Arrière-plan de l'invention
[0001] La présente invention a trait au domaine du forage dans le sol, notamment en vue
de fabriquer des fondations, comme par exemple des écrans continus constitués d'éléments
de paroi de béton juxtaposés tels que connus du document
DE 10 2007 035 591B3.
[0002] Elle concerne plus précisément une machine de forage pour réaliser des excavations
dans le sol, et plus particulièrement dans des terrains durs.
[0003] L'invention concerne notamment une machine de forage pour réaliser une excavation
dans un sol selon une direction de forage sensiblement verticale, ladite machine de
forage comportant :
un support ayant une direction longitudinale sensiblement verticale;
un module de forage muni d'organes de coupe, le module de forage étant mobile en translation
par rapport au support selon la direction longitudinale du support ;
un dispositif de déplacement, disposé entre le support et le module de forage, pour
déplacer le module de forage par rapport au support selon la direction longitudinale
du support.
[0004] Ce type de machine de forage est généralement utilisé pour forer dans des terrains
durs, par exemple dans du granite. Le dispositif de déplacement permet d'exercer une
poussée complémentaire sur les outils de forage, qui a pour but de faciliter l'excavation.
Un autre intérêt est de piloter avec précision la poussée exercée sur les organes
de coupe.
[0005] Il est connu que le forage de terrains durs conduit à l'apparition de vibrations
dans le module de forage, qui se propagent dans toute la machine et qui peuvent endommager
la structure de la machine de forage. Cela est notamment le cas lorsque la machine
de forage est une fraise. Les outils de coupe rotatifs ne sont pas en permanence en
contact avec le terrain : ils le percutent à chaque fois que le tambour fait un tour.
La superposition de tous ces chocs se traduit par des vibrations de la machine de
forage. Ces chocs sont d'autant plus violents que le terrain est dur.
Objet et résumé de l'invention
[0006] Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant
une machine de forage qui soit plus robuste pour forer en terrain dur.
[0007] L'invention atteint son but par le fait que le dispositif de déplacement comporte
des moyens d'amortissement pour amortir les vibrations générées par le module de forage
lors de la réalisation du forage.
[0008] Les vibrations générées du fait des chocs subis par les organes de coupe lors du
forage sont donc amorties par les moyens d'amortissement qui sont disposés entre le
module de forage et le support. Aussi, grâce à l'invention, les vibrations générées
par le module de forage sont amorties et n'affectent ni les organes de coupe, ni le
support, ce qui permet avantageusement de ne pas endommager la machine de forage.
[0009] Selon l'invention, le dispositif de déplacement présente la double fonction de déplacer
le module de forage par rapport au support, et d'amortir les vibrations générées par
les organes de coupe du module de forage.
[0010] Selon un premier mode de réalisation, le dispositif de déplacement comporte au moins
un vérin hydraulique, connecté au support et au module de forage, et les moyens d'amortissement
comprennent un dispositif d'amortissement hydraulique relié fluidiquement au vérin
hydraulique.
[0011] Le vérin hydraulique est avantageusement disposé entre le support et le module de
forage. Il permet tout d'abord de pouvoir déplacer en translation le module de forage
par rapport au support.
[0012] On comprend que, dans ce premier mode de réalisation, l'amortissement est réalisé
de manière hydraulique, grâce au dispositif d'amortissement hydraulique. Ce dernier
comporte de préférence, mais non exclusivement, un accumulateur à ressort avec au
moins un gicleur. Lors d'un choc, l'huile contenue dans une des chambres du vérin
hydraulique est comprimée et s'écoule à travers le gicleur vers l'accumulateur à ressort,
pour amortir la montée en pression de l'huile, ce qui permet de réaliser l'amortissement.
De préférence, le débit de fuite du gicleur et la précontrainte du ressort de l'accumulateur
à ressort sont réglables à distance, ce qui permet de régler le coefficient d'amortissement
et la résistance en recul des vérins en fonction du poids appliqué sur les organes
de coupe.
[0013] Selon une variante préférentielle, le module de forage comporte une section inférieure
portant les organes de coupe, et une section supérieure qui traverse longitudinalement
ledit support, la section supérieure étant montée coulissante par rapport audit support
et présentant une extrémité supérieure reliée à l'extrémité inférieure d'un câble
de sustentation.
