EP2204499B1 - Machine d'excavation ayant un kelly muni de cavités débouchant sur deux faces - Google Patents

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EP2204499B1
EP2204499B1 EP09180860A EP09180860A EP2204499B1 EP 2204499 B1 EP2204499 B1 EP 2204499B1 EP 09180860 A EP09180860 A EP 09180860A EP 09180860 A EP09180860 A EP 09180860A EP 2204499 B1 EP2204499 B1 EP 2204499B1
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EP
European Patent Office
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bar
cavities
holder member
longitudinal
machine according
Prior art date
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EP09180860A
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German (de)
English (en)
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EP2204499A1 (fr
Inventor
Philippe Chagnot
Régis Bernasinski
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Soletanche Freyssinet SA
Original Assignee
Soletanche Freyssinet SA
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Publication date
Application filed by Soletanche Freyssinet SA filed Critical Soletanche Freyssinet SA
Publication of EP2204499A1 publication Critical patent/EP2204499A1/fr
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Publication of EP2204499B1 publication Critical patent/EP2204499B1/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/02—Placing by driving
    • E02D7/06—Power-driven drivers
    • E02D7/14—Components for drivers inasmuch as not specially for a specific driver construction
    • E02D7/16—Scaffolds or supports for drivers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/04—Guide devices; Guide frames
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/083—Cam, rack or like feed mechanisms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits

Definitions

  • the present invention relates to the general field of soil excavation techniques.
  • This machine is also known through FR 2,888,859 .
  • This machine allows in particular to implement the technique of "soil-mixing" which consists of executing successive panels by mixing in-situ the cut soil of the trench with cement or more generally a binder, the soil / binder mixture forming the wall.
  • This technique is particularly used for the realization of retaining walls or sealing screens.
  • this machine makes it possible to produce buried walls in the ground of the molded-wall type. This consists in successively carrying out in the soil, using such an excavating machine, trench portions and filling the trench thus produced with a cement or a concrete.
  • the carriage slides along the mast from its upper end to its lower end, to move the bar in the longitudinal direction of the mast.
  • the carriage is first brought to a first end of the mast, its lower end. Then the first holding member is locked by inserting the locking finger of the first holding member into one of the cavities of the kelly in order to secure the bar to the carriage, before raising the carriage towards the second end of the mast, its upper end.
  • the kelly is locked relative to the mast and the first holding member is unlocked. Then the carriage is brought to the lower end of the mast before being locked again kelly by the insertion of the locking finger of the first holding member in one of the cavities of the kelly. Then, the kelly is unlocked with respect to the mast and the carriage is brought to the upper end of the mast. This operation is performed as many times as necessary to extract the excavation tool from the trench.
  • the sludge contained in the cavity tends to settle at the bottom of the latter, so much so that after several excavation operations, the cavities tend to clog, which prevents, or at least makes it more difficult, the insertion of the finger. It follows that the first holding member may misread the kelly, which can cause a bad blocking of the kelly to the cart.
  • An object of the present invention is to provide an excavating machine of the aforementioned type improving the locking of the kelly to the carriage.
  • the invention achieves its goal by the fact that the cavities are constituted by notches along said edges, each cavity further having a second opening communicating with the first opening while opening into another longitudinal face of the bar.
  • the insertion of the finger into the cavity also makes it possible to open the latter. Indeed, if mud has entered the cavity, the insertion of the finger by the first opening advantageously leads to the evacuation of this sludge through the second opening, to the extent that the first and second cavities communicate with each other.
  • the sludge does not remain in the cavity and therefore not likely to settle and plug the cavity.
  • the machine according to the invention exempts the operator to often clean the cavities of the kelly.
  • the longitudinal face of the bar where the first opening opens is preferably orthogonal to the other longitudinal face.
  • Each notch therefore opens on two orthogonal longitudinal faces, that is to say about 90 °.
  • Each notch has an edge wall, extending parallel to the direction of insertion of the finger, and a bottom wall perpendicular to the edge wall.
  • intersection of the edge wall with the longitudinal face defines an edge of the first opening, while the intersection of the bottom wall with the other longitudinal face defines an edge of the second opening.
