Brevet FR2972042A1 — publié le 20120831

La présente invention concerne le domaine général des travaux publics ; elle concerne plus particulièrement un équipement pour distribuer des matériaux supports dans le fond d'une tranchée ouverte, afin de constituer un lit de pose destiné à recevoir par exemple des canalisations ou des câbles. De manière classique, lorsque l'on souhaite les enterrer, les canalisations ou les câbles sont déposés dans une tranchée pré-ouverte (ou fouille), dont le fond est préalablement recouvert par une couche de matériaux supports formant un « lit de pose ». Ces matériaux supports consistent généralement en un matériau calibré et pré-compacté, souvent du sable ou des graviers. A ce jour, les matériaux constitutifs du lit de pose sont distribués au moyen d'un godet, ou encore de manière manuelle. Le réglage et le compactage de ce lit de pose sont généralement réalisés par un opérateur intervenant dans la tranchée. Pour protéger l'opérateur lors de cette intervention et en fonction des profondeurs de fouille en présence, il est généralement nécessaire de réaliser un blindage des parois latérales de la tranchée, souvent par l'intervention encore d'un opérateur. Cependant, les opérations correspondantes sur le lit de pose et pour le blindage des parois de la tranchée sont couteuses en main d'ceuvre, fastidieuses et sont sources de risques pour les opérateurs. De plus, il est alors nécessaire de prévoir des largeurs minimales de tranchées adaptées à ce genre d'interventions manuelles. La présente invention propose un nouvel équipement pour les travaux publics, permettant d'assurer ces opérations de distribution du lit de pose sans intervention humaine en fond de tranchée (et avantageusement sans blindage des parois de cette dernière). L'équipement de distribution selon l'invention comprend pour cela un caisson comportant - une ceinture de parois délimitée par une bordure supérieure et par une bordure inférieure, - un volume de stockage, destiné à contenir les matériaux supports, - une ouverture supérieure, pour le remplissage dudit volume de stockage avec lesdits matériaux supports, et - une ouverture inférieure, pour la distribution desdits matériaux supports sur le fond de tranchée depuis ledit volume de stockage. Ce caisson est en outre équipé, au niveau de sa bordure inférieure et en avant de ladite ouverture inférieure, d'un sabot comportant une face inférieure destinée à se déplacer sur le fond de tranchée lors de l'avancement dudit équipement le long de ladite tranchée, laquelle face inférieure du sabot s'étend dans un plan qui est sous-jacent par rapport à un plan passant par ladite ouverture inférieure du caisson de manière à définir l'épaisseur du lit de pose distribué par ledit équipement lors de son avancement. Un tel équipement, manoeuvré le long de la tranchée par un engin motorisé adapté (par exemple le godet d'une pelle mécanique), permet une diminution significative des risques d'accidents humains puisqu'il n'est plus nécessaire à des opérateurs de descendre en fond de tranchée. Le lit de pose obtenu s'avère en plus qualitativement meilleur, avec en particulier une régularité optimisée. La largeur de la tranchée peut en plus être réduite, avec pour conséquence une réduction significative de l'emprise des travaux, d'énergie, de matériaux transportés, d'excavation, d'extraction de matériaux de substitution, de réfection de voirie et de la pénibilité. Il est également obtenu une augmentation de la cadence de pose. D'autres caractéristiques avantageuses, pouvant être prises en combinaison ou indépendamment les unes des autres, sont mentionnées ci- dessous: - la ceinture de parois du caisson comporte une paroi avant et une paroi arrière, et le sabot s'étend sur toute la largeur de ladite paroi avant du caisson et comporte une partie arrière qui s'étend sur une partie de la distance définie entre ladite paroi avant et ladite paroi arrière dudit caisson ; - le sabot comporte une partie avant qui s'étend en porte-à-faux par rapport à une paroi avant de la ceinture de parois du caisson ; dans ce cas, la partie avant du