[0014] On comprend donc que le module de forage est suspendu au câble de sustentation. Ce
dernier est de préférence actionné à l'aide d'un treuil relié à un porteur. Encore
de préférence, l'extrémité supérieure de la section supérieure fait saillie au-delà
de l'extrémité supérieure du support.
[0015] De préférence, le support est un châssis dont les dimensions transversales, considérées
dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, sont sensiblement égales
ou inférieures aux dimensions transversales du module de forage, et le châssis comporte
un dispositif d'ancrage apte à bloquer le déplacement du support par rapport aux parois
de l'excavation.
[0016] Le dispositif d'ancrage permet notamment de bloquer le déplacement vertical de la
machine de forage dans le sol.
[0017] Aussi, selon l'invention, on peut immobiliser le châssis dans le sol tout en contrôlant
le déplacement vertical du module de forage à l'aide du câble de sustentation. Le
dispositif d'amortissement hydraulique absorbe les vibrations qui ne sont pas transmises
au châssis.
[0018] Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif de déplacement
comporte au moins un vérin hydraulique qui est disposé entre le support et le module
de forage, et les moyens d'amortissement comportent un organe ressort disposé entre
le support et le module de forage. On comprend que l'organe ressort est disposé parallèlement
au vérin hydraulique. L'organe ressort est de préférence, mais pas nécessairement
coaxial au vérin.
[0019] L'organe ressort comporte de préférence un ressort.
[0020] Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le support comprend un mât
; les organes de coupe sont situés à l'extrémité inférieure d'une barre du module
de forage, et le dispositif de déplacement comprend un chariot monté au mât de manière
coulissante selon la direction longitudinale du mât, le chariot coopérant avec ladite
barre pour déplacer la barre avec le module de forage selon la direction longitudinale
du mât.
[0021] La barre, traditionnellement appelée Kelly, et le mât sont sensiblement parallèles
et s'étendent selon une direction sensiblement verticale. On comprend que le déplacement
du chariot a pour effet de déplacer le module de forage par rapport au support.
[0022] De façon particulièrement avantageuse, le chariot comporte les moyens d'amortissement.
[0023] Aussi, grâce à l'invention, les vibrations générées par le module de forage ne sont
pas transmises au mât, ni au véhicule porteur qui le supporte.
[0024] Selon une variante avantageuse, le chariot comporte une première partie montée coulissante
au mât et une deuxième partie coopérant avec la barre, et les moyens d'amortissement
sont disposés entre les première et deuxième parties du chariot.
[0025] Les première et deuxième parties sont préférentiellement montées coulissantes l'une
par rapport à l'autre selon la direction longitudinale du mât.
[0026] De préférence, les moyens d'amortissement comportent un organe ressort disposé entre
les première et deuxième parties du chariot. L'organe ressort est de préférence composé
d'un amortisseur avec un ressort coaxial. Selon une alternative, les moyens d'amortissement
comportent un dispositif d'amortissement hydraulique du même type que celui mentionné
ci-dessus.
[0027] Avantageusement, en combinaison avec l'un ou l'autre des modes de réalisation décrits
ci-dessus, le module de forage comporte en outre un dispositif anti-balancement pour
empêcher un mouvement horizontal du module de forage pendant la réalisation du forage.
[0028] Avantageusement, le dispositif anti-balancement comporte des patins déployables disposés
sur les bords latéraux du module de forage et configurés pour venir en appui contre
au moins l'une des parois de l'excavation.
[0029] Un intérêt est d'empêcher le dandinement du module de forage, ce qui permet d'éviter
que la trajectoire de forage ne dévie par rapport à la trajectoire désirée, ainsi
que les mouvements inutiles des organes de coupe.
[0030] Avantageusement, la machine de forage comporte en outre un dispositif de régulation
du coefficient d'amortissement des moyens d'amortissement. Un intérêt est de pouvoir
adapter les moyens d'amortissement à la nature du terrain et à la poussée exercée
sur les organes de coupe.
[0031] Avantageusement, ladite machine de forage est une fraise dont les organes de coupe
comportent deux paires de tambours qui sont rotatifs autour d'axes de rotation parallèles,
distincts et perpendiculaires à la direction longitudinale du support.