  • the bar has a plurality of pairs of cavities extending in planes transverse to the longitudinal direction of the bar.
  • the pairs of cavities may be regularly distributed in the longitudinal direction of the bar, or preferably, be located near both ends of the bar, and at a distance from the first end of the bar substantially equal to the length of the mast to minimize the number of cavities needed.
  • the bar has four longitudinal edges along which the cavities are formed, and at least four of said cavities extend in the same plane transverse to the longitudinal direction of the bar.
  • the first holding member comprises at least one pair of locking fingers adapted to cooperate with one of the pairs of cavities.
  • the distance between two fingers of a pair corresponds substantially to the width of the longitudinal face.
  • the first holding member comprises two pairs of locking fingers arranged on either side of the bar.
  • the use of two pairs of locking fingers flanking the bar improves the maintenance thereof.
  • each pair of locking fingers is pivotally mounted on the first holding member, while preferably being actuated by a hydraulic jack.
  • said locking finger has a bevelled profile.
  • the beveled profile is arranged to facilitate the evacuation of the sludge out of the cavity by guiding it to the second opening.
  • the first holding member further comprises at least one transverse roller, or a wear plate, adapted to cooperate with one of the longitudinal faces of the bar.
  • the second holding member makes it possible to block the bar at the mast, in particular when the first holding member is in the unlocked state.
  • the excavating machine 10 shown on the figure 1 comprises a mobile frame 12 on which is mounted a mast having a longitudinal direction L, the latter preferably rising but not necessarily in a substantially vertical direction.
  • the machine 10 further comprises a carriage 16 movable in the longitudinal direction of the mast, which can move between a first end 14a of the mast, its lower end, and a second end 14b, its upper end. To do this, the carriage 16 slides along the mast 14.
  • the excavation tool 19 is constituted by a bur for soil mixing of a type known per se. More specifically, the excavation tool comprises two rotary tools 19a, 19b provided for rotating around axes. horizontal parallels during excavation operations. These rotary tools 19a, 19b, actuated by integrated hydraulic motors (not shown here) allow both the cutting of the ground to achieve a substantially vertical trench portion, corresponding to the wall to be made, and the mixture of the ground cut with binder or cement.
  • the kelly 18 preferably extends but not necessarily in a substantially vertical direction, substantially parallel to the mast 14, as shown in FIG. figure 1 .
  • the carriage 16 comprises a first holding member 20, visible on the figure 2 For holding the kelly bar 18 relative to the carriage 16.
  • the first holding member 20 is adapted to secure the kelly bar 18 to the carriage 16, the latter can then exert a downward vertical thrust on the kelly bar 18 in order to press down the excavation tool 20 into the ground in order to achieve the trench portion.
  • the carriage 16 is also used to raise the excavation tool 20 after the trench portion has been excavated.
  • the kelly 18 is secured to the carriage 16 in order to perform the operation of descent or ascent of the excavation tool. While when the first holding member is unlocked, the carriage 16 can slide along the kelly 18.
  • the pairs of fingers 22,24 are pivotally mounted on the first holding member 20, about the axes of rotation referenced A1 and A2. As we see best on the figure 3 , These two axes of rotation are perpendicular to the longitudinal direction of the mast 14. It is also noted that the rotation axes A1, A2 are orthogonal to the plane 14c in which the carriage is intended to move, this plane 14c corresponding to a longitudinal side mast 14 which is arranged next to the kelly 18.
  • This insertion is performed by actuating the cylinders 26,28 to rotate each pair of fingers 22,24 around its axis of rotation.
  • the cavities 40 are in the form of notches formed along the longitudinal edges 62 of the kelly 18, the longitudinal edges delimiting longitudinal faces of the kelly.
  • these notches 40, 40 ', 40 " are formed along the four longitudinal edges 42 of the kelly 18.
  • three groups of four notches are shown, as can be seen, each of the three groups consists of two pairs of notches extending in a plane P (respectively P ' and P " ) transverse to the longitudinal direction of the bar 18.
  • each group of notches has two pairs of notches arranged on either side of the kelly 18, and which are adapted to cooperate with the pairs of fingers 22,24 above.
