EP1072370B1 - Procédé et installation de traitement de matériau contenant majoritairement de l'argile humide, notamment déblais de terrassement - Google Patents

Procédé et installation de traitement de matériau contenant majoritairement de l'argile humide, notamment déblais de terrassement Download PDF

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EP1072370B1
EP1072370B1 EP00490031A EP00490031A EP1072370B1 EP 1072370 B1 EP1072370 B1 EP 1072370B1 EP 00490031 A EP00490031 A EP 00490031A EP 00490031 A EP00490031 A EP 00490031A EP 1072370 B1 EP1072370 B1 EP 1072370B1
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EP
European Patent Office
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enclosure
drive unit
rotor
layer
additive
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EP00490031A
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German (de)
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EP1072370A1 (fr
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Christian Vitse
Jean Vitse
Francois Vitse
Michel Vitse
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Entreprise Vitse
Original Assignee
Entreprise Vitse
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/34—Mixing on or by conveyors, e.g. by belts or chains provided with mixing elements
    • B28C5/36—Endless-belt mixers, i.e. for mixing while transporting the material on an endless belt, e.g. with stationary mixing elements
    • B28C5/365—Mixing with driven mixing elements while transporting the mixture on an endless belt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/60—Mixing solids with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F27/05—Stirrers
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    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0721—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis parallel with respect to the rotating axis
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    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/26—Mixers with an endless belt for transport of the material, e.g. in layers or with mixing means above or at the end of the belt

Definitions

  • the present invention relates to the field of materials clay with the presence of pebbles, especially spoil from earthwork. It relates more particularly to a method of treatment intended to mix a material of this type with one or several additives and it also concerns an installation specially designed for the implementation of said method, known from document EP-A-0 560 222.
  • a shaft mixer horizontal which mixes the clay material and the additives previously distributed on the ground in the form of strips of a given width.
  • the goal set by the applicant is to propose a process which overcomes the drawbacks of current techniques with regard to concerns the re-use of earthmoving cuttings.
  • This process is not however not limited to excavation but can see its applications to any material which mainly contains wet clay which we want to mix with at least one adjuvant.
  • the addition of the adjuvant is carried out using a dispenser in an amount which depends on the height of the layer material and the frame rate of the element drive.
  • the choice and percentage of adjuvant is determined in depending on the end use which is envisaged for the product obtained. The same applies to the conditions of use of the rotor blades. whose action aims not only to achieve a homogeneous mixture of material and the adjuvant but also to refine the particle size of the material.
  • the adjuvant used is in particular lime and the conditions for implementing the rotor are such that allow to obtain a treated material having a particle size maximum of 50mm.
  • the conditions of implementation of the rotor are such that they make it possible to obtain a treated material having a maximum particle size of 30mm.
  • the height of the layer formed on the drive element was of the order of 10 to 50 cm
  • the amount of adjuvant added to the layer before entering the enclosure was of the order of 0.1 to 5% by weight relative to the material
  • the rotor rotation speed was between 160 and 200 rpm with element moving speed between 200 and 1000 meters / hour.
  • water is added, preferably by spraying, before and / or after and / or when submitting, in the enclosure, the material and the adjuvant to a mixing and grinding treatment by the action of a rotor.
  • the planar element drive consists of a tile chain, particularly effective in the case where the material to be treated consists of spoil from earthmoving with a high proportion of wet clay, having tendency to form compact and sticky blocks.
  • the current invention is however not limited to the use of such a chain with tiles; it indeed possible, in the context of the present invention to use any other type of flat and rigid conveyor element or comprising a flat and rigid area such as for example a floor vibrating or a floor comprising a scraper ensuring the advancement load; in the latter case, the method of the invention is used implemented discontinuously.
  • the means of adding the adjuvant are, in a variant of embodiment, consisting of a metering device arranged transversely above of the element training plan, before the entry opening of the enclosure and able to distribute the adjuvant in the form of a layer of substantially uniform determined height.
  • the means of additive are constituted by a dispenser able to dispense the adjuvant inside the enclosure by a hole made nearby of the entrance opening thereof.
  • Earthworks cuttings can contain up to 80% wet or even very wet clay in the case where the water table is close to the ground where earthworks are carried out.
  • the objective of the present invention is to create a site for treatment to which the materials from the earthworks to be stored in a building for drying natural then treated. The material thus treated is then stored for sale or delivered directly to the site by boat or truck. The treatment must allow to obtain that the material from earthworks either homogeneously mixed with one or several adjuvants, and has a given maximum particle size.
  • a first outlet for the treated materials can consist in their use for embankments or for form layers for road.
  • it can be silt or clay treated with as an additive to lime and / or hydraulic binders.
  • Another outlet may consist in the use of treated materials, in a substantially impermeable layer, for technical landfill centers. In this case, we use as bentonite adjuvant.
