Appareil à châssis télescopique pour creuser des tranchées dans le sol

Description

[0001] La présente invention concerne un appareil à châssis télescopique pour creuser des tranchées verticales dans le sol.

[0002] On connaît déjà des appareils pour creuser des tranchées verticales dans le sol, du type constitué par un châssis à la partie inférieure duquel deux paires de tambours de fraisage sont entraînées en rotation pour désagréger le sol à mesure que l'appareil s'y enfonce.

[0003] Un tel appareil est suspendu au mât d'un engin de levage et progresse verticalement dans le sol sous l'effet de son propre poids. Un tel appareil est connu de EP-A-0 518 298.

[0004] Dans certains terrains meubles, il est quelquefois nécessaire de soulager les tambours de fraisage d'une partie du poids de l'appareil, afin de limiter la vitesse de progression de l'appareil et respecter ainsi le débit des moyens qui sont prévus dans le châssis pour évacuer les déblais jusqu'à la surface du sol.

[0005] Dans des terrains plus durs, on relâche au contraire l'appareil qui appuie alors de tout son poids sur les tambours de fraisage.

[0006] Cet appareil connu donne satisfaction dans la plupart des sols.

[0007] Toutefois, dans des terrains très durs tels que les roches, il peut s'avérer que le poids de l'appareil soit insuffisant pour exercer sur les tambours de fraisage une force leur permettant de désagréger le terrain.

[0008] La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant un dispositif simple et économique à réaliser.

[0009] La présente invention a pour objet un appareil pour creuser des tranchées verticales dans un sol comportant des terrains très durs, tel que defini par la revendication 1.

[0010] De préférence, l'appareil selon l'invention comporte également des moyens de positionnement permettant de l'orienter par rapport à la tranchée.

[0011] Lorsqu'on réalise une tranchée verticale avec l'appareil selon l'invention, on peut, si l'on rencontre une couche rocheuse, éventuellement orienter l'appareil convenablement pour corriger un défaut de verticalité, l'ancrer dans la tranchée et exercer une poussée dirigée vers le bas sur les tambours de fraisage pour accroître la force d'appui de ces derniers sur le terrain.

[0012] Le châssis se compose d'une partie porte-outil qui supporte les tambours de fraisage et leur moteur d'entraînement, et d'une partie d'ancrage qui supporte les moyens d'ancrage et éventuellement les moyens de positionnement, les moyens télescopiques reliant la partie porte-outil à la partie d'ancrage du châssis.

[0013] La partie porte-outil s'engage dans un logement de la partie d'ancrage, et peut y coulisser axialement.

[0014] L'appareil selon l'invention peut être utilisé non seulement pour vaincre la résistance de terrains très durs, mais également pour rectifier un défaut de verticalité de la tranchée lorsque l'appareil dévie de sa trajectoire, par exemple si les tambours de fraisage travaillent à cheval sur deux couches de terrain de natures différentes.

[0015] En effet, dans un tel cas, on peut faire progresser l'appareil par extensions successives des moyens télescopiques, en utilisant uniquement la force d'appui de ces derniers, ce qui oblige les tambours de fraisage à progresser rigoureusement dans l'axe de l'appareil et donc dans le prolongement de la tranchée verticale déjà réalisée.

[0016] Dans certains cas, il peut aussi être utile d'utiliser l'appareil selon l'invention pour soulager les tambours de fraisage d'une partie du poids de l'appareil, en ancrant ce dernier dans la tranchée et en exerçant sur les tambours de fraisage une force inférieure au poids de l'appareil.

[0017] Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel :

• la figure 1 est une vue en élévation d'un appareil selon un mode de réalisation de l'invention , et
• la figure 2 est une vue en coupe partielle de l'appareil de la figure 1, en cours d'utilisation pour réaliser une tranchée.

[0018] L'appareil représenté sur la figure 1 comprend un châssis 1 qui est muni à sa partie inférieure de deux paires de tambours de fraisage 2 dont on ne voit qu'un tambour sur la figure 1, le tambour caché de chaque paire étant situé sur le même axe que le tambour visible, et derrière celui-ci.

[0019] Chaque paire de tambours est entraînée en rotation dans la direction indiquée par la flèche 3, grâce à un moteur (non représenté).

