EP0340050A1 - Procédé et installation de transport de matières solides par délayage et pompage - Google Patents

Procédé et installation de transport de matières solides par délayage et pompage Download PDF

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EP0340050A1
EP0340050A1 EP89400614A EP89400614A EP0340050A1 EP 0340050 A1 EP0340050 A1 EP 0340050A1 EP 89400614 A EP89400614 A EP 89400614A EP 89400614 A EP89400614 A EP 89400614A EP 0340050 A1 EP0340050 A1 EP 0340050A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pumping
cuttings
installation
processing
spreading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89400614A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jacques Dugas
Jean Albert Corrand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Auxiliaire De Transport Et De Materiel (satm) Ste
Original Assignee
Auxiliaire De Transport Et De Materiel (satm) Ste
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Auxiliaire De Transport Et De Materiel (satm) Ste filed Critical Auxiliaire De Transport Et De Materiel (satm) Ste
Publication of EP0340050A1 publication Critical patent/EP0340050A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F13/00—Transport specially adapted to underground conditions
    • E21F13/04—Transport of mined material in gravity inclines; in staple or inclined shafts
    • E21F13/042—Vertical hydraulic conveying of coal

Definitions

  • the invention relates to the transport and evacuation of solid materials capable of forming by water dilution a pumpable paste, in particular by piston pumps, between at least one site - in particular tunneling - and at least one area away from (or) site (s).
  • the invention therefore aims to remedy the drawbacks of the prior art and aims to provide a method and an installation for transporting solids of the dilutable type by pumping, over long distances and with little water.
  • the object of the invention is to make it possible to transport solid materials - in particular to evacuate cuttings - by using a process allowing the addition of a low weight of water, in particular less than the weight of the extracted cuttings.
  • the object of the invention is also to make it possible to remove a very large volume of solid matter, in particular greater than a million cubic meters, for example of the order of two million cubic meters, with a very high flow rate in place of solid materials, in particular greater than 500 m3 / h, for example of the order of 650 m3 / h, and of transporting these solid materials by continuous pumping at a very large distance, in particular greater than 1000 m, for example of the order of 1500 m for materials liable to be diluted, for example cuttings of the clay chalk type.
  • the invention also and more particularly aims to solve the problem of transporting and removing cuttings during the digging of a tunnel possibly comprising several tubes and whose length is greater than 15 km, in particular of the order of 20 km for each digging site with a flow in place of extracted cuttings greater than 500 m3 / h, in particular of the order of 650 M3 / h, without exhausting or polluting the water table in the vicinity of the tunnel.
  • the object of the invention is also to propose a method and installations making it possible to transport solid materials such as cuttings or slabs, from a site in a discontinuous manner, then to pump these cuttings continuously towards a storage area or remote use.
  • the invention provides a method of processing and transporting solid materials capable of forming a homogeneous paste by dilution, characterized in that the solid materials are diluted in water by means of dilution of so as to obtain a homogeneous paste with a low water content directly pumpable by pumping means.
  • the diluted solid materials are transported by pumping in homogeneous paste formed by dilution in pipes, using piston pumps. Before pumping, spread the homogeneous paste formed by thinning on a spreading sole forming buffer storage between the thinning and pumping. The solid materials are crushed in crushing means before diluting them.
  • the solid materials are diluted so that the ratio of the weight of water to the weight of dry solid material in the paste obtained is less than 70%, in particular of the order of 60%.
  • the invention also relates to an installation for the transformation and transport by pumping of solid materials capable of forming a homogeneous paste by dilution, for the implementation of the method according to the invention.
  • a solid material processing and transport installation according to the invention is characterized in that it comprises means for supplying the installation with solid materials, means for dissolving solid materials which are also supplied with water and making it possible to produce a homogeneous paste which can be pumped and means for pumping the homogeneous paste thus formed in pipes.
  • the pumping means consist of a plurality of piston pumps, each pump supplying a discharge line to a storage or use area for the paste.
  • the installation according to the invention comprises means for spreading the homogeneous paste obtained at the outlet of the dilating means, these spreading means forming buffer storage between the dilating means and the pumping means, and these spreading means. continuously supplying the pumping means.
  • This installation according to the invention is in the form of a well, and further comprises, between the supply means and the dilution means, means for crushing dry solid materials.
  • the supply means consist of at least one hopper opening onto at least one conveyor belt, each conveyor belt supplying from above two crusher devices opening into the dilating means, the dough flowing out of these diluting means. on a single spreading floor comprising a plurality of withdrawal openings distributed over its surface to supply respectively a plurality of piston pumps.
  • the spreading sole has an area of the order of 1000 m2 and comprises at least eight racking openings having a useful racking section of the order of 1 m2 each.
  • the invention also provides an installation for transporting and removing cuttings between at least one digging site for at least one tunnel. and at least one cuttings storage area remote from the site, characterized in that it comprises a plant for processing and transporting the cuttings according to the invention, means for transporting the cuttings from each excavation site to said installation for transformation and transport of cuttings by pumping and delivery pipes for cuttings transformed in the transformation and transport installation according to the invention into homogeneous paste pumpable by piston pumping means, these pipes making it possible to transport this paste by pumping continuously to said storage area.
  • the installation for processing and transporting cuttings by pumping according to the invention is arranged between the two ends of at least one tunnel, so that it can be supplied with cuttings coming from two digging sites advancing in opposite directions.
  • the invention thus makes it possible to evacuate the cuttings coming from each direction from two useful tunnels and from a adjoining service tunnel, and provides for this purpose five feed hoppers supplying respectively five dissolvers: one feed hopper for each useful tunnel direction and a feed hopper for the two service tunnel directions.
  • the storage or use area of the paste obtained is located at a distance greater than 1000 m from the processing and transport installation according to the invention, in particular of the order of 1500 m, the pumping height between the pumping means and the storage or use area is greater than 100 m, in particular of the order of 150 m, and the discharge pipes have an internal diameter between 200 and 300 mm for a weight ratio d water on the weight of dry cuttings in the pumped pulp less than 70%, in particular of the order of 60%.
  • the invention is advantageously applicable for transforming and pumping earthy cuttings, in particular clayey, coming from a digging site, in particular when these cuttings are of the clay chalk type. Nevertheless, the invention is applicable in any type of industry to transform and pump all kinds of solid materials, since these materials are capable of being diluted in water and of forming, during this dilution, a homogeneous paste with low water content. In particular, the invention is also applicable in the field of mining for transporting schlamms. The invention therefore consists in using the dilutable nature of these solid materials to transport them economically and advantageously, while these solid materials in the raw state cannot be pumped.
  • the preferred embodiment shown of the invention relates to an installation and a method for transforming and pumping earthy cuttings - in particular clayey - coming from at least one site 1 for digging at least one tunnel 2, and for transporting these cuttings to at least one storage or use area 3 of the cuttings distant from said site 1.
  • the preferred embodiment shown of the invention corresponds to an installation for transporting and removing cuttings used for the digging of a triple underwater tunnel with two rail tracks or road. It is however understood that the invention is applicable to any other site or industry in which the same technical problems would arise.
  • the invention is advantageously applicable to tunneling sites, for example under water bodies, such as underwater tunnels or others.
  • the invention is also applicable for other solid materials than earthy or clayey cuttings, since these materials are likely to form fines by a mechanical action of dilution with water to form a homogeneous paste with fine content allowing pumping this paste, in particular by piston pumps. For example, this is the case for all earthy materials (clay, chalk, shale, or other earth ...) but also schlamms or all other industrial products of equivalent nature.
  • the installation for transporting and removing cuttings according to the invention is schematically represented in vertical section in FIG. 1. It comprises: an installation 4 according to the invention for processing and transporting the cuttings by pumping which come from said sites, means 5 for transporting the cuttings from each excavation site 1 to said processing and transport facility 4 for the cuttings by pumping, - pipes 6 for discharging cuttings transformed in the processing and transport installation 4, into homogeneous paste pumpable by piston pumps, these pipes making it possible to transport this paste by continuous pumping to the storage area or of use 3.
  • the installation for transforming and transporting cuttings 4 by pumping according to the invention is for example in the form of a vertical well, and two tunnels 2, 2 ′ extending in directions have been shown by way of example opposite on each side of this well-shaped installation 4.
  • Two tunne liers 7, 7 ′ make it possible to dig tunnels with full sections.
  • the cuttings created at the exit from the tunnel boring machines are dumped directly, possibly after mixing and little addition of water in the tunnel bikes exit train, in vans 5 rolling on rails which lead directly through the already dug tunnel to the processing and pumping installation 4 of the cuttings.
  • the wagons 5 can be self-propelled, or driven by towing cables or by other equivalent systems.
  • the two sites 1, 1 ′ of tunnels shown make it possible to dig on the one hand a main tunnel 2 extending under the water table 9, and on the other hand a secondary tunnel 2 ′ which constitutes the access ramp to the main tunnel 2.
  • the storage or use area 3 may consist of a depression in the ground, or an excavation made in the ground, and is located at a distance of between 1000 and 2000 meters, in particular of the order of 1500 meters from the excavation processing and pumping facility 4.
  • each tunnel 2, 2 ′ consists of three galleries 2a, 2b, 2c, 2′a, 2′b, 2′c: two useful galleries 2a, 2b, 2 ′ A, 2′b, and a central service gallery 2c, 2′c.
  • the main galleries 2a, 2b, 2c are respectively opposite and correspond to the secondary galleries 2′a, 2′b, 2′c.
  • the tunnels 2, 2 ′ extend at the level of the processing and transport installation 4 according to the invention, substantially in the same direction in opposite directions. This common direction is called longitudinal direction.
  • the horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction will be called the lateral direction.
  • the expression “cuttings extracted in place” designates the cuttings actually extracted during digging at the level of the tunnel boring machine, that is to say also the flow rate of dry solids transported. The flow in place of excavated cuttings is therefore the flow of cuttings formed on the digging section by the tunnel boring machine.
  • the term "dilution" and the terms which relate to it refer to the operation consisting in producing an intimate homogeneous mixture from the cuttings by little addition of water, as opposed to simple mixing or kneading which does not make it possible to carry out than heterogeneous mixtures.
  • the dilution is conventionally characterized by a particle size of the particles in the mixture which varies between 0 and about 60 mm, and by a content of fines (that is to say in particles whose size is less than about 80 micrometers) greater than 20%, in particular of the order of 35% by weight.
  • the paste thus obtained therefore has a creamy appearance, and is pumpable despite a low water content.
