Dispositif de transfert de matières, engin comportant un tel dispositif, et procédé de curage d'égouts

Abstract

 L'invention est relative à un dispositif de curage d'ouvrages, notamment d'égouts. Il comporte un engin automoteur pourvu de moyens de broyage/concassage comprenant un carter sensiblement cylindrique (2), un moyeu (8) entraîné en rotation autour d'un axe (6) dans le carter, et des marteaux (4) montés à la périphérie du moyeu (8) de façon à pivoter chacun librement autour d'un axe (7) sensiblement parallèle à l'axe (6) du moyeu, les marteaux étant ainsi aptes à se rapprocher ou s'écarter au passage des matières aspirées à travers le carter, et de moyens pour prélever les matières à évacuer dudit ouvrage qui comprennent un tronçon de conduit (3) en communication avec l'entrée du carter, de telle sorte que les matières de l'ouvrage sont entraînées par aspiration dans le tronçon de conduit (3), dans les moyens de broyage/concassage et dans le conduit de sortie.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un dispositif de curage d'ouvrages, notamment d'égouts.

[0002] Il existe divers procédés de curage d'ouvrages.

[0003] Dans un procédé traditionnel, un groupe d'aspiration placé à la surface est relié par un tuyau de grand diamètre aux dépôts à évacuer. Le chargement du tuyau est effectué par des opérateurs à l'aide de moyens manuels tels que des pelles. Les objets encombrants dont les dimensions sont trop grandes pour pénétrer dans le tuyau ou qui risquent de boucher ledit tuyau, au cas où ils réussiraient à y pénétrer, sont enlevés manuellement par les opérateurs se trouvant dans l'ouvrage. Ces objets sont ensuite remontés manuellement à la surface par une bouche d'égout. Malgré ces précautions, les tuyaux d'aspiration sont fréquemment bouchés. Pour les déboucher, il est impératif de démonter divers tronçons du tuyau, ce qui est une opération longue et pénible.

[0004] Le procédé "FAYOLLE" a proposé l'extraction des sables par des godets, leur assèchement par une vis hélicoïdale suivi de leur ensachage. L'évacuation des sacs de sable est effectuée par un convoyeur aérien jusqu'à la bouche d'égout. Les sachets sont remontés à la surface puis évacués par camions. Ce procédé est particulièrement coûteux.

[0005] Le procédé "SIELWOLF" utilisé en Allemagne consiste à émulsionner les dépôts à évacuer par injection d'eau à une pression élevée de l'ordre de 10 bars. L'émulsion est broyée par un broyeur classique avec rejet d'objets trop durs, dans l'ouvrage. Une table d'égouttage à tamis vibrant assure la séparation d'objets non concassés de diamètre supérieur à 6 mm. Les dépôts sont ensuite essorés puis évacués. Le procédé "SIELWOLF" est ainsi d'une mise en oeuvre complexe, et de plus, de par la présence du tamis de séparation, introduit des nuisances olfactives particulièrement pénibles pour les riverains.

[0006] GB-A-2147970 décrit un dispositif de curage d'ouvrages, notamment d'égouts, comportant

- un engin déplaçable dans l'ouvrage et comprenant des moyens pour prélever des matières à évacuer dudit ouvrage et des moyens de broyage/concassage desdites matières prélevées et

- des moyens d'aspiration et de collecte des matières, raccordés par un conduit à la sortie desdits moyens de broyage/concassage dudit engin.

[0007] Dans ce dispositif, les matières sont introduites dans des moyens de broyage/concassage de l'engin lors de l'avance de l'engin tiré dans l'ouvrage et les débris ayant traversé lesdits moyens de broyage/concassage sont remontés à la surface par aspiration.

[0008] Un tel dispositif ne permet de remonter que les matières raclées lors de l'avance de l'engin par la goulotte disposée à l'avant de celui-ci, et ne permet pas d'assurer un curage complet d'un ouvrage, tel qu'un égout, notamment un curage complet, des chambres à sable disposées à intervalles dans l'ouvrage.