[0020] Les deux paires de tambours tournent autour d'axes distincts parallèles entre eux et orthogonaux à l'axe longitudinal de l'appareil de forage, c'est-à-dire autour d'axes horizontaux en position de travail. Les axes de rotation sont tous les deux disposés sensiblement dans un même plan orthogonal à l'axe longitudinal de l'appareil.

[0021] Au cours de la rotation, les tambours de fraisage désagrègent le terrain situé en dessous de l'appareil et les déblais en résultant sont aspirés par une bouche d'aspiration 4, reliée à une pompe 5, qui refoule les déblais jusqu'à la surface du sol au travers d'un flexible de boue 6. La bouche d'aspiration 4 est disposée entre les deux paires de tambours.

[0022] Le châssis 1 est suspendu à son extrémité supérieure par un moufle 7 à un engin de levage (non représenté) d'où proviennent des flexibles hydrauliques 8 qui fournissent l'énergie hydraulique nécessaire au fonctionnement du moteur des tambours 2, de la pompe 5 et des autres organes de l'appareil.

[0023] Le châssis 1 se compose de deux parties :

[0024] Il comporte, d'une part, une partie porte-outil 1a sur laquelle sont montés les tambours de fraisage 2, leur moteur d'entraînement et la pompe de refoulement des déblais 5.

[0025] D'autre part, le châssis comporte une partie d'ancrage 1b rigide et non déformable qui est munie à sa partie inférieure d'un logement 9 débouchant vers le bas, et dans lequel la partie porte-outil 1a peut s'engager pour y coulisser axialement.

[0026] Des vérins hydrauliques 10, assujettis d'une part à la partie porte-outil 1a et d'autre part à la partie d'ancrage 1b, permettent de faire coulisser axialement la partie porte-outil 1a dans le logement 9 en étant guidée par des glissières (non représentées). Les glissières permettent d'assujettir la partie porte-outil 1a à ne se déplacer que selon la direction longitudinale du châssis, c'est-à-dire de la partie d'ancrage 1b. Cette direction est la direction verticale lorsque l'appareil est en position de travail.

[0027] Comme on le voit sur la figure 1, à l'état rentré de la partie porte-outil 1a, les dimensions extérieures du châssis 1 se limitent à celles de la partie d'ancrage 1b qui se présente ici sous la forme d'un parallélépipède rectangle d'une hauteur d'environ 8 mètres.

[0028] A l'état sorti de la partie porte-outil 1a, comme représenté à la figure 2, c'est-à-dire lorsque la partie porte-outil 1a a coulissé vers le bas pour dépasser en dessous de la partie d'ancrage 1b, le châssis s'allonge d'une hauteur correspondant à la course des vérins hydrauliques 10, soit environ un mètre.

[0029] La partie d'ancrage 1b est munie d'une pluralité de patins de positionnement 11 qui permettent de guider l'appareil lors de sa descente dans la tranchée, comme on le voit sur la figure 2. Un mode particulier de réalisation de tels patins est notamment décrit dans la demande de brevet européen 593 355 déposée au nom de la demanderesse. De préférence, on trouve une série de patins supérieurs et une série de patins inférieurs.

[0030] En particulier, si l'appareil se met à dévier de sa trajectoire verticale, on corrige son orientation en agissant sur certains patins 11 de manière à orienter le châssis dans une direction opposée à la déviation.

[0031] En outre, conformément à l'invention, les patins de positionnement 11 permettent de positionner convenablement le châssis immobilisé dans la tranchée, pour l'ancrer dans cette tranchée.

[0032] A cet effet, la partie d'ancrage 1b est également munie de deux patins d'ancrage 12 sur ses deux grandes faces. Ces patins d'ancrage s'écartent du châssis pour venir prendre appui sur les parois de la tranchée une fois le positionnement correct de l'appareil réalisé grâce aux patins de positionnement 11. Les patins 12 sont de préférence commandés par des vérins hydrauliques.

[0033] Il faut ajouter que les vérins hydrauliques 10 sont alimentés par des circuits hydrauliques de commande qui permettent de contrôler la poussée exercée pour le porte-outil 1a lorsque la partie d'ancrage 1b est rendue solidaire de la tranchée à l'aide des patins d'ancrage 12. On peut ainsi adapter la poussée exercée sur le porte-outil 1a et donc sur les fraises à la dureté du sol à forer.