  • a cuttings processing and pumping installation 4 is characterized in that it is notably comprises successively from top to bottom: - Means 10, 11 for supplying extracted cuttings, in particular consisting of at least one feed hopper 10 collecting the cuttings spilled from the wagons 5, feeding at least one conveyor belt 11 which discharges these cuttings in the longitudinal direction towards a longitudinal end 12 of this strip 11, end 12 situated beyond the longitudinal end 13 of said hopper 10, means 14 for dissolving the cuttings, which are also supplied with water and making it possible to produce a homogeneous paste which can be pumped by piston pumping means, means 15 for spreading the dough obtained at the outlet from the means 14 for dilating, - Means 16 for pumping the dough recovered at the outlet and under said means 15 for spreading.
  • These pumping means 16 are of the piston type and comprise at least one and generally a plurality of piston pumps.
  • means 17 for crushing the cuttings extracted before shearing there are provided means 17 for crushing the cuttings extracted before shearing.
  • the cuttings processing and pumping installation 4 is in the form of a vertical well, and the cuttings pass successively from top to bottom, under the effect of their own weight, in the following devices: feed 10, conveyor belt 11, crushing means 17 which reduce them to a particle size capable of being diluted, dilating means 14 which transform them into a homogeneous paste pumpable by piston pumping means, spreading means 15 which supply the means 16 continuous piston pumping.
  • the supply means 10, 11 therefore consist of at least one hopper 10 leading to at least one conveyor belt 11, each conveyor belt 11 supplying from above two crusher devices 17, the lower outlet 18 of which opens into dilating means 14, the dough flowing through gravitation at the outlet of these dilating means 14 on a single spreading sole 15 comprising a plurality of withdrawal openings 19 distributed over its surface to supply a plurality of pumps 16 located under the sole 15.
  • These pumping means 16 are constituted piston pumps 16, each pump 16 supplying a discharge line 6 to a storage area 3 for the paste, and receiving the paste coming from an opening 19 in the spreading sole 15.
  • Each opening 19 in the sole spreader 15 is fitted with a valve 20, for example a slide valve, allowing this opening 19 to be closed and opened at will.
  • the supply means 10, 11 are better represented in detail in FIG. 5. They are composed, for each crushing and dilution circuit, of a metal hopper hopper 10 with vertical longitudinal walls 21.
  • the length of each hopper 10 is adapted to correspond to that of a conveyor belt 11 located immediately under and facing the hopper 10 and to that of a group of wagons.
  • Each hopper 10 is supplied with cuttings from the wagons 5 by means of rocking devices 22 of these wagons 5 visible in FIG. 3.
  • rocking devices are known in themselves and for example consist of a cylinder mounted on bearings 23 and comprising rails 24 for supporting and holding the wagons 5 during tilting. During the tilting of the wagons 5, these discharge into a deflector which is connected to the discharge wall 21 of a hopper 10.
  • each hopper 10 has a length sufficient to be fed simultaneously by three wagons 5 arranged one after the other in the longitudinal direction. This of course allows considerably increase the throughput of extracted cuttings which will be treated later. However, this also requires the use of a conveyor belt 11 under each hopper 10 to collect the cuttings extracted for processing in the crushing devices 17 and dissolvers 14 and to regulate the flow of cuttings discharged into the crushers 17 and the shredders 14.
  • the length of the upper opening of each hopper 10 is of the order of 21 m
  • the length of the lower opening is of the order of 17m
  • the width is of the around 2m
  • the height is around 3.60m (for a height of excavated material dumped at each tilting around 1m.
  • the conveyor belt 11 is mounted on rollers 25. It is driven by drums 26, 27 one of which 27 is motorized and connected to a motor 29 which is preferably an asynchronous electric motor rotating at 1450 rpm connected to the drum 27 thanks to a hydraulic coupler, a mechanical variator, a torque limiter, a gear coupling, a reduction gear with perpendicular shafts.
  • the conveyor belt 11 opens into a connecting chute 28 supplying the crusher device 17 in the lower part.
  • the side walls of this chute 28 are undercut, and the wall opposite to the conveyor belt 11 has a positive skin but limited for example to 22 ° and permanently watered to avoid clogging.
  • These chutes 28 are preferably made of stainless steel to promote the sliding of the material.
  • a central partition is provided which divides the material stream longitudinally in each trough 28 to ensure a good distribution of the supply of the two crushers 17 .
  • the lateral seal between the hopper 10 and the corresponding conveyor belt 11 is reinforced, in particular by the use of a flat sliding surface in place of the conventionally provided upper side rollers.
  • the lateral sealing can also be improved by the use of lateral flaps.
  • Each of these crushers 17 is for example made up of two toothed cylinders 30, 31 driven in rotation at two different speeds, and whose spacing one with respect to the other is adjustable as desired according to the desired particle size and to compensate for the wear of the teeth of the cylinders 30, 31.
  • a first cylinder 30 is mounted movable relative to the chassis 32 of the crusher 17, while the another cylinder 31 is mounted on bearings 33 fixed to the chassis 32.
  • the bearings 34 of the movable cylinder 30 are arranged so that they can slide in guide grooves of the chassis 32 in the direction of the spacing of the fixed cylinder 31.
  • Each movable bearing 34 is held in position relative to the chassis 32 by means of two return devices 35 each consisting of a stop 36 cooperating with the bearing 34 and with a spring 37 whose calibration can be adjusted.
  • Each stop 36 is mounted at the end of a sliding rod in an axis 38 integral with a plate 39 which can slide relative to the chassis 32 but whose movements opposite the fixed cylinder 31 are limited by a screw stop 40.
  • the stop screw 40 makes it possible to give a predetermined position to each bearing 34 via the return devices 35.
  • the movable cylinder 30 can deviate against the springs 37 to allow this body to pass, and automatically return to its initial predetermined position by the position of the stop screws 40.
  • Each cylinder 30, 31 is rotated by a pulley 41, 42 cooperating moreover with motorization devices via belts.
  • the cuttings crushed in the crusher devices 17 fall directly into a dissolving device 14.
  • advantageously two crusher devices 17 are provided per dissolving device 14, and this because of the high throughput, but also for safety purposes.
  • these crusher devices 17 can become blocked and thus put the whole of the corresponding circuit for processing the cuttings off. It is therefore desirable to be able to have at least one emergency crusher 17 which avoids the interruption of the entire circuit.
  • a dissolving device 14 of the cement dissolving type is shown in FIGS. 8 and 9. It consists of an octagonal shaped tank 43 constructed of concrete, and comprising a central support 44 which extends vertically upwards from the bottom of the tank 43. On this central support 44 is associated in rotation a mechanically welded cross 45 in profiled bars which, by a chain suspension 46, carries harrows 47.
  • the mechanically welded cross 45 forms four branches supporting respectively four harrows 47 which move in the circular corridor of the tank 43 defined by the external walls 48 of this tank and the central support 44.
  • the mechanically welded cross 45 extends horizontally and is associated with the support 44 in rotation around a fixed vertical shaft 49.
  • This cross 45 is fixed by bolting to the underside of another cross 50 which carries a toothed crown 51.
  • the assembly 45, 50, 51 is integral in rotation with the vertical shaft 49 which is guided at its upper part ieure 52 by a head 53 forming a bearing and cooperating with an upper cross member 54 of the tank 43.
  • This cross member 54 also supports a motor 55 connected by a reduction gear 56, a torsion shaft 57, a conical bevel gear 58 and a pinion straight 59 to the toothed crown 51 to drive the cross 45 in rotation, for example in the direction of the arrow F in FIG. 8.
  • Each of the harrows 47 comprises for example three rows of steel teeth whose positioning is such that it allows easy replacement of these teeth.
  • Each harrow 47 is also suspended by chains 46 which include in particular four carrying chains connected to the branch of the cross 45 situated above said harrow 47, two guide chains connected to an upstream branch of the mechanically welded cross 45, and two traction chains connected to the cross 50 supporting the drive crown 51.
  • the cuttings at the outlet of the crushers 17 are poured directly as they are produced into the tank 43.
  • This tank 43 has grids 60 for dumping over a certain portion of its periphery, through which the diluted mixture is poured by overflowing outlet of the shredder.
  • the outgoing flow of the diluted paste corresponds to the flow of cuttings poured into the dissolver 14.
  • the number and positioning of these grids 60 is adapted as a function of the position and the flow of the dissolver 14 relative to the spreading floor 15.
  • Each grid 60 preferably consists of a coarse grid located towards the inside of the tank 43 and rigidly associated with the wall 48 of this tank 43, and a fine grid liftable thanks to a winch device.
  • the fine grid is turned towards the outside of the dissolver 14. This fine grid can be used to produce in the dissolvers 14 a fine mixture used to lubricate the delivery pipes 6 before pumping the dough produced from the cuttings.
  • Each spreader 14 preferably comprises three sets 60 of discharge grids disposed respectively on three successive contiguous sides of the octagon constituting the outer walls 48 of the tank 43 ( Figure 8).
  • the paste obtained after the dilation at the outlet of the grids 60 of each of the dilutants 14 is directly poured onto the spreading sole 15.
  • the positioning of the grids 60 relative to the openings 19 of the spreading sole is shown by the arrows 61 shown in figure 2.
  • the installation for transporting and removing cuttings according to the invention shown in the figures makes it possible to remove cuttings from each direction from two useful tunnels 2a, 2b, 2′a, 2′b and a service tunnel 2c, 2′c adjoining.
  • the installation for processing and transporting the cuttings 4 by pumping comprises five feed hoppers 10 supplying respectively via five conveyor belts 11 ten crushers 17 (two per conveyor belt 11) which feed in pairs five dissolvers 14 respectively.
  • a feed hopper 10 is provided respectively for each direction of useful tunnels 2a, 2′a, 2b, 2′b and a feed hopper 10 is provided for the two directions of the service tunnel 2c, 2′c.
  • the three wagons 5 on the left in FIG. 4 come from the main useful tunnel 2 and discharge simultaneously into the left hopper 10.
  • the three wagons 5 on the right in FIG. 4 come from the secondary useful tunnel 2 ′ and discharge into the right hopper 10.
  • the hopper 10 supplied with cuttings coming from the tunnel service 2c or 2′c is preferably located in the central part of the installation 4.
  • the two main portions 2c and secondary 2′c of the service tunnel are dug simultaneously but at a lower flow rate and alternately supply the same central hopper 10 .
  • the arrangement of the five feed hoppers 10 and the five corresponding shredders 14 is illustrated in FIG. 2 with respect to the openings 19 of the spreading hearth 15.
  • the feed hoppers 10 being generally symmetrically and regularly distributed in the processing and pumping installation 4, the crushers 17, the shredders 14, the spreading hearth 15, the pumps 16, and their associated devices, are generally offset on one side of the installation 4, in particular on the side of the water table 9, that is to say on the side of the main tunnels 2a, 2b, 2c as shown in FIG. 2.
