[0001] L'invention se rattache au secteur technique du grenaillage utilisé notamment dans
le bâtiment, les travaux publics, les ponts et chaussées, la voirie, les industries
privées...
[0002] Plus particulièrement, l'invention concerne la technique du grenaillage utilisée
pour la régénération d'adhérence des chaussées.
[0003] Il est notoire que la surface des revêtements routiers s'use sous l'action de la
circulation des véhicules automobile notamment. Cette usure se traduit par une diminution
de l'adhérence qui s'avère encore plus importante en cas de pluie. Cette diminution
d'adhérence est liée à la réduction des caractéristiques géométriques de la macro-texture
et de la micro-texture du revêtement routier.
[0004] Il est donc apparu important de pouvoir agir mécaniquement sur de telles caractéristiques
afin de retrouver un bon niveau d'adhérence, tout en ayant pour objectif de renouveler
les revêtements routiers. A cet effet, la technique du grenaillage est une solution
satisfaisante pour permettre d'atteindre ces objectifs. D'une manière parfaitement
connue pour un homme du métier, l'action de grenaillage consiste essentiellement en
une percussion de la surface du revêtement à traiter par un matériau dur, généralement
des billes d'acier.
[0005] Cette technique de grenaillage permet donc d'agir, à la fois sur la macro-texture
par nettoyage des souillures et enlèvement des excédents de mortier, ainsi que par
creusement du mortier, et, d'une manière importante, sur la micro-texture, que l'on
sait mesurer, par création de petits cratères et d'arêtes vives à la surface des granulats.
A noter également que la technique de grenaillage permet, non seulement de redonner
de l'adhérence à une chaussée, mais permet de prolonger sa durée de vie dans la mesure
où le revêtement est encore en bon état.
[0006] Actuellement, l'opération de grenaillage s'effectue au moyen de machines conformées
pour être déplacées, le plus souvent, manuellement. Ces machines assurent une projection,
à grande vitesse, de grenailles sous forme notamment de micro-billes d'une ou plusieurs
granulométries généralement comprise entre 0,8 et 1,6 mm. En cours de traitement,
les grenailles et les produits de décapage sont aspirés. Les billes sont recyclées
et les poussières stockées. La remise en circulation de la chaussée peut être immédiate.
[0007] Pour l'essentiel, une machine de grenaillage comporte un système de projection de
micro-billes, au moyen de turbines. La machine présente en outre un système de séparation
magnétique des grenailles et des poussières, et au moins un réservoir de stockage
de différents produits.
[0008] Comme indiqué, la plupart des machines utilisées à ce jour, sont déplacées manuellement
par un opérateur, de sorte qu'elles ne permettent pas de traiter rapidement de grandes
surfaces. A titre indicatif, le rendement de ces machines est de 3000 à 5000 m2 par
jour en fonction des conditions de chantier et de l'état du revêtement routier à traiter.
[0009] On a également proposé des machines plus puissantes, autotractées, qui permettent
de traiter environ 5000 à 6000 m2 par jour. Toutefois, le résultat obtenu ne peut
pas être considéré comme satisfaisant. Il ne correspond pas aux exigences du marché
de la régénération de l'adhérence.
[0010] On observe également, d'une manière importante, qu'avec ce type de machines, il n'est
pas possible d'avoir connaissance immédiatement de la qualité du traitement obtenu.
Il est nécessaire de faire appel à des appareils homologués par des centres d'études
techniques, afin de contrôler le résultat obtenu.
[0011] Les machines de grenaillage actuellement utilisées ne sont donc pas conformées pour
permettre de traiter de grandes quantités de revêtement routier, tenant compte du
fait que les traitements obtenus doivent répondre à des normes particulières pour
être homologués au niveau de la sécurité routière.
[0012] L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple,
sûre, efficace et rationnelle.
[0013] Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir traiter indifféremment
la macro-texture et la micro-texture d'un revêtement routier notamment, sans poussières,
d'une manière parfaitement écologique, avec la possibilité de contrôler en permanence
et au fur et à mesure du traitement, le résultat obtenu conformément aux normes en
vigueur.