[0034] Dans son utilisation courante, l'appareil est utilisé avec la partie porte-outil la du châssis en position rentrée.

[0035] Si, au cours du forage, les tambours de fraisage 2 rencontrent une couche de terrain très dure qu'ils ne parviennent pas à désagréger, on positionne d'une manière précise la partie d'ancrage 1b grâce aux patins 11 et l'on sort les patins d'ancrage 12 de manière à immobiliser cette partie d'ancrage par rapport à la tranchée.

[0036] On agit ensuite sur les vérins 10 pour exercer une poussée sur la partie porte-outil 1a, et par conséquent sur les tambours de fraisage, de manière à leur imprimer une force d'appui sur le terrain supérieure à celle qui résulterait du seul poids de l'appareil.

[0037] Les tambours de fraisage et la partie porte-outil peuvent alors s'enfoncer dans la couche de terrain dur, sur toute la course des vérins hydrauliques 10.

[0038] On rentre ensuite les patins d'ancrage 12 pour libérer la partie d'ancrage 1b et on laisse descendre cette partie d'ancrage 1b dans la tranchée verticale pour qu'elle vienne coiffer la partie porte-outil 1a sous l'effet de son propre poids, en contrôlant cette descente à l'aide des vérins hydrauliques 10.

[0039] La partie porte-outil 1a reprend ainsi sa position rentrée.

[0040] S'il subsiste une couche de terrain dur sous les tambours de fraisage, on répète les opérations qui viennent d'être décrites.

[0041] Dans le cas contraire, on poursuit la réalisation de la tranchée de façon traditionnelle, c'est-à-dire en conservant la partie porte-outil en position rentrée et en laissant les tambours de fraisage travailler sous la seule action du poids de l'appareil.

[0042] Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne présente aucun caractère limitatif, et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention telle que définie par les revendications qui suivent.

Revendications

1. Appareil pour creuser des tranchées verticales dans un sol comportant des terrains très durs et destiné à être suspendu à des moyens de levage, ledit appareil comprenant :

un châssis (1) à l'extrémité inférieure duquel sont montées deux paires de tambours de fraisage (2) entraînés en rotation pour désagréger le terrain, et

un moufle (7) par lequel ledit châssis est suspendu auxdits moyens de levage,

ledit appareil se caractérisant en ce que ledit châssis comporte une première partie (1b) rigide et non déformable présentant un axe longitudinal sensiblement vertical lors de l'utilisation dudit appareil et reliée audit moufle et une deuxième partie (1a) porte-outil, distincte de et mobile par rapport à ladite première partie, sur laquelle sont montées lesdites paires de tambours, ladite deuxième partie dépassant en dessous de ladite première partie en cours d'utilisation, ladite première partie comportant un logement débouchant vers le bas dans lequel ladite deuxième partie peut s'engager pour y coulisser axialement, ladite première partie du châssis (1b) est une partie d'ancrage munie de moyens d'ancrage pour permettre l'ancrage de ladite partie d'ancrage dans la tranchée ; et l'appareil comprend en outre des moyens télescopiques (10) aptes à prendre appui sur lesdits moyens d'ancrage pour exercer une poussée sur les tambours de fraisage (2) selon la direction dudit axe longitudinal.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte également des moyens de positionnement permettant de l'orienter par rapport à la tranchée constitués par des patins mobiles (11) par rapport à la partie d'ancrage (1a) du châssis.

3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le châssis (1) se compose d'une partie porte-outil (1a) qui supporte les tambours de fraisage (2) et leur moteur d'entraînement, et d'une partie d'ancrage (1b) qui supporte les moyens d'ancrage (12) et éventuellement les moyens de positionnement (11), les moyens télescopiques (10) reliant la partie porte-outil (1a) à la partie d'ancrage (1b) du châssis.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie porte-outil (1a) s'engage dans un logement (9) de la partie d'ancrage (1b), et peut y coulisser axialement.

5. Appareil selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisé en ce lesdits moyens d'ancrage sont des patins mobiles (12) montés dans les faces principales de la partie d'ancrage (1a) du châssis.

