EP3872267B1 - Machine d'excavation ayant un chassis muni d'ailes de guidage - Google Patents

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EP3872267B1
EP3872267B1 EP21159160.7A EP21159160A EP3872267B1 EP 3872267 B1 EP3872267 B1 EP 3872267B1 EP 21159160 A EP21159160 A EP 21159160A EP 3872267 B1 EP3872267 B1 EP 3872267B1
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frame
guide
guide flap
trench
excavation machine
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Scott KIRBY
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Soletanche Freyssinet SA
Original Assignee
Soletanche Freyssinet SA
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    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
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    • E02F3/205—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines
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    • B66C3/16—Grabs opened or closed by driving motors thereon by fluid motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
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    • E02F5/08—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging wheels turning round an axis

Definitions

  • the invention relates to the field of the excavation of trenches in the ground, and the production of screens in the ground, in particular molded or prefabricated walls. It relates in particular to the techniques for producing arcuate diaphragm walls in the ground.
  • an excavation machine which can be a drilling bucket provided with buckets, or else a cutter provided with rotary cutting drums.
  • the excavation device therefore most often comprises a pair of buckets, when the excavation machine is a clamshell, or a pair of rotary cutting drums, when the excavation machine is a cutter.
  • the trench made using such an excavation machine generally has a cross section, considered in a horizontal plane, of substantially rectangular shape.
  • the trench has first and second main faces, which extend vertically parallel to each other, and first and second side faces which extend vertically, the side faces being smaller than the first and second main faces.
  • the first and second main faces are perpendicular to the first and second side faces.
  • a technique which consists in drilling a first trench, then a second trench at a distance from the first trench.
  • the portion of soil situated between the first and second trenches, generally called a merlon, is excavated during a third vertical drilling operation.
  • the merlon has a length—corresponding substantially to the distance separating the first and second trenches—less than the length of the cross section of the excavation device, considered in said horizontal plane. It follows that, during the vertical excavation of the barricade, the surface of the barricade is lower than the attack surface of the excavation device. As the excavation device is not supported over its entire attack surface, this sometimes has the effect of deflecting the excavation machine towards one or the other of the first and second trenches. Such a deviation is particularly troublesome when it leads to a deviation from the drilling trajectory and can lead to damage to the first and second trenches previously made. Such damage has the effect of generating an overconsumption of concrete necessary to fill the zones over-excavated by the excavation device having deviated. To overcome this risk, it is necessary to regularly correct the orientation of the frame, which is time-consuming and negatively affects productivity.
  • this problem arises when it is necessary to excavate a portion of ground whose horizontal section is less than the attack surface of the excavation device.
  • the document EP0887474 describes an excavation machine according to the preamble of claim 1, comprising lateral adjustment flaps to correct any deviation in trajectory.
  • An object of the present invention is to propose an excavation machine making it possible to limit the deviations of the excavation device, in particular during the drilling of the merlon located between two previously excavated trenches.
  • the excavation machine according to the invention therefore makes it possible in particular to improve the quality of production of the diaphragm walls.
  • the invention relates to an excavation machine according to claim 1 which further comprises at least a first guide device comprising at least a first guide flap projecting from the first lateral side of the frame towards the outside. of the frame, and considered in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the frame, the first guide flap is inclined with respect to the first lateral side.
  • the first guide flap bears against one of the faces of a previously excavated trench, in order to avoid a deviation of the excavation device in the horizontal plane.
  • a trench traditionally comprises two large vertical main faces parallel to each other, and two small vertical side faces, parallel to each other and perpendicular to the large main faces.
  • the first guide flap therefore constitutes a lateral extension of the frame which bears against one of the faces of the trench.
  • the first guide flap slides against the trench wall during the lowering of the frame into the ground.
  • the first guide flap extends substantially continuously from the frame, so as to form a continuous guide surface between the frame and the first guide flap.
  • the first guide flap comprises a first guide face which is arranged in continuity with the first main side of the frame.
  • the angle of inclination between the first guide flap and the first lateral side is between 0° and 90°, preferably but not exclusively between 45° and 90°. More generally, the angle of inclination can be chosen so that the first guide flap is parallel to the first main side or to the second main side.
  • the first guide flap is parallel to the first main side of the frame.
  • the first guide flap bears against the first or second main vertical face of the trench, which prevents the frame from pivoting in a horizontal plane. The invention therefore makes it possible to prevent a deviation of the excavation device, in particular by pivoting in a horizontal plane.
  • At least one of the first and second main sides of the frame comprises a guide member arranged to bear against a main face of the trench, and the first guide flap and the guide member are coplanar. It is understood that the first guide flap and the guide member have bearing surfaces against a wall of the trench which extends in the same plane.
  • the guide member can for example consist of one or more plates or uprights which are configured to slide along the main face of the trench during the descent of the excavation machine into the ground. .
  • the first guide flap is removably fixed to the first lateral side of the frame or else to the first main side.
  • the first guide flap is pivotally mounted on the frame about a first axis parallel to the longitudinal direction, the first guide device further comprising a first blocking device for blocking the first flap in rotation. guiding with respect to the first lateral side.
  • An interest is to be able to fold the first guide flap against the first lateral side.
  • it is possible to drill the trench without having to remove the first guide device from the frame.
  • Another advantage of the pivoting assembly is to be able to adjust the angle of inclination of the first guide flap with respect to the first lateral side, thanks to which the same excavation machine can be used to produce different types and shapes of walls, in particular arched or cylindrical.
  • a single excavation machine can therefore be used on a construction site to produce walls having different configurations.
  • the excavation machine according to the invention further comprises a first cylinder for pivoting the first guide flap with respect to the first lateral side.
  • the cylinder can be controlled remotely by an operator. It can be hydraulic, electric, or even manually operated.
  • the cylinder can also serve as a first blocking device.
  • the first guide flap comprises a plate, preferably planar, which is parallel to the longitudinal direction of the frame.
  • the plate preferably bears against one of the main faces of the trench.
  • the first guide flap is arranged in the lower end part of the frame.
  • the first guide flap therefore preferably extends from a lower end part of the first lateral side of the frame.
  • the first guide device further comprises a pad disposed on a side edge of the first guide flap, the pad being provided to bear against a side face of a trench.
  • the shoe preferably extends along the side edge of the first guide flap. It makes it possible to produce a linear support against said lateral edge or against a longitudinal joint of the CWS type when it is present.
  • the first guide device further comprises a second guide flap connected to the first guide flap, such that the first guide flap is arranged between the frame and the second guide flap.
  • the second guide flap constitutes a lateral extension of the first guide flap.
  • the second guide flap is inclined with respect to the first guide flap.
  • Such a conformation makes it possible to increase the possible support zones on the walls of the adjacent trenches.
  • the second guide flap is pivotally mounted on the first guide flap about a second axis parallel to the first axis, the second guide device further comprising a second blocking device for blocking the second flap in rotation. guide relative to the first guide flap.
  • the first and second blocking devices can be actuated independently, in order to adapt the guiding device to the configuration of the adjacent trenches.
  • the first and second guide flaps are preferably retractable so as to be hidden when the excavation machine is used to drill the first or second trench.
  • the first and second guide flaps are therefore deployed during the drilling of the portion of soil constituting the merlon.
  • the excavation machine according to the invention comprises a second ram to cause the second guide flap to pivot relative to the first guide flap.
  • the second cylinder can be remotely controlled or else be of the manual type.
  • the second guide flap comprises a plate, preferably flat, which is parallel to the longitudinal direction of the frame.
  • the first guide device furthermore and preferably comprises a pad disposed on a side edge of the second guide flap, the pad being provided to bear against a side face of a trench.
  • the excavation machine according to the invention further comprises a second guide device comprising at least one third guide flap projecting with respect to the second lateral side of the frame towards the outside of the frame and, considered in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the frame, the third guide flap is inclined with respect to the second lateral side of the frame.
  • first and third guide flaps are arranged on either side of the frame.