  • the first opening 44 communicates with the second opening 48, so that the insertion of the locking finger 22a in the notch 40a through the first opening 44 pushes any debris susceptible to s to agglutinate in this notch out of the latter by the second opening 48.
  • the second holding member 54 also has a locked state, in which the kelly 18 is secured to the mast 14, thanks to the insertion of the fingers 56, 58 in the notches as shown in FIG. figure 3 , and an unlocked state in which the kelly 18 is free to move longitudinally with respect to the mast 14.
  • the pairs of fingers 56, 58 of the second holding member 54 are preferably mounted inversely with respect to the pairs of fingers 22, 24 of the first holding member 20, that is to say that the fingers of the second holding 54 extend towards the fingers of the first holding member 20.

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Description

  • La présente invention concerne le domaine général des techniques d'excavation de sol.
  • La présente invention concerne plus particulièrement une machine d'excavation comportant :
    • un mât ayant une direction longitudinale,
    • une barre qui présente une première extrémité munie d'un outil d'excavation, ladite barre comprenant une pluralité de cavités, chacune des cavités présentant une première ouverture débouchant dans une des faces longitudinales de la barre, chaque face longitudinale de la barre présentant des bords longitudinaux,
    • un chariot mobile destiné à déplacer la barre selon la direction longitudinale du mât, ledit chariot comprenant un premier organe de maintien pour maintenir la barre par rapport au chariot, ledit premier organe de maintien présentant un état déverrouillé dans lequel le premier organe de maintien est libre de se déplacer par rapport à la barre et un état verrouillé dans lequel le déplacement de la barre par rapport au premier organe de maintien est bloqué, ledit premier organe de maintien comportant au moins un doigt de blocage apte à être inséré transversalement dans la première ouverture de l'une des cavités afin de mettre le premier organe de maintien dans l'état verrouillé.
  • Une telle machine est notamment décrite dans DE 36 42 387 qui représente l'art intérieur le plus proche.
  • Cette machine est également connue au travers de FR 2 888 859 .
  • Cette machine permet notamment de mettre en oeuvre la technique de « soil-mixing » qui consiste à exécuter des panneaux successifs en mélangeant in-situ le sol découpé de la tranchée avec du ciment ou plus généralement un liant, le mélange sol/liant formant la paroi. Cette technique est particulièrement utilisée pour la réalisation de murs de soutènement ou d'écrans d'étanchéité.
  • Par ailleurs, cette machine permet de réaliser des parois enterrées dans le sol du type parois moulées. Cela consiste à réaliser successivement dans le sol, à l'aide d'une telle machine d'excavation, des portions de tranchée et de remplir la tranchée ainsi réalisée avec un ciment ou un béton.
  • Pour réaliser les portions de tranchée, le chariot coulisse le long du mât depuis son extrémité supérieure jusqu'à son extrémité inférieure, afin de déplacer la barre selon la direction longitudinale du mât.
  • Pour certains chantiers, il est nécessaire de réaliser des tranchées de grande profondeur. Pour ce faire, on utilise une barre, généralement appelée « kelly », dont la longueur est supérieure à celle du mât.
  • Dès lors, l'enfoncement du kelly dans le sol, mais également sa remontée hors de la tranchée, nécessitent de s'y prendre au moins en deux fois.
  • Par exemple, pour ce qui concerne la remontée, le chariot est tout d'abord amené à une première extrémité du mât, son extrémité inférieure. Puis on verrouille le premier organe de maintien par l'insertion du doigt de blocage du premier organe de maintien dans l'une des cavités du kelly afin de solidariser la barre au chariot, avant de remonter le chariot vers la seconde extrémité du mât, son extrémité supérieure.
  • Après que le chariot est arrivé à l'extrémité supérieure du mât, on bloque le kelly par rapport au mât et on déverrouille le premier organe de maintien. Ensuite le chariot est amené à l'extrémité inférieure du mât avant d'être à nouveau bloqué au kelly par l'insertion du doigt de blocage du premier organe de maintien dans l'une des cavités du kelly. Puis, on débloque le kelly par rapport au mât et on amène le chariot vers l'extrémité supérieure du mât. Cette opération est réalisée autant de fois que nécessaire pour extraire l'outil d'excavation de la tranchée.
