Brevet FR2788795A1 — publié le 20000728

L'invention est relative à une installation pour le traitement de recyclage de déblais. Les activités de travaux publics nécessitent une importante utilisation de matériaux de remblaiement, par exemple, pour la réalisation de plates-formes, de sous-couches de chaussées ou pour le remblaiement de tranchées diverses. Parallèlement, lors de la réalisation de tranchées, les matériaux extraits sont mis en décharge et remplacés par des matériaux naturels. Pour éviter ce gaspillage, il est déjà connu de réutiliser les matériaux extraits, après leur avoir fait subir un traitement approprié consistant, essentiellement, à calibrer ces matériaux et à leur adjoindre un liant approprié, tel que liant hydraulique ou chaux, afin d'améliorer leurs caractéristiques géotechniques. Actuellement, ce traitement est effectué au moyen d'installations comprenant une machine de criblage et de broyage équipée d'un convoyeur à bande d'évacuation, d'un silo contenant un liant adapté au matériau à traiter, et d'un malaxeur mélangeant le liant avec les matériaux calibrés provenant de la machine de criblage et divers moyens de manutention des matériaux et liant entre les différents postes de l'installation. De telles installations sont installées à poste fixe et nécessitent une surface d'implantation très importante. Compte tenu des investissements en équipement et surface nécessaires, et de la nécessité de transporter les matériaux depuis leur lieu de production, sous forme de déblais jusqu'à un chantier, ou, après recyclage, c'est-à-dire de procéder à des opérations augmentant le prix de revient du traitement, leur aire d'utilisation est limitée, ce qui réduit leur rentabilité. S'il est envisageable de réaliser une installation mobile, l'encombrement des divers moyens de cette installation nécessite d'avoir recours à des moyens de transport importants, de l'ordre de 3 ou 4 semi- remorques, ce qui affecte défavorablement le coût des matériaux recyclés et limite considérablement le recours à de telles installations mobiles. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant une installation plus compacte, plus facilement transportable, et conduisant à une consommation d'énergie moindre. A cet effet, I'installation selon l'invention comprend - en sortie de la machine de criblage, des matériaux en déblais, un registre réglable de régulation de la hauteur de la couche de matériaux transportés par le convoyeur sortant de cette machine, - au-dessus du convoyeur et en aval du registre, un dispositif de répartition du liant sur la largeur de la couche de matériaux en déplacement par le convoyeur, ce dispositif étant alimenté par le silo, - et en aval de ce dispositif, un châssis portant des moyens disposés en quinconce, transversalement et longitudinalement, pénétrant dans la l0 couche de matériaux et de liants en déplacement et assurant, au passage, le retournement et le brassage de ces composants. Les différents moyens qui viennent d'être décrits sont portés par le châssis du convoyeur et utilisent le mouvement de déplacement de ce convoyeur pour assurer le malaxage du liant avec le matériau recyclé. Il en résulte que l'ensemble du dispositif peut être transporté avec la machine de criblage et de broyage à laquelle il est lié par le transporteur en réduisant ainsi considérablement l'encombrement du matériel pouvant être déplacé. Par ailleurs, lorsqu'elle est mise en place, I'installation occupe une surface au sol réduite et supprime toute manipulation entre les différents postes, respectivement, de criblage et de distribution du liant et de malaxage des composants du mélange. Dans une forme d'exécution de l'invention, le dispositif de répartition comprend un répartiteur en forme de demi-cône appuyé sur une paroi transversale, ce demi-cône ayant un diamètre sensiblement égal à la largeur de la couche de matériaux déplacée par le convoyeur, une convexité tournée vers l'aval ou vers l'amont du convoyeur et un axe de révolution disposé sensiblement dans le plan médian longitudinal et vertical du convoyeur, de manière que sa pointe soit au-dessous d'un orifice de distribution alimenté par le silo. Ce dispositif simple assure une répartition régulière, en même temps que la distribution par gravité. Dans une autre forme d'exécution, le dispositif de répartition comprend une vis sans fin disposée transversalement au-dessus du convoyeur dans une enveloppe fermée munie d'une fente longitudinale inférieure de distribution et d'un