  • the portion 62 of the section of the processing and transport installation 4 according to the invention which is oriented towards the ground preferably receives the electrical installations and the access routes 63 at the different levels of the processing and transport 4 according to the invention.
  • the top of the figure is oriented towards the water table 9, while the bottom of the figure is oriented towards the earth.
  • the processing and transport installation 4 of the cuttings by pumping has a circular horizontal cross section.
  • the spreading hearth 15 has at least nine draw-off openings 19 which directly feed the piston pumps 16 via slide valves 20. These draw-off openings 19 are also arranged in a non-symmetrical manner with respect to the central axis of the 'processing and pumping installation 4 of the cuttings according to the invention, and are arranged, for the major part of them, in the section portion oriented towards the water table 9.
  • the spreading sole 15 comprises forms of suitable slopes on its upper surface to guide the dough discharged at the outlet of the shredders 14 towards the various withdrawal openings 19 automatically by gravitation.
  • slopes can be studied and produced in an obvious manner by a person skilled in the art depending on the respective positions of the different dissolvers 14, of their outlet grids 60, and of the withdrawal openings 19 distributed over the surface of the spreading hearth 15 for a regular supply of the pumps 16. Filter grids can also be provided in the openings 19 to prevent particles of too large a size possibly still suspended in the paste from reaching the piston pumps.
  • Each withdrawal opening 19 is connected directly to the suction of a piston pump 16 as shown in FIG. 10.
  • this connection 64 is flexible and includes a pressure relief safety valve.
  • the spreading floor 15 advantageously comprises an access slope 65 for a self-propelled cleaning machine such as a bulldozer 66.
  • the piston pumps 16 are fixed to the lower floor 67 of the processing and transport installation 4 according to the invention, which forms the bottom of the well. They are sized according to the flow of cuttings to be extracted and evacuated. Each piston pump 16 is driven by a hydraulic unit 68. The outlet of each of the pumps 16 is connected to a discharge line 6 via a shut-off valve 69. As many piston pumps 16 are preferably provided as there are openings 19 in the spreading floor 15. More specifically, it is necessary to provide as many pumps 16 as there are openings 19 simultaneously open when using the invention. One can foresee for example that only eight among the nine openings 19 of the spreading hearth 15 will be open simultaneously. Consequently, only eight pumps are provided which are disposed respectively under these eight openings, one of the pumps being transported when one of the openings 19 is closed to open another, as the work progresses.
  • the eight discharge pipes 6 at the outlet of the pumps 16 are grouped together at 70 to exit towards the storage or use area 3.
  • the cylindrical outer wall 8 of the well forming the processing and pumping installation 4 of the cuttings according to the invention makes it possible to delimit water tanks or albraques.
  • a collector 75 connects the two albraques 71, 72, and allows a free communication of the water between them, so that the water contained in each albraque 71, 72 can be fresh, brackish or sea water.
  • Pumps 73 are arranged at the bottom of the albraque 72 in fresh water on the land side. These pumps 73 supply water by a network of appropriate pipes to the different shredders 14. There are adjustable valves on these pipes, so that the flow of water supplied to the shredders 14 can be easily regulated.
  • the invention provides a method of processing and transporting solid materials capable of forming a homogeneous paste by dilution, such as cuttings coming from at least one site 1, in particular at least one tunnel boring machine, with a view to pumping them via pipes 6 to at least one storage or use area 3 of the cuttings distant from said site 1, characterized in that the solid materials are diluted by means 14 of dilution so as to obtain a homogeneous paste directly pumpable by piston pumps 16, paste which is spread on a spreading floor 15 forming a buffer storage between the dilating means 14 and pumping means 16 comprising piston pumps, then the pumping means 16 are supplied with the paste at the outlet of the spreading floor 15 and this paste is pumped continuously to the storage or use area 3 by means of delivery pipes 6.
  • the cuttings are crushed in means 17 of crushing before diluting them.
  • the invention also relates to such a process for transforming and transporting solid materials between a mobile construction site 1 and an area 3 remote from said construction site 1, characterized in that the solid materials are transported between construction site 1 and the processing installation and transport 4 discontinuously, for example by means of wagons 5 the content of which is poured into feed hoppers 10, and the means 14 for diluting are fed, possibly via the means 17 for crushing when these are provided , by means of a conveyor belt 11 placed under each hopper 10, and the homogeneous paste obtained by dilution is pumped through pipes 6 leading to said area 3.
  • the flow rate of cuttings discharged into the dilution means 14 is adjusted, possibly via the means 17 for crushing by adjusting the speed of advance of each conveyor belt 11.
  • the wagons 5 are poured in groups, in particular in groups of three, into the same hopper 10, the solid materials are collected in crushing means 17, in particular by means of the conveyor belt 11, then these materials are crushed solid and diluted in the diluting means 14.
  • solid means are successively supplied with the means 17 for crushing, 14 for diluting, 15 for spreading, 16 for pumping the transformation and pumping installation 4 according to the invention by gravitation, these different means 17 crushing, dilating, 15 spreading and 16 pumping being arranged one above the other or at least substantially one above the other under the feed hoppers 10 into which the solids are poured from the wagons 5 .
  • the installation for transporting and removing the cuttings according to the invention is characterized in that the installation for transforming and transporting the cuttings 4 by pumping according to the invention is arranged between the two ends of at least one tunnel 2 , so that it can be supplied with cuttings from two sites 1, 1 ′ of digging advancing in opposite directions to produce this same tunnel.
  • the tunnel 2 is then composed of a main part 2 and a secondary part 2 ′ separated by the processing and pumping installation 4 of the cuttings according to the invention.
  • An installation for transporting and removing cuttings according to the invention for which the tunnel (s) is (are) intended to extend in one direction under a sheet of water 9 and to open out of the earth in the other direction, is characterized in that the processing and transport installation 4 of the cuttings by pumping is arranged at least in the vicinity of the bank of this sheet of water 9.
  • the storage or use area 3 of the paste obtained can be located at a distance greater than 1000 meters from the processing and transport installation 4, in particular of the order of 1500 meters, the pumping height between the pumping means 16 and the storage or use area 3 may be greater than 100 meters, in particular of the order of 150 meters, and it is possible to use delivery pipes 6 with an internal diameter of the order of 255 mm.
  • delivery pipes 6 For a flow in place of cuttings extracted from building sites 1, 1 ′ of the order of 650 m3 / h, eight delivery pipes 6 are used supplied respectively by an identical number of piston pumps 16.
  • These piston pumps 16 are sized for that the pulp flow in each discharge line 6 is adapted to the flow in place of the excavated material desired, and in particular is of the order of 150 m3 / h of pulp.
  • the extracted cuttings of the clay chalk type are diluted so that the ratio of the weight of water to the weight of dry cuttings in the pulp obtained for pumping is less than 70%, in particular of the order of 60%.
  • the spreading sole 15 has an area on the order of 1000 m2 and comprises at least eight racking openings 19 having a useful racking section of the order of 1m2 each .
  • the piston pumps are sized on a peak unit flow rate of 90 m3 / h of extracted cuttings.
  • the delivery pipes 6 have an internal diameter between 200 mm and 300 mm, a thickness between 5 and 15 mm to provide a delivery at 1500 meters distance with an elevation of 150 meters at a flow rate of 150 m3 / h and a maximum operating pressure in each line 6 of 80 bars.
  • Eight lines 6 are used from eight piston pumps 16 in service. Lines 6 and fittings are protected from freezing by appropriate insulation.
  • the pumps 73 for supplying water to the dissolvers 14 consist, for example, of three pumps capable of an hourly flow rate of 720 m3 at a total head height of 25 meters.
  • the water content of the materials which are poured into the wagons 5 is measured by size analysis, then the quantity of water is determined. add according to a known abacus. We then program the supply of dilution water. Start-up is then carried out by checking the arrangement of the grids 60 and the condition of the chains 46, then starting the shredders 14, starting the crushers 17, putting in running of the conveyor belts 11, choice, positioning and arming of the piston pumps 16, opening of the various appropriate valves. Before starting up the installation, the discharge pipes 6 must be lubricated. A very fine mixture can be used for this, such as fine chalk slip, the water content of which is approximately 80% produced by means of the fine grids of the dissolvers 14.
  • the supply of dilution water begins in the dilutants 14 and is carried out until the programmed quantity has passed.
  • the pouring of the ground product into the shredders 14 which can be regulated by the speed of advance of each conveyor belt 11, causes the shedding of the shredded product contained in the shredders 14 onto the spreading floor 15 by overflow.
  • the rise in the level of diluted dough on the suction grid of the piston pump 16 in service causes this pump to start up and its speed to be adjusted, which is preferably controlled automatically by an ultrasonic probe.

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Abstract

Dans un procédé et une installation de transformation et de transport de matières solides, notamment des déblais résultant du creusement d'un tunnel, d'un tunnel sous-marin, ou à d'autres industries ou chantiers, on délaye les matières solides dans de l'eau grâce à des moyens (14) de délayage, de façon à obtenir une pâte homogène à faible teneur en eau directement pompable par des moyens (16) de pompage, notamment des pompes à piston.

Description

  • L'invention concerne le transport et l'évacuation de matières solides suscepti­bles de former par délayage à l'eau une pâte pompable, notamment par des pompes à pistons, entre au moins un chantier-notamment de creusement de tunnel-et au moins une aire éloignée du (ou des) chantier(s).
  • On sait qu'un des problèmes à résoudre pour réaliser un chantier de creusement d'excavations, par exemple pour percer des tunnels, réside dans le transport et l'évacuation des déblais sur une aire de stockage ou d'utilisation. Cette opération de marinage peut se faire de nombreuses manières en utilisant une pelleteuse transporteuse, ou une bande transporteuse, ou des camions ou dumpers, ou des wagonnets ou berlines, ou le procédé de marinage hydrauli­que pour acheminer directement les déblais vers l'aire de stockage ou d'utilisa­tion.
  • Il n'est cependant pas toujours possible d'utiliser ces procédés et engins classi­ques soit lorsque l'accès au chantier est restreint (cas des tunnels), soit lorsque la distance entre le chantier et l'aire de stockage ou d'utilisation est importan­te et/ou variable au fur et à mesure de l'avancement du chantier.