  • the third guide flap projects from the lower part of the frame.
  • the first and third guide flaps are both arranged in the lower part of the frame.
  • the second guide device comprises an additional guide flap, similar to the second guide flap, and connected to the third guide flap
  • the excavation machine according to the invention further comprises a third guide device provided with a fourth guide flap projecting with respect to the first or second lateral side of the frame towards the outside of the frame and, considered in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the frame, the fourth guide flap is inclined with respect to the first or the second lateral side of the frame, the fourth guide flap projecting from the upper part of the frame.
  • the excavation machine is of the bucket type and the excavation device comprises a pair of movable buckets.
  • the excavation machine is a milling cutter and the excavation device comprises at least one cutting drum which is rotatable around an axis of rotation perpendicular to the first main side of the frame.
  • the contact between the second guide flap and the first main face and/or against the first lateral face of the first trench makes it possible to prevent a deflection of the frame, in particular during the drilling of the merlon.
  • a second trench is drilled vertically in the ground, said second trench being separated from the first trench by the ground portion.
  • an excavation machine provided with the first and second guide devices is used, so as to maintain the orientation of the frame with respect to the faces of the first and second trenches.
  • the first and second trenches are inclined relative to each other.
  • This excavation machine comprises a frame 12 extending along a longitudinal direction A between a lower end part 14 and an upper end part 16.
  • a longitudinal direction A extends along the Z axis.
  • the frame 12 has a first main side 20 which extends in the vertical plane XZ.
  • the frame 12 further comprises a second main side 22 which is opposite parallel to the main side 20. It is understood that the distance between the first and second main sides 20,22 corresponds to the width I.
  • the frame 12 further comprises a first lateral side 24 which extends in the vertical plane YZ.
  • the frame has a second lateral plane 26 which is opposed parallel to the first lateral side 24.
  • the distance between the first and second lateral sides 24.26 corresponds to the length L of the frame.
  • the frame 12 also has a height H which extends along the Z axis.
  • first and second main sides 20,22 and the first and second lateral sides 24,26 extend along the longitudinal direction A of the frame 12. Furthermore, the first and second lateral sides 24,26 are transverse , in particular perpendicular to the first and second main sides 20,22.
  • the excavation machine 10 further comprises an excavation device 30 which is arranged under the lower end part 14 of the frame 12.
  • the excavation device 30 comprises two cutting drums 32,34, known elsewhere, which are rotatable about axes of rotation C and D parallel to each other and perpendicular to the first main side 20 of the frame 12.
  • the excavation device 30 also comprises hydraulic motors known elsewhere, which, in this example, are integrated into the cutting drums 32,34.
  • the excavation machine 10 is suspended from a lifting cable 9 which is connected to the upper end part 16 of the frame 12.
  • the frame 12 also comprises guide members 42 which extend for their part along the second main side 22.
  • the frame 12 also comprises third guide members 44 which extend along the first lateral side 24 and fourth guide members 46 which extend along the second lateral side 26.
  • These guide members 40, 42,44,46 are known elsewhere and will not be described in more detail here.
  • the first, second, third and fourth guide members 40,42,44,46 are used to guide the vertical movement of the frame by bearing against the faces of the trench.
  • the excavation machine 10 further comprises a first guide device 50 whose function is to guide the vertical movement of the frame, bearing against a wall of an adjacent trench.
  • the first guide device 50 comprises, in this example, a first guide flap 52 which projects from the first lateral side 24 of the frame 12 towards the outside of the frame.
  • the first guide flap 52 is inclined with respect to the first lateral side 24.
  • the angle of inclination is referenced ⁇ 1 in the figures.
  • the angle ⁇ 1 is equal to about 90°, so that the first guide flap 52 is parallel to the first main side 20 of the frame 12.
  • the first guide flap 52 and the first guide member 40 are coplanar. More precisely, the first guide flap 52 and the first guide member 40 have bearing faces which extend in the same plane.
  • the angle of inclination ⁇ 1 between the first guide flap 52 and the first lateral side 24 is of the order of 45°.
  • the first guide flap 52 is pivotally mounted to the frame 12 around a first axis U1 which is parallel to the longitudinal direction A, in other words the axis U1 extends along the axis Z of the marker.
  • the angle of inclination ⁇ 1 between the first guide flap 52 and the first lateral side 24 which is therefore adjustable by pivoting of the first axis U1.
  • the first guide device 50 further comprises a first blocking device 54 for blocking the first guide flap 52 in rotation with respect to the first lateral side 24.
  • the first blocking device 54 consists of a first cylinder 55, which also has the function of causing the first guide flap 52 to pivot relative to the first lateral side 24.
  • This first cylinder 55 can be manual or actuated by electrical or hydraulic means.
  • the pivoting amplitude of the first guide flap 52 relative to the first lateral side 24 is between 0°, the position in which the first guide flap 52 is folded back against the lateral side 54, and around 90°, the position in which the first guide flap 52 is parallel to the first guide member 40 ).
  • this amplitude is between 45° and 90°.
  • the first guide flap 52 comprises a plate 53, which is flat and which is parallel to the longitudinal direction of the chassis, in other words this plate 53 is located in a vertical plane which is either parallel to the plane of the first main side or inclined with respect to the latter.
  • the first guide flap 52 is arranged in the lower end part 14 of the frame 12.
  • the first guide device 50 further comprises a pad 51 disposed on a side edge 52a of the first guide flap 52.
  • the pad 55 is provided to bear against a side face of a trench.
  • the first guide device 50 further comprises a second guide flap 56 which is connected to the first guide flap 52 so that the first guide flap 52 is disposed between the frame 12 and the second guide flap 56.
  • the second guide flap 56 is juxtaposed with the first guide flap 52.
  • the first and second flaps 52,26 can be parallel.
  • the second guide flap 56 is inclined at an angle ⁇ 1 with respect to the first guide flap 52.
  • This angle ⁇ 1 is therefore between 0° and 180°. It is understood that when the angle ⁇ 1 is equal to 180°, the first and second guide flaps 52,56 are parallel to each other.
  • the second guide flap 56 is pivotally mounted on the first guide flap 52 about a second axis U2 which is parallel to the first axis U1.
  • the second guide device comprises a second blocking device 58 for blocking the second guide flap 56 in rotation with respect to the first guide flap 52.
  • the second locking flap 58 includes a second jack 59, similar to the first jack 55, this second jack 59 also having the function of moving the second guide flap 56 by pivoting with respect to the second guide flap 52.
  • the second cylinder 59 therefore makes it possible to orient and block the second guide flap 56 with respect to the second guide flap 52.
  • the second guide flap 56 comprises a plate 57, which is flat, parallel to the longitudinal direction of the frame. Plate 57 is also in a vertical plane.
  • the first guide device 50 further comprises a pad 61, similar to the pad 51 previously described, which is arranged on a side edge 56 a of the second guide flap 56, the pad being provided to bear against a side face of a trench as will be explained below.
  • the pad extends vertically and is fitted to the side edge 56a .
  • the excavation machine further comprises a second guide device 60 which comprises a third guide flap 62 projecting with respect to the second side 26 of the frame 12.
  • the third guide flap projects towards the outside of the frame from the lower part of the frame.
  • the third guide flap 62 could alternatively project from the upper part 16 of the frame.
  • the structure of the second guide device 60 is similar to that of the first guide device 50.
  • the second guide device 60 could have a shape or a number of guide flaps different from the first device guide 50.
  • the second guide device 60 is shaped such that, considered in an XY plane perpendicular to the longitudinal direction A of the frame 12, the third guide flap 62 is inclined by a angle ⁇ 2 relative to the second side 26 of the frame 12.
  • the angle ⁇ 2 is substantially equal to 90° so that the third guide flap 62 is parallel to the main side of the frame 12, while being parallel to the first guide flap 52. More exactly, in the example of picture 2 , the first and second guide flaps 52,62 have bearing faces 52b and 62b which are coplanar.