  • Figure 1 attached includes as a drive element comprising at least a given portion forming a flat surface and rigid, a tile chain 2, which is stretched between two wheels 3 and 3 ', a idler 3' upstream and a gear 3 downstream which is driven to move in the direction of arrow F by means not shown.
  • a hopper 5 for storage and supply of a material 6.
  • the lateral uprights 7 of the hopper 5 come almost into contact with the upper strand 4 of the chain 2 with the exception of the amount 7 a , most downstream relative to the direction F of movement of the chain 2, the lower edge 8 is at a distance h from the upper strand 4 of the chain 2, which distance h is adjustable manually or automatically.
  • the free space between the lower edge 8 of said lateral upright 7 a and the strand 4 constitutes the feed orifice 9 of the hopper 5, which allows the constitution of a substantially uniform layer 10 of the material 6 during the movement of the chain 2.
  • a treatment enclosure 11 Towards the downstream part of the upper strand 4 of the chain 2 is provided a treatment enclosure 11. This enclosure 11 is disposed above the upper strand 4. It is closed by a cover 12 which has an inlet opening 13 and a outlet opening 14. Inside the enclosure 11 is mounted a rotor 15, rotating about an axis of rotation 16 mounted parallel to the tiles forming the upper strand 4 of the chain 2 and transverse to the direction of displacement F. The periphery of this rotor 15 is equipped with blades 17, mounted radially. The height of each blade 17 is determined so that the end edge 17 a of a given blade comes substantially flush with the upper strand 4 of the chain 2 during its rotation. The direction of drive of the rotor 15 is produced in the direction of the arrow G, which is in the opposite direction relative to the longitudinal direction F of movement of the chain 2.
  • the drive element forms a flat and rigid surface not only at the level of the area of action of the rotor 15 but over its entire length.
  • the strand upper 4 of the tile chain 2 forms a flat and rigid surface over its entire length, i.e. from the storage hopper and supply 5 to the rotor action area 15.
  • the first metering device 18 is arranged between the hopper 5 and the treatment chamber 11. It allows the spreading of a determined quantity of adjuvant on the layer 10 of material leaving the hopper 5 through its orifice supply 9.
  • the second metering device 19 allows the addition of adjuvant directly in enclosure 11.
  • the head 20 of this second dispenser 19 opens out in a slot 21 made in the cowling 12 of the enclosure 11 to near the inlet opening 13 thereof.
  • the installation includes humidification means, in particular by spraying water on the material and / or the material and the adjuvant.
  • humidification means in particular by spraying water on the material and / or the material and the adjuvant.
  • These means which can be consist of any known humidification device and in particular of spraying can be arranged upstream of the rotor 15, which allows to moisten either the layer 10 of materials 6, or the layer adjuvant, downstream of the rotor which makes it possible to moisten the mixture of materials 6 and adjuvant or else at the level of the rotor 15 itself.
  • the operation of the installation 1 is as follows.
  • the materials 6, from earthworks, are stored in the hopper 5. Depending on their origin, said materials can be screened beforehand using the screen 22 shown schematically above the hopper 5. Due to the continuous movement of the tile chain 2 in the direction of arrow F, the materials which are in contact with the tiles of the upper strand 4 of the chain 2 are caused to move and form a substantially uniform layer 10, leaving the hopper 5 through the feed orifice 9, over a height h , the upper edge 8 of the transverse upright 7 a somehow forming a scraper.
  • the first dispenser 18 spreads on layer 10 at least one adjuvant 23 in the form of an additional layer 24.
  • the assembly 25 formed by the layer 10 and the complementary layer 24 enters the enclosure 11 through the inlet orifice 13.
  • the material 6 and the adjuvant 23 are subjected to the action blades 17 of the rotor 15 which, due to the rotation of the rotor, 15 against the direction of the displacement of the assembly 25, a mixing of the two constituents capable of producing not only a homogeneous mixture of these but also a mechanical action grinding.
  • the materials 6 and the adjuvant 23 are lifted by the blades 17 of rotor 15 then successively thrown against the face internal 12a of the cowling 12 and against the surface of the upper strand 4 of the tile chain 2. It is this action of plating against the face internal 12a of the cover 12 and against the rigid surface formed by the upper strand 4 of the tile chain 2 which makes it possible to complete effectively the action of grinding and kneading the blades 17 of the rotor 15.
  • the second dispenser 19 In place of the first dispenser 18 or possibly in complement of it, it is possible to implement the second dispenser 19 to add adjuvant 23 or a second adjuvant 27 directly inside the enclosure 11.
  • the dimensions of the inlet 13 and outlet 14 openings of the enclosure 11 are preferably proportioned so that the incoming 25 and outgoing 26 layers act as seals so as to limit the projection of material and dust outside the enclosure by said openings 13, 14.
  • the metering device (s) 18, 19 are provided with adjustment means known either for selecting the quantity of adjuvant to be deposited on the layer 10 or to be introduced in enclosure 11 to obtain the proportion which is desired according to the intended use.