Brève description des dessins
[0032] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes
de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence
aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 illustre un premier mode de réalisation de la machine de forage selon l'invention
dans lequel le dispositif de déplacement comporte des vérins hydrauliques ;
- la figure 2 illustre un exemple des moyens d'amortissement du dispositif de déplacement de la
figure 1 ;
- les figures 3A et 3B illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel les moyens
d'amortissement comprennent des ressorts disposés entre le châssis et le module de
forage ; et
- les figures 4A et 4B illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel le dispositif
de déplacement comporte un chariot monté à un mât de manière coulissante.
Description détaillée de l'invention
[0033] Sur la figure
1 on a illustré un premier mode de réalisation de la machine de forage
10 selon la présente invention. Cette machine de forage
10 est utilisée pour réaliser une excavation
E dans un sol
S selon une direction de forage
F qui est sensiblement verticale.
[0034] La machine de forage
10 comporte un support
12 ayant une direction longitudinale
L qui est sensiblement verticale dans cet exemple. La machine de forage
10 comporte en outre un module de forage
14 muni d'organes de coupe
16. Dans cet exemple, la machine de forage
10 est une fraise dont les organes de coupe
16 comporte deux paires de tambours
18, 20 munis de dents de coupe
22, les deux paires de tambours
18, 20 étant respectivement montés rotatifs autour d'axes de rotation
A, B qui sont parallèles, distincts et perpendiculaires à la direction longitudinale
L du support
12.
[0035] Le module de forage
14 comporte une section inférieure
24 qui porte les organes de coupe
16, et notamment les tambours
18, 20. La section inférieure
24 comporte en outre un module de pompage
26 qui a pour fonction d'aspirer les fragments de sol excavé afin de les évacuer en
surface.
[0036] Le module de forage
14 comporte en outre un dispositif anti-balancement
30 pour empêcher un mouvement horizontal du module de forage
14 pendant la réalisation
du forage. Ce dispositif anti-balancement comporte des patins déployables
32, 34 qui sont disposés sur les bords latéraux
24a, 24b de la section inférieure
24 du module de forage
14. Ces patins déployables sont agencés pour coopérer avec des parois de l'excavation
lorsqu'ils sont déployés horizontalement. Les patins déployables
32, 34 sont actionnés par des vérins (non représentés ici) disposés dans la section inférieure
24 du module de forage
14.
[0037] Le module de forage
14 comporte en outre une section supérieure
40, qui s'étend verticalement au-dessus de la section inférieure
24, la section supérieure
40 présentant ici la forme d'une barre qui traverse longitudinalement le support
12. Dans cet exemple, le support
12 est un châssis qui comporte des organes de guidage
42 à l'intérieur desquels la section supérieure
40 est montée coulissante. On comprend donc que la section supérieure
40 est montée coulissante par rapport au châssis
13 selon une direction sensiblement verticale, en conséquence de quoi le module de forage
14 est mobile en translation par rapport au support
12.
[0038] Dans ce premier mode de réalisation, le module de forage est donc mobile en translation
par rapport au support selon la direction de forage
F, qui est sensiblement verticale.
[0039] La section supérieure
40 du module de forage
14 présente une extrémité supérieure
40a qui fait saillie au-delà de l'extrémité supérieure
12a du support
12, cette extrémité supérieure
40a étant reliée à l'extrémité inférieure
50a d'un câble de sustentation
50. Ce câble de sustentation
50 est relié à l'extrémité supérieure d'un porteur (non représenté ici) connu par ailleurs.
[0040] La machine de forage
10 comporte en outre un dispositif de déplacement
60 qui est disposé entre le support
12 et le module de forage
14, et qui a pour fonction de déplacer le module de forage
14 par rapport au support
12 selon la direction longitudinale du support. Autrement dit, le dispositif de déplacement
permet de déplacer le module de forage par rapport au support selon la direction de
forage
F, qui est sensiblement verticale.
[0041] Dans le premier mode de réalisation, le dispositif de déplacement
60 comporte une paire de vérins hydrauliques
62, 64 qui relient le support
12 à la section inférieure
24 du module de forage
14. On comprend donc que les vérins hydrauliques
62, 64 sont connectés au support
12 et au module de forage
14, de sorte que leur actionnement permet de déplacer verticalement le module de forage
par rapport au support
12.