  • the angle of inclination ⁇ 2 of the third guide flap 62 with respect to the second lateral side 26 is of the order of 45°, is similar to the angle ⁇ 1 .
  • the third guide flap 62 is pivotable with respect to the chassis around an axis of rotation U3 parallel to the axis of rotation U1 , so that the angle of inclination ⁇ 2 is adjustable.
  • a cylinder 63 is provided, similar to the first cylinder 54 , in order to adjust the inclination ⁇ 2 , and to immobilize the third guide flap 62 relative to the frame 12.
  • the second guide device further comprises an additional guide flap 64 which rises and pivots relative to the third guide flap 62 about an axis of rotation U4 which is parallel to the axis of rotation U3.
  • the angle of inclination ⁇ 2 between the additional guide flap 64 and the third guide flap 62 is adjustable by means of a jack 65 similar to the second jack 59 of the first guide device 50.
  • the additional guide flap 64 which extends in a vertical plane, is also provided with a pad 61.
  • FIG. 8 illustrates another embodiment of the excavation machine according to the invention.
  • the excavation machine 10 further comprises a third guide device 70 which is provided with a fourth guide flap 72 which projects with respect to the first lateral side 24 of the frame 12 towards the outside. of the chassis.
  • the first and fourth guide flaps 52,72 extend essentially in the same vertical plane.
  • the excavation machine 10 further comprises a fourth guide device 80, projecting from the upper part 16 of the chassis, which comprises a fifth guide flap 82 which also projects with respect to the second lateral side 26 of the chassis towards the outside of the frame.
  • the fifth guide flap 82 is inclined with respect to the second lateral side 26 of the frame 12, the fifth guide flap 82 projecting from the upper part of the chassis.
  • first, fourth and fifth guide flaps 72,82 extend substantially in the same vertical plane.
  • FIG 9 illustrates an excavation machine 10 according to a variant of that of figure 1 .
  • the excavation machine is a grab.
  • Its excavation device 30 comprises a pair of movable buckets 31,33, known elsewhere.
  • a first embodiment of drilling in a ground S has been illustrated.
  • a ground S has been illustrated in top view.
  • a first trench 100 is drilled vertically in the ground S having a main face 102 which is vertical as well as a second main face 104 parallel to the first main face 102.
  • the first trench 100 further comprises a second lateral face 108 which is parallel to the first side face 106 ; the first and second side faces 106.108 being perpendicular to the first and second main faces 102.104.
  • a portion of soil P is drilled vertically in the ground using the excavation machine of the figure 4 having previously folded down or removed the second guide device 60.
  • the length q of the ground portion P is much less than the length LT of the trench 100.
  • the excavation machine whose excavation device is arranged cantilevered over the portion of ground P, is guided during its vertical movement by the first guide flap 52 which bears against the first main face 102 of the first trench 100 . Furthermore, the second guide flap 56 comes to bear by its lateral edge 56 provided with the shoe 61 against the first lateral side 106.
  • the guide device 50 via the first and second guide flaps 52,56, makes it possible to prevent the excavation machine 10 from deviating in the direction X during the drilling of the portion P. Indeed, insofar as the surface, considered in a horizontal plane XY of the portion of soil P is less than the surface of section of the excavation device 30, the excavation machine 10 would risk in the absence of the first guide device 50, to deviate in direction X. In other words, the first guide device 50 keeps the excavation machine correctly oriented in the ground in order to maintain the desired drilling direction.
  • a first trench 200 is drilled vertically in the ground S, the first trench having a first main face 202, a second main face 204 parallel to the first main face, a first lateral face 206 which is orthogonal to the first main face 202 and a second side face 208 which is parallel to the first side face 206.
  • first trench 200 and the second trench 300 have first main faces 202, 302 which are parallel to each other, preferably coplanar.
  • the soil portion P is generally referred to as a merlon.
  • the length e of the ground portion P is less than the length LT of the first and second trenches 200,300.
  • the second trench 300 also includes first and second main faces 302, 304 and first and second side faces 306,308.
  • the excavation machine 10 is lowered vertically to the right of the portion of soil P to be excavated. As can be seen on the Figure 6B , the length L of the frame 12 of the excavation machine 10 is substantially greater than the length e of the ground portion P.
  • the first and second guide devices 50,60 are deployed so that the first guide flap 52 bears against the first main face 202, the pad 61 of the second guide flap 56 bears against the first side face 206, the third guide flap 62 (of the second guide device 60 ) bears against the first main face 302 of the second trench 300 while the pad 61 of the additional guide flap 64 of the second guide device 60 bears against the second side face 308 of the second trench 300.
  • This conformation makes it possible to prevent untimely movement of the excavation machine in the direction X, thanks to the pads 61 which rest against the side faces 206,308 of the first and second trenches, and also prevents rotation of the frame around the axis Z thanks to the support of the first and third guide flaps 52.62 against the first main faces of the first and second trenches.
  • the second guide flap 56 can also bear against the first main face 202 of the first trench 200, similarly the additional guide flap 64 could bear against the first main face 302 of the second trench 300.
  • Figures 7A and 7B differs from that of Figures 6A and 6B in that the first and second trenches are, considered in the horizontal plane XY, inclined relative to each other. This means in particular that the first side faces 202.302 of the first and second trenches 200.300 are not parallel.
  • the portion of soil P located between the first and second trenches 200,300 has a trapezoidal shape. The interest of such an arrangement and to form an arched wall element.
  • the first and second guide devices 50,60 are deployed in the same way as in the embodiment illustrated in Figure 6B , so that the first and third guide flaps 52,62 bear against the first main faces 202,302 of the first and second trenches 200,300, while the pads 61 of the first and second guide devices bear respectively against the first face side 206 of the first trench and the second side face 308 of the second trench.
  • angles of inclination ⁇ 1 and ⁇ 2 of the first and third guide flaps 52.62 with respect to the first and second sides 24.26 of the frame 12 are less than 90°.
  • the angles of inclination ⁇ 1 and ⁇ 2 are adjusted by operating the cylinders 54 and 63.

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Description

    Domaine Technique
  • L'invention concerne le domaine de l'excavation de tranchées dans le sol, et la réalisation d'écrans dans le sol, notamment des parois moulées ou préfabriquées. Elle concerne en particulier les techniques de réalisation de parois moulées arquées dans le sol.
    • Technique Antérieure
  • Pour la réalisation de tranchées et d'écrans dans le sol, on utilise généralement une machine d'excavation, qui peut être une benne de forage munie de godets, ou bien une fraise munie de tambours de coupe rotatifs.
  • Une telle machine d'excavation comporte traditionnellement :
    • un châssis s'étendant selon une direction longitudinale entre une partie d'extrémité inférieure et une partie d'extrémité supérieure, le châssis ayant un premier côté principal, un second côté principal opposé au premier côté principal, un premier côté latéral et un second côté latéral opposé au premier côté latéral, les premier et second côtés principaux et les premier et second côtés latéraux s'étendant selon la direction longitudinale du châssis, les premier et second côtés latéraux étant transversaux aux premier et second côtés principaux ;
    • un dispositif d'excavation disposé sous la partie d'extrémité inférieure du châssis.
  • Le dispositif d'excavation comporte donc le plus souvent une paire de godets, lorsque la machine d'excavation est une benne preneuse, ou une paire de tambours de coupe rotatifs, lorsque la machine d'excavation est une fraise.
  • La tranchée réalisée à l'aide d'une telle machine d'excavation présente généralement une section transversale, considérée dans un plan horizontal, de forme sensiblement rectangulaire. La tranchée présente des première et seconde faces principales, qui s'étendent verticalement en étant parallèles l'une à l'autre, ainsi que des première et seconde faces latérales qui s'étendent verticalement, les faces latérales étant plus petites que les première et seconde faces principales. Les première et seconde faces principales sont perpendiculaires aux première et seconde faces latérales.