  • adjustment means can be manual or automatic, taking into account in particular the speed of movement of the chain 2 and the height h of the layer 10 of material 6 from the hopper 5. This height h can also be adjusted by manual means or automatic, not shown, for example a shutter hatch sliding along the transverse upright 7 a .
  • the processing conditions take into account the parameters that are intended for the intended use, for example as they appear from the guide entitled “Realization of embankments and form layers ”referenced D 9233-1 in the publications of LCPC (Central Laboratory of Bridges and Roads).
  • the height of the blades 17 is determined so that the free end 17 a of each blade 17 passes at a distance of a few millimeters from said upper strand 4.
  • the rotation blades makes it possible to carry out the mixing and grinding action on all of the material 6, including in the zone being in direct contact with the upper strand 4.
  • one or more additives are added to improve certain technical characteristics of the material. It can especially be lime in order to reduce moisture of the material or hydraulic binders in sight to increase the mechanical properties of the material with regard to concerns its distribution and its implementation.
  • the exact proportion of adjuvant to be added is most often determined by successive tests followed by the analysis of the parameters affected by the use, for example the humidity level of the treated mixture.
  • the blades 17 of the rotor 15 consist of an arm 17 b at the end of which is fixed a tooth 17 c which can be easily changed when its end 17 d is worn.
  • the end 17 d of the teeth 17 c corresponds to the end of the blades 17 a previously described.
  • the rotor 15 comprises four series of arms 17 b distributed uniformly over the section of the rotor 15 along an axis perpendicular to the axis of rotation 16.
  • Each series of arms 17 b forms a V as shown in FIG. 2, the tip of the V corresponding to half the length of the axis of rotation 16 of the rotor 15.
  • the tile chain 2 comprises a plurality of tiles 2 a hinged to each other so as to allow the drive of the tile chain 2 via a rack 2 b .
  • Each tile 2a has a flat end 2 c and a curved end 2 d .
  • the flat end 2 c of a tile 2 a fits under the curved end 2 d of the next tile 2 a so as to form a floor which forms a continuous, flat and rigid surface.
  • the tiles 2 a are for example made of XC 38 steel and have a thickness of 38 mm.
  • the two ends 2 e corresponding to the width of the tile 2 a have a vertical edge which makes it possible to treat a more fluid material capable of flowing on the floor formed by the tiles 2 a .

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Description

La présente invention concerne le domaine des matériaux argileux avec présence de cailloux, notamment des déblais de terrassement. Elle concerne plus particulièrement un procédé de traitement destiné à mélanger un matériau de ce type avec un ou plusieurs adjuvants et elle concerne également une installation spécialement conçue pour la mise en oeuvre dudit procédé, connus du document EP-A-0 560 222.
Tous les travaux de terrassement sont générateurs de déblais qui doivent être soit réutilisés ou stockés sur place soit évacués pour être stockés ou réutilisés en un autre endroit. Ces déblais sont de composition différente suivant l'emplacement où a été effectué le terrassement. Selon les lieux et la profondeur de terrassement, les déblais peuvent renfermer un pourcentage très important d'argile humide, voire très humide selon la proximité de la nappe phréatique. On sait qu'il peut être préférable, lors de la réutilisation de tels déblais de terrassement, de leur ajouter un adjuvant du type pulvérulent ou liant, en particulier de manière à en diminuer l'humidité. Cette addition d'adjuvant et son mélange aux déblais en place se fait sur le site proprement dit à l'aide d'un matériel, par exemple un malaxeur à arbre horizontal, qui mélange le matériau argileux et les adjuvants préalablement répartis sur le sol sous la forme de bandes d'une largeur donnée.
On comprend qu'il est dans ces conditions très difficile d'obtenir un mélange qui soit parfaitement homogène et contrôlé, notamment du fait de l'imprécision lors de la formation des bandes de dépôt d'adjuvant, conduisant soit à une superposition des bandes et donc un excès d'adjuvant soit à un espacement entre les bandes et donc un manque d'adjuvant.
Par ailleurs, il faut nécessairement d'avoir sur place le matériel mélangeur adéquat et un terrain qui soit propice à son fonctionnement dans de bonnes conditions.
De plus le traitement sur le site nécessite des conditions climatiques acceptables. Un temps pluvieux est inacceptable et provoque l'arrêt du chantier avec ses retombées négatives en terme financier et de délais.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé qui pallie les inconvénients des techniques actuelles en ce qui concerne la réutilisation des déblais de terrassement. Ce procédé n'est cependant pas limité aux seuls déblais de terrassement mais peut voir ses applications à tout matériau qui contient majoritairement de l'argile humide dont on veut effectuer le mélange avec au moins un adjuvant.
Ce but est parfaitement atteint par le procédé de l'invention qui concerne le traitement d'un matériau contenant majoritairement de l'argile humide, notamment de déblais de terrassement.