  • De plus, il est parfois souhaitable d'effectuer simultanément au moins deux chantiers de creusement dans des directions et/ou des conditions différentes. Tel est le cas par exemple des tunnels de grande longueur devant être creusés sous une nappe d'eau, pour lesquels il est avantageux de pouvoir creuser simul­tanément dans deux directions opposées à partir d'un puits ou d'une descende­rie. Dans de tels cas et dans les applications similaires, il est avantageux d'utiliser le procédé du marinage hydraulique et de creuser un puits vertical au voisinage de la rive, de commencer à creuser dans deux directions opposées (sous la nappe d'eau d'une part et vers l'embouchure d'autre part), et d'éva­cuer les marinages en provenance des deux directions de creusement en les rassemblant au fond du puits de forme hémisphérique, et en rajoutant d'impor­tantes quantités d'eau au fond du puits pour pomper le mélange hétérogène ainsi formé vers l'aire de stockage grâce à des pompes centrifuges. Une telle solution a comme inconvénient de nécessiter une consommation extrêmement importante en eau à injecter au fond du puits. Il fait en général ajouter un volume d'eau pouvant aller jusqu'à quinze fois le volume de déblais. De ce fait, les débits de pompage doivent être très important pour un débit en déblais évacués relativement faible. De plus, pour des chantiers importants en volume de déblais, on peut aboutir à l'épuisement de la nappe phréatique ou à sa pollution si l'on utilise de l'eau d'une nappe externe, par example de l'eau de mer.
  • Le même problème se pose aussi dans d'autres types d'industries, notamment dans l'exploitation des mines pour le transport de minerais ou de schlamms.
  • Ainsi, la technique de marinage hydraulique est connue par exemple des brevets FR-A-1 567 005, US-A-3 982 789, US-A-4 119 954 et GB-A-1 475 474. Dans tous ces brevets, le matériau n'est pas délayé mais simplement mélangé à un courant d'eau.
  • L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'art antérieur et a pour objet de proposer un procédé et une installation de transport de matières solides du type délayables par pompage, sur de longues distances et avec peu d'eau.
  • Plus précisément l'invention a pour objet de permettre de transporter des matières solids - notamment d'évacuer des déblais - en employant un procédé permettant le rajout d'un faible poids d'eau, notamment inférieur au poids des déblais extraits.
  • L'invention a également pour objet de permettre d'évacuer un volume très important de matières solides, notamment supérieur à un million de mètres cubes, par exemple de l'ordre de deux millions de mètres cubes, avec un débit en place très important en matières solides, notamment supérieur à 500 m³/h, par exemple de l'ordre de 650 m³/h, et de transporter ces matières solides par pompage en continu à une distance très importante, notamment supérieure à 1000m, par exemple de l'ordre de 1500 m pour des matières susceptibles d'être délayées, par exemple des déblais du type craie argileuse.
  • L'invention a également et plus particulièrement pour objet de résoudre le problème du transport et de l'évacuation des déblais lors du creusement d'un tunnel comportant éventuellement plusieurs tubes et dont la longueur est supérieure à 15 km notamment de l'ordre de 20 km pour chaque chantier de creusement avec un débit en place en déblais extraits supérieur à 500 m³/h, notamment de l'ordre de 650 M³/h, et ce sans épuiser ni polluer la nappe phréatique au voisinage du tunnel.
  • L'invention a également pour objet de proposer un procédé et des installations permettant de transporter des matières solides telles que déblais ou des schlamms, à partir d'un chantier de façon discontinue, puis de pomper en continu ces déblais vers une aire de stockage ou d'utilisation éloignée.
  • Pour ce faire, l'invention propose un procédé de transformation et de transport de matières solides susceptibles de former une pâte homogène par délayage, caractérisé en ce que l'on délaye les matières solides dans de l'eau grâce à des moyens de délayage de façon à obtenir une pâte homogène à faible teneur en eau directement pompable par des moyens de pompage. On transpor­te les matières solides délayées par pompage dans de la pâte homogène formée par délayage dans des canalisations, grâce à des pompes à pistons. Avant le pompage, on épand la pâte homogène formée par délayage sur une sole d'épandage formant stockage tampon entre le délayage et le pompage. On concasse les matière solides dans des moyens de concassage avant de les délayer.
  • Selon l'invention, on délaye les matières solides de façon que le rapport du poids d'eau sur le poids de matière solide sèche dans la pâte obtenue soit inférieur à 70 %, notamment de l'ordre de 60%. De plus, on alimente en matières solides successivement et par gravitation les moyens de concassage, les moyens de délayage, les moyens d'épandage, les moyens de pompage.
  • L'invention concerne également une installation de transformation et de trans­port par pompage de matières solides susceptibles de former une pâte homo­gène par délayage, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Une installation de transformation et de transport de matières solides selon l'inven­tion est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'alimentation de l'installation en matières solides, des moyens de délayage des matières solides alimentées par ailleurs en eau et permettant de réaliser une pâte homogène pouvant être pompée et des moyens de pompage de la pâte homogène ainsi formée dans des canalisations. Les moyens de pompage sont constitués d'une pluralité de pompes à pistons, chaque pompe alimentant une canalisation de refoulement vers une aire de stockage ou d'utilisation de la pâte. L'installa­tion selon l'invention comporte des moyens d'épandage de la pâte homogène obtenue en sortie des moyens de délayage, ces moyens d'épandage formant stockage tampon entre les moyens de délayage et les moyens de pompage, et ces moyens d'épandage alimentant en continu les moyens de pompage. Cette installation selon l'invention est en forme de puits, et comporte en outre, entre les moyens d'alimentation et les moyens de délayage, des moyens de concassage des matières solides sèches. Les moyens d'alimentation sont constitués d'au moins une tremie débouchant sur au moins une bande transpor­teuse, chaque bande transporteuse alimentant par le haut deux dispositifs concasseurs débouchant dans les moyens de délayage, la pâte s'écoulant en sortie de ces moyens de délayage sur une sole d'épandage unique comportant une pluralité d'ouvertures de soutirage réparties sur sa surface pour alimenter respectivement une pluralité de pompes à pistons. Pour un débit en place en matières solides transportées de l'ordre de 650 m3 par heure et un rapport du poids d'eau sur le poids de matières solides sèches dans la pâte délayée de l'ordre de 60 %, la sole d'épandage a une aire de l'ordre de 1000 m² et comporte au moins huit ouvertures de soutirage ayant une section utile de soutirage de l'ordre de 1 m² chacune.
  • L'invention propose également une installation de transport et d'évacuation de déblais entre au moins un chantier de creusement d'au moins un tunnel et au moins une aire de stockage des déblais éloignée du chantier caractérisée en ce qu'elle comporte une installation de transformation et de transport des déblais selon l'invention, des moyens de transport des déblais de chaque chantier de creusement jusqu'à ladite installation de transformation et de transport des déblais par pompage et des canalisations de refoulement des déblais transformés dans l'installation de transformation et de transport selon l'invention en pâte homogène pompable par des moyens de pompage à pistons, ces canalisations permettant de transporter cette pâte par pompage en continu jusqu'à ladite aire de stockage. L'installation de transformation et de transport des déblais par pompage selon l'invention est disposée entre les deux extrémi­tés d'au moins un tunnel, de sorte qu'elle peut être alimentée en déblais provenant de deux chantiers de creusement avançant en sens opposé. L'inven­tion permet ainsi d'évacuer les déblais en provenance de chaque direction de deux tunnels utiles et d'un tunnel de service mitoyen, et prévoit à cet effet cinq trémies d'alimentation alimentant respectivement cinq délayeurs : une trémie d'alimentation pour chaque direction de tunnel utile et une trémie d'alimentation pour les deux directions de tunnel de service. L'aire de stockage ou d'utilisation de la pâte obtenue est située à une distance supérieure à 1000 m de l'installation de transformation et de transport selon l'invention, notamment de l'ordre de 1500 m, la hauteur de pompage entre les moyens de pompage et l'aire de stockage ou d'utilisation est supérieure à 100 m, notamment de l'ordre de 150 m, et les canalisations de refoulement ont un diamètre intérieur compris entre 200 et 300 mm pour un rapport du poids d'eau sur le poids de déblais secs dans la pâte pompé inférieur à 70 %, notam­ment de l'ordre de 60 %. Pour un débit en place de déblais extraits des chan­tiers de l'ordre de 650 m3/heure, on utilise entre 5 et 10 - notamment 8 - canalisations de refoulement alimentées respectivement par un nombre identique de pompes. Le débit en pâte dans chaque canalisation de refoulement peut être de l'odre de 150 m3 par heure.
  • L'invention est avantageusement applicable pour transformer et pomper des déblais terreux, notamment argileux, en provenance d'un chantier de creuse­ment, notamment lorsque ces déblais sont du type craie argileuse. Néanmoins, l'invention est applicable dans tout type d'industrie pour transformer et pomper toutes sortes de matières solides, dès lors que ces matières sont susceptibles d'être délayées dans de l'eau et de former lors de ce délayage une pâte homo­gène à faible teneur en eau. En particulier, l'invention est également applicable dans le domaine de la mine pour transporter des schlamms. L'invention consiste donc à utiliser ce caractère délayable que possèdent ces matières solides pour les transporter de façon économique et avantageuses, alors que ces matières solides à l'état brut ne sont pas pompables.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et qui se réfère aux figures annexées, dans lesquelles :
    • - la figure 1 est une vue schématique en section illustrant le principe général d'une installation de transport et d'évacuation de déblais selon l'invention.
    • - la figure 2 est une vue de dessus d'une installation de transformation et de transport par pompage de déblais selon l'invention.
    • - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 2.
    • - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 2.
    • - la figure 5 est une vue de profil d'une trémie d'alimentation et d'une bande transporteuse d'une installation de transformation et de transport de déblais par pompage selon l'invention.
    • - la figure 6 est une vue de profil d'un concasseur d'une installation de trans­formation et de transport de déblais par pompage selon l'invention.
    • - la figure 7 est une vue de dessus d'un concasseur d'une installation de trans­formation et de transport de déblais de pompage selon l'invention.
    • - la figure 8 est une vue de dessus d'un dispositif délayeur d'une installation de transformation et de transport de déblais par pompage selon l'invention.
    • - la figure 9 est une vue en élévation d'un dispositif délayeur d'une installation de transformation et de transport des déblais par pompage selon l'invention.
    • - la figure 10 est une vue en coupe partielle illustrant la sole d'épandage, les pompes à pistons et les moyens de connexion entre la sole et les pompes dans une installation de transformation et de transport des déblais par pompage selon l'invention.
  • Le mode de réalisation préférentiel représenté de l'invention concerne une installation et un procédé pour transformer et pomper des déblais terreux - notamment argileux - en provenance d'au moins un chantier 1 de creusement d'au moins un tunnel 2, et pour transporter ces déblais vers au moins une aire de stockage ou d'utilisation 3 des déblais éloignée dudit chantier 1.
