La présente invention concerne un engin de mise
en oeuvre de matériaux routiers, comprenant, d'avant en
arrière, des moyens de réception d'un matériau routier,
des moyens de convoyage du matériau routier vers
l'arrière du véhicule, des moyens de répartition latérale
du matériau sur une surface de mise en oeuvre, et un
dispositif de mise en forme du matériau routier.
L'invention s'applique plus particulièrement à la
réalisation du reprofilage à zéro de chaussées.
L'opération dite de reprofilage à zéro d'une
chaussée consiste à déverser un matériau routier sur la
surface de roulement de la chaussée, puis à niveler le
profil transversal du matériau routier de manière que la
surface de roulement affleure. Cette opération est
généralement une des premières étapes de la remise en
état d'une chaussée endommagée.
Un finisseur est un engin de mise en oeuvre de
matériaux routiers constitué par un tracteur généralement
sur chenilles et comprenant, d'avant en arrière, une
trémie de réception d'un matériau routier, un tapis de
convoyage du matériau routier de la trémie vers
l'arrière, deux demi-vis de répartition transversale du
matériau sur une surface de mise en oeuvre, et un
dispositif de mise en forme du matériau routier sous la
forme d'une table lisseuse flottante.
Pour la mise en oeuvre de matériaux routiers, un
tel finisseur pousse un camion qui déverse
progressivement son contenu dans la trémie du finisseur.
La nature flottante de la table lisseuse s'oppose
à l'utilisation du finisseur pour l'opération de
reprofilage à zéro d'une chaussée, puisque la surface de
roulement de la chaussée est destinée à affleurer.
Jusqu'à présent, on utilise des niveleuses pour
les opérations de reprofilage à zéro. Une niveleuse est
un engin automoteur comprenant un châssis muni de roues,
au centre duquel une lame de nivellement transversal est
disposée. Un camion déverse généralement l'enrobé devant
la niveleuse, dont la lame assure le nivellement
transversal.
Cependant, l'utilisation de la niveleuse pour
cette opération pose plusieurs problèmes. Ainsi, d'une
part, plusieurs passages de la niveleuse sont nécessaires
pour assurer une répartition correcte du matériau routier
sur la surface de mise en oeuvre, et d'autre part ces
passages successifs peuvent conduire à des phénomènes de
ségrégation et de compactage différentiel au sein du
matériau routier. Enfin, la niveleuse ne permet pas de
décohésionner et/ou de fluidifier le matériau mis en
oeuvre.
L'invention a pour but de résoudre les problèmes
exposés ci-dessus et, en particulier, de fournir un engin
de mise en oeuvre de matériaux routiers adapté pour le
reprofilage à zéro d'une chaussée.
A cet effet, l'invention a pour objet un engin de
mise en oeuvre de matériaux routiers, comprenant, d'avant
en arrière, des moyens de réception d'un matériau
routier, des moyens de convoyage du matériau routier vers
l'arrière du véhicule, des moyens de répartition latérale
du matériau sur une surface de mise en oeuvre, et un
dispositif de mise en forme du matériau routier,
caractérisé en ce que le dispositif de mise en forme
comprend une lame rigide transversale de nivellement du
matériau routier.
Suivant des modes particuliers de réalisation,
l'engin peut comporter l'une ou plusieurs des
caractéristiques suivantes :
- le dispositif de mise en forme comprend des
moyens de réglage de la hauteur et de l'inclinaison
transversale de la lame par rapport à la surface de mise
en oeuvre,
- la lame est montée sur un porte-lame articulé à
un cadre de support qui est lui-même relié au châssis de
l'engin, et au moins un vérin de réglage de la hauteur et
de l'inclinaison transversale de la lame relie le porte-lame
au cadre de support,
- la lame est une lame de largeur de nivellement
réglable,
- la lame comprend une partie principale et au
moins une partie de rallonge pouvant coulisser
latéralement par rapport à la partie principale entre une
position escamotée et au moins une position
d'augmentation de la largeur de nivellement de la lame,
- il comprend en outre des parois latérales
sensiblement verticales de retenue latérale du matériau,
s'étendant longitudinalement de part et d'autre de la
lame et des moyens de répartition de l'engin,
- l'écartement latéral des parois latérales est
réglable,
- au moins une paroi est montée déplaçable
latéralement, et les extrémités latéralement extérieures
de la lame sont solidaires des parois latérales dans le
sens latéral,
- la lame de nivellement a un profil incurvé vers
l'avant de l'engin,
- le dispositif de mise en forme comporte des
moyens de roulement,
- le dispositif de mise en forme est relié au
châssis de l'engin par l'intermédiaire de bras latéraux,
solidaires du châssis de l'engin ou articulés à celui-ci.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de
la description qui va suivre, donnée uniquement à titre
d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés
sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique latérale
d'un engin de mise en forme selon l'invention,
- la figure 2 est une vue latérale, schématique
et agrandie, du dispositif de mise en forme de la figure
1, la lame de nivellement étant représentée en position
rétractée et en position de nivellement, et
- la figure 3 est une demi-vue arrière gauche,
schématique et agrandie, du dispositif de mise en forme
de la figure 2, la paroi latérale gauche étant
représentée dans deux positions correspondant
respectivement à des écartements latéraux minimal et
maximal entre les parois latérales.