Ledit procédé consiste à :
  • a) déposer une couche de hauteur sensiblement uniforme dudit matériau sur un élément d'entraínement, en déplacement dans une direction longitudinale donnée, qui forme au moins sur une portion donnée une surface plane et rigide ;
  • b) à introduire la couche ainsi formée dans une enceinte de traitement disposée au-dessus de l'élément d'entraínement,
  • c) à ajouter au matériau au moins un adjuvant en quantité déterminée et sensiblement également réparti transversalement soit sur la couche avant son introduction dans l'enceinte soit dans l'enceinte elle-même,
  • d) à soumettre, dans l'enceinte, le matériau et l'adjuvant à un traitement de mélange et de broyage par l'action d'un rotor à pales d'axe transversal, dont les pales tournant à contresens par rapport à la direction donnée affleurent sensiblement la surface de l'élément d'entraínement, au niveau de ladite portion qui forme une surface plane et rigide,
  • e) à récupérer, en sortie de l'enceinte, le mélange du matériau et de l'adjuvant.
    • C'est le mérite de la Demanderesse que d'avoir mis en évidence que l'utilisation d'un élément d'entraínement plan et rigide au niveau de la zone d'action d'un rotor placé dans une enceinte permet d'obtenir non seulement un mélange homogène de matériau contenant majoritairement de l'argile et d'adjuvant(s) mais présentant également une granulométrie appropriée à son utilisation ultérieure. En effet, le traitement et notamment le mélange d'un matériau contenant majoritairement de l'argile humide pose des problèmes techniques spécifiques à la texture du matériau.
    Ainsi, dans le cas du document US 4 125 332 qui décrit un procédé de mélange de sable et de bentonite, le sable étant en proportion majoritaire, les problèmes spécifiques de mélange que se propose de résoudre la présente invention ne se posent pas. En effet, les matériaux contenant majoritairement de l'argile humide présentent une grande densité du fait notamment de leur teneur en eau et ont tendance à s'agglomérer et à durcir sous l'effet de pétrissage des moyens de mélange classiques tels que les rotors ce qui rend difficile leur mélange avec un adjuvant et leur broyage.
    En particulier, dans le cas de l'installation décrite dans le document précité, il ne serait pas possible du fait de l'utilisation d'un tapis roulant en guise d'élément transporteur de mélanger et broyer un matériau contenant majoritairement de l'argile humide. En effet, un tel matériau se compacte dans le creux formé par le tapis roulant et il ne serait alors pas possible ni de le mélanger à un adjuvant ni de le broyer, notamment à l'aide d'un rotor disposé au dessus du tapis roulant.
    De préférence, l'ajout de l'adjuvant est réalisé à l'aide d'un doseur dans une quantité qui est fonction de la hauteur de la couche de matériau et de la vitesse de défilement de l'élément d'entraínement.
    Le choix et le pourcentage d'adjuvant est déterminé en fonction de l'utilisation finale qui est envisagée pour le produit obtenu. Il en est de même des conditions de mise en oeuvre des pales du rotor dont l'action vise non seulement à réaliser un mélange homogène du matériau et de l'adjuvant mais également à affiner la granulométrie du matériau.
    S'agissant de déblais de terrassement destinés au remblaiement, l'adjuvant mis en oeuvre est notamment de la chaux et les conditions de mise en oeuvre du rotor sont telles qu'elles permettent d'obtenir un matériau traité ayant une granulométrie maximale de 50mm.
    S'agissant de déblais de terrassement pour couche de forme pour voirie, les conditions de mise en oeuvre du rotor sont telles qu'elles permettent d'obtenir un matériau traité ayant une granulométrie maximale de 30mm.
    Dans un exemple précis de réalisation, la hauteur de la couche formée sur l'élément d'entraínement était de l'ordre de 10 à 50 cm, la quantité d'adjuvant ajoutée sur la couche avant l'entrée dans l'enceinte était de l'ordre de 0,1 à 5 % en poids par rapport au matériau, la vitesse de rotation du rotor était comprise entre 160 et 200 tours / minute avec une vitesse de déplacement de l'élément d'entraínement comprise entre 200 et 1000 mètres / heure.
    Dans une variante particulière de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on ajoute de l'eau, de préférence par pulvérisation, avant et/ou après et/ou au moment de soumettre, dans l'enceinte, le matériau et l'adjuvant à un traitement de mélange et de broyage par l'action d'un rotor.
    C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation de traitement spécialement conçue pour la mise en oeuvre du procédé précité.
    Cette installation de traitement d'un matériau comprend :
  • a) un élément d'entraínement équipé de moyens de déplacement dans une direction longitudinale, au moins une portion donnée de cet élément formant une surface plane et rigide,
  • b) une trémie apte à réaliser le stockage du matériau et son dépôt sur l'élément d'entraínement sous la forme d'une couche de hauteur sensiblement uniforme,
  • c) une enceinte disposée au-dessus de l'élément d'entraínement avec une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour le passage sensiblement ajusté de la couche de matériau,
  • d) des moyens d'apport uniforme d'au moins un adjuvant,
  • e) un rotor à pales, d'axe transversal, monté à l'intérieur de l'enceinte, équipé de moyens d'entraínement en rotation à contresens de la direction de déplacement de l'élément plan et dont les pales affleurent sensiblement la surface de l'élément d'entraínement lors de leur rotation au niveau de la portion donnée formant une surface plane et rigide et
  • f) des moyens de récupération disposés au niveau de ou sous l'élément plan en aval de l'enceinte.