  • Cependant, en pratique, l'insertion du doigt de blocage pose souvent des difficultés.
  • En effet, lorsque le kelly est enfoncé dans la tranchée, il est très fréquent que ses cavités se remplissent de boue résultant par exemple du mélange de sol excavé et de liant.
  • Par suite, lors de l'insertion du doigt dans la cavité, la boue contenue dans la cavité tend à se tasser au fond de cette dernière, tant et si bien qu'après plusieurs opérations d'excavation, les cavités tendent à se boucher, ce qui empêche, ou à tout le moins rend plus difficile, l'insertion du doigt. Il s'ensuit que le premier organe de maintien risque de mal saisir le kelly, ce qui peut entraîner un mauvais blocage du kelly au chariot.
  • Un but de la présente invention est de proposer une machine d'excavation du type précité améliorant le verrouillage du kelly au chariot.
  • L'invention atteint son but par le fait que les cavités sont constituées par des encoches ménagées le long desdits bords, chaque cavité présentant en outre une seconde ouverture communiquant avec la première ouverture tout en débouchant dans une autre face longitudinale de la barre.
  • On comprend donc que de manière avantageuse, l'insertion du doigt dans la cavité permet en outre de déboucher celle-ci. En effet, si de la boue est entrée dans la cavité, l'insertion du doigt par la première ouverture entraîne avantageusement l'évacuation de cette boue par la seconde ouverture, dans la mesure où les première et seconde cavités communiquent entre elles.
  • Ainsi, grâce à l'invention, la boue ne reste pas dans la cavité et ne risque donc pas de se tasser et d'obturer la cavité.
  • Contrairement aux machines d'excavation précédemment connues, la machine selon l'invention dispense l'opérateur de nettoyer souvent les cavités du kelly.
  • Par ailleurs, la barre ayant généralement une section sensiblement rectangulaire, la face longitudinale de la barre où débouche la première ouverture est préférentiellement orthogonale à l'autre face longitudinale.
  • Chaque encoche s'ouvre donc sur deux faces longitudinales orthogonales, c'est-à-dire sur environ 90°.
  • Chaque encoche comporte une paroi de bord, s'étendant parallèlement à la direction d'insertion du doigt, ainsi qu'une paroi de fond perpendiculaire à la paroi de bord.
  • L'intersection de la paroi de bord avec la face longitudinale définit un bord de la première ouverture, tandis que l'intersection de la paroi de fond avec l'autre face longitudinale définit un bord de la seconde ouverture.
  • De préférence, la barre comporte une pluralité de paires de cavités s'étendant dans des plans transversaux à la direction longitudinale de la barre.
  • Les paires de cavités peuvent être réparties régulièrement selon la direction longitudinale de la barre, ou bien, de préférence, être localisées à proximité des deux extrémités de la barre, ainsi qu'à une distance de la première extrémité de la barre sensiblement égale à la longueur du mât afin de minimiser le nombre de cavités nécessaires.
  • De manière préférentielle, la barre présente quatre bords longitudinaux le long desquels sont ménagées les cavités, et au moins quatre desdites cavités s'étendent dans un même plan transversal à la direction longitudinale de la barre.
  • Pour réaliser le blocage de la barre par rapport au chariot, le premier organe de maintien comporte au moins une paire de doigts de blocage apte à coopérer avec l'une des paires de cavités.
  • La distance entre deux doigts d'une paire correspond sensiblement à la largeur de la face longitudinale.
  • De préférence, le premier organe de maintien comporte deux paires de doigts de blocage disposées de part et d'autre de la barre. On peut toutefois prévoir une seule paire de doigts de blocage, et un rouleau disposé de l'autre côté de la barre et prenant appui contre cette dernière. Toutefois, l'utilisation de deux paires de doigts de blocage flanquant la barre permet d'améliorer le maintien de celle-ci.