[0042] Conformément à l'invention, le dispositif de déplacement
60 comporte en outre des moyens d'amortissement
70 pour amortir les vibrations générées par le module de forage
14 lors de la réalisation du forage.
[0043] Sur la figure
2, on a illustré de manière schématique la machine de forage
10 selon le premier mode de réalisation de l'invention, ainsi que les moyens d'amortissement
70. Ces derniers comportent un dispositif d'amortissement hydraulique
72 qui est relié fluidiquement aux vérins hydrauliques
62, 64. Dans cet exemple, le dispositif d'amortissement comprend un accumulateur à ressorts
74 et le gicleur
77. Lors d'un choc subi par les organes de coupe
16, l'huile contenue dans les grandes chambres
62a, 64a des vérins hydrauliques
62, 64 est comprimée et s'écoule vers l'accumulateur à ressorts
74, à travers le gicleur
77 ce qui va amortir la montée en pression de l'huile, ce qui permet de réaliser l'amortissement.
Les moyens d'amortissement
70 comportent en outre un dispositif
76 de régulation du coefficient de la raideur des moyens d'amortissement et plus précisément
de la raideur de l'accumulateur à ressort
74. Ils comportent également des moyens pour réguler le débit de fuite à travers le gicleur
77 de manière à réguler le coefficient d'amortissement des moyens d'amortissement. Aussi,
lors d'un choc, les vibrations générées par les organes de coupe ne sont pas transmises
au support
12.
[0044] Selon un autre aspect de l'invention, le châssis
13 comporte un dispositif d'ancrage
80 qui est apte à bloquer le déplacement du support
12 par rapport aux parois de l'excavation. Ce dispositif d'ancrage
80 comporte une pluralité de patins d'ancrage déployables référencés
82 qui sont configurés pour prendre appui sur les plus grandes faces de l'excavation
afin d'immobiliser le support
12 dans l'excavation.
[0045] A l'aide des figures
3A et
3B, on va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation de la machine de forage
110 selon l'invention. Les caractéristiques identiques à celles du premier mode de réalisation
portent la même référence numérique augmentée de la valeur cent. La machine de forage
110 illustrée en figure
3A comporte donc un dispositif de déplacement
160 qui relie le support
112 au module de forage
114. Dans cet exemple, le module de forage
114 comporte une plateforme
115 qui porte des tambours rotatifs
118, 120. Le dispositif de déplacement
160 comporte une paire de vérins
162, 164 qui relient l'extrémité inférieure
112b du support
112 à la plateforme
115. L'actionnement des vérins hydrauliques
162, 164 permet de déplacer en translation le module de forage
114 par rapport au support
112 selon la direction de forage
F.
[0046] Dans ce deuxième mode de réalisation, les moyens d'amortissement
170, bien visibles sur la figure
3B, comportent les vérins hydrauliques
162, 164 ainsi que deux organes d'amortissement
163, 165 qui sont disposés entre le support
112 et le module de forage
114. Dans cet exemple, les organes d'amortissement
163, 165 comportent des ressorts
167, 169 qui entourent les vérins hydrauliques
162, 164.
[0047] L'association des ressorts
167, 169 et des vérins hydrauliques
162, 164 constitue donc les moyens d'amortissement qui permettent d'amortir les moyens d'amortissement
qui ont pour fonction d'amortir les vibrations générées par le module de forage
114 lors de la réalisation du forage, et par voie de conséquence, d'empêcher la transmission
des vibrations au support
212. Sans sortir du cadre de l'invention, les ressorts
167, 169 pourraient être disposés à côté des vérins hydrauliques
162, 164 sans être coaxiaux.
[0048] A l'aide des figures
4A et
4B, on va maintenant décrire un troisième mode de réalisation de la machine de forage
210 selon la présente invention. Là encore, les éléments identiques à ceux du premier
mode de réalisation portent la même référence numérique augmentée de la valeur deux
cents. Dans ce troisième mode de réalisation, la machine de forage
210 comporte un porteur à chenilles
211 auquel est fixé le support
212, qui prend ici la forme d'un mât longitudinal qui s'étend verticalement.