    • Dans un mode préféré de réalisation, l'élément plan d'entraínement est constitué d'une chaíne à tuiles, particulièrement efficace dans le cas où le matériau à traiter est constitué de déblais de terrassement comportant une forte proportion d'argile humide, ayant tendance à former des blocs compacts et collants. La présente invention n'est néanmoins pas limitée à l'utilisation d'une telle chaíne à tuiles ; il en effet possible, dans le cadre de la présente invention d'utiliser tout autre type d'élément transporteur plan et rigide ou comportant une zone plane et rigide tel que par exemple, un plancher vibrant ou un plancher comportant un racloir assurant l'avancement de la charge ; dans ce dernier cas, le procédé de l'invention est mis en oeuvre de manière discontinue.
    Les moyens d'apport de l'adjuvant sont, dans une variante de réalisation, constitués d'un doseur disposé transversalement au-dessus de l'élément plan d'entraínement, avant l'ouverture d'entrée de l'enceinte et apte à répartir l'adjuvant sous la forme d'une couche de hauteur déterminée sensiblement uniforme.
    Selon une seconde variante de réalisation, les moyens d'apport de l'adjuvant sont constitués par un doseur apte à distribuer l'adjuvant à l'intérieur de l'enceinte par un orifice pratiqué à proximité de l'ouverture d'entrée de celle-ci.
    La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'une installation de traitement de déblais de terrassement, illustré par les dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une représentation très schématique en coupe longitudinale de ladite installation ;
    • la figure 2 représente plus particulièrement et de manière schématique le rotor utilisé dans ce mode de réalisation préféré ; et
    • la figure 3 représente plus en détails la chaíne à tuiles utilisée dans le mode de réalisation préféré de la présente invention.
    Les déblais de terrassement peuvent renfermer jusqu'à 80 % d'argile humide voire très humide dans le cas où la nappe phréatique est proche du sol où sont effectués les travaux de terrassement. L'objectif visé par la présente invention est de créer un site de traitement vers lesquels sont évacués les matériaux issus des terrassements pour y être stockés dans un bâtiment pour un séchage naturel puis traités. Le matériau ainsi traité est ensuite entreposé pour la vente ou livré directement sur chantier par bateau ou camion. Le traitement doit permettre d'obtenir que le matériau issu des terrassements soit mélangé de manière homogène avec un ou plusieurs adjuvants, et ait une granulométrie maximale donnée. Le choix et la proportion d'adjuvant ainsi que sa granulométrie maximale sont déterminés par les conditions du traitement en fonction de l'utilisation visée, par exemple en prenant en considération les paramètres prévus dans le guide technique intitulé « Réalisation des remblais et des couches de forme » référencé D 9233-1 dans les publications du LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées).
    Un premier débouché pour les matériaux traités peut consister dans leur utilisation pour remblais ou pour couches de forme pour voirie. Dans ce cas, il peut s'agir de limon ou d'argile traité avec comme adjuvant de la chaux et/ou des liants hydrauliques.
    Un autre débouché peut consister dans l'utilisation des matériaux traités, en couche sensiblement imperméable, pour les centres d'enfouissement technique. Dans ce cas, on utilise comme adjuvant de la bentonite.
    La figure 1 annexée comprend comme élément d'entraínement comportant au moins une portion donnée formant une surface plane et rigide, une chaíne à tuiles 2, qui est tendue entre deux roues 3 et 3', une roue folle 3' en amont et une roue dentée 3 en aval qui est entraínée à se déplacer dans le sens de la flèche F par des moyens d'entraínement non représentés.
    Dans la partie amont du brin supérieur 4 de la chaíne 2 est disposée une trémie 5 de stockage et d'alimentation pour un matériau 6. Les montants latéraux 7 de la trémie 5 viennent quasiment au contact du brin supérieur 4 de la chaíne 2 exception faite du montant 7a, le plus en aval par rapport à la direction F de déplacement de la chaíne 2, dont le bord inférieur 8 est à une distance h du brin supérieur 4 de la chaíne 2, laquelle distance h est réglable manuellement ou automatiquement. L'espace libre entre le bord inférieur 8 dudit montant latéral 7a et le brin 4 constitue l'orifice d'alimentation 9 de la trémie 5, qui permet la constitution d'une couche sensiblement uniforme 10 du matériau 6 lors du déplacement de la chaíne 2.