sabot comporte avantageusement une structure d'accrochage, permettant sa traction par tout engin approprié pour son déplacement en fond de tranchée ; - le caisson est de forme générale parallélépipédique rectangle avec la ceinture de parois composée d'une paroi avant, d'une paroi arrière et de deux parois latérales, laquelle ceinture de parois définit le volume de stockage ; la bordure supérieure du caisson délimite l'ouverture supérieure, et la bordure inférieure du caisson délimite l'ouverture inférieure, le cas échéant en association avec la partie arrière du sabot ; - le sabot comporte une face supérieure s'étendant dans le plan de l'ouverture inférieure du caisson, et la distance K entre ladite face supérieure et la face inférieure dudit sabot définit, au moins approximativement, l'épaisseur du lit de pose distribué par l'équipement lors de son avancement ; - le sabot est solidarisé avec le caisson par le biais de moyens de fixation amovible ; - la ceinture de parois du caisson est constituée de deux parties, l'une supérieure et l'autre inférieure, emboîtées l'une dans l'autre avec un degré de liberté en translation, pour permettre un ajustement de sa hauteur, lesquelles parties supérieure et inférieure sont solidarisées ensemble par des moyens de verrouillage amovible ; - le caisson comporte, en arrière de l'ouverture inférieure et à l'opposé du sabot, une plaque arrière formant patin, destinée à venir en appui sur les matériaux supports s'écoulant au travers de l'ouverture inférieure du caisson, laquelle plaque arrière s'étend à partir de la bordure inférieure du caisson et dans le plan, ou approximativement dans le plan, de l'ouverture inférieure ; - l'ouverture supérieure du caisson est prolongée par une trémie pour faciliter le remplissage de son volume de stockage. L'invention sera encore illustrée, sans aucunement être limitée, par la description suivante en relation avec la figure unique annexée représentant un mode de réalisation particulier de l'équipement de distribution, selon une représentation schématique et en perspective. L'équipement de distribution 1 correspondant est destiné à être déposé dans le fond d'une tranchée ou d'une fouille, puis à être déplacé par un engin adapté le long de cette tranchée pour distribuer des matériaux supports de manière à constituer un lit de pose. Le lit de pose ainsi obtenu est adapté pour recevoir des canalisations ou des câbles, par exemple. Pour cela, l'équipement 1 se compose - d'un caisson 2 destiné à contenir et distribuer les matériaux supports, et - d'un sabot 3 notamment pour définir l'épaisseur du lit de pose distribué par ce caisson 2 lors du déplacement de l'équipement 1. Le caisson 2 comporte une ceinture de parois 5, ici de forme générale parallélépipédique rectangle, définissant un volume interne de stockage 6 (également de forme générale parallélépipédique rectangle) destiné à contenir les matériaux supports à distribuer. La ceinture de parois 5 se compose ici de quatre parois rectangulaires, à savoir une paroi avant 7, une paroi arrière 8 et de deux parois latérales 9. Les parois avant 7 et arrière 8 sont parallèles entre elles. La distance entre ces deux parois 7 et 8 définit la longueur L du caisson 2. Les parois latérales 9 sont également parallèles entre elles et elles s'étendent perpendiculairement aux parois avant 7 et arrière 8. La distance entre ces deux parois 9 définit la largeur M du caisson 2. Cette ceinture de parois 5 comporte une bordure supérieure 10 et une bordure inférieure 11. Ces deux bordures 10 et 11 ont chacune une forme quadrangulaire (ici rectangulaire) et s'étendent chacune dans un plan. Les plans définis respectivement par les bordures supérieure 10 et inférieure 11 s'étendent ici parallèlement, ou au moins approximativement parallèlement, l'un par rapport à l'autre. La distance entre ces deux bordures 10 et 11 définit la hauteur H du caisson 2. Cette hauteur H du caisson 2 est ici réglable, pour tenir compte notamment de la profondeur de la tranchée. A cet effet la ceinture de parois 5 est ici divisée en deux parties qui ont chacune la forme d'une