[0049] Les organes de coupe
216 du module de forage
214 sont situés à l'extrémité inférieure
213a d'une barre longitudinale du module de forage, traditionnellement appelée Kelly.
[0050] Le dispositif de déplacement
260 est disposé entre le mât
212 et la barre
213 du module de forage
214, et a pour fonction de déplacer le module de forage
214 par rapport au mât
212 selon la direction longitudinale L du mât. Pour ce faire, le dispositif de déplacement
260 comporte un chariot
271, mieux visible sur la figure
4B, qui est monté au mât
212 de manière coulissante selon la direction longitudinale L du mât. Le chariot
271 coopère avec la barre
213 pour déplacer le module de forage
214 selon la direction longitudinale du mât. Dans cet exemple, le chariot
271 comporte un dispositif de solidarisation permettant de solidariser la barre
213 avec ledit chariot
271 de façon que le déplacement du chariot
271 selon la direction longitudinale L du mât
212 entraîne le déplacement concomitant du module de forage
214 selon la direction de forage. Le déplacement du chariot
271 vers le haut et vers le bas est assuré dans cet exemple par un organe de déplacement
273 comprenant des câbles
275 et
277 fixés de part et d'autre du chariot
271.
[0051] On comprend que le chariot
271 est déplacé vers les extrémités supérieures et inférieures du mât
212 grâce à la traction exercée par les câbles
275 et
277, lesquels sont actionnés par un ou plusieurs treuils (non représentés ici) disposés
sur le porteur, de tels treuils étant bien connus par ailleurs.
[0052] Le chariot
271 comporte une première partie
281 qui est fixée au mât
212 de manière coulissante, cette première partie
281 étant reliée à l'extrémité du câble
275. Le chariot
271 comporte en outre une deuxième partie
283 qui porte la barre
213 tout en étant montée coulissante par rapport à la première partie du chariot selon
la direction longitudinale de la barre
213.
[0053] Selon l'invention, le dispositif de déplacement
260 comporte en outre des moyens d'amortissement
270 pour amortir les vibrations générées par le module de forage
214 lors de la réalisation du forage. Ces moyens d'amortissement
210 sont disposés entre les première et deuxième parties
281, 283 du chariot
271. On comprend donc que, dans ce deuxième mode de réalisation, c'est le chariot
271 du dispositif de déplacement
260 qui comporte les moyens d'amortissement
270.
[0054] Dans cet exemple, les moyens d'amortissement
270 constituent dans cet exemple une suspension qui comporte un ou plusieurs amortisseurs
hydrauliques
262 reliant la première partie
281 à la deuxième partie
283 du chariot
271, ces amortisseurs étant associés de façon parallèle à des ressorts
263
On comprend que, lors du forage, les vibrations générées par les organes de coupe
216 sont transmises le long de la barre
213 jusqu'à la deuxième partie
283, pour être ensuite absorbées par les moyens d'amortissement
270, de sorte que les vibrations ne sont pas transmises à la première partie
281, ni au mât
212. Sans sortir du cadre de l'invention, les ressorts
263 pourraient être disposés à côté des amortisseurs
262 sans être coaxiaux.
1. Machine de forage (10,110,210) pour réaliser une excavation dans un sol (S) selon
une direction de forage (F) sensiblement verticale, ladite machine de forage (10,110,210)
comportant :
un support (12,112,212) ayant une direction longitudinale (L);
un module de forage (14,114,214) muni d'organes de coupe (16,116,216), le module de
forage étant mobile en translation par rapport au support (12,112,212) selon la direction
longitudinale (L) du support ;
un dispositif de déplacement (60,160,260), disposé entre le support (12,112,212) et
le module de forage (14,114,214), pour déplacer le module de forage (14,114,214) par
rapport au support (12,112,212) selon la direction longitudinale (L) du support ;
le dispositif de déplacement (60,160,260) comportant des moyens d'amortissement (70,170,270)
pour amortir les vibrations générées par le module de forage (14,114,214) lors de
la réalisation du forage.
2. Machine de forage selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de déplacement
(60,260) comporte au moins un vérin hydraulique (62,64,262), reliant le support au
module de forage, et dans laquelle les moyens d'amortissement comprennent un dispositif
d'amortissement hydraulique (72,272) relié fluidiquement au vérin hydraulique (62,64
; 262).