  • Le mode de réalisation préférentiel représenté de l'invention donné unique­ment à titre d'exemple non limitatif, correspond à une installation de transport et d'évacuation des déblais mise en oeuvre pour le creusement d'un tunnel sous-marin triple à deux voies ferrovières ou routières. Il est cependant bien entendu que l'invention est applicable à tout autre chantier ou industrie dans lequel les mêmes problèmes techniques se présenteraient. En particulier, l'invention est avantageusement applicable aux chantiers de creusement de tunnels, par exemple sous des nappes d'eau, tels que les tunnels sous-marins ou autres. L'invention est aussi applicable pour d'autres matières solides que des déblais terreux ou argileux, dès lors que ces matières sont susceptibles de former des fines par une action mécanique de délayage à l'eau pour former une pâte homogène à teneur en fines permettant le pompage de cette pâte, notamment par des pompes à pistons. Par exemple, tel est le cas de tous les matériaux terreux (argile, craie, schistes, ou autres terres ...) mais aussi des schlamms ou de tous autres produits industriels de nature équivalente.
  • L'installation de transport et d'évacuation de déblais selon l'invention est schématiquement représentée en coupe verticale sur la figure 1. Elle comprend :
    - une installation 4 selon l'invention de transformation et de transport des déblais par pompage qui proviennent desdits chantiers,
    - des moyens 5 de transport des déblais de chaque chantier 1 de creusement jusqu'à ladite installation de transformation et de transport 4 des déblais par pompage,
    - des canalisations 6 de refoulement des déblais transformés dans l'installation de transformation et de transport 4, en pâte homogène pompable par des pom­pes à pistons, ces canalisations permettant de transporter cette pâte par pompa­ge en continu jusqu'à l'aire de stockage ou d'utilisation 3.
  • L'installation de transformation et de transport 4 de déblais par pompage selon l'invention est par exemple en forme de puits vertical, et on a représenté à titre d'exemple sur la figure 1 deux tunnels 2, 2′ s'étendant en directions opposées de chaque côté de cette installation 4 en forme de puits. Deux tunne­ liers 7, 7′ permettent de creuser les tunnels à pleines sections. Les déblais créés en sortie des tunneliers sont déversés directement, éventuellement après malaxage et faible rajout d'eau dans le train de sortie des tunneliers, dans des wagonnets 5 roulant sur des rails qui mènent directement à travers le tunnel déjà creusé jusqu'à l'installation de transformation et de pompage 4 des déblais. Les wagonnets 5 peuvent être auto-moteurs, ou mus par des câbles tracteurs ou par d'autres systèmes équivalents. Les deux chantiers 1, 1′ de tunnels représentés permettent de creuser d'une part un tunnel 2 principal s'étendant sous la nappe d'eau 9, et d'autre part un tunnel secondaire 2′ qui constitue la rampe d'accès au tunnel principal 2.
  • L'aire de stockage ou d'utilisation 3 peut être constituée d'une dépression du terrain, ou d'une excavation ménagée dans le terrain, et est située à une distance comprise entre 1000 et 2000 mètres, notamment de l'ordre de 1500 mètres de l'installation de transformation et de pompage 4 des déblais.
  • Dans le mode de réalisation préférentiel représenté en figures 2 à 10, chaque tunnel 2, 2′ est constitué de trois galeries 2a, 2b, 2c, 2′a, 2′b, 2′c : deux gale­ries utiles 2a, 2b, 2′a, 2′b, et une galerie centrale de service 2c, 2′c.
  • Les galeries 2a, 2b, 2c principales sont respectivement en regard des et corres­pondent aux galeries 2′a, 2′b, 2′c secondaires. Les tunnels 2, 2′ s'étendent au niveau de l'installation de transformation et de transport 4 selon l'invention, sensiblement dans la même direction dans des sens opposés. Cette direction commune est appelée direction longitudinale. La direction horizontale perpendi­culaire à la direction longitudinale sera appelée direction latérale. Par ailleurs l'expression "déblais extraits en place" désigne les déblais effectivement extraits lors du creusement au niveau du tunnelier c'est-à-dire aussi le débit de matières solides sèches transporté. Le débit en place en déblais extraits est donc le débit en déblais formés sur la section de creusement par le tunnelier. Le terme "délayage" et les termes qui s'y rapportent font référence à l'opération consis­tant à réaliser une mixture homogène intime à partir des déblais par faible rajout d'eau, par opposition au simple mélange ou au malaxage qui ne permet­tent de réaliser que des mélanges hétérogène. Le délayage est classiquement caractérisé par une granulométrie des particules dans la mixture qui varie entre 0 et environ 60 mm, et par une teneur en fines (c'est-à-dire en particules dont la taille est inférieure à environ 80 micromètres) supérieure à 20 %, notamment de l'ordre de 35 % en poids. La pâte ainsi obtenue a donc un aspect crémeux, et est pompable malgré une faible teneur en eau.
  • Une installation de transformation et de pompage 4 de déblais selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle est comporte notamment successivement de haut en bas :
    - des moyens 10, 11 d'alimentation en déblais extraits, notamment constitués d'au moins une trémie d'alimentation 10 recueillant les déblais déversés des wagonnets 5, alimentant au moins une bande transporteuse 11 qui évacue ces déblais dans le sens longitudinal vers une extrêmité longitudinale 12 de cette bande 11, extrêmité 12 située au-delà de l'extrêmité longitudinale 13 de ladite trémie 10,
    - des moyens 14 de délayage des déblais alimentés par ailleurs en eau et permet­tant de réaliser une pâte homogène pouvant être pompée par des moyens de pompage à pistons,
    - des moyens 15 d'épandage de la pâte obtenue en sortie des moyens 14 de délayage,
    - des moyens 16 de pompage de la pâte récupérée en sortie et sous lesdits moyens 15 d'épandage. Ces moyens 16 de pompage sont du type à pistons et comportent au moins une et généralement une pluralité de pompes à pistons.
  • Entre les moyens 10, 11 d'alimentation et les moyens 14 de délayage on prévoit des moyens 17 de concassage des déblais extraits avant délayage.
  • L'installation de transformation et de pompage 4 des déblais selon l'inven­tion, est en forme de puits vertical, et les déblais passent successivement de haut en bas, sous l'effet de leur propre poids, dans les dispositifs suivants : trémie d'alimentation 10, bande transporteuse 11, moyens 17 de concassage qui les réduisent à une granulomètrie apte à être délayés, moyens 14 de délaya­ge qui les transforment en pâte homogène pompable par des moyens de pompage à pistons, moyens 15 d'épandage qui alimentent les moyens 16 de pompage à pistons en continu.
  • Dans une telle installation 4 selon l'invention, les moyens 10, 11 d'alimentation sont donc constitués d'au moins une trémie 10 débouchant sur au moins une bande transporteuse 11, chaque bande transporteuse 11 alimentant par le haut deux dispositifs concasseurs 17 dont la sortie inférieure 18 débouche dans des moyens 14 de délayage, la pâte s'écoulant par gravitation en sortie de ces moyens 14 de délayage sur une sole d'épandage 15 unique comportant une pluralité d'ouvertures 19 de soutirage réparties sur sa surface pour alimen­ter une pluralité de pompes 16 situées sous la sole 15. Ces moyens 16 de pompa­ge sont constitués de pompes à pistons 16, chaque pompe 16 alimentant une canalisation de refoulement 6 vers une aire de stockage 3 de la pâte, et rece­vant la pâte en provenance d'une ouverture 19 de la sole d'épandage 15. Chaque ouverture 19 de la sole d'épandage 15 est équipée d'une vanne 20, par exemple une vanne à tiroir, permettant de clore et d'ouvrir à volonté cette ouverture 19.
  • Les moyens 10, 11 d'alimentation sont mieux représentés en détail à la figure 5. Ils sont composés, pour chaque circuit de concassage et de délayage, d'une trémie goulotte 10 métallique à parois longitudinales verticales 21. La longueur de chaque trémie 10 est adaptée pour correspondre à celle d'une bande transporteuse 11 située immédiatement sous et en regard de la trémie 10 et à celle d'un groupe de wagonnets. Chaque trémie 10 est alimentée en déblais à partir des wagonnets 5 grâce à des dispositifs basculeurs 22 de ces wagonnets 5 visibles en figure 3. Ces dispositifs basculeurs sont connus en eux-mêmes et par exemple constitués d'un cylindre monté sur des roule­ments 23 et comportant des rails 24 de support et de maintien des wagonnets 5 lors du basculement. Lors du basculement des wagonnets 5, ceux-ci se déversent dans un déflecteur qui est raccordé à la paroi de déversement 21 d'une trémie 10. Comme on peut le voir sur la figure 3, les trémie 10 sont sensiblement décalées latéralement par rapport aux basculeurs 22 pour faciliter leur alimentation. En fonctionnement normal, les trémies goulottes 10 ne sont pas utilisées en tant que moyens de stockage. Elles ne contiennent donc que les produits en provenance d'un déversement des wagonnets 5. Comme on le voit sur la figure 3, chaque trémie 10 a une longueur suffisante pour être alimentée simultanément par trois wagonnets 5 disposés à la suite les uns des autres dans la direction longitudinale. Cela permet bien entendu d'augmenter considérablement le débit en déblais extraits qui sera traité ultérieurement. Mais cela nécessite par ailleurs l'utilisation d'une bande transporteuse 11 sous chaque trémie 10 pour rassembler les déblais extraits en vue de leur traitement dans les dispositifs concasseurs 17 et délayeurs 14 et pour réguler le débit en déblais déversés dans les concasseurs 17 et les délayeurs 14. Dans l'exemple représenté, la longueur de l'ouverture supé­rieure de chaque trémie 10 est de l'ordre de 21 m, la longueur de l'ouverture inférieure est de l'ordre de 17m, la largeur est de l'ordre de 2m, la hauteur est de l'ordre de 3.60m (pour une hauteur de déblais extraits déversés à chaque basculement de l'ordre de 1 m.