Les flèches II et III permettent de repérer les
orientations respectives des vues des figures 2 et 3.
La figure 1 représente un engin 1 de mise en
oeuvre de matériaux routiers résultant de la modification
d'un finisseur. Cet engin comprend le tracteur 2 sur
chenilles du finisseur, et un dispositif 3 de mise en
forme de matériaux routiers.
Le tracteur 2 comprend un châssis 4 et, d'avant
en arrière (de gauche à droite sur la figure 1), une
trémie 5 de réception d'un matériau routier 6, un fond
mouvant ou tapis 7 de convoyage du matériau routier 6
vers l'arrière du tracteur 2, deux demi-vis 8
transversales, coaxiales et à pas inversé, de répartition
latérale du matériau routier 6 sur une surface de mise en
oeuvre 9.
Ces demi-vis peuvent également servir à
fragmenter, décohésionner et homogénéiser le matériau 6,
notamment dans le cas où ce matériau est un matériau
bitumineux enrobé à froid.
Le tracteur 2 est muni de deux bras de
nivellement latéraux 10, articulés en 11 sur le châssis
4. Les bras 10 s'étendent vers l'arrière du tracteur 2 et
sont terminés chacun par une partie sensiblement
rectiligne 12.
Dans un finisseur classique, ces bras 10 sont
oscillants et supportent la table lisseuse, qui est
disposée en arrière des demi-vis 8 (à droite sur la
figure 1).
Comme représenté sur la figure 1, ces bras 10 ont
été rendus solidaires du châssis 4 au moyen de tirants
latéraux 13 de longueur réglable, de manière que les
parties 12 soient sensiblement parallèles à la surface 9.
Ces bras 10 portent le dispositif de mise en forme 3, qui
remplace la table lisseuse du finisseur pour former
l'engin 1.
Le dispositif 3 comprend une lame rigide de
nivellement 14 sensiblement transversale au tracteur 2,
un porte-lame 15, un cadre de support 16 solidaire des
bras 10, et deux parois latérales 114 de retenue du
matériau 6 (en trait mixte sur la figure 1), s'étendant
longitudinalement de part et d'autre des demi-vis 8 et de
la lame 14. Tous ces éléments sont essentiellement
métalliques.
Ce dispositif 3 comprend en outre des moyens 17
de réglage de la position de la lame, des moyens 18 de
réglage de la largeur de nivellement de la lame 14, et
des moyens 19 de liaison du dispositif 3 au tracteur 2.
Comme cela apparaít plus clairement sur les
figures 2 et 3, le cadre 16 comprend principalement une
partie en U 20, un portique 21, et une poutre
transversale 22.
Les extrémités des branches 23 de la partie 20
sont munies chacune d'une bride de liaison avant 24.
Chaque bride 24 est boulonnée à une bride 25 terminant à
l'arrière chaque partie 12 des bras 10.
Les branches 23 prolongent chacune une partie 12,
et la partie en U 20 définit un plan sensiblement
parallèle à la surface 9.
Les montants 26 du portique 21 sont fixés chacun,
par exemple par soudures ou par boulonnages, à une
branche 23, à distance de la poutre de base 27 de la
partie en U 20.
Les montants 26 sont sensiblement orthogonaux aux
branches 23, le portique 21 s'étendant au-dessus de la
partie 20. Le portique 21 définit un plan sensiblement
orthogonal à la surface 9 et transversal au tracteur 2.
La poutre transversale 22 est creuse, et elle est
fixée, par exemple par soudures ou par boulonnages, sur
les surfaces inférieures (sur les figures 1 à 3) des
branches 23, à proximité des brides 24 et de manière à
être sensiblement transversale au tracteur 2.
Le porte-lame 15 est un cadre sensiblement
rectangulaire disposé à l'intérieur de la partie en U 20
et articulé à cette dernière. Le porte-lame 15 comprend à
l'avant une première poutre 28 sensiblement transversale
au tracteur 2 et qui porte la lame 14, à l'arrière une
deuxième poutre 29 sensiblement transversale au tracteur
2 et articulée à la poutre 27 de la partie en U 20, et
deux poutres latérales 30 sensiblement longitudinales au
tracteur 2 et reliées chacune par un vérin 31 à un
montant 26 du portique 21.