  • Pour réaliser une paroi continue dans le sol, on connaît une technique consistant à forer une première tranchée, puis une deuxième tranchée à distance de la première tranchée. La portion de sol située entre les première et deuxième tranchée, généralement dénommée merlon, est excavée lors d'une troisième opération de forage vertical.
  • Le plus souvent, le merlon présente une longueur - correspondant sensiblement à la distance séparant les première et deuxième tranchées - inférieure à la longueur de la section transversale du dispositif d'excavation, considérée dans ledit plan horizontal. Il s'ensuit que, lors de l'excavation verticale du merlon, la surface du merlon est inférieure à la surface d'attaque du dispositif d'excavation. Comme le dispositif d'excavation n'est pas en appui sur toute sa surface d'attaque, cela a parfois pour effet de faire dévier la machine d'excavation vers l'une ou l'autre des première et deuxième tranchées. Une telle déviation est particulièrement gênante dès lors qu'elle conduit à une déviation de trajectoire de forage et peut conduire à abimer les première et deuxième tranchées préalablement réalisées. Un tel endommagement a pour effet d'engendrer une surconsommation de béton nécessaire pour remplir les zones sur-excavées par le dispositif d'excavation ayant dévié. Pour pallier ce risque, il est nécessaire de corriger régulièrement l'orientation du châssis, ce qui est chronophage et nuit à la productivité.
  • Une telle déviation est encore plus problématique dans le cas de la réalisation d'écrans arqués où les première et deuxième tranchées ne sont pas parallèles l'une à l'autre.
  • Plus généralement, cette problématique se présente dès lors qu'il est nécessaire d'excaver une portion de sol dont la section horizontale est inférieure à la surface d'attaque du dispositif d'excavation.
  • Le document EP0887474 décrit une machine d'excavation selon le préambule de la revendication 1, comportant des volets latéraux de réglage pour corriger une éventuelle déviation de trajectoire.
    • Exposé de l'invention
  • Un but de la présente invention est de proposer une machine d'excavation permettant de limiter les déviations du dispositif d'excavation, notamment lors du forage du merlon situé entre deux tranchées préalablement excavées. La machine d'excavation selon l'invention permet donc en particulier d'améliorer la qualité de réalisation des parois moulées.
  • Pour ce faire, l'invention porte sur une machine d'excavation selon la revendication 1 qui comporte en outre au moins un premier dispositif de guidage comprenant au moins un premier volet de guidage en saillie depuis le premier côté latéral du châssis vers l'extérieur du châssis, et considéré dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du châssis, le premier volet de guidage est incliné par rapport au premier côté latéral.
  • Lors de l'excavation du merlon, le premier volet de guidage vient en appui contre l'une des faces de l'une tranchée préalablement excavée, afin d'éviter une déviation du dispositif d'excavation dans le plan horizontal. Une telle tranchée comporte traditionnellement deux grandes faces principales verticales et parallèles l'une à l'autre, et deux petites faces latérales verticales, parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires aux grandes faces principales.
  • Le premier volet de guidage constitue donc une extension latérale du châssis qui vient en appui contre une des faces de la tranchée. Le premier volet de guidage glisse contre la paroi de la tranchée pendant la descente du châssis dans le sol. De préférence, mais non exclusivement, le premier volet de guidage s'étend substantiellement continûment depuis le châssis, de manière à former une surface de guidage continue entre châssis et le premier volet de guidage. Préférentiellement, le premier volet de guidage comporte une première face de guidage qui est disposée dans la continuité du premier côté principal du châssis.
  • De préférence, l'angle d'inclinaison entre le premier volet de guidage et le premier côté latéral est compris entre 0° et 90°, de préférence mais non exclusivement entre 45° et 90°. Plus généralement, l'angle d'inclinaison peut être choisi de sorte que le premier volet de guidage soit parallèle au premier côté principal ou au second côté principal.
  • Aussi, selon un mode de réalisation de l'invention, le premier volet de guidage est parallèle au premier côté principal du châssis. Dans ce mode de réalisation, le premier volet de guidage vient en appui contre la première ou deuxième face verticale principale de la tranchée, ce qui empêche le châssis de pivoter dans un plan horizontal. L'invention permet donc d'empêcher une déviation du dispositif d'excavation, notamment par pivotement dans un plan horizontal.
  • On comprend donc que, en position d'usage, le premier volet de guidage est fixe par rapport au châssis.
  • De préférence, au moins l'un des premier et second côtés principaux du châssis comprend un organe de guidage agencé pour venir en appui contre une face principale de la tranchée, et le premier volet de guidage et l'organe de guidage sont coplanaires. On comprend que le premier volet de guidage et l'organe de guidage présentent des faces d'appui contre une paroi de la tranchée qui s'étendant dans un même plan. L'organe de guidage, connu par ailleurs, peut par exemple être constituée d'une ou plusieurs plaques ou montants qui sont configurés pour glisser le long de la face principale de la tranchée lors de la descente de la machine d'excavation dans le sol.
  • Selon un mode de réalisation, le premier volet de guidage est fixé de façon démontable au premier côté latéral du châssis ou bien au premier côté principal.
  • Selon l'invention, le premier volet de guidage est monté au châssis de façon pivotante autour d'un premier axe parallèle à la direction longitudinale, le premier dispositif de guidage comprenant en outre un premier dispositif de blocage pour bloquer en rotation le premier volet de guidage par rapport au premier côté latéral.
  • Un intérêt est de pouvoir rabattre le premier volet de guidage contre le premier côté latéral. Ainsi, il est possible forer la tranchée sans avoir à retirer le premier dispositif de guidage du châssis. Un autre intérêt du montage pivotant est de pouvoir régler l'angle d'inclinaison du premier volet de guidage par rapport au premier côté latéral, grâce à quoi la même machine d'excavation peut être utilisée pour réaliser différents types et formes de parois, notamment arquées ou cylindriques. De façon avantageuse, une seule machine d'excavation peut donc être utilisée sur un chantier pour réaliser des parois ayant des configurations différentes.
  • De préférence, mais non nécessairement, la machine d'excavation selon l'invention comporte en outre un premier vérin pour faire pivoter le premier volet de guidage par rapport au premier côté latéral. Le vérin peut être contrôlé à distance par un opérateur. Il peut être du type hydraulique, électrique, ou bien encore à actionnement manuel. Le vérin peut également servir de premier dispositif de blocage.
  • Avantageusement le premier volet de guidage comporte une plaque, de préférence plane, qui est parallèle à la direction longitudinale du châssis. La plaque vient préférentiellement en appui contre l'une des faces principales de la tranchée.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel, le premier volet de guidage est disposé en partie d'extrémité inférieure du châssis. Le premier volet de guidage s'étend donc de préférence depuis une partie d'extrémité inférieure du premier côté latéral du châssis.
  • Selon une variante, le premier dispositif de guidage comporte en outre un patin disposé sur un bord latéral du premier volet de guidage, le patin étant prévu pour venir en appui contre une face latérale d'une tranchée. Le patin s'étend de préférence le long du bord latéral du premier volet de guidage. Il permet de réaliser un appui linéaire contre ledit bord latéral ou contre un joint longitudinal de type CWS lorsqu'il est présent.
  • Selon un autre mode de réalisation, le premier dispositif de guidage comprend en outre un deuxième volet de guidage relié au premier volet de guidage, de sorte que le premier volet de guidage est disposé entre le châssis et le deuxième volet de guidage.
  • On comprend que le deuxième volet de guidage constitue une extension latérale du premier volet de guidage.
  • De préférence, considéré selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du châssis, le deuxième volet de guidage est incliné par rapport au premier volet de guidage. Une telle conformation permet d'augmenter les zones d'appui possibles sur les parois des tranchées adjacentes.
  • Encore de préférence, le deuxième volet de guidage est monté au premier volet de guidage de façon pivotante autour d'un deuxième axe parallèle au premier axe, le deuxième dispositif de guidage comprenant en outre un deuxième dispositif de blocage pour bloquer en rotation le deuxième volet de guidage par rapport au premier volet de guidage.