  • Avantageusement, chaque paire de doigts de blocage est montée pivotante sur le premier organe de maintien, tout en étant préférentiellement actionnée par un vérin hydraulique.
  • Afin d'améliorer l'insertion du doigt dans la cavité, ledit doigt de blocage présente un profil biseauté. Pour ce faire, le profil biseauté est arrangé de façon à faciliter l'évacuation de la boue hors de la cavité en la guidant vers la seconde ouverture.
  • De préférence, mais non nécessairement, le premier organe de maintien comporte en outre au moins un rouleau transversal, ou une plaque d'usure, apte à coopérer avec l'une des faces longitudinales de la barre.
  • Enfin, de manière particulièrement avantageuse, le mât comporte une première extrémité munie d'un second organe de maintien pour maintenir la barre par rapport au mât, le second organe de maintien étant analogue au premier organe de maintien.
  • Le second organe de maintien permet de bloquer la barre au mât notamment lorsque le premier organe de maintien est dans l'état déverrouillé.
  • De préférence, chacun des premier et second organes de maintien comporte deux paires de doigts flanquant la barre.
  • L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins, sur lesquels :
    • la figure 1 représente une machine d'excavation selon l'invention, la barre étant en position relevée et le chariot étant positionné à l'extrémité supérieure du mât ;
    • la figure 2 est une vue de détail de la figure 1 , montrant le chariot et le premier organe de maintien en position verrouillée ;
    • la figure 3 est une vue de détail de l'extrémité inférieure du mât de la machine de la figure 1 , montrant les premier et second organes de maintien lorsque le chariot est positionné à l'extrémité inférieure du mât ;
    • la figure 4 est une vue en perspective d'une fraction de la barre de la machine de la figure 1 ;
    • la figure 5 est une vue de face de la barre de la figure 4 ; et
    • la figure 6 est une vue de côté de la barre de la figure 4 .
  • La machine d'excavation 10 représentée sur la figure 1 comprend un châssis mobile 12 sur lequel est monté un mât ayant une direction longitudinale L, ce dernier s'élevant de préférence mais pas nécessairement selon une direction sensiblement verticale. La machine 10 comporte en outre un chariot 16 mobile selon la direction longitudinale du mât, qui peut se déplacer entre une première extrémité 14a du mât, son extrémité inférieure, et une seconde extrémité 14b, son extrémité supérieure. Pour ce faire, le chariot 16 coulisse le long du mât 14.
  • De manière connue en soi, le chariot 16 est destiné à déplacer verticalement une barre 18, communément appelée « kelly », dont une première extrémité 18a, son extrémité inférieure est munie d'un outil d'excavation 19. Les moyens utilisés pour déplacer le chariot 16 le long du mât étant bien connus de l'homme de l'art, ils ne sont pas décrits ici.
  • L'outil d'excavation 19 est ici constitué par une fraise pour mélange de sol de type connu en soi. Plus précisément, l'outil d'excavation comporte deux outils rotatifs 19a,19b prévus pour tourner autour d'axes parallèles horizontaux lors des opérations d'excavation. Ces outils rotatifs 19a,19b, actionnés par des moteurs hydrauliques intégrés (non représentés ici) permettent à la fois la découpe du sol pour réaliser une portion de tranchée sensiblement verticale, correspondant à la paroi à réaliser, et le mélange du sol découpé avec du liant ou du ciment.
  • Lors du fonctionnement de la machine d'excavation 10, le kelly 18 s'étend de préférence mais pas nécessairement selon une direction sensiblement verticale, de manière sensiblement parallèle au mât 14, comme cela est représenté sur la figure 1 .
  • Comme on l'a déjà mentionné ci-dessus, le chariot 16 est apte à déplacer le kelly 18 selon la direction longitudinale du mât 14.
  • Pour ce faire, le chariot 16 comprend un premier organe de maintien 20, visible sur la figure 2 , pour maintenir le kelly 18 par rapport au chariot 16. En d'autres termes, le premier organe de maintien 20 est apte à solidariser le kelly 18 au chariot 16, ce dernier pouvant alors exercer une poussée verticale descendante sur le kelly 18 afin d'enfoncer l'outil d'excavation 20 dans le sol en vue de réaliser la portion de tranchée. Bien évidemment, le chariot 16 est également utilisé pour remonter l'outil d'excavation 20 après que la portion de tranchée a été excavée.