La partie centrale de la poutre 29 est reliée à
la partie centrale de la poutre de base 27 au moyen d'une
rotule universelle 32.
Pour chaque vérin 31, l'extrémité de son cylindre
33 est reliée par une liaison rotulante 34 à la surface
latéralement intérieure d'un montant 26, et l'extrémité
de sa tige 35 est reliée par une liaison rotulante 36 à
la surface latéralement extérieure de la poutre
longitudinale 30 la plus proche, à proximité de la poutre
28.
La lame 14 est constituée par une partie
principale 37 et par deux parties de rallonge 38, chacune
de ces parties 37 et 38 présentant en vue de côté un
profil incurvé qui tourne sa concavité vers le tracteur
2. Les parties 38 sont situées derrière la partie 37 par
rapport au tracteur 2.
La partie principale 37 s'étend latéralement
sensiblement sur toute la largeur des deux demi-vis 8, et
le bord supérieur de sa face avant est fixé par
l'intermédiaire d'une plaque transversale 39 à la surface
inférieure de la poutre 28 du porte-lame 15.
Un rail de guidage transversal creux 40 est fixé
sur la surface arrière de la plaque 39, sous la poutre 28
du porte-lame 15 et au dessus de la partie principale 37
de la lame.
Les bords supérieurs des parties de rallonge 38
sont munis de galets (non représentés) insérés dans le
rail de guidage 40, et permettant ainsi aux parties de
rallonge 38 de coulisser latéralement par rapport à la
partie principale 37. Les surfaces avant des parties 38
se déplacent à faible distance derrière la surface
arrière de la partie 37.
La lame 14 est en outre adaptée pour que les
bords inférieurs des parties 37 et 38 soient sensiblement
au même niveau par rapport à la surface 9 lorsque la lame
14 est en position de nivellement, comme représenté en
trait plein sur la figure 2.
Les parois latérales 114 sont des plaques
métalliques définissant chacune un plan sensiblement
vertical et longitudinal par rapport au tracteur 2. Elles
sont chacune portées par une poutre 41 munie de galets
non représentés. Chaque poutre 41 est insérée dans la
poutre 22, par une extrémité respective de celle-ci, pour
permettre le coulissement latéral des poutres 41 et ainsi
le déplacement latéral des parois 114.
Chaque paroi 114 est en outre reliée au cadre 16
par l'intermédiaire d'un vérin 42, dont l'extrémité de la
tige 43 est fixée à la plaque 114 et l'extrémité du
cylindre 44 à la surface extérieure arrière de la poutre
22.
Le bord inférieur (sur les figures) de chaque
plaque 114 est sensiblement rectiligne et se situe à
faible distance au-dessus de la surface 9.
Une fente de guidage 45 en arc de cercle
sensiblement centré sur la rotule 32 est prévue à
l'arrière de chaque paroi 114.
Des organes de guidage 46 portés par les
extrémités latéralement extérieures 47 de chaque partie
de rallonge 38 coopèrent avec chaque fente 15 de manière
que, d'une part, chaque plaque latérale 114 et la partie
de rallonge 38 correspondante soient solidaires dans le
sens latéral et, d'autre part, que chaque extrémité 47
des parties 38 soit guidée suivant le trajet défini par
la fente 45 correspondante.
Les vérins 31 permettent de régler la position de
la lame 14, cette position étant entièrement définie par
la longueur des vérins 31 du fait de la présence de la
rotule 32, de la rigidité du porte-lame 15, de la liaison
fixe entre le porte-lame 15 et la partie principale 37,
de la liaison entre les organes 46 portés par les
extrémités 47 et les parois 114, et de la liaison
coulissante entre les parties 37 et 38 de la lame.
Ces vérins 31 permettent, par exemple, de
déplacer la lame 14 entre une position haute rétractée et
une position basse de nivellement comme représenté sur la
figure 2 respectivement en trait mixte et en trait plein,
et également d'incliner la lame 14 latéralement en jouant
sur la différence relative de longueur des vérins 31.
Ces vérins 31 permettent également de régler
l'inclinaison transversale de la lame 14.
Les vérins 42 permettent de faire varier
l'écartement latéral des plaques 114 et la largeur de
nivellement de la lame 14, comme représenté sur la figure
3.
Sur cette figure, on a représenté en trait plein
la position d'écartement minimal des parois latérales
114. Dans cette position, les poutres 41 sont en butée à
l'intérieur de la poutre 22 et les parties de rallonge 38
sont escamotées derrière la partie principale 37. Les
bords latéralement intérieurs 48 des parties 38 sont
sensiblement en butée. L'écartement latéral des parois
114 et la largeur de la lame 14 correspond alors à la
largeur nominale de mise en oeuvre de matériaux routiers
du finisseur que l'on a modifié.