  • Les premier et deuxième dispositifs de blocage peuvent être actionnés de manière indépendante, afin d'adapter le dispositif de guidage à la configuration des tranchées adjacentes.
  • Les premier et deuxième volets de guidage sont préférentiellement rétractables de façon à être masqués lorsque la machine d'excavation est utilisée pour forer la première ou deuxième tranchée. Les premier et deuxième volets de guidage sont donc déployés lors du forage de la portion de sol constituant le merlon.
  • De préférence, la machine d'excavation selon l'invention comprend un deuxième vérin pour faire pivoter le deuxième volet de guidage par rapport au premier volet de guidage. A l'instar du premier vérin, le deuxième vérin peut être contrôlé à distance ou bien être de type manuel.
  • Encore de préférence, et à l'instar du premier volet de guidage, le deuxième volet de guidage comporte une plaque, de préférence plane, qui est parallèle la direction longitudinale du châssis.
  • Le premier dispositif de guidage comporte en outre et de préférence un patin disposé sur un bord latéral du deuxième volet de guidage, le patin étant prévu pour venir en appui contre une face latérale d'une tranchée.
  • Selon un autre mode de réalisation, la machine d'excavation selon l'invention comprend en outre un deuxième dispositif de guidage comprenant au moins un troisième volet de guidage en saillie par rapport au second côté latéral du châssis vers l'extérieur du châssis et, considéré dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du châssis, le troisième volet de guidage est incliné par rapport au second côté latéral du châssis.
  • On comprend que les premier et troisième volets de guidage sont disposés de part et d'autre du châssis.
  • Selon un exemple préférentiel de réalisation, le troisième volet de guidage est en saillie depuis la partie inférieure du châssis. Aussi, de préférence, les premier et troisième volets de guidage sont tous deux disposés en partie inférieure du châssis. De préférence, mais non nécessairement, le deuxième dispositif de guidage comporte un volet de guidage additionnel, similaire au deuxième volet de guidage, et relié au troisième volet de guidage
  • Selon un autre mode de réalisation, la machine d'excavation selon l'invention comprend en outre un troisième dispositif de guidage muni d'un quatrième volet de guidage en saillie par rapport au premier ou second côté latéral du châssis vers l'extérieur du châssis et, considéré dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du châssis, le quatrième volet de guidage est incliné par rapport au premier ou au second côté latéral du châssis, le quatrième volet de guidage étant en saillie depuis la partie supérieure du châssis.
  • Selon un mode de réalisation, la machine d'excavation est de type benne et le dispositif d'excavation comporte une paire de godets mobiles.
  • Selon un autre mode de réalisation, la machine d'excavation est une fraise et le dispositif d'excavation comporte au moins un tambour de coupe qui est rotatif autour d'un axe de rotation perpendiculaire au premier côté principal du châssis.
  • L'invention concerne également un procédé de forage d'un sol, dans lequel :
    • on fore verticalement une première tranchée dans le sol, la première tranchée ayant une première face principale qui est verticale ainsi qu'une première face latérale qui est verticale et orthogonale à la première face principale ; puis
    • on fore verticalement dans le sol une portion de sol à l'aide de la machine d'excavation selon l'invention, le premier volet de guidage venant en appui contre la première face principale de la première tranchée pendant le forage de la portion de sol.
  • L'invention concerne enfin un procédé de forage d'un sol, dans lequel :
    • on fore verticalement une première tranchée dans le sol, la première tranchée ayant une première face principale et une première face latérale qui est orthogonale à face principale ; puis
    • on fore verticalement une portion de sol à l'aide de la machine d'excavation selon l'invention, le deuxième volet de guidage venant en appui contre la première face principale et/ou contre la première face latérale de la première tranchée pendant le forage de la portion de sol.
  • On comprend que le contact entre le deuxième volet de guidage et la première face principale et/ou contre la première face latérale de la première tranchée permet d'empêcher une déviation du châssis, notamment pendant le forage du merlon.
  • Avantageusement, après avoir foré la première tranchée et avant de forer la portion de sol, on fore verticalement une deuxième tranchée dans le sol, ladite deuxième tranchée étant séparée de la première tranchée par la portion de sol.
  • De préférence, lors du forage vertical de la portion de sol, on utilise une machine d'excavation munie des premier et deuxième dispositifs de guidage, de façon à maintenir l'orientation du châssis par rapport aux faces des première et deuxième tranchées.
  • De préférence, considérées dans un plan horizontal, les première et deuxième tranchées sont inclinées l'une par rapport à l'autre.
    • Description des dessins
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • [Fig. 1 ] La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une machine d'excavation selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig. 2 ] La figure 2 est une vue de dessus d'une machine d'excavation selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig. 3 ] La figure 3 est une vue de dessus de machine d'excavation de la figure 1 , les volets de guidage étant inclinés par rapport à la face principale du châssis ;
    • [Fig. 4 ] La figure 4 est une vue de dessus d'une machine d'excavation selon un deuxième mode de réalisation de l'invention où les dispositifs de guidage comportent plusieurs volets;
    • [Fig. 5A ] La figure 5A illustre, en vue de dessus, une tranchée excavée dans le sol et une portion de sol à excaver ;
    • [Fig. 5 B] La figure 5B illustre, en vue de dessus, le forage de la portion de sol de la figure 5A ;
    • [Fig. 6 A] La figure 6A illustre, en vue de dessus, des première et deuxième tranchées parallèles l'une à l'autre et séparées l'une de l'autre par un merlon ;
    • [Fig. 6 B] La figure 6B illustre le forage du merlon de la figure 6A à l'aide de la machine selon l'invention ;
    • [Fig. 7 A] La figure 7A illustre, en vue de dessus, des première et deuxième tranchées inclinées l'une par rapport à l'autre et séparées l'une de l'autre par un merlon ;
    • [Fig. 7 B] La figure 7B illustre le forage du merlon de la figure 7A à l'aide de la machine d'excavation selon l'invention ;
    • [Fig. 8 ] La figure 8 est une vue schématique en perspective d'une machine d'excavation de type fraise selon un autre mode de réalisation de l'invention ; et
    • [Fig. 9 ] La figure 9 est une vue schématique en perspective d'une machine d'excavation de type benne selon un exemple de réalisation de l'invention.
    Description des modes de réalisation
  • Nous allons à présent décrire plusieurs modes de réalisation d'une machine d'excavation 10 selon l'invention qui permet de réaliser des tranchées verticales dans un sol S. De façon connue, une telle machine d'excavation est utilisée dans le cadre de la fabrication de parois moulées dans le sol, ces parois se présentant sous une forme rectiligne, arquée ou bien circulaire.
  • Cette machine d'excavation comporte un châssis 12 s'étendant selon une direction longitudinale A entre une partie d'extrémité inférieure 14 et une partie d'extrémité supérieure 16. Dans le repère (X,Y,Z) représenté sur les figures, on comprend que la direction longitudinale A s'étend selon l'axe Z.
  • Considéré dans un plan horizontal XY, on constate en figure 2 que le châssis comporte une longueur L, qui s'étend selon l'axe X, et une largeur I qui s'étend selon l'axe Y.
  • Le châssis 12 comporte un premier côté principal 20 qui s'étend dans le plan vertical XZ. Le châssis 12 comporte en outre un second côté principal 22 qui est opposé parallèle au côté principal 20. On comprend que la distance entre les premier et second côtés principaux 20,22 correspond à la largeur I.
  • Le châssis 12 comporte en outre un premier côté latéral 24 qui s'étend dans le plan vertical YZ. Le châssis comporte un second plan latéral 26 qui est opposé parallèle au premier côté latéral 24.
  • La distance entre les premier et second côtés latéraux 24,26 correspond à la longueur L du châssis. Le châssis 12 présente également une hauteur H qui s'étend selon l'axe Z.