    Vers la partie aval du brin supérieur 4 de la chaíne 2 est prévue une enceinte de traitement 11. Cette enceinte 11 est disposée au-dessus du brin supérieur 4. Elle est fermée par un capotage 12 qui comporte une ouverture d'entrée 13 et une ouverture de sortie 14. A l'intérieur de l'enceinte 11 est monté un rotor 15, tournant autour d'un axe de rotation 16 monté parallèle par rapport aux tuiles formant le brin supérieur 4 de la chaíne 2 et transversal à la direction de déplacement F. La périphérie de ce rotor 15 est équipée de pales 17, montées radialement. La hauteur de chaque pale 17 est déterminée en sorte que le bord extrême 17a d'une pale donnée vient sensiblement affleurer le brin supérieur 4 de la chaíne 2 lors de sa rotation. La direction d'entraínement du rotor 15 est réalisée selon la direction de la flèche G, qui est à contresens par rapport à la direction longitudinale F de déplacement de la chaíne 2.
    Dans le cas particulier ici représenté, l'élément d'entraínement forme une surface plane et rigide non pas uniquement au niveau de la zone d'action du rotor 15 mais sur toute sa longueur. Le brin supérieur 4 de la chaíne à tuiles 2 forme une surface plane et rigide sur toute sa longueur, c'est-à-dire depuis la trémie de stockage et d'alimentation 5 jusqu'à la zone d'action du rotor 15.
    Sur la figure, on a représenté deux doseurs 18, 19. Le premier doseur 18 est disposé entre la trémie 5 et l'enceinte de traitement 11. Il permet l'épandage d'une quantité déterminée d'adjuvant sur la couche 10 de matériau sortant de la trémie 5 par son orifice d'alimentation 9.
    Le second doseur 19 permet l'addition d'adjuvant directement dans l'enceinte 11. La tête 20 de ce second doseur 19 débouche dans une fente 21 pratiquée dans le capotage 12 de l'enceinte 11 à proximité de l'ouverture d'entrée 13 de celle-ci.
    Dans une variante non représentée, l'installation comporte des moyens d'humidification, notamment par pulvérisation d'eau sur le matériau et/ou le matériau et l'adjuvant. Ces moyens qui peuvent être constitués de tout dispositif connu d'humidification et notamment de pulvérisation peuvent être disposés en amont du rotor 15, ce qui permet d'humidifier soit la couche 10 de matériaux 6, soit la couche d'adjuvant, en aval du rotor ce qui permet d'humidifier le mélange de matériaux 6 et d'adjuvant ou encore au niveau du rotor 15 lui-même.
    Le fonctionnement de l'installation 1 est le suivant.
    Les matériaux 6, issus des terrassements, sont stockés dans la trémie 5. Selon leur provenance, lesdits matériaux peuvent être préalablement criblés grâce au crible 22 représenté schématiquement au-dessus de la trémie 5. Du fait du déplacement continu de la chaíne à tuiles 2 dans le sens de la flèche F, les matériaux qui sont en contact avec les tuiles du brin supérieur 4 de la chaíne 2 sont entraínés à se déplacer et forment une couche 10 sensiblement uniforme, sortant de la trémie 5 par l'orifice d'alimentation 9, sur une hauteur h, le bord supérieur 8 du montant transversal 7a formant en quelque sorte un racloir.
    Le premier doseur 18 épand sur la couche 10 au moins un adjuvant 23 sous la forme d'une couche complémentaire 24. L'ensemble 25 formé par la couche 10 et la couche complémentaire 24 pénètre dans l'enceinte 11 par l'orifice d'entrée 13. A l'intérieur de l'enceinte 11, le matériau 6 et l'adjuvant 23 sont soumis à l'action des pales 17 du rotor 15 qui réalisent, du fait de la rotation du rotor 15 à contresens par apport au déplacement de l'ensemble 25, un brassage des deux constituants aptes à réaliser non seulement un mélange homogène de ceux-ci mais également une action mécanique de broyage. Les matériaux 6 et l'adjuvant 23 sont soulevés par les pales 17 du rotor 15 puis successivement projetés contre la face interne 12a du capotage 12 et contre la surface du brin supérieur 4 de la chaíne à tuile 2. C'est cette action de plaquage contre la face interne 12a du capotage 12 et contre la surface rigide formée par le brin supérieur 4 de la chaíne à tuile 2 qui permet de compléter efficacement l'action de broyage et de malaxage des pales 17 du rotor 15.
    Après le traitement ainsi effectué à l'intérieur de l'enceinte 11, il sort de l'orifice de sortie 14 de ladite enceinte 11 une couche uniforme du matériau traité 26 consistant dans le mélange homogène du matériau 6 et de l'adjuvant 23 tant dans sa composition que dans sa courbe granulométrique. Ce matériau traité 26 tombe naturellement du brin supérieur 4 de la chaíne 2 au-delà de la roue dentée 3 et est récupéré par tout moyen approprié, tapis transporteur, cuve de stockage ...