[0014] Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un ensemble à grenailler
autoporté notamment pour la régénération d'adhérence de chaussées routières, qui comprend
un véhicule autonome dans sa direction et son déplacement, ledit véhicule étant équipé
:
- d'une tête de grenaillage de grande capacité avec séparateur magnétique des poussières
;
- de moyens de commande de la tête de grenaillage et du dépoussiéreur ;
- de moyens de réglage du positionnement de la tête de grenaillage par rapport à la
chaussée ;
- de moyens de mesure, d'enregistrement et de contrôle par informatique de la qualité
et du débit de grenaillage.
[0015] Les caractéristiques de l'ensemble sont donc déterminées pour obtenir une grande
performance, permettre une mise en oeuvre par un procédé totalement écologique en
protégeant l'environnement, tout en permettant l'amélioration des conditions de travail,
sans aucune manipulation humaine des grenailles et des poussières. L'ensemble est
déterminé pour traiter, en une seule fois, les zones de circulation, selon une largeur
correspondant sensiblement à la moitié de la largeur considérée de la chaussée à traiter.
Par exemple, pour une chaussée qui fait 3,50 mètres de large, l'ensemble s'adapte
à la largeur de 1,15 mètre, déduction faite du marquage au sol, qui ne sera pas éliminé.
On obtient une économie du tiers de la surface à traiter.
[0016] Pour résoudre le problème posé d'avoir des informations sur la qualité du grenaillage,
au fur et à mesure du travail effectué, les moyens de mesure, d'enregistrement et
de contrôle sont aptes à donner des indications sur la qualité du grenaillage effectué
en combinaison avec un micro-ordinateur équipé d'un logiciel spécifique permettant
à l'opérateur d'établir, après chaque intervention, un procès-verbal certifiant les
mesures effectuées.
[0017] Les moyens de mesure comprennent un appareil apte à déterminer l'adhérence des chaussées
en relevant les forces de frottement entre le revêtement de la chaussée et un pneumatique
lisse de dimensions réduites roulant sur la chaussée avec un taux de glissement de
sensiblement 15 %.
[0018] Avantageusement, l'appareil de mesure comprend une remorque équipée d'une roue avec
le pneumatique lisse et assujettie au véhicule en étant équipée de moyens aptes à
assurer la mesure, l'enregistrement et le mouillage. L'axe de la roue est équipé d'un
système de jauges de contraintes pour déterminer la valeur de la force verticale d'appui
et de la force horizontale de frottement, en délivrant un coefficient de frottement
longitudinal proportionnel au rapport de la force de frottement et de la force d'appui.
Pour résoudre le problème posé de l'acquisition de l'affichage et du stockage des
mesures effectuées en cours de grenaillage, le logiciel comporte :
- des instructions pour la création d'une cession de mesures ;
- des instructions pour gérer la session de mesures ;
- des instructions pour la création d'une bibliothèque d'événements spécifiques aux
conditions dans lesquelles est réalisée l'opération de grenaillage, avec possibilité
de les modifier à volonté ;
- des instructions pour la définition de paramètres métrologiques ;
- des instructions pour l'acquisition des mesures ;
- des instructions pour visualiser les mesures réalisées ;
- des instructions pour vérifier la chaîne d'acquisition des données ;
- des instructions pour éditer les mesures.
[0019] Pour résoudre le problème posé de pouvoir contrôler les moyens aptes à assurer le
grenaillage dans les conditions indiquées selon l'invention à partir d'un véhicule,
l'arrière du véhicule est agencé pour permettre la fixation et la connexion électrique
de l'appareil de mesure et sa liaison avec la cabine dudit véhicule qui reçoit l'écran
du micro-ordinateur.
L'arrière du véhicule est agencé pour permettre la fixation transversale amovible
de l'appareil de mesure.
Le véhicule présente au moins un réservoir d'eau, des pompes, vannes, électrovannes,
des moyens de connexion rapide pour le branchement en eau, des systèmes de batterie
et de filtration.