orifice supérieur de distribution alimenté par le silo. Dans une forme d'exécution, les moyens de retournement et de brassage du matériau recyclé et du liant sont constitués par des rasettes, en forme de socs double et symétriques avec déversoirs latéraux, chaque rasette étant supportée par un châssis disposé au-dessus du convoyeur et de manière qu'elle vienne à proximité, mais sans contact avec la bande de ce convoyeur, dans l'épaisseur du lit de matériau et de liant, et chaque rasette est associée à au moins une autre rasette avec laquelle elle forme une rangée transversale, I'intervalle entre les rasettes d'une même rangée étant différent entre les différentes rangées. Le décalage transversal des rasettes entre les différentes rangées permet de retourner plusieurs fois le mélange matériau-liant au fur et à mesure de son déplacement par le convoyeur et dans les différentes zones de celui-ci pour former, en sortie du convoyeur, un mélange homogène pouvant être recyclé. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple, une forme d'exécution de cette installation. Figure 1 est une vue de côté en coupe longitudinale de l'installation, Figures 2 et 3 sont des vues en coupe, à échelle agrandie, suivant respectivement i-Il et 111-111 de figure 1, Figures 4 et 5 sont des vues de côté en coupe transversale montrant, à échelle agrandie, deux formes d'exécution des moyens de répartition du liant sur la bande du convoyeur, Figure 6 est une vue partielle, de côté, en coupe longitudinale montrant, à échelle agrandie, une forme d'exécution des moyens de malaxage, Figure 7 est une vue partielle, en plan par- dessus, montrant à échelle agrandie une autre forme d'exécution des moyens de malaxage. Comme dans les installations actuelles, I'installation selon l'invention comprend une machine de criblage A, un silo B, contenant un liant et relié à un dispositif de répartition C et un dispositif de malaxage D, et plus exactement de mélange du liant avec le matériau du déblai. La machine de criblage A est de type conventionnel et est composée d'un bâti 2, sur la partie supérieure duquel est disposée une grille 3 de scalpage et, au-dessous de cette grille, une grille de criblage 4. Elle comprend également un convoyeur longitudinal 5 à bande transporteuse 6 se déplaçant dans le sens de la flèche 7. L'ensemble du bâti 2 est disposé sur la remorque 8 d'un véhicule routier, de façon à être aisément transportable. Selon l'invention, le bâti 2 de la machine A est munie d'un registre réglable 10 qui est constitué par une tôle s'étendant transversalement au-dessus de la bande 6 du convoyeur. L'intervalle E entre la bande 6 du convoyeur et le bord inférieur du registre 10 est réglable pour adapter l'épaisseur de la couche 11 de matériaux sortant de la machine A. Dans la forme d'exécution représentée, la plaque 10 est munie de deux lumières longitudinales verticales 12, traversées par des vis de fixation 13 vissées dans le bâti 2. On conçoit ainsi qu'en desserrant les vis 13, il soit possible d'ajuster aisément la valeur de l'épaisseur E. 1 5 Dans la forme d'exécution représentée aux figures 3 et 4, le dispositif de répartition du liant C comprend, dans un caisson 14 disposé au-dessus du convoyeur 5 en aval du registre 10, un répartiteur 15 en forme de demi-cône appuyé sur une paroi transversale 1 4a et dont la convexité est tournée vers l'aval. Le diamètre de la base du cône est sensiblement égal à la largeur de la couche de matériaux circulant sur la bande 6 du convoyeur. Ce répartiteur conique est disposé de manière que son axe de révolution x'- x (figure 3) soit sensiblement dans le plan médian longitudinal et vertical du convoyeur, avec sa pointe 1 5a disposée au- dessous d'un orifice 16 alimenté en liant par le silo B. Aux figures 3 et 4, I'orifice 16 est constitué par l'orifice de sortie de la trémie 17 de ce silo. Dans une variante de réalisation, le demi-cône a sa convexité tournée vers l'amont. Dans la variante représentée à la figure 5, le dispositif de répartition comprend une vis sans fin 18 sensiblement horizontale et disposée dans une enveloppe tubulaire fermée 19 s'étendant transversalement au-dessus de la bande transporteuse 6. Cette enveloppe est munie, en partie inférieure, d'une fente longitudinale 20, transversale à la bande 6 et, en partie supérieure, d'un orifice supérieur d'alimentation 22 alimenté par le silo et, en l'occurrence, par la trémie 17 de celui-ci. Le dispositif de malaxage D assurant le retournement et le brasage des matériaux