    Aux lieu et place du premier doseur 18 ou éventuellement en complément de celui-ci, il est possible de mettre en oeuvre le second doseur 19 pour ajouter l'adjuvant 23 ou un second adjuvant 27 directement à l'intérieur de l'enceinte 11.
    Il est à noter que les dimensions des ouvertures d'entrée 13 et de sortie 14 de l'enceinte 11 sont de préférence proportionnées en sorte que les couches entrantes 25 et sortantes 26 fassent office de joints d'étanchéité de manière à limiter la projection de matière et de poussière en dehors de l'enceinte par lesdites ouvertures 13, 14. Le ou les doseurs 18, 19 sont munis de moyens de réglage connus en soit permettant de sélectionner la quantité d'adjuvant à déposer sur la couche 10 ou à introduire dans l'enceinte 11 pour obtenir la proportion qui est souhaitée en fonction de l'utilisation envisagée. Ces moyens de réglage peuvent être manuels ou automatiques, prenant notamment en compte la vitesse de déplacement de la chaíne 2 et la hauteur h de la couche 10 de matériau 6 issu de la trémie 5. Cette hauteur h peut également être réglée par des moyens manuels ou automatiques non représentés, par exemple une trappe d'obturation coulissant le long du montant transversal 7a.
    Les conditions de traitement prennent en compte les paramètres qui sont prévus pour l'utilisation envisagée, par exemple tels qu'ils ressortent du guide intitulé « Réalisation des remblais et des couches de forme » référencé D 9233-1 dans les publications du LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées).
    Pour éviter tout risque de détérioration du brin supérieur 4 de la chaíne à tuiles 2, la hauteur des pales 17 est déterminée pour que l'extrémité libre 17a de chaque pale 17 passe à une distance de quelques millimètres dudit brin supérieur 4. La rotation des pales permet de réaliser l'action de mélange et de broyage sur l'ensemble du matériau 6, y compris dans la zone se trouvant en contact direct avec le brin supérieur 4. Le fait que l'élément d'entraínement présente une surface plane et rigide au niveau de la zone d'action du rotor permet de conserver l'écartement entre l'extrémité libre 17a de chaque pale 17 et le brin supérieur 4.
    En utilisant comme adjuvant de la bentonite, il est possible d'obtenir un matériau traité qui soit étanche et équivalent à une argile de perméabilité 10-9, utilisable comme couche imperméable pour les centres d'enfouissement technique.
    De manière plus classique, on ajoute un ou plusieurs adjuvants permettant d'améliorer certaines caractéristiques techniques du matériau. Il peut s'agir notamment de la chaux en vue de diminuer l'humidité du matériau ou encore de liants hydrauliques en vue d'augmenter les propriétés mécaniques du matériau en ce qui concerne sa répartition et sa mise en oeuvre.
    La proportion exacte d'adjuvant à ajouter est le plus souvent déterminée par des essais successifs suivis de l'analyse du ou des paramètres concernés par l'utilisation, par exemple le taux d'humidité du mélange traité.
    En référence à la figure 2, le rotor 15 va être plus amplement décrit. Les pales 17 du rotor 15 sont constituées d'un bras 17b à l'extrémité duquel est fixée une dent 17c qui peut être facilement changée lorsque son extrémité 17d est usée. L'extrémité 17d des dents 17c correspond à l'extrémité dès pales 17a précédemment décrite. Le rotor 15 comporte quatre séries de bras 17b réparties uniformément sur la section du rotor 15 selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation 16. Chaque série de bras 17b forme un V comme représenté sur la figure 2, la pointe du V correspondant à la moitié de la longueur de l'axe de rotation 16 du rotor 15.
    En référence à la figure 3, les tuiles de la chaíne à tuile 2 précédemment décrite vont être plus amplement décrites. La chaíne à tuile 2 comporte une pluralité de tuiles 2a articulées les unes aux autres en sorte de permettre l'entraínement de la chaíne à tuile 2 par l'intermédiaire d'une crémaillère 2b. Chaque tuile 2a comporte une extrémité plane 2c et une extrémité recourbée 2d. L'extrémité plane 2c d'une tuile 2a s'emboíte sous l'extrémité recourbée 2d de la tuile 2a suivante en sorte de former un plancher qui forme une surface continue, plane et rigide. Les tuiles 2a sont par exemple réalisées en acier XC 38 et présente une épaisseur de 38 mm. Dans une variante non représentée, les deux extrémités 2e correspondant à la largeur de la tuile 2a présentent un bord vertical ce qui permet de traiter un matériau plus fluide susceptible de s'écouler sur le plancher formé par les tuiles 2a.