Ansprüche

1. Gerät zum Graben von senkrechten Gräben in einen Grund mit sehr harten Böden, das an Hebemitteln aufgehängt werden soll, wobei das genannte Gerät folgendes aufweist:

einen Rahmen (1), an dessen unteren Ende zwei Paare drehangetriebener Fräswalzen (2) angebracht sind, um den Boden zu lockern, und

einen Flaschenzug (7), über den der Rahmen an den Hebemitteln aufgehängt ist,

   wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rahmen einen steifen und nicht verformbaren ersten Teil (1b) enthält, der eine bei Gebrauch des Gerätes im Wesentlichen vertikale Längsachse aufweist und mit dem Flaschenzug verbunden ist, sowie einen zweiten, von dem ersten Teil getrennten und gegenüber diesem beweglichen Werkzeugträgerteil (1a), an dem die genannten Walzenpaare angebracht sind, wobei der zweite Teil während des Einsatzes unterhalb des ersten Teils hervorragt, wobei der erste Teil eine nach unten mündende Aufnahme aufweist, in welche der zweite Teil eingreifen kann, um darin axial zu gleiten, wobei der erste Teil (1b) des Rahmens ein mit Verankerungsmitteln versehenes Verankerungsteil ist, um die Verankerung des Verankerungsteils in dem Graben zu ermöglichen; und das Gerät enthält außerdem Teleskopmittel (10), welche geeignet sind, sich an den Verankerungsmitteln abzustützen, um auf die Fräswalzen (2) einen Schub entlang der Richtung der Längsachse auszuüben.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es auch Positionierungsmittel aufweist, die ermöglichen, es gegenüber dem Graben auszurichten und die von Kufen (11) gebildet sind, welche gegenüber dem Verankerungsteil (1b) des Rahmens beweglich sind.

3. Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) aus einem Werkzeugträgerteil (1a), der die Fräswalzen (2) und deren Antriebsmotor trägt, sowie aus einem Verankerungsteil (1b) besteht, der die Verankerungsmittel (12) und eventuell die Positionierungsmittel (11) trägt, wobei die Teleskopmittel (10) den Werkzeugträgerteil (1a) mit dem Verankerungsteil (1b) des Rahmens verbinden.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträgerteil (1a) in eine Aufnahme (9) des Verankerungsteils (1b) eingreift und darin axial gleiten kann.

5. Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsmittel bewegliche Kufen (12) sind, die in den Hauptseiten des Verankerungsteils (1b) des Rahmens angebracht sind.

Claims

1. A device for digging vertical trenches in very hard ground and intended to be suspended from hoist means, said device comprising:

a frame (1) with two pairs of cutting drums (2) mounted at the bottom portion thereof being rotated to break up the ground, and

a block (7) via which said frame is suspended from said hoist means,

said device being characterised in that said frame includes a first portion (1b) which is rigid and non-deformable and which presents a substantially vertical longitudinal axis when said device is being used and which portion is connected to said block and a second tool-carrier portion (1a) which is distinct from and mobile relative to said first portion, on which are mounted said pairs of drums, with said second portion projecting beneath said first portion being used and said first portion including a housing opening out downwardly in which said second portion can engage to slide axially therein, said first portion of the frame (1b) is an anchor portion provided with anchor means for anchoring said anchor portion in the trench; and the device further comprises telescopic means (10) suitable for bearing against said anchor means and for exerting thrust on the cutting drums (2) in the direction of said longitudinal axis.

2. A device according to claim 1, characterised by the fact that it also includes positioning means enabling it to be oriented relative to the trench, with said means being constituted by pads (11) that are mobile relative to the anchor portion (1a) of the frame.

3. A device according to claim 1 or 2, characterised by the fact that the frame (1) comprises a tool-carrier portion (1a) which supports the cutting drums (2) and their drive motor, and an anchor portion (1b) which supports the anchor means (12) and optionally positioning means (11), with the telescopic means (10) interconnecting the tool-carrier portion (1a) and the anchor portion (1b) of the frame.

4. A device according to claim 3, characterised by the fact that the tool-carrier portion (1a) is received in a housing (9) of the anchor portion (1b) and can slide axially therein.

5. A device according to any one of claims 1 to 4, characterised in that said anchor means are mobile pads (12) mounted in the main faces of the anchor portion (1a) of the frame.

Dessins