[0009] La présente invention se propose de fournir un dispositif perfectionné permettant un curage complet de l'ouvrage en amenant par aspiration toutes les matières se trouvant dans l'ouvrage à traverser les moyens de broyage/concassage, ceux-ci étant conçus pour broyer des objets de grand diamètre et de dureté limitée, et le transfert d'objets de petit diamètre et de grande dureté.

[0010] Le dispositif selon la présente invention se caractérise par le fait que ledit engin est automoteur, de préférence à chenilles, que lesdits moyens de broyage/concassage comprennent un carter sensiblement cylindrique pourvu d'une entrée et d'une sortie, un moyeu entraîné en rotation autour d'un axe dans ledit carter, et des marteaux montés à la périphérie dudit moyeu de façon à pivoter chacun librement autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe du moyeu, lesdits marteaux étant ainsi aptes à se rapprocher ou s'écarter au passage des matières aspirées à travers le carter, et que lesdits moyens pour prélever les matières à évacuer dudit ouvrage comprennent un tronçon de conduit en communication avec l'entrée dudit carter, de telle sorte que les matières de l'ouvrage sont entraînées par aspiration dans ledit tronçon de conduit, dans les moyens de broyage/concassage et dans le conduit de sortie.

[0011] L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective écorchée d'un exemple de réalisation des moyens de broyage/concassage du dispositif selon la présente invention;

- les figures 2a et 2b sont des schémas explicatifs du fonctionnement du dispositif de la figure 1;

- la figure 3 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation de l'engin du dispositif de curage d'ouvrages selon la présente invention;

- la figure 4 est une vue en perspective illustrant le dispositif de curage d'ouvrages selon la présente invention.

[0012] Sur les figures 1 à 4 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.

[0013] Sur la figure 1, on peut voir un exemple de structure de broyage/concassage 1, comportant un carter 2 sensiblement cylindrique à l'intérieur duquel est placé un équipage mobile composé d'une pluralité de marteaux 4, fixés à la périphérie d'un moyeu 8. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'équipage mobile comporte six marteaux 4 régulièrement répartis sur la périphérie du moyeu 8. Avantageusement les marteaux 4 du dispositif 1 selon la présente invention, ont une forme en ailette de turbine favorisant la circulation de l'air selon les flèches 9. Avantageusement, les marteaux 4 comportent des couteaux dilacérateurs 40 pour déchirer, notamment des feuilles en matière plastique. Le moyeu 8 est entraîné en rotation autour d'un axe 6, avantageusement dans le sens de la flèche 29, par des moyens moteurs non représentés. Les marteaux 4 sont montés pivotants sur le moyeu 8 autour d'axes 7 sensiblement parallèles à l'axe 6. Un tronçon de conduit d'entrée 3 est raccordé à l'entrée du carter avantageusement située sensiblement au niveau du moyeu 8, au centre du carter 2, la sortie 5 du carter placée radialement étant reliée à un conduit de sortie 15.

[0014] En fonctionnement, le moyeu 8 est mis en rotation autour de l'axe 6. Un flux d'air d'aspiration engendré par un groupe de pompage extérieur (figure 4) traverse le tronçon de conduit d'entrée 3, le carter 2, et le conduit de sortie 15 et entraîne ainsi les matières de l'ouvrage à curer à pénétrer dans le tronçon de conduit d'entrée 3 et le carter 2. La rotation du moyeu 8 et des marteaux 4 associés, provoque le déplacement des matières vers la périphérie du carter 2. Les matières fragmentées sont entraînées sans modification notable vers la sortie 5 du carter. Des pièces massives de dimensions importantes sont broyées, cassées ou dilacérées selon leur nature. Dans la mesure où la pièce a une résistance trop importante pour être broyée, cassée ou dilacérée, elle est directement transmise à la sortie 5. Les propriétés des moyens de broyage/concassage selon la présente invention sont notamment dues à la liberté de mouvement des marteaux 4 par rapport au moyeu 8. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 2, la distance d entre les extrémités des marteaux 4 est variable. Les marteaux 4 peuvent s'écarter pour laisser passer une pièce de taille importante. Selon sa résistance, cette pièce sera broyée entre deux marteaux 4 ou entre un marteau 4 et le carter 2, ou sera transférée à la sortie 5. Par exemple, si le dispositif aspire un outil tel qu'un marteau, ce marteau s'il n'est pas fragmenté risque de boucher le conduit d'évacuation 15 connecté à la sortie 5. Le manche en bois du marteau est broyé. Ainsi le conduit de sortie ne risque pas d'être bouché. Par contre, la masse métallique du marteau présente une résistance trop grande pour pouvoir être broyée ou cassée et sera transférée par la sortie 5 au conduit d'évacuation.