    Claims (12)

    1. Procédé de traitement d'un matériau contenant majoritairement de l'argile humide, notamment de déblais de terrassement, consistant à :
      a) déposer une couche (10) de hauteur sensiblement uniforme (h) dudit matériau (6) sur un élément d'entraínement (2), en déplacement dans une direction longitudinale donnée (F) au moins une portion donnée dudit élément formant une surface plane et rigide,
      b) à introduire la couche ainsi formée (10) dans une enceinte de traitement (11) de melange et de broyage disposée au-dessus de l'élément d'entraínement (2),
      c) à ajouter au matériau (6) au moins un adjuvant (23) en quantité déterminée et sensiblement également réparti transversalement soit sur la couche (10) avant son introduction dans l'enceinte (11) soit dans l'enceinte (12) elle-même, caractérisé en ce qu'il consiste ensuite
      d) à soumettre, dans l'enceinte (11), le matériau (6) et l'adjuvant (23) audit traitement de mélange et de broyage par l'action d'un rotor (15) à pales (17) d'axe (16) transversal, dont les pales (17) tournant à contresens par rapport à la direction (F) donnée affleurent sensiblement la surface de l'élément d'entraínement (2), au niveau de ladite portion formant une surface plane et rigide ; et
      e) à récupérer, en sortie de l'enceinte (11),le matériau traité (26).
    2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le matériau (6) est stocké et alimenté à partir d'une trémie (5) disposée au-dessus de l'élément d'entraínement (2).
    3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ajout de l'adjuvant (23) est réalisé à l'aide d'un doseur (18) dans une quantité qui est fonction de la hauteur (h) de la couche (10) de matériau et de la vitesse de défilement de l'élément d'entraínement (2).
    4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le matériau étant des déblais de terrassement destinés au remblaiement, l'adjuvant mis en oeuvre est de la chaux et les conditions de mise en oeuvre du rotor sont telles qu'elles permettent d'obtenir un matériau traité (26) ayant une granulométrie maximale de 50mm.
    5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le matériau étant des déblais de terrassement pour couche de forme pour voirie, les conditions de mise en oeuvre du rotor sont telles qu'elles permettent d'obtenir un matériau traité (26) ayant une granulométrie maximale de 30mm.
    6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la hauteur (h) de la couche (10) formée sur l'élément d'entraínement (2) est de l'ordre de 10 à 50 cm, en ce que la quantité d'adjuvant ajoutée sur la couche avant l'entrée dans l'enceinte est de l'ordre de 0,1 à 5% en poids par rapport au matériau, et en ce que la vitesse de rotation du rotor est comprise entre 160 et 200 tours / minute avec une vitesse de déplacement de l'élément d'entraínement comprise entre 200 à 1000 mètres / heure.
    7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on ajoute de l'eau, de préférence par pulvérisation, avant et/ou après et/ou au moment de soumettre, dans ladite enceinte (11), le matériau (6) et l'adjuvant (23) à un traitement de mélange et de broyage par l'action dudit rotor (15).
    8. Installation de traitement d'un matériau contenant majoritairement de l'argile humide, notamment de déblais de terrassement, comprenant :
      a) un élément d'entraínement (2) équipé de moyens de déplacement dans une direction longitudinale (F) ;
      b) une trémie (5) apte à réaliser le stockage du matériau (6) et son dépôt sur l'élément plan (2) sous la forme d'une couche (10) de hauteur (h) sensiblement uniforme,
      c) une enceinte (11) disposée au-dessus de l'élément d'entraínement (2) avec une ouverture d'entrée (13) et une ouverture de sortie (14) pour le passage sensiblement ajusté de la couche (10) de matériau (6),
      d) des moyens d'apport uniforme (18, 19) d'au moins un adjuvant (23,27),
      e) un rotor (15) à pales (17), d'axe transversal (16), monté à l'intérieur de l'enceinte (11), équipé de moyens d'entraínement en rotation à contresens de la direction (F) de déplacement de l'élément plan et dont les pales (17) affleurent sensiblement le plan de l'élément d'entraínement (2) lors de leur rotation, et
      f) des moyens de récupération disposés au niveau de ou sous l'élément plan en aval de l'enceinte,
      caractérisée en ce que au moins une portion donnée dudit élément d'entraínement forme une surface plane et rigide et en ce que les pales (17) dudit rotor (15) affleurent sensiblement le plan de l'élément d'entraínement (2) lors de leur rotation au niveau de ladite portion formant une surface plane et rigide.
    9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que l'élément d'entraínement est constitué d'une chaíne à tuiles.
    10. Installation selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que les moyens d'apport de l'adjuvant sont constitués d'un doseur (18) disposé transversalement au-dessus de l'élément plan d'entraínement (2), avant l'ouverture d'entrée (13) de l'enceinte (11) et apte à répartir l'adjuvant (23) sous la forme d'une couche (24) de hauteur déterminée sensiblement uniforme.
    11. Installation selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que les moyens d'apport de l'adjuvant sont constitués par un doseur (19) apte à distribuer l'adjuvant (27) à l'intérieur de l'enceinte (11) par un orifice (21) pratiqué à proximité de l'ouverture d'entrée (13) de celle-ci.
    12. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens d'humidification dudit matériau disposés en amont et/ou en aval et/ou au niveau dudit rotor (15).
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