est constitué, dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 6, par des rasettes 23 disposées en rangées d'au moins de deux, et portées par des potences 24 faisant partie d'un châssis 25 disposé au-dessus du convoyeur 5 en aval du dispositif de répartition C. Chaque rasette est en forme de soc double et symétrique 23a avec déversoirs latéraux 23b opposés et l'intervalle entre les rasettes d'une même rangée est distinct de l'intervalle entre les rasettes des autres rangées, comme montré pour les disques 30 à la figure 7, de manière à travailler les différentes zones longitudinales du matériau amenées à leur rencontre par la bande transporteuse 6. Chaque rasette vient à proximité, mais sans contact, avec la bande 6, de manière à pénétrer dans le lit de matériaux et de liant. Dans cette installation, les matériaux de déblais sont déversés par le godet d'un engin chargeur au-dessus de la grille de scalpage 3 qui assure un pré calibrage en ne laissant passer que les matériaux ayant une dimension inférieure à l'intervalle entre ses barreaux et par exemple des matériaux ayant une largeur au plus égale à 150 mm. Les matériaux de plus grande dimension sont déversés hors de la machine grâce à l'inclinaison transversale qui, de façon connue, est donnée à cette grille de scalpage. La grille de calibrage 4 est composée de barreaux croisés, est associée à un vibreur réglable, et ne laisse passer que des matériaux ayant des dimensions plus faibles, par exemple de l'ordre de 40 mm. Les matériaux les plus gros sont poussés latéralement hors de la machine. Les matériaux qui traversent les grilles 4, tombent sur la bande transporteuse 6 qui les déplace dans le sens de la flèche 7. Lors de ce déplacement, le registre 10 limite l'épaisseur de la couche 11, ainsi obtenue, à une valeur optimale, déterminée en fonction de la vitesse de déplacement de la bande 6. Lorsque les matériaux passent sous le dispositif C de répartition du liant, ils recçoivent, sur toute la largeur de la couche, une quantité de liant qui est déterminée en fonction de l'épaisseur de cette couche et de la vitesse o d'avancement de la bande 6. Les deux couches superposées, respectivement de matériaux de déblais calibrés et de liant, rencontrent ensuite les rasettes 23 qui les retournent en assurant leur mélange. Cette opération se répète sur différentes zones longitudinales de la couche et permet d'obtenir, en sortie du convoyeur 5, un mélange homogène de matériau-liant pouvant être utilisé. Il est à noter que le registre 10, le dispositif de répartition C, de même que les moyens de retournement D peuvent être fournis en kit, c'està-dire sous forme d'un sous ensemble pouvant être rapporté sur une machine de criblage existante en réduisant ainsi considérablement les investissements. Par ailleurs, cet ensemble peut très aisément être transporté avec la remorque 8 portant la machine de criblage A, de sorte que, pour déplacer l'ensemble de l'installation, il suffit de prévoir une deuxième remorque pour porter le silo B, ce qui réduit considérablement les frais de transport. Lorsque l'installation est en place, grâce à la compacité du poste de traitement, elle occupe une surface au sol réduite et peut donc très facilement être amenée à proximité d'un chantier, ce qui réduit les coûts de transport et augmente la rentabilité de l'installation. Enfin, lorsque le dispositif de répartition du liant est statique et est constitué par le répartiteur conique 15, représenté à la figure 4, le recyclage du déblai n'exige aucune autre énergie que celle nécessaire au fonctionnement de la machine de criblage A et du convoyeur 5, et en conséquence, réduit considérablement le coût du recyclage. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 7, les rasettes 23 sont remplacées par des disques 30 montés libres en rotation dans des paliers 32 autour d'un axe horizontal incliné de sensiblement 45 par rapport à l'axe longitudinal du convoyeur 5. Chaque palier 32 est porté par une potence 33, elle-même supportée, avec la potence 33 d'au moins un autre palier, par une traverse 34 faisant partie d'un châssis 35 disposé au- dessus du convoyeur 5. Les disques 30, qui peuvent être plans, concaves ou convexes, ont des espacements différents dans chaque rangée, de manière à assurer le brassage de diverses zones longitudinales de la couche de matériaux 1 1 les rencontrant. Ainsi, lors du déplacement de la couche de matériaux et de liant, celle-ci est retournée et mélangée plusieurs fois, afin que, à la