  • La bande transporteuse 11 est montée sur des rouleaux 25. Elle est entraînée par des tambours 26, 27 dont l'un 27 est motorisé et relié à un moteur 29 qui est de préférence un moteur électrique asynchrone tournant à 1450 tours par minute relié au tambour 27 grâce à un coupleur hydraulique, un variateur mécanique, un limiteur de couple, un accouplement à dentures, un réducteur à arbres perpendiculaires. A l'autre extrêmité, la bande transporteuse 11 débouche dans une goulotte de liaison 28 alimentant en partie inférieure les dispositif concasseurs 17. Les parois latérales de cette goulotte 28 sont en contre-dépouille, et la paroi opposée à la bande transporteuse 11 a une dépouille positive mais limitée par exemple à 22° et arrosée en permanence pour éviter le colmatage. Ces goulottes 28 sont de préférence en acier inoxy­dable pour favoriser le glissement de la matière. Lorsque ces goulottes 28 alimentent simultanément pour chaque bande transporteuse et chaque délayeur 14 deux concasseurs 17 montés en parallèle, on prévoit une cloison centrale qui divise longitudinalement la veine de matériaux dans chaque goulotte 28 pour assurer une bonne répartition de l'alimentation des deux concasseurs 17.
  • L'étanchéité latérale entre la trémie 10 et la bande transporteuse 11 corres­pondante est renforcée, notamment par l'utilisation d'une surface de glisse­ment plane à la place des rouleaux latéraux supérieures classiquement prévus. L'étanchéité latérale peut être également améliorée par l'utilisation de bavet­tes latérales.
  • Les dispositifs concasseurs 17 avantageusement utilisés sont représentés sur les figures 6 et 7. Chacun de ces concasseurs 17 est par exemple constitué de deux cylindres dentés 30, 31 entrainés en rotation à deux vitesses différen­tes, et dont l'écartement l'un par rapport à l'autre est règlable à volonté en fonction de la granulométrie désirée et pour compenser l'usure des dents des cylindres 30, 31. Pour ce faire, un premier cylindre 30 est monté mobile par rapport au châssis 32 du concasseur 17, tandis que l'autre cylindre 31 est monté sur des paliers 33 fixés sur le châssis 32. Les paliers 34 du cylindre mobile 30 sont agencés pour pouvoir coulisser dans des gorges de guidage du châssis 32 dans le sens de l'écartement du cylindre 31 fixe. Chaque palier mobile 34 est maintenu en position par rapport au châssis 32 grâce à deux dispositifs de rappel 35 constitués chacun d'une butée 36 coopérant avec le palier 34 et avec un ressort 37 dont le tarage peut être réglé. Chaque butée 36 est montée à l'extrêmité d'une tige coulissante dans un axe 38 solidaire d'une platine 39 qui peut coulisser par rapport au châssis 32 mais dont les mouvements à l'opposé du cylindre fixe 31 sont limités par une vis de butée 40. Ainsi, la vis de butée 40 permet de donner une position prédéterminée à chaque palier 34 via les dispositifs de rappel 35. Cependant, en cas de passage d'un corps imbroyable entre les deux cylindres 30, 31, le cylindre mobile 30 peut s'écarter à l'encontre des ressorts 37 pour laisser passer ce corps, et revenir automatiquement à sa position initiale prédéter­minée par la position des vis de butées 40.
  • Chaque cylindre 30, 31 est entraîné en rotation grâce à une poulie 41, 42 coopérant par ailleurs avec des dispositifs de motorisation via des courroies.
  • Les déblais concassés dans les dispositifs concasseurs 17 tombent directement dans un dispositif délayeur 14. Comme déjà dit, on prévoit avantageusement deux dispositifs concasseurs 17 par dispositif délayeur 14, et ce du fait du débit important, mais aussi dans un but de sécurité. En effet, ces dispositifs concasseurs 17 peuvent venir à se bloquer et mettre ainsi l'ensemble du circuit correspondant de transformation des déblais à l'arrêt. Il est donc souhaitable de pouvoir disposer d'au moins un concasseur 17 de secours qui évite l'interruption de l'ensemble du circuit.
  • Un dispositif délayeur 14 du type délayeur de cimenterie est représenté sur les figures 8 et 9. Il est constitué d'une cuve de forme octogonale 43 construite en béton, et comportant un support central 44 qui s'étend verticale­ment vers le haut à partir du fond de la cuve 43. Sur ce support central 44 est associée en rotation une croix mécanosoudée 45 en fers profilés qui, par une suspension à chaines 46, porte des herses 47. La croix mécanosoudée 45 forme quatre branches supportant respectivement quatre herses 47 qui se déplacent dans le couloir circulaire de la cuve 43 défini par les parois extérieures 48 de cette cuve et le support central 44. La croix mécanosoudée 45 s'étend horizontalement et est associée au support 44 en rotation autour d'un arbre vertical fixe 49. Cette croix 45 est fixée par boulonnage à la face inférieure d'une autre croix 50 qui porte une couronne dentée 51. L'en­semble 45, 50, 51 est solidaire en rotation de l'arbre vertical 49 qui est guidé à sa partie supérieure 52 par une tête 53 formant palier et coopérant avec une traverse supérieure 54 de la cuve 43. Cette traverse 54 supporte également un moteur 55 connecté par un réducteur 56, un arbre de torsion 57, un renvoi d'angle conique 58 et un pignon droit 59 à la couronne dentée 51 pour entraîner la croix 45 en rotation, par exemple dans le sens de la flèche F de la figure 8. Chacune des herses 47 comporte par exemple trois rangées de dents en acier dont le positionnement est tel qu'il permet un remplacement facile de ces dents. Chaque herse 47 est par ailleurs suspendue par des chaines 46 qui comprennent notamment quatre chaines de portage connectées à la branche de la croix 45 située au dessus de ladite herse 47, deux chaines de guidage connectées à une branche amont de la croix mécano­soudée 45, et deux chaines de traction connectées à la croix 50 supportant la couronne d'entrainement 51.
  • Les déblais en sortie des concasseurs 17 sont déversés directement au fur et à mesure de leur production dans la cuve 43. Cette cuve 43 comporte des grilles 60 de déversement sur une certaine portion de sa périphérie, par lesquelles le mélange délayé est déversé par débordement en sortie du délayeur. Le débit sortant de la pâte délayée correspond au débit en déblais déversés dans le délayeur 14. Le nombre et le positionnement de ces grilles 60 est adapté en fonction de la position et du débit du délayeur 14 par rapport à la sole d'épandage 15. Chaque grille 60 est constituée de préférence d'une grille grossière située vers l'intérieur de la cuve 43 et associée rigidement à la paroi 48 de cette cuve 43, et d'une grille fine releva­ble grâce à un dispositif à treuil. La grille fine est tournée vers l'extérieur du délayeur 14. Cette grille fine peut servir pour réaliser dans les délayeurs 14 un mélange fin servant à lubrifier les canalisations 6 de refoulement avant le pompage de la pâte réalisée à partir des déblais.
  • L'eau nécessaire au délayage est introduite en quantité dosée simultanément au déversement de déblais concassés. De préférence, on introduit l'eau grâce à des canalisations débouchant immédiatement en aval de la dernière grille 60 de déversement par rapport au sens de rotation des herses 47. Chaque délayeur 14 comporte de préférence trois jeux 60 de grilles de déversement disposés respectivement sur trois côtés successifs contigus de l'octogone constituant les parois extérieures 48 de la cuve 43 (figure 8).
  • La pâte obtenue après le délayage en sortie des grilles 60 de chacun des délayeurs 14 est directement déversée sur la sole d'épandage 15. Le position­nement des grilles 60 par rapport aux ouvertures 19 de la sole d'épandage est matérialisé par les flèches 61 représentées sur la figure 2.
  • L'installation de transport et d'évacuation de déblais selon l'invention repré­sentée sur les figures, permet d'évacuer les déblais en provenance de chaque direction de deux tunnels utiles 2a, 2b, 2′a, 2′b et d'un tunnel de service 2c, 2′c mitoyen. Dans ce cas, l'installation de transformation et de transport 4 des déblais par pompage comporte cinq trémies d'alimentation 10 alimentant respectivement via cinq bandes transporteuses 11 dix concasseurs 17 (deux par bande transporteuse 11) qui alimentent par pair respectivement cinq délayeurs 14. Une trémie d'alimentation 10 est prévue respectivement pour chaque direction de tunnels utiles 2a, 2′a, 2b, 2′b et une trémie d'alimenta­tion 10 est prévue pour les deux directions du tunnel de service 2c, 2′c. Les deux trémies 10 d'une direction de tunnels utiles 2a, 2′a, 2b, 2′b se jouxtent longitudinalement comme représenté sur la figure 4. Ainsi, les trois wagonnets 5 de gauche sur la figure 4 proviennent du tunnel utile 2 principal et se déversent simultanément dans la trémie de gauche 10. Au contraire, les trois wagonnets 5 de droite sur la figure 4 proviennent du tunnel utile secondaire 2′ et se déversent dans la trémie de droite 10. La trémie 10 alimentée en déblais provenant du tunnel de service 2c ou 2′c est située de préférence en partie centrale de l'installation 4. Les deux portions principa­les 2c et secondaire 2′c du tunnel de service sont creusées simultanément mais à plus faible débit et alimentent alternativement une même trémie 10 centrale. La disposition des cinq trémies d'alimentation 10 et des cinq délayeurs 14 correspondant est illustrée sur la figure 2 par rapport aux ouver­tures 19 de la sole d'épandage 15.
  • Les trémies d'alimentation 10 étant globalement symétriquement et réguliè­rement réparties dans l'installation de transformation et de pompage 4, les concasseurs 17, les délayeurs 14, la sole d'épandage 15, les pompes 16, ainsi que leurs dispositifs annexes, sont globalement décalés d'un côté de l'installation 4, notamment du côté de la nappe d'eau 9, c'est-à-dire du côté des tunnels principaux 2a, 2b, 2c comme cela ressort de la figure 2. Au contraire, la portion 62 de la section de l'installation de transformation et de transport 4 selon l'invention qui est orientée vers la terre reçoit de préférence les installations électriques et les voies d'accès 63 aux différents niveaux de l'installation de transformation et de transport 4 selon l'invention. Sur la figure 2, le haut de la figure est orienté vers la nappe d'eau 9, tandis que le bas de la figure est orienté vers la terre.