On a représenté en trait mixte sur la figure 3 la
position d'écartement maximal des parois 114, atteinte en
augmentant la longueur des vérins 42. Chacune des parois
114 a entraíné dans son mouvement la partie de rallonge
38 correspondante. Les bords latéralement intérieurs 48
des parties 38 sont alors écartés l'un de l'autre. La
largeur de nivellement de la lame 14 a augmenté de la
largeur des tronçons des parties 38 en saillie latérale
par rapport à la partie 37.
Bien sûr, en jouant sur les réglages des vérins
42, on peut choisir la largeur de mise en oeuvre de
matériaux routiers entre les deux positions extrêmes
représentées.
On va maintenant décrire en regard de la figure
1, l'utilisation de l'engin 1 pour une opération de
reprofilage à zéro de la surface de roulement 9 d'une
chaussée.
Comme dans le cas d'un finisseur classique,
l'engin 1 pousse, par l'intermédiaire d'un rouleau
pousseur 49 (figure 1), un camion (non représenté) qui
déverse dans la trémie 5 le matériau routier 6 qui est
convoyé vers l'arrière de l'engin 1 par le fond mouvant
7. Ce fond mouvant 7 permet de réguler le débit du
matériau routier alimentant les demi-vis 8 et le
dispositif de mise en forme 3.
Les demi-vis 8 assurent une répartition latérale
correcte du matériau routier 6 en avant de la lame de
nivellement 14. La lame 14 assure le nivellement
transversal du matériau routier 6 par râclage lors du
déplacement de l'engin, et les parois 114 assurent la
retenue latérale du matériau routier 6 lors de la
répartition latérale et du nivellement de ce dernier.
La position de la lame 14 a été réglée, grâce aux
vérins 31, de manière à obtenir la hauteur et le profil
transversal de nivellement souhaité.
La largeur de nivellement de la lame 14 a été
réglée grâce aux vérins 42 de manière à correspondre à la
largeur de la surface 9 à reprofiler à zéro.
L'engin 1 permet d'assurer en une seule passe un
nivellement transversal satisfaisant du matériau routier
6.
Bien sûr, le réglage de la longeur des tirants 13
permet d'ajuster au mieux le niveau du dispositif 3 par
rapport à la surface 9.
L'invention fournit donc un engin de mise en
oeuvre de matériaux routiers bien adapté pour le
reprofilage à zéro d'une chaussée. Cet engin peut être
utilisé pour la mise en oeuvre de tout type de matériau
routier sur tout type de surface. En particulier, l'engin
peut être utilisé pour reprofiler uniquement une bande
longitudinale d'une chaussée.
Grâce à la présence de la trémie 5 de réception,
du tapis 7 de convoyage, des demi-vis 8, des parois
latérales 114 et à la possibilité de régler la position
de la lame 14 et l'écartement des parois 114, il est
possible d'adapter au fur et à mesure l'épaisseur du
revêtement créé au profil de la surface de mise en
oeuvre, et ainsi d'assurer, par exemple, l'opération de
reprofilage à zéro en une seule passe.
De plus, le dispositif selon l'invention permet
de modifier de manière économique et rapide un finisseur
pour fournir un tel engin.
Enfin, le dispositif de mise en forme selon
l'invention a une largeur de mise en oeuvre du matériau
routier variable. Ainsi, l'engin équipé d'un tel
dispositif peut, d'une part, s'adapter aux différentes
largeurs de surface de mise en oeuvre du matériau
routier, et d'autre part, en allongeant de manière
différente les vérins 42, compenser en virage le déport
du dispositif 3 par rapport à la trajectoire du tracteur
2.
Selon une variante illustrée schématiquement en
trait mixte interrompu long sur la figure 1, les tirants
13 peuvent être supprimés, et des moyens de roulement 50,
notamment deux tandems latéraux, comportant chacun un
bras balancier longitudinal porteur 51 muni d'une roue
avant et d'une roue arrière, peuvent être fixés de part
et d'autre de la partie arrière du cadre de support 16.
Le dispositif 3 de mise en forme est alors, d'une part,
tracté par les bras 10 oscillants par rapport au châssis
4 et, d'autre part, porté par ces tandems, dont les roues
prennent appui sur les bords latéraux de la surface de
mise en oeuvre, de part et d'autre du matériau routier
nivelé par la lame 14. Une telle disposition permet de
limiter les variations de hauteur de la lame 14, dans le
sens longitudinal, lors de la mise en oeuvre du matériau
routier.
Selon une autre variante non représentée, la
partie principale est scindée en plusieurs tronçons de
partie principale articulés pour s'incliner latéralement
indépendamment, et ainsi obtenir des profils de
nivellement transversal polygonaux, par exemple en toit.
Les moyens de réglage de la position de la lame
comprennent alors des moyens de réglage de l'inclinaison
latérale des tronçons.