[0015] Une boîte de conserve ou un bidon d'huile est broyé et/ou dilacéré avant de ressortir par la sortie 5.

[0016] Une brique est broyée, tout au moins sur sa périphérie, ou cassée, et ses dimensions seront rendues compatibles avec le diamètre interne du conduit d'évacuation.

[0017] Avantageusement, l'aire de la section du tronçon de conduit d'entrée 3 est supérieure à l'aire de la section de la sortie 5 du carter et du conduit d'évacuation 15.

[0018] Sur la figure 3, on peut voir un engin 10 de curage d'égouts ou d'ouvrages similaires, du dispositif selon la présente invention. L'engin 10 illustré comporte, un châssis chenillé 11.

[0019] Avantageusement, l'engin 10 est automoteur. Par exemple, il comporte un moteur 12 électrique, thermique, ou, avantageusement hydraulique. Dans l'exemple illustré, l'engin 10 comporte un réducteur 13 permettant d'augmenter le couple disponible. Le moteur 12 assure l'avancement sur des chenilles 14 de l'engin 10 et/ou la rotation du moyeu 8 des moyens de broyage/concassage (1). L'aspiration des dépôts de l'ouvrage est avantageusement favorisée par la présence de divers outils comme par exemple un cône d'entrée (fig.3) monté à l'extrémité du tronçon de conduit d'entrée 3, une lance haute pression 17, ou des godets et des bras manipulateurs, non représentés sur la figure.

[0020] Avantageusement, l'engin 10 selon la présente invention est télécommandable. Il comporte des moyens d'acquisition de données 18, par exemple une caméra de télévision 19, et des dispositifs d'éclairage 20. Une conduite ombilicale 16 assure l'alimentation de l'engin 10. Elle délivre par exemple le courant électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif d'acquisition de données 18, l'eau sous haute pression à la lance 17 et l'huile sous pression au moteur 12.

[0021] Sur la figure 4, on peut voir la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention pour le curage d'une chambre à sable 26 d'un ouvrage 24. Un engin 10 est descendu par une bouche d'égout 25 et disposé sur le fond d'une chambre à sable 26. Le conduit d'évacuation 15 est raccordé à une cuve 22 par l'intermédiaire d'un groupe de pompage 27. Un opérateur présent à la surface, par exemple dans une cabine 23, supervise et télécommande l'avancement de l'engin 10 au fur et à mesure de l'évacuation par aspiration des dépôts de la chambre à sable 26 vers la cuve 22. Il commande l'avancement de l'engin 10 ainsi que l'utilisation éventuelle d'outils pour favoriser l'aspiration. De même, il peut provoquer une manoeuvre de l'engin 10 ou d'un outil pour écarter un objet vraiment trop encombrant pour pouvoir être traité. Par exemple, un vélo est placé sur le côté par un bras manipulateur, non représenté.

[0022] Avantageusement, on utilise une unité mobile 21 regroupant la cabine de l'opérateur 23 et les utilités, (unité qui peut être séparée, le cas échéant, du véhicule de rotation), le groupe de pompage 27 et la cuve 22. Dans l'exemple avantageux illustré sur la figure 4, l'unité 21 est montée sur un châssis routier.