  • A l'aide des figures 2 et 3 , on va maintenant décrire plus en détail le premier organe de maintien 20.
  • En se référant à la figure 3 , on voit que le premier organe de maintien présente un état déverrouillé dans lequel le premier organe de maintien est libre de se déplacer par rapport à la barre 18. Et, en se référant à la figure 2 , on voit que le premier organe de maintien présente également un état verrouillé dans lequel le déplacement de la barre par rapport au premier organe de maintien est bloqué.
  • Ainsi, lorsque le premier organe de maintien est verrouillé, le kelly 18 est solidarisé au chariot 16 en vue d'effectuer l'opération de descente ou de remontée de l'outil d'excavation. Tandis que lorsque le premier organe de maintien est déverrouillé, le chariot 16 peut coulisser le long du kelly 18.
  • Le verrouillage du premier organe de maintien 20 est réalisé dans cet exemple grâce à deux paires de doigts de blocage 22,24 déplaçables.
  • Ces deux paires sont arrangées sur le premier organe de maintien 20 de part et d'autre du kelly 18.
  • Les paires de doigts 22,24 sont montées pivotante sur le premier organe de maintien 20, autour des axes de rotation référencés A1 et A2. Comme on le voit mieux sur la figure 3 , ces deux axes de rotation sont perpendiculaires à la direction longitudinale du mât 14. On constate aussi que ces axes de rotation A1, A2 sont orthogonaux au plan 14c dans lequel le chariot est destiné à se déplacer, ce plan 14c correspondant à une face longitudinale du mât 14 qui est disposée en regard du kelly 18.
  • Pour faire pivoter les paires de doigts 22,24, celles-ci sont actionnées par des vérins hydrauliques portant les références 26 et 28.
  • Qui plus est, les paires de doigts 22,24 et les vérins 26,28 sont montés sur un support 30 pouvant pivoter selon un axe de rotation B par rapport à une pièce en « U » référencée 32 qui est fixée au chariot 16.
  • Comme on le voit sur la figure 3 , les bras 32a,32b de la pièce en « U » 32 s'étendent orthogonalement depuis le chariot 16 selon une direction orthogonale à la face longitudinale 14c du mât 14 précitée, tout en flanquant le kelly 18. Le support 30 est monté pivotant aux extrémités de ces bras 32a,32b.
  • Le support 30, avec les bras 32a,32b de la pièce en « U » 32, enserrent le kelly 18, ce qui permet de maintenir ce dernier engagé dans le premier organe de maintien 20. De plus, pour améliorer le guidage en translation du kelly par rapport au chariot, lorsque le premier organe de maintien est déverrouillé, le support 30 comporte avantageusement au moins un rouleau rotatif 34 autour d'un axe perpendiculaire à la direction longitudinale du kelly 18, ledit rouleau s'étendant entre les deux paires de doigts 22,24 tout en prenant appui sur la face longitudinale 50 du kelly 18.
  • Selon une variante, on remplace le rouleau 34 par une plaque d'usure.
  • Pour réaliser le verrouillage du premier organe de maintien 20, chaque doigt des paires de doigts 22,24 est apte à être inséré transversalement dans des cavités 40,40',40" ménagées dans la barre 18, étant précisé que par transversalement, on entend une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du kelly 18.
  • Cette insertion est effectuée en actionnant les vérins 26,28 pour faire pivoter chacune des paires de doigts 22,24 autour de son axe de rotation.
  • Les doigts de blocage 22a,22b, 24a (le second doigt de la paire 24 n'est pas visible sur la figure 3 ) sont donc aptes à venir s'insérer transversalement par rapport à la direction de déplacement du kelly dans les cavités référencées 40 afin d'empêcher tout déplacement longitudinal du kelly 18.
  • Conformément à l'invention, les cavités 40 se présentent sous la forme d'encoches ménagées le long des bords longitudinaux 62 du kelly 18, les bords longitudinaux délimitant des faces longitudinales du kelly.