3. Machine de forage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
le module de forage (14) comporte une section inférieure (24) portant les organes
de coupe (16), et une section supérieure (40) qui traverse longitudinalement ledit
support (12), la section supérieure (40) étant montée coulissante par rapport audit
support (12) et présentant une extrémité supérieure (40a) reliée à l'extrémité inférieure
(50a) d'un câble de sustentation (50).
4. Machine de forage (110) selon la revendication 3, dans laquelle le support est un
châssis (13) dont les dimensions transversales, considérées dans un plan perpendiculaire
à la direction longitudinale, sont sensiblement égales ou inférieures aux dimensions
transversales du module de forage, et dans laquelle ledit châssis comporte un dispositif
d'ancrage (80) apte à bloquer le déplacement du châssis (13) par rapport aux parois
de l'excavation.
5. Machine de forage (110) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de déplacement
comporte au moins un vérin hydraulique qui est disposé entre le support et le module
de forage, et dans laquelle les moyens d'amortissement (170) comportent un organe
ressort disposé entre le support (112) et le module de forage (114).
6. Machine de forage selon la revendication 5, dans laquelle l'organe ressort (163,165)
comporte un ressort (167,169).
7. Machine de forage (210) selon la revendication 1, dans laquelle le support comprend
un mât (212), dans laquelle les organes de coupe sont situés à l'extrémité inférieure
(213a) d'une barre (213) du module de forage, et dans laquelle le dispositif de déplacement
(260) comprend un chariot (271) monté au mât (212 de manière coulissante selon la
direction longitudinale (L) du mât (212), le chariot (271) coopérant avec ladite barre
(213) pour déplacer le module de forage (214) selon la direction longitudinale du
mât.
8. Machine de forage selon la revendication 7, dans laquelle le chariot (271) comporte
les moyens d'amortissement (270).
9. Machine de forage (210) selon la revendication 8, dans laquelle le chariot (271) comporte
une première partie (281) montée au mât (213) de manière coulissante et une deuxième
partie (283) coopérant avec la barre (213), et dans laquelle les moyens d'amortissement
(270) sont disposés entre les première et deuxième parties (281,283) du chariot (271).
10. Machine de forage selon la revendication 9, dans laquelle les moyens d'amortissement
(270) comportent un vérin hydraulique (262) couplé à un dispositif d'amortissement
hydraulique (272).
11. Machine de forage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
le module de forage (14) comporte en outre un dispositif anti-balancement (30) pour
empêcher un mouvement horizontal du module de forage (14) pendant la réalisation du
forage.
12. Machine de forage selon la revendication 11, dans laquelle le dispositif anti-balancement
(30) comporte des patins déployables (32,34) disposés sur les bords latéraux (24a,24b)
du module de forage et agencés pour coopérer avec des parois de l'excavation.
13. Machine de forage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte en outre un dispositif (76) de régulation du coefficient d'amortissement
des moyens d'amortissement (70).
14. Machine de forage (10,110,210) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans laquelle ladite machine de forage (10,110,210) est une fraise dont les organes
de coupe (16,116,216) comportent deux paires de tambours qui sont rotatifs autour
d'axes de rotation (A,B) parallèles, distincts et perpendiculaires à la direction
longitudinale (L) du support (12, 112, 212).
1. Bohrmaschine (10, 110, 210) zur Ausführung eines Aushubs in einem Boden (S) gemäß
einer Bohrrichtung (F), die im Wesentlichen vertikal verläuft, wobei die Bohrmaschine
(10, 110, 210) umfasst:
eine Stütze (12, 112, 212), die eine Längsrichtung (L) aufweist,
ein Bohrmodul (14, 114, 214), das mit Schneidelementen (16, 116, 216) ausgestattet
ist, wobei das Bohrmodul in Bezug auf die Stütze (12, 112, 212) gemäß der Längsrichtung
(L) der Stütze translatorisch bewegbar ist,
eine Bewegungsvorrichtung (60, 160, 260), die zwischen der Stütze (12, 112, 212) und
dem Bohrmodul (14, 114, 214) angeordnet ist, um das Bohrmodul (14, 114, 214) in Bezug
auf die Stütze (12, 112, 212) gemäß der Längsrichtung (L) der Stütze zu bewegen,
wobei die Bewegungsvorrichtung (60, 160, 260) Dämpfungsmittel (70, 170, 270) umfasst,
um die Vibrationen zu dämpfen, die von dem Bohrmodul (14, 114, 214) während der Ausführung
der Bohrung erzeugt werden.