[0023] Lorsque la cuve 22 est pleine, on déconnecte le conduit d'évacuation 15, on effectue le transport routier de la cuve 22 vers une décharge contrôlée où l'on procède à sa vidange. A son retour, le conduit 15 peut être raccordé à la même cuve 22 ou, pour éviter d'interrompre le traitement, à une autre cuve 22 présente sur le chantier.

[0024] Comme on peut le voir sur la figure 4, la mise en oeuvre normale du procédé selon la présente invention, de par l'utilisation d'un engin 10 automoteur télécommandé, permettant de traiter quasiment tous les dépôts présents dans une chambre à sable 26 d'un ouvrage 24, supprime ou réduit les interventions humaines pénibles à l'intérieur de l'ouvrage. De plus, on accélère le curage de l'ouvrage 24. Le procédé selon la présente invention permet de réduire la durée pendant laquelle l'ouvrage est hors service. La valeur de la dépression créée par le groupe de pompage 27 doit être suffisante pour entraîner par aspiration l'essentiel des matières de l'ouvrage dans le tronçon, de conduit d'entrée (3) du dispositif.

[0025] Dans un exemple de réalisation, le moyeu 8 du dispositif de transfert 1 tourne a une vitesse angulaire comprise entre 2000 et 3000 tours/minute, pour un débit d'air variant entre 3000 et 10000 m³/h et une pression absolue comprise entre 0,7 et 0,4 bar (correspondant sensiblement à un dépression de 0,3 à 0,6 bar). Dans un autre exemple, on a utilisé un vide de 98%, ce qui correspond sensiblement à une pression absolue de 0,02 bar. Selon leur nature, les dépôts ont été évacués avec des débits supérieurs aux débits des systèmes actuels en utilisant des conduits d'évacuation 15 de diamètre interne compris entre 100 et 200 mm (typiquement 150 mm).

Revendications

1 - Dispositif de curage d'ouvrages, notamment d'égouts, comportant

- un engin déplaçable dans l'ouvrage et comprenant des moyens pour prélever des matières à évacuer dudit ouvrage et des moyens de broyage/concassage desdites matières prélevées et

- des moyens d'aspiration et de collecte des matières, raccordés par un conduit à la sortie desdits moyens de broyage/concassage dudit engin,

caractérisé par le fait que ledit engin (10) est automoteur, de préférence à chenilles (14), que lesdits moyens de broyage/concassage comprennent un carter sensiblement cylindrique (2) pourvu d'une entrée et d'une sortie, un moyeu (8) entraîné en rotation autour d'un axe (6) dans ledit carter, et des marteaux (4) montés à la périphérie dudit moyeu (8) de façon à pivoter chacun librement autour d'un axe (7) sensiblement parallèle à l'axe (6) du moyeu, lesdits marteaux étant ainsi aptes à se rapprocher ou s'écarter au passage des matières aspirées à travers le carter, et que lesdits moyens pour prélever les matières à évacuer dudit ouvrage comprennent un tronçon de conduit (3) en communication avec l'entrée dudit carter, de telle sorte que les matières de l'ouvrage sont entraînées par aspiration dans ledit tronçon de conduit (3), dans les moyens de broyage/concassage et dans le conduit de sortie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit engin (10) comporte un moteur (12), notamment hydraulique, assurant l'entraînement de l'engin (10) et/ou du moyeu (8) des moyens de broyage/concassage.

3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les marteaux (4) présentent une forme en ailette de turbine.

4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les marteaux (4) comportent des couteaux dilacérateurs (40) pour déchirer notamment des feuilles en matière plastique se trouvant dans les matières aspirées.

5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de télécommande de l'engin (10), ledit engin comportant de préférence des moyens d'acquisition de données, tels qu'une caméra de télévision (19), et des moyens d'éclairage (20).

6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens d'aspiration et de collecte de matière comprennent un groupe de pompage (27) et une cuve (22) de préférence sous forme d'unité mobile (21) montée sur un châssis routier.

Dessins