  • Comme on le comprend, les premier et second côtés principaux 20,22 et les premier et second côtés latéraux 24,26 s'étendent selon la direction longitudinale A du châssis 12. Par ailleurs, les premier et second côtés latéraux 24,26 sont transversaux, en particulier perpendiculaires aux premier et second côtés principaux 20,22.
  • La machine d'excavation 10 comporte, par ailleurs, un dispositif d'excavation 30 qui est disposé sous la partie d'extrémité inférieure 14 du châssis 12. Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif d'excavation 30 comporte deux tambours de coupe 32,34, connus par ailleurs, qui sont rotatifs autour d'axe de rotation C et D parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires au premier côté principal 20 du châssis 12. Le dispositif d'excavation 30 comporte également des moteurs hydrauliques connus par ailleurs, qui, dans cet exemple, sont intégrés dans les tambours de coupe 32,34.
  • La machine d'excavation 10 est suspendue à un câble de sustentation 9 qui est relié à la partie d'extrémité supérieure 16 du châssis 12. Le châssis 12 comporte par ailleurs des organes de guidage 42 qui s'étendent quant à eux selon le second côté principal 22. Le châssis 12 comporte par ailleurs des troisièmes organes de guidage 44 qui s'étendent selon le premier côté latéral 24 et des quatrièmes organes de guidage 46 qui s'étendent selon le second côté latéral 26. Ces organes de guidage 40,42,44,46 sont connus par ailleurs et ne seront pas décrits plus en détail ici.
  • Les premier, deuxième, troisième et quatrième organes de guidage 40,42,44,46 servent à guider le déplacement vertical du châssis en prenant appui contre les faces de la tranchée.
  • Conformément à l'invention, la machine d'excavation 10 comporte en outre un premier dispositif de guidage 50 dont la fonction est de guider le déplacement vertical du châssis, en prenant appui contre une paroi d'une tranchée adjacente.
  • Le premier dispositif de guidage 50 comprend, dans cet exemple, un premier volet de guidage 52 qui est en saillie depuis le premier côté latéral 24 du châssis 12 vers l'extérieur du châssis.
  • On constate que, considéré dans un plan horizontal XY perpendiculaire à la direction longitudinale A du châssis 12, le premier volet de guidage 52 est incliné par rapport au premier côté latéral 24. L'angle d'inclinaison est référencé α1 sur les figures.
  • Comme on le constate sur la figure 1 , l'angle α1 est égal à environ 90°, de sorte que le premier volet de guidage 52 est parallèle au premier côté principal 20 du châssis 12.
  • Le premier volet de guidage 52 et le premier organe de guidage 40 sont coplanaires. Plus précisément, le premier volet de guidage 52 et le premier organe de guidage 40 présente des faces d'appui qui s'étendent dans un même plan.
  • Dans l'exemple de la figure 3 , l'angle d'inclinaison α1 entre le premier volet de guidage 52 et le premier côté latéral 24 est de l'ordre de 45°.
  • Dans l'exemple de la figure 4 , le premier volet de guidage 52 est monté au châssis 12 de façon pivotante autour d'un premier axe U1 qui est parallèle à la direction longitudinale A, autrement dit l'axe U1 s'étend selon l'axe Z du repère. Dans cette variante, l'angle d'inclinaison α1 entre le premier volet de guidage 52 et le premier côté latéral 24 qui est donc réglable par pivotement du premier axe U1. A cet effet, le premier dispositif de guidage 50 comprend en outre un premier dispositif de blocage 54 pour bloquer en rotation le premier volet de guidage 52 par rapport au premier côté latéral 24. Dans cet exemple, le premier dispositif de blocage 54 est constitué par un premier vérin 55, lequel a en outre pour fonction de faire pivoter le premier volet de guidage 52 par rapport au premier côté latéral 24. Ce premier vérin 55 peut être manuel ou actionné par des moyens électriques ou hydrauliques. L'amplitude de pivotement du premier volet de guidage 52 par rapport au premier côté latéral 24 est comprise entre 0°, position dans laquelle le premier volet de guidage 52 est rabattu contre le côté latéral 54, et environ 90°, position dans laquelle le premier volet de guidage 52 est parallèle au premier organe de guidage 40). De préférence, cette amplitude est entre 45° et 90°.
  • Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 4 , le premier volet de guidage 52 comporte une plaque 53, qui est plane et qui est parallèle à la direction longitudinale du châssis, autrement dit cette plaque 53 se trouve dans un plan vertical qui est soit parallèle au plan du premier côté principal ou incliné par rapport à ce dernier. En se référant à la figure 1 , on constate en outre que le premier volet de guidage 52 est disposé en partie d'extrémité inférieure 14 du châssis 12.
  • En se référant à nouveau à l'exemple de la figure 3 , on constate que le premier dispositif de guidage 50 comporte en outre un patin 51 disposé sur un bord latéral 52a du premier volet de guidage 52. Le patin 55 est prévu pour venir en appui sur une face latérale d'une tranchée. Dans les exemples de réalisations illustrées en figures 1 et 4 , le premier dispositif de guidage 50 comprend en outre un deuxième volet de guidage 56 qui est relié au premier volet de guidage 52 de sorte que le premier volet de guidage 52 est disposé entre le châssis 12 et le deuxième volet de guidage 56. Dans ces deux exemples, le deuxième volet de guidage 56 est juxtaposé au premier volet de guidage 52. Selon une variante, non illustrée ici, les premier et deuxième volets 52,26 peuvent être parallèles.
  • Dans les exemples des figures 1 et 4 , considérées selon un plan XY perpendiculaire à la direction longitudinale du châssis 12, le deuxième volet de guidage 56 est incliné d'un angle β1 par rapport au premier volet de guidage 52. Cet angle β1 est donc compris entre 0° et 180°. On comprend que lorsque l'angle β1 est égal à 180°, les premier et deuxième volets de guidage 52,56 sont parallèles l'un à l'autre.
  • Dans l'exemple de réalisation de la figure 4 , le deuxième volet de guidage 56 est monté au premier volet de guidage 52 de façon pivotante autour d'un deuxième axe U2 qui est parallèle au premier axe U1. Le deuxième dispositif de guidage comprend un deuxième dispositif de blocage 58 pour bloquer en rotation le deuxième volet de guidage 56 par rapport au premier volet de guidage 52.
  • Dans cet exemple, le deuxième volet de blocage 58 inclut un deuxième vérin 59, similaire au premier vérin 55, ce deuxième vérin 59 ayant également pour fonction de déplacer par pivotement le deuxième volet de guidage 56 par rapport au deuxième volet de guidage 52. Le deuxième vérin 59 permet donc d'orienter et de bloquer le deuxième volet de guidage 56 par rapport au deuxième volet de guidage 52.
  • Le deuxième volet de guidage 56 comporte une plaque 57, qui est plane, parallèle à la direction longitudinale du châssis. La plaque 57 se trouve également dans un plan vertical.
  • Le premier dispositif de guidage 50 comporte en outre un patin 61, similaire au patin 51 précédemment décrit, qui est disposé sur un bord latéral 56a du deuxième volet de guidage 56, le patin étant prévu pour venir en appui contre une face latérale d'une tranchée comme cela sera expliqué ci-dessous. Dans cet exemple, le patin s'étend verticalement et est emmanché au bord latéral 56a.
  • Dans les modes de réalisations des figures 1 à 4 , la machine d'excavation comprend en outre un deuxième dispositif de guidage 60 qui comprend un troisième volet de guidage 62 en saillie par rapport au second latéral 26 du châssis 12. Le troisième volet de guidage est en saillie vers l'extérieur du châssis depuis la partie inférieure du châssis. Sans sortir du cadre de la présente invention, le troisième volet de guidage 62 pourrait alternativement être en saillie depuis la partie supérieure 16 du châssis.