  • Dans le mode de réalisation représenté, l'installation de transformation et de transport 4 des déblais par pompage a une section droite transversale horizontale circulaire. La sole d'épandage 15 comporte au moins neuf ouvertu­res de soutirage 19 qui alimentent directement les pompes à pistons 16 via des vannes à tiroirs 20. Ces ouvertures de soutirage 19 sont également dispo­sées de façon non symétrique par rapport à l'axe central de l'installation de transformation et de pompage 4 des déblais selon l'invention, et sont disposées, pour la majeure partie d'entre elles, dans la portion de section orientée vers la nappe d'eau 9. La sole d'épandage 15 comporte des formes de pentes appropriées sur sa surface supérieure pour guider la pâte déversée en sortie des délayeurs 14 vers les différentes ouvertures de soutirage 19 automatiquement par gravitation. Ces formes de pentes pourront être étudiées et réalisées de manière évidente par l'homme du métier en fonction des positions respectives des différents délayeurs 14, de leurs grilles de sortie 60, et des ouvertures de soutirage 19 réparties sur la surface de la sole d'épandage 15 pour une alimentation régulière des pompes 16. Des grilles de filtrage peuvent également être prévues dans les ouvertures 19 pour éviter que des particules de taille trop importante éventuellement encore en suspen­sion dans la pâte puissent parvenir dans les pompes à pistons. Chaque ouver­ture de soutirage 19 est raccordée directement à l'aspiration d'une pompe à pistons 16 comme représentée sur la figure 10. De préférence, ce raccorde­ment 64 est souple et comporte un clapet de sécurité de surpression. La sole d'épandage 15 comporte avantageusement une pente d'accès 65 pour un engin auto-moteur de nettoyage tel qu'un bulldozer 66.
  • Les pompes à pistons 16 sont fixées sur le plancher inférieur 67 de l'installa­tion de transformation et de transport 4 selon l'invention, qui forme le fond du puits. Elles sont dimensionnées en fonction du débit de déblais à extraire et à évacuer. Chaque pompe à pistons 16 est entraînée par un groupe hydraulique 68. La sortie de chacune des pompes 16 est reliée à une canalisation de refoulement 6 via une vanne de sectionnement 69. On prévoit de préférence autant de pompes à pistons 16 qu'il y a d'ouvertu­res 19 dans la sole d'épandage 15. Plus précisément, il est nécessaire de prévoir autant de pompes 16 qu'il y a d'ouvertures 19 simultanément ouver­tes lors de l'utilisation de l'invention. On peut prévoir par exemple que seules huit parmi les neuf ouvertures 19 de la sole d'épandage 15 seront ouvertes simultanément. Par conséquent, on ne prévoit que huit pompes qui sont disposées respectivement sous ces huit ouvertures, l'une des pompes étant transportée lorsque l'on ferme une des ouvertures 19 pour en ouvrir une autre, au gré de l'avancement du chantier.
  • Les huit canalisations de refoulement 6 en sortie des pompes 16 sont regrou­pées en 70 pour sortir en direction de l'aire de stockage ou d'utilisation 3. La paroi extérieure cylindrique 8 du puits formant l'installation de trans­formation et de pompage 4 des déblais selon l'invention permet de délimiter des réservoirs d'eau ou albraques. Ainsi, on peut prévoir une albraque 71 du côté de la nappe d'eau 9, alimentée en eau en provenance de cette nappe d'eau 9, notamment en eau de mer via les tunnels principaux 2. De même, on peut prévoir du côté orienté vers la terre, une albraque 72 alimentée en eau douce provenant de la nappe phréatique via les tunnels secondaires 2′. Un collecteur 75 relie les deux albraques 71, 72, et autorise une libre communication de l'eau entre elles, de sorte que l'eau contenue dans chaque albraque 71, 72 peut être douce, saumâtre ou de l'eau de mer. Des pompes 73, notamment au nombre de trois, sont disposées au fond de l'albraque 72 en eau douce côté terre. Ces pompes 73 alimentent en eau par un réseau de tuyaux appropriés les différents délayeurs 14. On prévoit des vannes règlables sur ces tuyaux, de sorte que le débit en eau alimentée dans les délayeurs 14 peut être aisément régulé.
  • L'invention propose un procédé de transformation et de transport de matiè­res solids susceptibles de former une pâte homogène par délayage, telles que des déblais en provenance d'au moins un chantier 1, notamment au moins un tunnelier, en vue de leur pompage via des canalisations 6 jusqu'à au moins une aire de stockage ou d'utilisation 3 des déblais éloignée dudit chantier 1, caractérisé en ce qu'on délaye les matières solides grâce à des moyens 14 de délayage de façon à obtenir une pâte homogène directe­ment pompable par des pompes à pistons 16, pâte que l'on épand sur une sole d'épandage 15 formant stockage tampon entre les moyens 14 de délaya­ge et des moyens 16 de pompage comportant des pompes à pistons, puis on alimente les moyens 16 de pompage avec la pâte en sortie de la sole d'épandage 15 et on pompe cette pâte en continu jusqu'à l'aire de stockage ou d'utilisation 3 grâce à des canalisations 6 de refoulement.
  • Dans un procédé selon l'invention, on concasse les déblais dans des moyens 17 de concassage avant de les délayer.
  • L'invention concerne aussi un tel procédé de transformation et de transport de matières solides entre un chantier 1 mobile et une aire 3 éloignée dudit chantier 1, caractérisé en ce qu'on transporte les matières solides entre le chantier 1 et l'installation de transformation et de transport 4 de façon discontinue, par exemple grâce à des wagonnets 5 dont le contenu est déversé dans des trémies d'alimentation 10, et on alimente les moyens 14 de délayage, éventuellement via les moyens 17 de concassage lorsque ceux-ci sont prévus, grâce à une bande transporteuse 11 placée sous chaque trémie 10, et on pompe la pâte homogène obtenue par délayage dans des canalisations 6 débouchant sur ladite aire 3. On règle le débit de déblais déversés dans les moyens 14 de délayage, éventuellement via les moyens 17 de concassage en règlant la vitesse d'avance de chaque bande transpor­teuse 11.
  • Selon l'invention, on déverse les wagonnets 5 par groupes, notamment par groupes de trois, dans une même trémie 10, on rassemble les matières solides dans des moyens 17 de concassage, notamment grâce à la bande transporteuse 11, puis on concasse ces matières solides et on les délaye dans les moyens 14 de délayage. Selon l'invention, on alimente en matières solides successivement les moyens 17 de concassage, 14 de délayage, 15 d'épandage, 16 de pompage de l'installation de transformation et de pom­page 4 selon l'invention par gravitation, ces différents moyens 17 de concas­sage, 14 de délayage, 15 d'épandage et 16 de pompage étant disposés les uns au dessus des autres ou au moins sensiblement les uns au dessus des autres sous les trémies d'alimentation 10 dans lesquelles les matières solides sont déversées des wagonnets 5.
  • L'installation de transport et d'évacuation des déblais selon l'invention est caractérisée en ce que l'installation de transformation et de transport 4 des déblais par pompage selon l'invention est disposée entre les deux extrémités d'au moins un tunnel 2, de sorte qu'elle peut être alimentée en déblais provenant de deux chantiers 1, 1′ de creusement avançant en sens opposés pour réaliser ce même tunnel. Le tunnel 2 est alors composé d'une partie principale 2 et d'une partie secondaire 2′ séparées par l'installa­tion de transformation et de pompage 4 des déblais selon l'invention.
  • Une installation de transport et d'évacuation de déblais selon l'invention pour laquelle le (ou les) tunnel(s) est (sont) destiné (s) à s'étendre dans une direction sous une nappe d'eau 9 et à déboucher de la terre dans l'autre direction, est caractérisée en ce que l'installation de transformation et de transport 4 des déblais par pompage est disposée au moins au voisinage de la rive de cette nappe d'eau 9.
  • L'aire de stockage ou d'utilisation 3 de la pate obtenue peut être située à une distance supérieure à 1000 mètres de l'installation de transformation et de transport 4, notamment de l'ordre de 1500 mètres, la hauteur de pompage entre les moyens 16 de pompage et l'aire de stockage ou d'utilisa­tion 3 peut être supérieure à 100 mètres, notamment de l'ordre de 150 mètres, et l'on peut utiliser des canalisations 6 de refoulement d'un diamè­tre intérieur de l'ordre de 255 mm. Pour un débit en place de déblais extraits des chantiers 1, 1′ de l'ordre de 650 m³/h on utilise huit canalisa­tions 6 de refoulement alimentées respectivement par un nombre identique de pompes à pistons 16. Ces pompes à pistons 16 sont dimensionnées pour que le débit en pâte dans chaque canalisation de refoulement 6 soit adapté au débit en place en déblais extraits désiré, et notamment soit de l'ordre de 150 m³/h de pâte.
  • On délaye les déblais extraits de type craie argileuse de façon que le rapport du poids d'eau sur le poids de déblais secs dans la pâte obtenue pour le pompage soit inférieur à 70%, notamment de l'ordre de 60%. Dans l'installation de transformation et de transport 4 des déblais par pompage utilisée dans ce cas, pour un débit en place en déblais extraits de l'ordre de 650 m³/h et un rapport du poids d'eau sur le poids de déblais secs dans la pâte délayée de l'ordre de 60%, la sole d'épandage 15 à une aire de l'ordre de 1000 m² et comporte au moins huit ouvertures 19 de soutirage ayant une section utile de soutirage de l'ordre de 1m² chacune. Les pompes à pistons sont dimensionnées sur un débit en place unitaire en pointe de 90 m³/h de déblais extraits. Les canalisations 6 de refoulement ont un diamètre intérieur compris entre 200 mm et 300 mm, une épaisseur compri­se entre 5 et 15 mm pour procurer un refoulement à 1500 mètres de distan­ce avec une élévation de 150 mètres sous un débit de 150 m³/h et une pression de service maximum dans chaque canalisation 6 de 80 bars. Huit canalisations 6 sont utilisées en provenance de huit pompes à pistons 16 en service. Les canalisations 6 et les raccords sont protégés du gel par des isolations appropriées. Les pompes 73 d'alimentation en eau des déla­yeurs 14 sont constituées par exemples de trois pompes capables d'un débit horaire de 720 m³ sous une hauteur manométrique totale de 25 mètres.
  • Pour faire fonctionner l'installation de transport et d'évacuation de déblais selon l'invention, on mesure par front de taille la teneur en eau des maté­riaux qui sont déversés dans les wagonnets 5 par analyse, puis on détermine la quantité d'eau à ajouter selon une abaque connue. On programme alors l'apport d'eau de délayage. Le démarrage est ensuite effectué par contrôle de la disposition des grilles 60 et de l'état des chaines 46, puis mise en marche des délayeurs 14, mise en marche des concasseurs 17, mise en marche des bandes transporteuses 11, choix, positionnement et armement des pompes à pistons 16, ouverture des différentes vannes appropriées. Avant la mise en route de l'installation, les canalisations 6 de refoulement doivent être lubrifiées. On peut utiliser pour cela un mélange très fin tel que de la barbotine de craie fine, dont la teneur en eau est d'environ 80% réalisée grâce aux grilles fines des délayeurs 14.