2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, wobei die Bewegungsvorrichtung (60, 260) mindestens
einen Hydraulikzylinder (62, 64, 262) umfasst, der die Stütze mit dem Bohrmodul verbindet,
und wobei die Dämpfungsmittel eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung (72, 272) umfassen,
die fluidisch mit dem Hydraulikzylinder (62, 64; 262) verbunden ist.
3. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bohrmodul (14) einen
unteren Abschnitt (24), der die Schneidelemente (16) trägt, und einen oberen Abschnitt
(40) umfasst, der die Stütze (12) längs durchquert, wobei der obere Abschnitt (40)
in Bezug auf die Stütze (12) gleitend montiert ist und ein oberes Ende (40a) aufweist,
das mit dem unteren Ende (50a) eines Tragkabels (50) verbunden ist.
4. Bohrmaschine (110) nach Anspruch 3, wobei die Stütze ein Gestell (13) ist, dessen
Querabmessungen, betrachtet in einer Ebene senkrecht zu der Längsrichtung, im Wesentlichen
kleiner gleich den Querabmessungen des Bohrmoduls sind, und wobei das Gestell eine
Verankerungsvorrichtung (80) umfasst, die geeignet ist, um die Bewegung des Gestells
(13) in Bezug auf die Aushubwand zu blockieren.
5. Bohrmaschine (110) nach Anspruch 1, wobei die Bewegungsvorrichtung mindestens einen
Hydraulikzylinder umfasst, der zwischen der Stütze und dem Bohrmodul angeordnet ist,
und wobei die Dämpfungsmittel (170) ein Federelement umfassen, das zwischen der Stütze
(112) und dem Bohrmodul (114) angeordnet ist.
6. Bohrmaschine nach Anspruch 5, wobei das Federelement (163, 165) eine Feder (167, 169)
umfasst.
7. Bohrmaschine (210) nach Anspruch 1, wobei die Stütze einen Mast (212) umfasst, wobei
sich die Schneidelemente an dem unteren Ende (213a) einer Stange (213) des Bohrmoduls
befinden, und wobei die Bewegungsvorrichtung (260) einen Schlitten (271) umfasst,
der gleitend gemäß der Längsrichtung (L) des Masts (212) an dem Mast (212) montiert
ist, wobei der Schlitten (271) mit der Stange (213) zusammenwirkt, um das Bohrmodul
(214) gemäß der Längsrichtung des Masts zu bewegen.
8. Bohrmaschine nach Anspruch 7, wobei der Schlitten (271) die Dämpfungsmittel (270)
umfasst.
9. Bohrmaschine (210) nach Anspruch 8, wobei der Schlitten (271) einen ersten Teil (281),
der gleitend an dem Mast (213) montiert ist, und einen zweiten Teil (283) umfasst,
der mit der Stange (213) zusammenwirkt, und wobei die Dämpfungsmittel (270) zwischen
dem ersten und zweiten Teil (281, 283) des Schlittens (271) angeordnet sind.
10. Bohrmaschine nach Anspruch 9, wobei die Dämpfungsmittel (270) einen Hydraulikzylinder
(262) umfassen, der an eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung (272) gekoppelt ist.
11. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bohrmodul (14) ferner
eine Schwingungsschutzvorrichtung (30) umfasst, um eine horizontale Bewegung des Bohrmoduls
(14) während der Ausführung der Bohrung zu verhindern.
12. Bohrmaschine nach Anspruch 11, wobei die Schwingungsschutzvorrichtung (30) ausfahrbare
Gleitbacken (32, 34) umfasst, die auf den Seitenkanten (24a, 24b) des Bohrmoduls angeordnet
sind und eingerichtet sind, um mit den Aushubwänden zusammenzuwirken.
13. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Vorrichtung (76) zur Regulierung des Dämpfungskoeffizienten der Dämpfungsmittel
(70) umfasst.