ceinture de parois, l'une supérieure 5a et l'autre inférieure 5b, et qui sont emboîtées l'une dans l'autre avec un degré de liberté en translation pour former une ceinture télescopique en hauteur. Pour figer la hauteur H convenablement réglée, ces parties supérieure 5a et inférieure 5b sont solidarisées ensemble par de moyens de verrouillage amovible. Ces moyens de verrouillage se composent ici - d'un ensemble d'orifices 12, qui sont ménagés au travers de ces parties supérieure 5a et inférieure 5b et qui sont alignés dans un même plan vertical, et - d'organe(s) en forme de goupille 13, destinés à être rapportés au travers de deux orifices 12 en correspondance lorsque la hauteur H du caisson 2 est convenablement ajustée. Les mêmes moyens de verrouillage 12, 13 peuvent être prévus à différents endroits appropriés sur la périphérie du caisson 2. La ceinture de parois 5 comporte une ouverture supérieure 14 qui est ici définie par la bordure supérieure 10 du caisson 2, pour le remplissage du volume de stockage 6 avec les matériaux supports. De même, cette ceinture de parois 5 comporte une ouverture inférieure 15 délimitée par la bordure inférieure 11 et par le sabot 3, pour l'écoulement des matériaux supports sur le fond de tranchée depuis le volume de stockage 6. Ces ouvertures supérieure 14 et inférieure 15 s'étendent ainsi chacune dans un plan défini, respectivement, par les bordures supérieure 10 et inférieure 11 du caisson 2. Pour faciliter le remplissage du volume de stockage 6, la bordure supérieure 10 est prolongée vers le haut par une trémie 16. Cette trémie 16 facilite l'alimentation du caisson 2 en continu, par exemple manuellement, à la pelle mécanique ou avec un tapis roulant. La trémie 16 se compose d'une ceinture de parois, c'est-à-dire une paroi avant 16a, une paroi arrière 16b et deux parois latérales 16c. Les parois avant 16a et arrière 16b de la trémie 15 s'étendent ici, respectivement, dans le prolongement et dans le plan des parois avant 7 et arrière 8 de la ceinture de parois 5 du caisson 2. Les parois latérales 16c de cette trémie 16 s'étendent quant à elles respectivement dans le prolongement de l'une des parois latérales 9 de la ceinture de parois 5 du caisson 2, mais divergent l'une par rapport à l'autre du bas vers le haut. Du côté de son extrémité supérieure, le caisson 2 est équipé encore d'un ensemble d'organes d'accrochage 17, en forme ici d'anneaux de levage, pour autoriser la manutention de l'équipement de distribution 1. Le sabot 3 équipant le caisson 2 permet la distribution du lit de pose lors du déplacement de l'équipement de distribution 1. Ce sabot 3 est rapporté au niveau de la bordure inférieure 11 du caisson 2, en saillie vers le bas et à l'avant dudit caisson 2. Le sabot 3 est positionné au niveau et le long de la bordure inférieure 7a de la paroi avant 7 et s'étend sur toute la largeur M du caisson 2. Il est positionné de sorte à s'étendre de part et d'autre du plan défini par cette paroi avant 7 du caisson 2, avec - une partie arrière 3' qui s'étend sur une partie de la longueur L du caisson 2 (c'est-à-dire sur une partie de la distance définie entre la paroi avant 7 et la paroi arrière 8 du caisson 2) et - une partie avant 3" qui s'étend en porte-à-faux par rapport à cette paroi avant 7, perpendiculairement à celle-ci. Ce sabot 3 consiste plus précisément en une sorte de boîtier comportant une face inférieure 3a et une face supérieure 3b, reliées par un ensemble de parois latérales 3c. La face inférieure 3a constitue une sorte de patin, destinée à se déplacer par glissement sur le fond de tranchée lors du déplacement de l'équipement de distribution 1 le long de la tranchée dans laquelle il est rapporté. Cette face inférieure 3a du sabot 3 s'étend dans un plan qui est sous-jacent par rapport au plan passant par l'ouverture inférieure 15 du caisson 2 (ou autrement dit encore en dessous du plan passant par la bordure inférieure 11 du caisson 2). Du côté de la partie avant 3" du sabot 3, la face supérieure 3b constitue une surface sur laquelle est destinée à venir appuyer l'organe de manoeuvre (par exemple une pelle