  • Comme on le constate sur les figures 1 à 4 , la structure du deuxième dispositif de guidage 60 est similaire à celle du premier dispositif de guidage 50. Sans sortir du cadre de la présente invention, le deuxième dispositif de guidage 60 pourrait présenter une forme ou un nombre de volets de guidage différents du premier dispositif de guidage 50.
  • A l'instar du premier dispositif de guidage 50, le deuxième dispositif de guidage 60 est conformé de telle sorte que, considéré dans un plan XY perpendiculaire à la direction longitudinale A du châssis 12, le troisième volet de guidage 62 est incliné d'un angle α2 par rapport au second latéral 26 du châssis 12.
  • Dans l'exemple de la figure 2 , l'angle α2 est sensiblement égal à 90° de sorte que le troisième volet de guidage 62 est parallèle au côté principal du châssis 12, tout en étant parallèle au premier volet de guidage 52. Plus exactement, dans l'exemple de la figure 2 , les premier et deuxième volets de guidage 52,62 présentent des faces d'appui 52b et 62b qui sont coplanaires.
  • Dans l'exemple de la figure 3 , l'angle d'inclinaison α2 du troisième volet de guidage 62 par rapport au deuxième côté latéral 26 est de l'ordre de 45°, est similaire à l'angle α1. Là-encore, le troisième volet de guidage 62 est pivotant par rapport au châssis autour d'un axe de rotation U3 parallèle à l'axe de rotation U1, de sorte que l'angle d'inclinaison α2 est ajustable. Dans cet exemple est prévu un vérin 63, similaire au premier vérin 54 afin de régler d'inclinaison α2, et immobiliser le troisième volet de guidage 62 par rapport châssis 12.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 4 , le deuxième dispositif de guidage comporte en outre, un volet de guidage additionnel 64 qui montant et pivotant par rapport au troisième volet de guidage 62 autour d'un axe de rotation U4 qui parallèle à l'axe de rotation U3. L'angle d'inclinaison β2 entre le volet de guidage additionnel 64 et le troisième volet de guidage 62 est réglable grâce à un vérin 65 similaire au deuxième vérin 59 du premier dispositif de guidage 50.
  • Dans cet exemple, le volet de guidage additionnel 64, qui s'étend dans un plan vertical, est également muni d'un patin 61.
  • La figure 8 illustre un autre mode de réalisation de la machine d'excavation selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, la machine d'excavation 10 comporte en outre un troisième dispositif de guidage 70 qui est muni d'un quatrième volet de guidage 72 qui est en saillie par rapport au premier côté latéral 24 du châssis 12 vers l'extérieur du châssis. Comme on le comprend à l'aide de la figure 8 , dans cet exemple, les premier et quatrième volets de guidage 52,72 s'étendent essentiellement dans un même plan vertical.
  • Par ailleurs, considéré dans un plan XY perpendiculaire à la direction longitudinale A du châssis, le quatrième volet de guidage 72 est incliné par rapport au premier côté latéral du châssis, le quatrième volet de guidage est en saillie depuis la partie supérieure 16 du châssis. Dans cet exemple, le troisième dispositif de guidage 70 est similaire au premier dispositif de guidage 50, à ceci près qu'il est disposé en partie supérieure du châssis. Dans l'exemple de la figure 8 , la machine d'excavation 10 comporter en outre un quatrième dispositif de guidage 80, en saillie depuis la partie supérieure 16 du châssis, qui comporte un cinquième volet de guidage 82 qui est également en saillie par rapport au second côté latéral 26 du châssis vers l'extérieur du châssis. Là-encore, considéré dans un plan XY perpendiculaire à la direction longitudinale A du châssis, le cinquième volet de guidage 82 est incliné par rapport au second côté latéral 26 du châssis 12, le cinquième volet de guidage 82 étant en saillie depuis la partie supérieure du châssis.
  • On constate par ailleurs sur la figure 8 que les premier, quatrième et cinquième volets de guidage 72,82 s'étendent sensiblement dans le même plan vertical.
  • La figure 9 illustre une machine d'excavation 10 selon une variante de celle de la figure 1 . Dans la figure 9 , la machine d'excavation est une benne. Son dispositif d'excavation 30 comporte une paire de godets mobiles 31,33, connus par ailleurs.
  • A l'aide des figures 5 à 7 , on va maintenant décrire plusieurs modes de mise en oeuvre d'un procédé de forage dans un sol selon l'invention.
  • Selon les figures 5A, 5B, on a illustré un premier mode de mise en oeuvre de forage dans un sol S. Sur ces deux figures on a illustré un sol S en vue de dessus. Selon le procédé, on fore verticalement dans le sol S une première tranchée 100 ayant une face principale 102 qui est verticale ainsi qu'une deuxième face principale 104 parallèle à la première face principale 102. La première tranchée 100 comporte en outre une seconde face latérale 108 qui est parallèle à la première face latérale 106 ; les première et seconde faces latérales 106,108 étant perpendiculaires aux première et seconde faces principales 102,104.
  • Puis, dans une seconde étape, on fore verticalement dans le sol une portion de sol P à l'aide de la machine d'excavation de la figure 4 en ayant préalablement rabattu ou enlever le deuxième dispositif de guidage 60. Considérée selon l'axe X, la longueur q de la portion de sol P est très inférieure à la longueur LT de la tranchée 100.
  • La machine d'excavation, dont le dispositif d'excavation est disposé en porte-à-faux sur la portion de sol P, est guidée lors de son déplacement vertical par le premier volet de guidage 52 qui vient en appui contre la première face principale 102 de la première tranchée 100. Par ailleurs le deuxième volet de guidage 56 vient en appui par son bord latéral 56a muni du patin 61 contre le premier côté latéral 106. Le dispositif de guidage 50, par l'intermédiaire des première et deuxième volets de guidage 52,56 permet d'éviter que la machine d'excavation 10 ne dévie selon la direction X pendant le forage de la portion P. En effet, dans la mesure où la surface, considérée dans un plan horizontal XY de portion de sol P est inférieure à la surface de coupe du dispositif d'excavation 30, la machine d'excavation 10 risquerait en l'absence du premier dispositif de guidage 50, de dévier selon la direction X. Autrement dit, le premier dispositif de guidage 50 permet de maintenir la machine d'excavation correctement orientée dans le sol afin de maintenir la direction de forage désirée.
  • A l'aide des figures 6A et 6B, on va décrire une variante du mode de mise en oeuvre des figures 5A et 5B précédemment décrites.
  • Selon le procédé de forage décrit en figures 6A et 6B, on fore verticalement une première tranchée 200 dans le sol S, la première tranchée ayant une première face principale 202, une seconde face principale 204 parallèle à la première face principale, une première face latérale 206 qui est orthogonale à la première face principale 202 et une seconde face latérale 208 qui est parallèle à la première face latérale 206.
  • Après avoir foré la première tranchée 200, et avant de forer la portion de sol P, on fore verticalement une deuxième tranchée 300 dans le sol, ladite deuxième tranchée 300 étant séparée de la première tranchée par la portion de sol P. Comme on le constate sur la figure 6A, la première tranchée 200 et la deuxième tranchée 300 présentent des premières faces principales 202, 302, qui sont parallèles l'une de l'autre, de préférence coplanaires. La portion de sol P est généralement appelée merlon.
  • On constate par ailleurs, considéré selon l'axe X, la longueur e de la portion de sol P est inférieure à la longueur LT des première et deuxième tranchées 200,300.
  • La deuxième tranchée 300 comporte également des première et seconde faces principales 302, 304 et des première et seconde faces latérales 306,308.
  • Sur la figure 6B, on a illustré l'excavation de la portion P à l'aide de la machine d'excavation 10 selon la figure 4 .
  • La machine d'excavation 10 est descendue verticalement au droit de la portion de sol P à excaver. Comme on le constate sur la figure 6B, la longueur L du châssis 12 de la machine d'excavation 10 est sensiblement plus grande que la longueur e de la portion de sol P.