  • Ces encoches 40,40',40" sont mieux visibles sur les figures 4 à 6 qui représentent une portion du kelly 18.
  • Comme on le voit, ces encoches 40,40',40" sont ménagées le long des quatre bords longitudinaux 42 du kelly 18. Sur ces figures on a représenté trois groupes de quatre encoches. Comme on le voit, chacun des trois groupes est constitué de deux paires d'encoches s'étendant dans un plan P (respectivement P' et P") transversal à la direction longitudinale de la barre 18.
  • Autrement dit, chaque groupe d'encoches comporte deux paires d'encoches disposés de part et d'autre du kelly 18, et qui sont aptes à coopérer avec les paires de doigts 22,24 précitées.
  • En se référant aux figures 5 et 6 , on constate que chacune des encoches 40,40',40" présente une première ouverture débouchant sur une des faces longitudinale du kelly et, de manière particulièrement avantageuse, une seconde ouverture débouchant sur une autre face longitudinale du kelly, orthogonale à la face longitudinale précitée.
  • Autrement dit, si l'on considère l'encoche 40a, on constate à l'aide de la figure 6 qu'elle présente une première ouverture 44 débouchant sur la face longitudinale 46 qui fait face à la paire de doigts 22. On note également, à l'aide de la figure 3 , que c'est par cette première ouverture 44 que le doigt de blocage 22a est destiné à être inséré.
  • Sur la figure 5 , on voit que la seconde ouverture 48 de l'encoche 40a débouche en outre sur la face longitudinale 50 du kelly 18, orthogonale à la fac 46.
  • Qui plus est, de manière avantageuse, on constate que la première ouverture 44 communique avec la seconde ouverture 48, de sorte que l'insertion du doigt de blocage 22a dans l'encoche 40a par la première ouverture 44 pousse les éventuels débris susceptibles de s'agglutiner dans cette encoche hors de cette dernière par la seconde ouverture 48.
  • Pour faciliter l'insertion des doigts dans les encoches, ceux-ci présentent un profil biseauté.
  • On constate également que la surface supérieure 52 des encoches 40,40',40", et en particulier celle de l'encoche 40a, est inclinée par rapport au plan transversal P. Cela permet d'assurer un contact continu entre le profil biseauté des doigts et la surface supérieure 52 des encoches lors de l'insertion desdits doigts.
  • C'est notamment le contact entre cette surface supérieure 52 et le doigt de blocage 22a destiné à être inséré dans l'encoche 60a qui permet le déplacement longitudinal du kelly 18 par rapport au mât lors du déplacement du chariot vers l'extrémité supérieure du mât.
  • On constate également que la surface inférieure 52' de chacune des encoches 40,40',40", et en particulier celle de l'encoche 40a, est inclinée par rapport au plan transversal associé en étant symétrique à la surface supérieure 52 par rapport audit plan transversal. Cela permet en particulier d'assurer un contact continu entre le profil biseauté des doigts et la surface inférieure 52' des encoches lors de l'insertion des doigts du second organe de maintien 54. C'est le contact entre cette surface inférieure 52' et le doigt de blocage 22a destiné à être inséré dans l'encoche 60a qui permet le déplacement longitudinal du kelly 18 par rapport au mât lors du déplacement du chariot vers l'extrémité inférieure du mât 14a.
  • Selon un aspect avantageux de la présente invention, la machine d'excavation 10 comporte en outre un second organe de maintien 54 situé à l'extrémité inférieure 14a du mât. Ce second organe de maintien, bien visible sur la figure 3 , est analogue au premier organe de maintien 20. Autrement dit, le second organe de maintien 54 comporte également deux paires de doigts de blocage 56,58 flanquant le kelly 18 qui sont actionnés par des vérins hydrauliques 60, ces doigts de blocage étant également destinés à être insérés dans les encoches 40,40',40".
  • Le second organe de maintien 54 présente également un état verrouillé, dans lequel le kelly 18 est solidarisé au mât 14, grâce à l'insertion des doigts 56, 58 dans les encoches comme cela est représenté sur la figure 3 , et un état déverrouillé dans lequel le kelly 18 est libre de se déplacer longitudinalement par rapport au mât 14.