14. Bohrmaschine (10, 110, 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bohrmaschine
(10, 110, 210) eine Fräse ist, deren Schneidelemente (16, 116, 216) zwei Paare von
Trommeln umfassen, die sich um Drehachsen (A, B) drehen, die parallel, verschieden
und zu der Längsrichtung (L) der Stütze (12, 112, 212) senkrecht sind.
1. A drilling machine (10, 110, 210) for making an excavation in ground (S) in a drilling
direction (F) that is substantially vertical, said drilling machine (10, 110, 210)
comprising:
a support (12, 112, 212) having a longitudinal direction (L);
a drilling module (14, 114, 214) provided with cutter members (16, 116, 216), the
drilling module being movable in translation relative to the support (12, 112, 212)
along the longitudinal direction (L) of the support; and
a movement device (60, 160, 260) arranged between the support (12, 112, 212) and the
drilling module (14, 114, 214) in order to move the drilling module (14, 114, 214)
relative to the support (12, 112, 212) along the longitudinal direction (L) of the
support;
the movement device (60, 160, 260) including damper means (70, 170, 270) for damping
the vibration generated by the drilling module (14, 114, 214) while drilling.
2. A drilling machine according to claim 1, wherein the movement device (60, 260) includes
at least one hydraulic actuator (62, 64, 262) connecting the support to the drilling
module, and wherein the damper means comprise a hydraulic damper device (72, 272)
in fluid flow connection with the hydraulic actuator (62, 64; 262).
3. A drilling machine according to any preceding claim, wherein the drilling module (14)
has a bottom section (24) carrying the cutter members (16), and a top section (40)
that passes longitudinally through said support (12), the top section (40) being slidably
mounted relative to said support (12) and presenting a top end (40a) connected to
the bottom end (50a) of a lift cable (50) .
4. A drilling machine (110) according to claim 3, wherein the support is a frame (13),
the transverse dimensions of which, considered in a plane perpendicular to the longitudinal
direction, are substantially equal to or less than the transverse dimensions of the
drilling module, and wherein said frame includes an anchor device (80) suitable for
preventing the frame (13) from moving relative to the walls of the excavation.
5. A drilling machine (110) according to claim 1, wherein the movement device comprises
at least one hydraulic actuator that is arranged between the support and the drilling
module, and wherein the damper means (170) comprise a spring member arranged between
the support (112) and the drilling module (114).
6. A drilling machine according to claim 5, wherein the spring member (163, 165) comprises
a spring (167, 169).
7. A drilling machine (210) according to claim 1, wherein the support comprises a boom
(212), wherein the cutter members are situated at the bottom end (213a) of a bar (213)
of the drilling module, and wherein the movement device (260) comprises a carriage
(271) mounted on the boom (212) to be slidable along the longitudinal direction (L)
of the boom (212), the carriage (271) co-operating with said bar (213) to move the
drilling module (214) along the longitudinal direction of the boom.
8. A drilling machine according to claim 7, wherein the carriage (271) includes the damper
means (270).
9. A drilling machine (210) according to claim 8, wherein the carriage (271) comprises
a first portion (281) slidably mounted on the boom (213), a second portion (283) co-operating
with the bar (213), and wherein the damper means (270) are arranged between the first
and second portions (281, 283) of the carriage (271).
10. A drilling machine according to claim 9, wherein the damper means (270) comprise a
hydraulic actuator (262) coupled to a hydraulic damper device (272).
11. A drilling machine according to any preceding claim, wherein the drilling module (14)
further comprises an anti-swinging device (30) to prevent horizontal movement of the
drilling module (14) while drilling.
12. A drilling machine according to claim 11, wherein the anti-swinging device (30) comprises
deployable pads (32, 34) arranged on the lateral sides (24a, 24b) of the drilling
module and arranged to co-operate with the walls of the excavation.
13. A drilling machine according to any preceding claim, characterized in that it further comprises a device (76) for regulating the damping coefficient of the
damper means (70).
14. A drilling machine (10, 110, 210) according to any preceding claim, wherein the drilling
machine (10, 110, 210) is a milling machine having cutter members (16, 116, 216) comprising
two pairs of drums that are rotatable about axes of rotation (A, B) that are parallel,
distinct, and perpendicular to the longitudinal direction (L) of the support (12,
112, 212).