[0020] L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins
annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble à grenailler autoporté selon
les caractéristiques de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de profil de l'ensemble de grenaillage selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 à caractère schématique montrant plus
particulièrement les liaisons entre la tête de grenaillage et le dépoussiéreur ;
- la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 montrant la récupération de la poussière
des déchets traités.
[0021] Selon une caractéristique à la base de l'invention, l'ensemble à grenailler autoporté
est établi à partir d'un véhicule autonome en direction et en déplacement, tel que
notamment un camion routier (1). Le camion (1) est constitué par tous types de porteurs
présentant une cabine de pilotage (1a) et, à l'arrière, une cellule (1b) susceptible
de faire office de conteneur.
[0022] Le porteur (1) intègre différents moyens et appareils aptes à assurer l'opération
de grenaillage en tant que tel et son contrôle en continu, en étant susceptibles de
délivrer un procès-verbal de qualité du travail obtenu.
[0023] Dans ce but, le porteur (1) est équipé à l'avant d'une tête de grenaillage (2) de
grande capacité et équipée d'un séparateur magnétique (2a) de poussières. La tête
de grenaillage (2) est conformée pour traiter indifféremment la macro-texture et la
micro-texture. La tête (2) est assujettie à des moyens (3) aptes à permettre son accouplement,
au niveau notamment de la partie avant du porteur (1), avec capacité de réglage latéral
et en hauteur.
Par exemple, la tête de grenaillage (2) est rendue solidaire d'une plaque support
assujettie à des systèmes de vérins pour être commandée latéralement et en hauteur
avec la possibilité d'être inclinée afin de pouvoir escamoter la tête (2) pendant
des périodes de non fonctionnement lorsque l'opération de grenaillage n'est pas effectuée.
En position verticale de la plaque support, la tête de grenaillage est en appui au
sol par l'intermédiaire de roues (2b). Le nombre et la disposition des roues sont
déterminés pour assurer une parfaite stabilité de l'ensemble de la tête de grenaillage
lors de son déplacement pour l'opération de grenaillage, étant donné que la tête est
poussée par le véhicule porteur.
L'alimentation de la tête de grenaillage (2) s'effectue en combinaison avec une
pompe hydraulique par exemple, afin d'amener des micro-billes d'acier, ou autres éléments
de grenaille, contenus dans des agencements que présente la caisse (1b) du porteur
(1), au moyen d'un manchon (4) reliant lesdits agencements à la tête de grenaillage
(2).
Les micro-billes d'acier sont acheminées dans une trémie (2c) pour être dirigées
par gravité, après ouverture d'une vanne (2d), sur un système de turbine (2g) pour
venir taper le sol et effectuer l'opération de grenaillage en tant que telle. Sous
l'effet du rebond, les billes remontent en (2e) pour être récupérées par le séparateur
magnétique (2a) sous forme d'un rouleau tournant à très grande vitesse. Des agencements
(2f), après séparation des fines et des poussières, récupèrent des billes qui retombent
dans la trémie de stockage (2c).
[0024] Une pompe hydraulique (5) permet de commander un dépoussiéreur (6) apte à aspirer
la poussière et les déchets traités et de les stocker dans une partie appropriée (6a).
L'ensemble dépoussiéreur (6) et pompe (5) sont reliés par une canalisation (7)
à la base du séparateur magnétique (2a). On renvoie à la figure 3 des dessins.
[0025] Les différents déchets récupérés peuvent être recyclés, de sorte que l'opération
de grenaillage en tant que telle est parfaitement écologique. En effet, le fond du
dépoussiéreur (6) peut être assujetti à un système de vis sans fin (11) pour diriger
et acheminer les fines et poussières dans une benne extérieure de stockage (8), qui
peut présenter tout type d'agencements (8a) conformés pour garantir une parfaite étanchéité,
d'une part, au moment du transvasement des fines et des poussières et, d'autre part,
au moment du transport de ladite benne (8) (figure 4).