mécanique) équipant l'engin venant tracter l'équipement de distribution 1. Cette face supérieure 3b s'étend quant à elle dans le plan de l'ouverture inférieure 15 (ou autrement dit encore dans le plan passant par la bordure inférieure 11 du caisson 2). Les faces inférieure 3a et supérieure 3b du sabot 3 s'étendent ainsi à distance et parallèlement l'une par rapport à l'autre. La hauteur K de ce sabot 3, correspondant à la distance séparant ses faces inférieure 3a et supérieure 3b, définit alors l'épaisseur du lit de pose distribué par l'équipement 1 lors de son avancement. Les parois latérales 3c se composent d'une paroi avant 3cl, d'une paroi arrière 3c2 et de deux parois latérales 3c3. La paroi avant 3cl s'étend ici selon une pente ascendante de l'arrière vers l'avant, pour faciliter son cheminement sur le sol et pour éviter les bourrages intempestifs lors de la traction. Cette paroi avant 3cl du sabot 3 se prolonge vers le haut par une structure d'accrochage 3d, consistant en un volet ou une griffe, s'étendant en regard de la paroi avant 7 du caisson 2, pour permettre sa prise en charge et sa traction par l'organe de manoeuvre de l'engin. En l'occurrence, ce volet d'accrochage 3d s'étend au-dessus de la face supérieure 3b du sabot 3, avec une inclinaison de l'avant vers l'arrière dans un sens bas vers haut. La paroi arrière 3c2 du sabot 3 s'étend entre les parois latérales 9 du caisson 2. Elle se situe à distance des parois avant 7 et arrière 8 (parallèlement à ces dernières). Elle délimite l'ouverture inférieure 15 du caisson 2, en association avec la bordure inférieure 11 dudit caisson 2 (plus précisément avec la bordure inférieure 8a de la paroi arrière 8 et la portion libre de la bordure inférieure 9a des parois latérales 9). Les parois latérales 3c3 de ce sabot 3 s'étendent quant à elles chacune dans le plan de l'une des parois latérales 9 du caisson 2. Le sabot 3 est solidarisé avec le caisson 2 par le biais de moyens de fixation amovible (non représentés), par exemple par boulonnage. Cette caractéristique permet de remplacer simplement et rapidement le sabot 3, notamment en fonction de l'épaisseur recherchée du lit de pose à distribuer. En pratique, le sabot 3 rapporté sur le caisson 2 est choisi avec une hauteur K qui est fonction de l'épaisseur du lit de pose à distribuer. Pour optimiser le tassage du lit de pose, une plaque arrière 18 s'étend en porte-à-faux et à l'équerre à partir de la bordure inférieure 8a de la paroi arrière 8 du caisson 2. Cette plaque arrière 18 s'étend encore dans le plan, ou approximativement dans le plan, de l'ouverture inférieure 15 (ou encore dans le plan de la bordure inférieure 11 du caisson 2). Cette plaque arrière 18, formant patin, est destinée à venir en appui sur les matériaux supports délivrés au travers de l'ouverture inférieure 15 du caisson 2 pour régler et pour pré-compacter le lit de pose. Cette plaque arrière 18 se prolonge par une portion inclinée 19, s'étendant vers le haut de l'avant vers l'arrière, dont une fonction est de limiter le marquage du lit de pose lors de l'avancement de l'équipement 1 le long de la tranchée. Pour empêcher l'accumulation de matériaux au-dessus de la partie arrière 3' du sabot 3, le caisson 2 est encore équipé ici d'une plaque interne inclinée 20 s'étendant dans le volume de stockage 6 directement sus-jacent de ladite partie arrière 3'. Cette plaque interne 20 forme une sorte de rampe, inclinée selon une pente descendante de l'avant vers l'arrière du caisson 2. Elle s'étend ici entre la paroi arrière 3c2 du sabot 3 et la face interne de la paroi avant 7 du caisson 2. En pratique, hors tranchée, le caisson 2 est réglé en hauteur par coulissement de sa partie supérieure 5a, par rapport à la partie inférieure 5b. Cette hauteur H est adaptée à la profondeur de la tranchée à traiter, puis figée par les moyens de verrouillage 12, 13 prévus à cet effet. De plus, le sabot 3 dont la hauteur K est adaptée à l'épaisseur du lit de pose souhaitée est rapporté sur le caisson 2. D'autre part, la tranchée est creusée de sorte que sa largeur corresponde avantageusement au jeu