  • Dès que les déblais sont détectés par une sonde au déversement en sortie de la bande transporteuse 11, l'alimentation d'eau de délayage débute dans les délayeurs 14 et s'effectue jusq'à ce que la quantité programmée soit passée. Le déversement du produit broyé dans les délayeurs 14 qui peut être réglé par la vitesse d'avancement de chaque bande transporteuse 11, entraine le déversement du produit délayé contenu dans les délayeurs 14 sur la sole d'épandage 15 par débordement. L'élévation du niveau de pâte délayée sur la grille d'aspiration de la pompe à pistons 16 en service entraine la mise en marche de cette pompe et le règlage de sa vitesse qui est de préférence commandé automatiquement par une sonde ultrasoni­que.
  • L'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes et adaptations éviden­tes pour l'homme du métier à partir du mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessus et donné uniquement à titre d'exemple.

Claims (21)

1/ Procédé de transformation et de transport de matières solides susceptibles de former une pâte homogène par délayage, caractérisé en ce que l'on délaye les matières solides dans de l'eau grâce à des moyens (14) de délayage, de façon à obtenir une pâte homogène à faible teneur en eau directement pompable par des moyens (10) de pompage.
2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on transporte les matières solides délayées par pompage de la pâte homogène formée par délayage, dans des canalisations (6), grâce à des pompes à pistons (16).
3/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'avant le pompage, on épand la pâte homogène formée par délayage, sur une sole d'épandage (15) formant stockage tampon entre le délayage et le pompage.
4/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on délaye les matières solides de façon que le rapport du poids d'eau sur le poids de matières solides sèches dans la pâte obtenue soit inférieur à 70 %, notamment de l'ordre de 60 %.
5/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on concasse les matières solides dans des moyens (17) de concassage avant de les délayer.
6/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 de transformation et de transport de matières solides entre un chantier (1) mobile et une aire (3) éloignée dudit chantier (1), caractérisé en ce qu'on transporte les matières solides entre le chantier (1) et une installation de transformation et de transport (4) grâce à des wagonnets (5) dont le contenu est déversé dans des trémies d'alimentation (10), en ce que l'on déverse les wagonnets (5) par groupes dans chaque trémie (10) d'alimentation, en ce que l'on alimente les moyens (14) de délayage, éventuellement via les moyens (17) de concassage, grâce à une bande transporteuse (11) placée sous chaque trémie (10), et en ce que l'on pompe la pâte homogène obtenue par délayage dans des canalisations (6) débou­chant sur ladite aire (3).
7/ Procédé selon les revendications 4 et 6 caractérisé en ce qu'on alimente en matières solides successivement par gravitation les moyens (17) de concassa­ge, (14) de délayage, (15) d'épandage, (16) de pompage de l'installation de transformation et de transport (4), ces différents moyens (17) de concassage, (14) de délayage, (15) d'épandage et (16) de pompage étant disposés les un au dessus des autres sous les trémies d'alimentation (10) dans lesquelles les matières solides sont déversées des wagonnets (5).
8/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'on règle le débit de déblais déversés dans les moyens (14) de délayage en règlant la vitesse d'avance de chaque bande transporteuse (11).
9/ Installation de transformation et de transport par pompage de matières solides susceptibles de former une pâte homogène par délayage caractérisée en ce qu'elle comporte :
- des moyens (10, 11) d'alimentation de l'installation en matières solides
- des moyens (14) de délayage des matières solides alimentés par ailleurs en eau et permettant de réaliser une pâte homogène pouvant être pompée,
- des moyens (16) de pompage de la pâte homogène ainsi formée dans des canalisations (6).
10/ Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens (16) de pompage sont constitués d'une pluralité de pompes à pistons (6) chaque pompe (16) alimentant une canalisation de refoulement (6) vers une aire de stockage ou d'utilisation (3) de la pâte.
11/ Installation selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (15) d'épandage de la pâte homogène obtenue en sortie des moyens (14) de délayage, ces moyens (15) d'épandage formant stockage tampon entre les moyens (14) de délayage et les moyens (16) de pompa­ge, ces moyens (15) d'épandage alimentant en continu les moyens (16) de pompa­ge en pâte.
12/ Installation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 caractérisée en ce qu'elle comporte entre les moyens (10, 11) d'alimentation et les moyens (14) de délayage, des moyens (17) de concassage des matières solides sèches.
13/ Installation selon l'une quelconques des revendications 9 à 12 caractérisée en ce que les moyens (10, 11) d'alimentation sont constitués d'au moins une trémie (10) débouchant sur au moins une bande transporteuse (11), chaque bande transporteuse (11) alimentant par le haut deux dispositifs concasseurs (17) dont la sortie inférieure (18) débouche dans des moyens (14) de délayage, la pâte s'écoulant en sortie de ces moyens (14) de délayage sur une sole d'épan­dage (15) unique comportant une pluralité d'ouvertures (19) de soutirage répar­ties sur sa surface pour alimenter respectivement une pluralité de pompes (16).
14/ Installation selon la revendication 13 caractérisée en ce que chaque ouver­ture (19) de la sole d'épandage (15) est équipée d'une vanne (20) permettant de clore et d'ouvrir à volonté cette ouverture (19).
15/ Installation selon l'une quelconque des revendication 13 et 14 caractérisée en ce que pour un débit en place en matières solides transportées de l'ordre de 650 m³/h et un rapport du poids d'eau sur le poids de matières solides sèches dans la pâte délayée de l'ordre de 60%, la sole d'épandage (15) a une aire de l'ordre de 1000 m² et comporte au moins huit ouvertures (19) de souti­rage ayant une section utile de soutirage de l'ordre de 1 m² chacune.
16/ Installation de transport et d'évacuation de déblais entre au moins un chantier (1) de creusement d'au moins un tunnel, et au moins une aire de stocka­ge (3) des déblais éloignée du chantier, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- une installation de transformation et de transport (4) des déblais par pompage selon l'une quelconque des revendications 9 à 15
- des moyens (5) de transport des déblais de chaque chantier (1) de creusement jusqu'à ladite installation de transformation et de transport (4) des déblais par pompage,
- des canalisations (6) de refoulement des déblais transformés dans l'installation de transformation et de transport (4) en pâte homogène pompable par des moyens (16) de pompage à pistons, ces canalisations (6) permettant de transpor­ter cette pâte par pompage en continu jusqu'à l'aire de stockage (3).
17/ Installation selon la revendication 16 caractérisée en ce que l'installation de transformation et de transport (4) des déblais par pompage est disposée entre les deux extrémités d'au moins un tunnel (2), de sorte qu'elle peut être alimentée en déblais provenant de deux chantiers (1, 1′) de creusement avançant en sens opposés.
18/ Installation selon l'une quelconque des revendications 16 et 17 permettant d'évacuer les déblais en provenance de chaque direction de deux tunnels utiles (2a, 2b, 2′a, 2′b) et d'un tunnel de service (2c, 2′c) mitoyen caractérisé en ce que l'installation de transformation et de transport (4) comporte cinq trémies d'alimentation (10) alimentant respectivement cinq délayeurs (14) : une trémie d'alimentation (10) pour chaque direction de tunnel utile (2a, 2′a, 2b, 2′b) et une trémie d'alimentation (10) pour les deux directions de tunnel de service (2c, 2′c).
19/ Installation selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisée en ce que l'aire de stockage ou d'utilisation (3) de la pâte obtenue est située à une distance supérieure à 1000 mètres de l'installation de transformation et de transport (4), notamment de l'ordre de 1500 mètres, en ce que la hauteur de pompage entre les moyens (16) de pompage et l'aire de stockage ou d'utilisa­tion (3) est supérieure à 100 mètres, notamment de l'ordre de 150 mètres, et en ce que les canalisations (6) de refoulement ont un diamètre intérieur compris entre 200 et 300 mm pour un rapport du poids d'eau sur le poids de déblais secs dans la pâte pompée inférieur à 70 % notamment de l'ordre de 60 %.
20/ Installation selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisée en ce que pour un débit en place de déblais extraits des chantiers (1, 1′) de l'ordre de 650 m3/h, on utilise entre cinq et dix - notamment huit - canalisa­tions (6) de refoulement alimentées respectivement par un nombre identique de pompes (16).
21/ Installation selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, caractérisée en ce que le débit en pâte dans chaque canalisation de refoulement 6 est de l'ordre de 150 m3/h.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112814596A (zh) * 2019-10-31 2021-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种取岩屑装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1567005A (fr) * 1966-03-28 1968-05-16
US3982789A (en) * 1974-07-16 1976-09-28 Kamyr, Inc. Process and apparatus for conveying large particle mined coal, oil shale, ore, etc. from underground mines or from strip mines via a pipeline
GB1475474A (en) * 1975-10-09 1977-06-01 Continental Oil Co Method and apparatus for hydraulically transporting solids
FR2351282A1 (fr) * 1976-05-15 1977-12-09 Ackermann Robert Dispositif de pompage
US4114854A (en) * 1977-06-10 1978-09-19 Pac-Craft Products, Inc. Scissors lift work platform
DE3312360A1 (de) * 1983-04-06 1984-10-11 Hansjürgen Dr. 4630 Bochum Ullrich Verfahren zur hydraulischen foerderung von feststoffen
EP0197402A2 (fr) * 1985-04-11 1986-10-15 PREUSSAG Aktiengesellschaft Metall Dispositif pour transporter une suspension de liquide épais et procédé opérationnel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114954A (en) * 1977-05-23 1978-09-19 Falconbridge Nickel Mines Limited' Hydraulic hoisting

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1567005A (fr) * 1966-03-28 1968-05-16
US3982789A (en) * 1974-07-16 1976-09-28 Kamyr, Inc. Process and apparatus for conveying large particle mined coal, oil shale, ore, etc. from underground mines or from strip mines via a pipeline
GB1475474A (en) * 1975-10-09 1977-06-01 Continental Oil Co Method and apparatus for hydraulically transporting solids
FR2351282A1 (fr) * 1976-05-15 1977-12-09 Ackermann Robert Dispositif de pompage
US4114854A (en) * 1977-06-10 1978-09-19 Pac-Craft Products, Inc. Scissors lift work platform
DE3312360A1 (de) * 1983-04-06 1984-10-11 Hansjürgen Dr. 4630 Bochum Ullrich Verfahren zur hydraulischen foerderung von feststoffen
EP0197402A2 (fr) * 1985-04-11 1986-10-15 PREUSSAG Aktiengesellschaft Metall Dispositif pour transporter une suspension de liquide épais et procédé opérationnel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112814596A (zh) * 2019-10-31 2021-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种取岩屑装置
CN112814596B (zh) * 2019-10-31 2022-12-27 中国石油化工股份有限公司 一种取岩屑装置

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