comprennent un appareil (19) pour créer une dépression et une conduite souple (20) communiquant d'un côté avec ledit appareil et, de l'autre côté, avec ledit espace interne (E). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit carter (16) est muni d'une prise d'aspiration (16B), sur laquelle se raccorde ladite conduite (20) et qui est sensiblement tangente à la périphérie de la roue, en sortie de fouille. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration (17) sont de plus pourvus d'un réservoir de récupération (18) desdits déblais, situé entre ledit appareil et ladite conduite souple. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit carter enveloppant (16) est réglable en hauteur, en fonction de la profondeur de tranchée à réaliser. 8. Dispositif selon la revendication précédente 7, caractérisé en ce que le réglage dudit carter (16) est obtenu par au moins une glissière (22) associant ledit carter au bâti, et un mécanisme moteur assurant le déplacement du carter par rapport au bâti. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration (17) comprennent une conduite souple auxiliaire (24) disposée à l'arrière de ladite roue pour aspirer les déblais restants situés dans le fond de la tranchée. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite conduite auxiliaire (24) est reliée à ladite prise d'aspiration (16B) prévue sur ledit carter. 11. Ensemble mécanisé du type comportant un engin motorisé (4) sur le châssis (5) duquel est monté un dispositif de creusage de tranchée (2), caractérisé en ce que ledit dispositif (2) est conforme à celui défini par l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 10. 12. Ensemble mécanisé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le réservoir (18) et l'appareil (19) desdits moyens d'aspiration (17) sont montés sur un véhicule (7) attelé sensiblement en ligne audit engin motorisé, ladite conduite souple (20) reliant ledit carter (16) de la roue audit réservoir de récupération (18) du véhicule.