[0026] La tête de grenaillage (2) permet de traiter seulement les zones de circulation étant
donné qu'elle peut s'adapter à la largeur de 1,15 mètre, sachant qu'une chaussée peut
faire 3,50 mètres de large déduction faite du marquage au sol qui ne sera pas éliminé
pendant l'opération de grenaillage en tant que telle. Il en résulte une économie du
tiers de la surface à traiter. Compte tenu du montage avec capacité de réglage, la
tête de grenaillage peut être adaptée à différentes largeurs.
[0027] Selon une caractéristique importante de l'invention, l'ensemble du véhicule, notamment
le porteur (1), est équipé de moyens de mesure, d'enregistrement et de contrôle par
informatique, de la qualité et du débit de grenaillage. Ces différents moyens sont
déterminés pour donner des indications sur la qualité du grenaillage effectué, en
combinaison avec un micro-ordinateur installé notamment dans la cabine de pilotage
(1a), afin d'être utilisées directement par l'opérateur qui conduit le porteur (1).
Le micro-ordinateur est équipé d'un logiciel spécifique permettant à l'opérateur d'établir,
après chaque intervention, un procès-verbal certifiant les mesures effectuées et la
qualité du travail obtenue.
[0028] L'appareil de mesure de l'adhérence de la chaussée est désigné dans son ensemble
par (9) et est du type de ceux connus et commercialisés sous la marque "GRIP TESTER".
Cet appareil (9) mesure les forces de frottement entre le revêtement de la chaussée
et une roue (10) équipée d'un pneumatique lisse de dimensions réduites roulant sur
la chaussée avec un taux de glissement de sensiblement 15 %. L'appareil (9) se présente
sous forme d'une remorque équipée de moyens permettant la mesure, l'enregistrement
et le mouillage, étant rappelé que la mesure d'adhérence des chaussées est effectuée
sur chaussée mouillée.
L'axe de la roue (10) est équipé d'un système à jauges de contrainte pour déterminer
la valeur de la force verticale d'appui et de la force horizontale de frottement.
L'appareil délivre un coefficient de frottement longitudinal proportionnel au rapport
de la force de frottement et de la force d'appui.
[0029] L'appareil (9) est assujetti à une batterie autonome. Le débit de l'eau nécessaire
à la mesure est effectué par une pompe que présente le véhicule tracteur (1).
Dans ce but, l'arrière du véhicule où est accroché l'appareil (9), présente tout
type d'agencement et d'équipement tels que, notamment, un réservoir d'eau, des pompes,
des vannes, des électrovannes, des moyens de connexion rapide pour le branchement
en eau, des systèmes de batterie et de filtration. De même, l'arrière du véhicule
est agencé pour permettre la fixation et la connexion électrique de l'appareil de
mesure (9) et sa liaison avec la cabine du véhicule tracteur (1) qui reçoit le micro-ordinateur.
Par exemple, le câble signaux sera connecté entre le micro-ordinateur en fixe et la
prise femelle signaux à l'arrière du véhicule. Un cordon amovible pourra connecter
la prise arrière du véhicule et l'appareil de mesure (9). Cette prise d'alimentation,
à l'arrière du véhicule, assure la connexion de l'appareil par l'intermédiaire d'un
cordon.
[0030] Compte tenu du problème posé d'assurer l'acquisition, l'affichage et le stockage
des mesures effectuées en cours de grenaillage, le micro-ordinateur est asservi à
un logiciel de conception spécifique. Le logiciel est déterminé pour remplir les fonctions
essentielles suivantes :
- création d'une session de mesures ;
- gestion des sessions de mesures ;
- création d'une bibliothèque d'événements spécifiques aux conditions dans lesquelles
est réalisée l'opération de grenaillage et les possibilités de les modifier à volonté
;
- définition des paramètres métrologiques ;
- acquisition des mesures avec visualisation par graphique ;
- visualisation des mesures réalisées ;
- vérification de la chaîne d'acquisition des données ;
- édition des mesures.