  • Comme on le voit sur la figure 3 , les paires de doigts 56,58 du second organe de maintien 54 sont montées préférentiellement de manière inversée par rapport aux paires de doigts 22,24 du premier organe de maintien 20, c'est-à-dire que les doigts du second organe de maintien 54 s'étendent vers les doigts du premier organe de maintien 20.
  • On peut également disposer les paires de doigts 56,58 de sorte que lesdits doigts s'étendent dans un sens opposé à la paire de doigts 22,24 du premier organe de maintien.
  • Par ailleurs, le second organe de maintien 54 comporte un pont amovible 62 pourvu d'un rouleau 64 qui est similaire dans sa forme et sa fonction au rouleau 34 du premier organe de maintien 20. Ce pont amovible 62 permet d'ouvrir le second organe de maintien 54 afin de pouvoir y engager le kelly 18.
  • Dans une variante, on remplace le rouleau 64 par une plaque d'usure.

Claims (11)

  1. Machine d'excavation (10) comportant :
    - un mât (14) ayant une direction longitudinale,
    - une barre (18) qui présente une première extrémité munie d'un outil d'excavation, ladite barre comprenant une pluralité de cavités (40,40a,40',40"), chacune des cavités présentant une première ouverture (44) débouchant dans une des faces longitudinales (46) de la barre, chaque face longitudinale de la barre présentant des bords longitudinaux,
    - un chariot mobile (16) destiné à déplacer la barre selon la direction longitudinale du mât, ledit chariot comprenant un premier organe de maintien (20) pour maintenir la barre par rapport au chariot, ledit organe de maintien présentant un état déverrouillé dans lequel le premier organe de maintien est libre de se déplacer par rapport à la barre et un état verrouillé dans lequel la barre est bloquée par rapport au premier organe de maintien, ledit premier organe de maintien (20) comportant au moins un doigt de blocage (22a,22b,24a,24b) apte à être inséré transversalement dans la première ouverture de l'une des cavités afin de mettre le premier organe de maintien dans l'état verrouillé, chacune des cavités présentant une seconde ouverture (48) communiquant avec la première ouverture (44) tout en débouchant dans une autre face longitudinale (50) de la barre ladite machine étant caractérisée en ce que les cavités sont constituées par des encoches ménagées le long desdits bords longitudinaux.
  2. Machine d'excavation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face longitudinale (46) est orthogonale à l'autre face longitudinale (50).
  3. Machine d'excavation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la barre (18) comporte une pluralité de paires de cavités s'étendant dans des plans transversaux (P,P',P") à la direction longitudinale de la barre (18).
  4. Machine d'excavation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la barre présente quatre bords longitudinaux (42) le long desquels sont ménagées les cavités (40,40a,40',40"), et en ce qu'au moins quatre desdites cavités s'étendent dans un plan transversal à la direction longitudinale de la barre.
  5. Machine d'excavation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le premier organe de maintien (20) comporte au moins une paire de doigts de blocage (22, 24) apte à coopérer avec l'une des paires de cavités pour réaliser le blocage de la barre (18) par rapport au chariot (16).
  6. Machine d'excavation selon la revendication 5, caractérisée en que le premier organe de maintien (20) comporte deux paires de doigts de blocage (22, 24) disposées de part et d'autre de la barre (18).
  7. Machine d'excavation selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque paire de doigts de blocage (22, 24) est montée pivotante sur le premier organe de maintien (20).
  8. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que chaque paire de doigts de blocage (22, 24) est actionnée par un vérin hydraulique (26, 28).
  9. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit doigt de blocage (22a,22b,24a,24b) présente un profil biseauté.
  10. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le premier organe de maintien (20) comporte en outre un rouleau transversal (34) ou une plaque d'usure apte à coopérer avec l'une des faces (50) longitudinales de la barre.
  11. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le mât (14) comporte une première extrémité (14a) munie d'un second organe de maintien (54) pour maintenir la barre par rapport au mât, le second organe de maintien étant analogue au premier organe de maintien (20).
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