près, ou au moins approximativement, à la largeur M du caisson 2. L'équipement de distribution 1 vide est ensuite déposé en fond de tranchée. Il est alors posé de guingois avec une légère inclinaison ascendante de l'arrière vers l'avant, c'est-à-dire avec la face inférieure 3a du sabot 3 et la plaque arrière 18 reposant sur le fond F de la tranchée (qui s'étend généralement dans un plan horizontal ou approximativement horizontal). La bordure inférieure 11 du caisson 2 s'étend ainsi de manière inclinée selon une pente ascendante de la paroi arrière 8 vers la paroi avant 7. Le volume de stockage 6 est alors convenablement rempli au travers de son ouverture supérieure 14, avec un matériau adéquat selon les requis techniques. L'engin mécanique qui réalise l'ouverture de la tranchée (par exemple une pelle mécanique) est piloté de sorte que son organe de manoeuvre, par exemple son godet, vienne appuyer fortement selon une force orientée vers le bas sur la face supérieure 3b de la partie avant 3" du sabot 3 (illustrée par la flèche 21), afin de remettre l'ensemble de niveau. Cette mise à niveau peut également être obtenue par le levage du caisson 2 à l'aide des anneaux 17. Dans cette configuration qui est illustré par la figure unique, la face inférieure 3a du sabot 3 vient alors appuyer entièrement sur le fond de tranchée F et la bordure inférieure 11 s'étend parallèlement à ce fond de tranchée. La bordure inférieure 11 du caisson 2, et l'ouverture inférieure 15 associée, s'étendent alors en porte-à-faux à l'arrière du sabot 3, selon une distance par rapport au fond de tranchée F qui correspond à la hauteur K du sabot 3 rapporté. Une fois l'équipement de distribution 1 mis à niveau, une partie des matériaux supports s'écoule au travers de la partie arrière de l'ouverture inférieure 15 précitée, ce qui initie la distribution du lit de pose en particulier sous la plaque arrière 18 et ce qui permet à l'équipement 1 de ce maintenir seul à niveau. L'engin tracte l'équipement de distribution 1 le long de la tranchée dans une direction arrière vers avant illustrée par la flèche 22, cela par une traction sur la paroi d'accrochage 3d du sabot 3. La pression vers le bas sur le sabot est alors inutile. Lors de ce déplacement, les matériaux supports 3 s'écoulent au travers de l'ouverture inférieure 15, et sont distribués à l'arrière de l'équipement 1 dans l'espace séparant le fond de tranchée F et la plaque arrière 18. Cette dernière vient alors appuyer sur les matériaux déposés en les compactant et en les égalisant uniformément. En bout de tranchée, l'engin d'excavation poursuit alors son travail sur quelques mètres, et vient à nouveau tracter sur cette distance l'équipement de distribution 1, pour appliquer le lit de pose de manière uniforme et conformément aux prescriptions techniques. Lorsque la tranchée est terminée, l'équipement de distribution 1 peut être extrait de cette dernière. Il L'équipement de distribution selon l'invention constitue ainsi un dispositif particulièrement intéressant pour distribuer de manière efficace un lit de pose, sans nécessiter la descente d'un opérateur dans la tranchée. Un tel équipement selon l'invention permet notamment : - une diminution des risques d'accidents humains du fait de la non intervention en fond de tranchée ; - de se dispenser des moyens de blindage de la tranchée ; - une diminution de la largeur de la tranchée ; - une réduction de l'emprise des travaux ; - des économies d'énergie, réduction de l'empreinte carbone des travaux ; - une diminution des travaux d'excavation, avec moins de matériaux à extraire et moins de matériaux de remblai à rapporter ; - une diminution des réfections de voirie (économie sur les produits bitumineux) ; - une augmentation des cadences de pose ; - une réduction des temps d'emprise sur la voie publique ; et - une réduction significative de la pénibilité des travaux. REVENDICATIONS- 1.