[0031] Compte tenu des caractéristiques spécifiques de l'ensemble à grenailler selon les
caractéristiques de l'invention, il convient de souligner, d'une manière avantageuse,
ce qui suit :
- La tête de grenaillage peut agir à la fois sur une macro-texture par nettoyage des
souillures et enlèvement des excédents de mortier, et surtout, par creusement du mortier,
sur la micro-texture en créant de petits cratères et arêtes vives à la surface des
granulats.
- Les grenailles et produits de décapage sont aspirés, les autres éléments de grenaille
étant recyclés et les poussières stockées dans des compartiments étanches que présente
la partie arrière du véhicule.
- La remise en circulation de la chaussée peut être immédiate.
- L'appareil de mesure, selon le traitement informatique des mesures effectuées, peut
donner des indications sur la qualité du travail fourni, en fournissant un procès-verbal
identique à ceux fournis par les centres d'études techniques.
- Les performances.
- La facilité de mise en oeuvre.
- La protection de l'environnement.
- L'amélioration des conditions de travail en supprimant toutes manipulations humaines
des éléments de grenaillage et des poussières.
1. Ensemble à grenailler autoporté notamment pour la régénération d'adhérence de chaussées,
caractérisé en ce qu'il comprend un véhicule (1) autonome dans sa direction et son déplacement, ledit véhicule
étant équipé :
- à l'avant, d'une tête de grenaillage (2) de grande capacité avec séparateur magnétique
des poussières ;
- d'un dépoussiéreur (6) relié à une partie de la tête de grenaillage (2) ;
- de moyens de commande de la tête de grenaillage et du dépoussiéreur ;
- de moyens de réglage du positionnement de la tête de grenaillage (2) par rapport
à la chaussée ;
- de moyens (9) de mesure, d'enregistrement et de contrôle par informatique de la
qualité et du débit de grenaillage.
2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (9) de mesure, d'enregistrement et de contrôle sont aptes à donner des
indications sur la qualité du grenaillage effectué en combinaison avec un micro-ordinateur
équipé d'un logiciel spécifique permettant à l'opérateur d'établir, après chaque intervention,
un procès-verbal certifiant les mesures effectuées.
3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure comprennent un appareil apte à déterminer l'adhérence des chaussées
en relevant les forces de frottement entre le revêtement de la chaussée et un pneumatique
lisse (10) de dimensions réduites roulant sur la chaussée avec un taux de glissement
de sensiblement 15 %.
4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appareil (9) comprend une remorque équipée de la roue avec le pneumatique lisse
(10) et assujettie au véhicule (1) en étant équipée de moyens aptes à assurer la mesure,
l'enregistrement et le mouillage, l'axe de la roue est équipé d'un système de jauges
de contraintes pour déterminer la valeur de la force verticale d'appui et de la force
horizontale de frottement, en délivrant un coefficient de frottement longitudinal
proportionnel au rapport de la force de frottement et de la force d'appui.
5. Ensemble selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le logiciel comporte :
- des instructions pour la création d'une cession de mesures ;
- des instructions pour gérer la session de mesures ;
- des instructions pour la création d'une bibliothèque d'événements spécifiques aux
conditions dans lesquelles est réalisée l'opération de grenaillage, avec possibilité
de les modifier à volonté ;
- des instructions pour la définition de paramètres métrologiques ;
- des instructions pour l'acquisition des mesures ;
- des instructions pour visualiser les mesures réalisées ;
- des instructions pour vérifier la chaîne d'acquisition des données ;
- des instructions pour éditer les mesures.
6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arrière du véhicule est agencé pour permettre la fixation et la connexion électrique
de l'appareil de mesure et sa liaison avec la cabine dudit véhicule qui reçoit l'écran
du micro-ordinateur.
7. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arrière du véhicule est agencé pour permettre la fixation transversale amovible
de l'appareil de mesure (9).
8. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule (1) présente au moins un réservoir d'eau, des pompes, des vannes, des
électrovannes, des moyens de connexion rapide pour le branchement en eau, des systèmes
de batterie et de filtration.