sortie du convoyeur, le mélange obtenu soit homogène et puisse être immédiatement utilisé. Enfin, comme le montre la figure 1, un capot 36 s'étend longitudinalement et transversalement au-dessus du convoyeur 5 depuis sa sortie de la machine de criblage A jusqu'à son extrémité libre pour limiter l'émission de poussières, en particulier lorsque le liant est de la chaux. Le réglage de la proportion de liant ou de chaux est réalisé soit par réglage de la vitesse de la bande 6, soit par réglage de la vitesse de la vis 18, soit par réglage du registre 10. La commande de l'adjonction de liant peut être soit volumétrique, soit pondérale. -- T'r' REVENDICATIONS 1. Installation pour le traitement de recyclage de déblais comprenant une machine de criblage (A) équipée d'un convoyeur (5) à bande (6) d'évacuation, d'un silo (B) contenant un liant adapté au matériau à traiter, et d'un malaxeur mélangeant le liant avec les matériaux calibrés provenant de la machine de criblage, caractérisée en ce qu'elle comprend: - en sortie de la machine (A) de criblage des matériaux en déblais, un registre réglable (10) de régulation de la hauteur de la couche ( 1) de matériaux transportés par le convoyeur (5) sortant de cette machine, au-dessus du convoyeur (5) et en aval du registre (10), un dispositif (C) de répartition du liant sur la largeur de la couche (1 1) de matériaux en déplacement par le convoyeur (5), ce dispositif étant alimenté par le silo (B), - et en aval de ce dispositif, un châssis (25, 35) portant des moyens (23, 30) disposés en quinconce, transversalement et longitudinalement, pénétrant dans la couche (11) de matériaux et de liant en déplacement et assurant, au passage, le retournement et le brassage de ces composants. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de répartition (C) comprend un répartiteur (15) en forme de demi- cône appuyé sur une paroi transversale 14a, ce demi-cône ayant un diamètre sensiblement égal à la couche de matériaux déplacés par le convoyeur, une convexité tournée vers l'aval ou vers l'amont du convoyeur (5) et un axe de révolution (x'-x) disposé sensiblement dans le plan médian longitudinal et vertical du convoyeur (5), de manière que sa pointe (15a) soit au-dessous d'un orifice (16) de distribution alimenté par le silo (B). 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de répartition (C) comprend une vis sans fin (18), disposée transversalement et sensiblement horizontalement au-dessus du convoyeur (5) dans une enveloppe fermée (19) munie d'une fente longitudinale inférieure (20) de distribution et d'un orifice supérieur (22) alimenté par le silo (B). 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de retournement et de brassage sont constitués par des rasettes (23) en forme de socs, double et symétriques avec déversoirs latéraux, chaque rasette (23) étant supportée par un châssis (25) disposé au- dessus du convoyeur (5) et de manière qu'elle vienne à proximité, mais li-H sans contact avec la bande (6) de ce convoyeur, dans l'épaisseur du lit (11) de matériau et de liant, et chaque rasette est associée à au moins une autre rasette (23) dans une rangée transversale, I'intervalle entre les rasettes (23) d'une même rangée étant différent entre les différentes rangées. 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de retournement et de brassage sont constitués par des disques (30) portés par un châssis (35) disposé au-dessus du convoyeur (5), de manière que chacun d'eux vienne à proximité mais sans contact avec la bande (6) du convoyeur (5), dans l'épaisseur du lit de matériau et de liant, chaque disque (30) étant, d'une part, monté libre en rotation dans un palier fixe (32), autour d'un axe horizontal incliné de sensiblement 45 par rapport à l'axe longitudinal du convoyeur, et, d'autre part, associé à au moins un autre disque dans une même rangée transversale, l'intervalle entre les disques d'une même rangée étant différent entre les diverses rangées. 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de répartition (C) et les moyens de brasage et de retournement (23, 30) sont disposés sous au moins un capot (36) s'étendant transversalement et longitudinalement au-dessus du convoyeur (5). 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le registre réglable (10), le dispositif de répartition du liant (C) et le châssis (25, 35) portant les moyens de retournement et de brassage (23, 30) forment un sous-ensemble montable sur une machine de criblage équipée d'un convoyeur (5) à bande (6).