- Equipement pour distribuer des matériaux supports dans le fond (F) d'une tranchée de manière à constituer un lit de pose adapté pour recevoir par exemple des canalisations ou des câbles, lequel équipement de distribution (1) est caractérisé en ce qu'il comprend un caisson (2) comportant - une ceinture de parois (5) délimitée par une bordure supérieure (10) et par une bordure inférieure (11), - un volume de stockage (6), destiné à contenir lesdits matériaux supports, - une ouverture supérieure (14), pour le remplissage dudit volume de stockage (6) avec lesdits matériaux supports, et - une ouverture inférieure (15), pour la distribution desdits matériaux supports sur ledit fond de tranchée (F) depuis ledit volume de stockage (6), lequel caisson (2) est équipé, au niveau de sa bordure inférieure (11) et en avant de ladite ouverture inférieure (15), d'un sabot (3) comportant une face inférieure (3a) destinée à se déplacer sur le fond de tranchée (F) lors de l'avancement dudit équipement (1) le long de ladite tranchée, laquelle face inférieure (3a) du sabot (3) s'étend dans un plan qui est sous-jacent par rapport à un plan passant par ladite ouverture inférieure (15) du caisson (2), de manière à définir l'épaisseur du lit de pose distribué par ledit équipement (1) lors de son avancement. 2.- Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ceinture de parois (5) du caisson (2) comporte une paroi avant (7) et une paroi arrière (8), et en ce que le sabot (3) s'étend sur toute la largeur (M) de ladite paroi avant (7) du caisson (2) et comporte une partie arrière (3') qui s'étend sur une partie de la distance (L) définie entre ladite paroi avant (7) et ladite paroi arrière (8) dudit caisson (2). 3.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le sabot (3) comporte une partie avant (3") qui s'étend en porte-à-faux par rapport à une paroi avant (7) de la ceinture de parois (5) du caisson (2). 4.- Equipement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie avant (3") du sabot (3) comporte une structure d'accrochage (3d),permettant sa traction par tout engin approprié pour son déplacement en fond de tranchée (F). 5.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le caisson (2) est de forme générale parallélépipédique rectangle avec la ceinture de parois (5) composée d'une paroi avant (7), d'une paroi arrière (8) et de deux parois latérales (9), laquelle ceinture de parois (5) définit le volume de stockage (6), en ce que la bordure supérieure (10) délimite l'ouverture supérieure (14) et en ce que la bordure inférieure (11) délimite l'ouverture inférieure (15), le cas échéant en association avec la partie arrière (3') du sabot (3). 6.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le sabot (3) comporte une face supérieure (3b) s'étendant dans le plan de l'ouverture inférieure (15) du caisson (2), et en ce que la distance K entre ladite face supérieure (3b) et la face inférieure (3a) dudit sabot (3) définit, au moins approximativement, l'épaisseur du lit de pose distribué par l'équipement (1) lors de son avancement. 7.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le sabot (3) est solidarisé avec le caisson (2) par le biais de moyens de fixation amovible. 8.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la ceinture de parois (5) du caisson (2) est constituée de deux parties, l'une supérieure (5a) et l'autre inférieure (5b), emboîtées l'une dans l'autre avec un degré de liberté en translation, pour permettre un ajustement de sa hauteur (H), lesquelles parties supérieure (5a) et inférieure (5b) sont solidarisées ensemble par des moyens de verrouillage amovible (12, 13). 9.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le caisson (2) comporte, en arrière de l'ouverture inférieure (15) et à l'opposé du sabot (3), une plaque arrière (18) formant patin destinée à venir en appui sur les matériaux supports s'écoulant au travers de ladite ouverture inférieure (15) du caisson (2), laquelle plaquearrière (18) s'étend à partir de la bordure inférieure (11) du caisson (2) et dans le plan, ou approximativement dans le plan, de l'ouverture inférieure (15). 10.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'ouverture supérieure (14) du caisson (2) est prolongée par une trémie (16) pour faciliter le remplissage de son volume de stockage.