  • Pendant le forage de la portion de sol P, les premier et deuxième dispositifs de guidage 50,60 sont déployés de sorte que le premier volet de guidage 52 vient en appui contre la première face principale 202, le patin 61 du deuxième volet de guidage 56 vient en appui contre la première face latérale 206, le troisième volet de guidage 62 (du deuxième dispositif de guidage 60) vient en appui contre la première face principale 302 de la deuxième tranchée 300 tandis que le patin 61 du volet de guidage additionnel 64 du deuxième dispositif de guidage 60 vient en appui contre la deuxième face latérale 308 de la deuxième tranchée 300.
  • Cette conformation permet d'empêcher un déplacement intempestif de la machine d'excavation selon la direction X, grâce aux patins 61 qui prennent appui contre les faces latérales 206,308 des première et deuxième tranchées, et empêche également une rotation du châssis autour de l'axe Z grâce à l'appui des premier et troisième volets de guidage 52,62 contre les premières faces principales de première et deuxième tranchées.
  • Selon une variante non illustrée, le deuxième volet de guidage 56 peut également venir en appui contre la première face principale 202 de la première tranchée 200, de même le volet de guidage additionnel 64 pourrait venir en appui contre la première face principale 302 de la deuxième tranchée 300.
  • Le mode de mise en oeuvre des figures 7A et 7B se distingue de celui des figures 6A et 6B par le fait que les première et deuxième tranchées sont, considérées dans le plan horizontal XY, inclinées l'une par rapport à l'autre. Cela signifie notamment que les premières faces latérales 202,302 des première et deuxième tranchées 200,300 ne sont pas parallèles. La portion de sol P située entre les première et deuxième tranchées 200,300 présente une forme trapézoïdale. L'intérêt d'une telle disposition et de former un élément de paroi arqué.
  • Les premier et deuxième dispositifs de guidage 50,60 sont déployés de la même façon que dans le mode de réalisation illustré en figure 6B, de sorte que les premier et troisième volets de guidage 52,62 viennent en appui contre les premières faces principales 202,302 des première et deuxième tranchées 200,300, tandis que les patins 61 des premier et deuxième dispositifs de guidage viennent en appui respectivement contre la première face latérale 206 de la première tranchée et la seconde face latérale 308 de la seconde tranchée.
  • Dans cette conformation, les angles d'inclinaison α1 et α2 des premier et troisième volets de guidage 52,62 par rapport aux premier et second cotés 24,26 du châssis 12 sont inférieurs à 90°. Comme expliqué ci-dessus, les angles d'inclinaison α1 et α2 sont ajustés en actionnant les vérins 54 et 63.

Claims (20)

  1. Machine d'excavation (10) pour réaliser une tranchée dans un sol comportant :
    un châssis (12) s'étendant selon une direction longitudinale (A) entre une partie d'extrémité inférieure (14) et une partie d'extrémité supérieure (16), le châssis (12) ayant un premier côté principal (20), un second côté principal opposé au premier côté principal, un premier côté latéral (24) et un second côté latéral (26) opposé au premier côté latéral, les premier et second côtés principaux (20,22) et les premier et second côtés latéraux (24,26) s'étendant selon la direction longitudinale (A) du châssis (12), les premier et second côtés latéraux (24,26) étant transversaux aux premier et second côtés principaux (20,22) ;
    un dispositif d'excavation (30) disposé sous la partie d'extrémité inférieure (14) du châssis (12) ;
    au moins un premier dispositif de guidage (50) comprenant au moins un premier volet de guidage (52) en saillie depuis le premier côté latéral (24) du châssis vers l'extérieur du châssis, le premier volet de guidage (52) étant incliné par rapport au premier côté latéral (24), considéré dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A) du châssis (12),
    caractérisée en ce que le premier volet de guidage (52) est monté au châssis (12) de façon pivotante autour d'un premier axe (U1) parallèle à la direction longitudinale (A), le premier dispositif de guidage (50) comprenant en outre un premier dispositif de blocage (54) pour bloquer en rotation le premier volet de guidage (52) par rapport au premier côté latéral (24).
  2. Machine d'excavation selon la revendication 1, dans laquelle le premier volet de guidage (52) est parallèle au premier côté principal (20) du châssis (12).
  3. Machine d'excavation selon la revendication 2, dans laquelle au moins l'un des premier et second côtés principaux du châssis comprend un organe de guidage (40,42,44,46) agencé pour venir en appui contre une face principale de la tranchée, et dans laquelle le premier volet de guidage (52) et l'organe de guidage sont coplanaires.
  4. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un premier vérin (55) pour faire pivoter le premier volet de guidage (52) par rapport au premier côté latéral (24).
  5. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier volet de guidage (52) comporte une plaque (53), de préférence plane, qui est parallèle à la direction longitudinale du châssis.
  6. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier volet de guidage (52) est disposé en partie d'extrémité inférieure (14) du châssis (12).
  7. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier dispositif de guidage (50) comporte en outre un patin (51,61) disposé sur un bord latéral (52a) du premier volet de guidage (52), le patin (55) étant prévu pour venir en appui contre une face latérale d'une tranchée.
  8. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier dispositif de guidage (50) comprend en outre un deuxième volet de guidage (56) relié au premier volet de guidage (52) de sorte que le premier volet de guidage (52) est disposé entre le châssis (12) et le deuxième volet de guidage (56).
  9. Machine d'excavation selon la revendication 8, dans laquelle, considéré selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A) du châssis (12), le deuxième volet de guidage (56) est incliné par rapport au premier volet de guidage (52).
  10. Machine selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle le deuxième volet de guidage (56) est monté au premier volet de guidage (52) de façon pivotante autour d'un deuxième axe (U2) parallèle au premier axe (U1), le deuxième dispositif de guidage comprenant en outre un deuxième dispositif de blocage (58) pour bloquer en rotation le deuxième volet de guidage (56) par rapport au premier volet de guidage (52).
  11. Machine d'excavation selon la revendication 10, comprenant un deuxième vérin (59) pour faire pivoter le deuxième volet de guidage (56) par rapport au premier volet de guidage (52).
  12. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans laquelle le deuxième volet de guidage (56) comporte une plaque (57), de préférence plane, qui est parallèle la direction longitudinale du châssis.
  13. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, dans laquelle le premier dispositif de guidage (50) comporte en outre un patin (59) disposé sur un bord latéral (56a) du deuxième volet de guidage (56), le patin étant prévu pour venir en appui contre une face latérale d'une tranchée.
  14. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un deuxième dispositif de guidage (60) comprenant au moins un troisième volet de guidage (62) en saillie par rapport au second côté latéral (26) du châssis (12) vers l'extérieur du châssis, et dans laquelle, considéré dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A) du châssis (12), le troisième volet de guidage (62) est incliné par rapport au second côté latéral (26) du châssis (12).
  15. Machine d'excavation selon la revendication 14, dans laquelle le troisième volet de guidage (62) est en saillie depuis la partie inférieure (14) du châssis.
  16. Machine d'excavation selon la revendication 14 ou 15, comprenant en outre un troisième dispositif de guidage (70) muni d'un quatrième volet de guidage (72) en saillie par rapport au premier ou second côté latéral (24,26) du châssis (12) vers l'extérieur du châssis, et dans laquelle, considéré dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A) du châssis, le quatrième volet de guidage (72) est incliné par rapport au premier ou au second côté latéral du châssis, le quatrième volet de guidage étant en saillie depuis la partie supérieure du châssis.
  17. Procédé de forage dans un sol (S), dans lequel :
    on fore verticalement une première tranchée (100) dans le sol (S), la première tranchée ayant une première face principale qui est verticale ainsi qu'une première face latérale (104) qui est verticale et orthogonale à la première face principale (102) ; puis
    on fore verticalement dans le sol une portion de sol (P) à l'aide de la machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, le premier volet de guidage (52) venant en appui contre la première face principale (102) de la première tranchée pendant le forage de la portion de sol.
  18. Procédé de forage dans un sol, dans lequel :
    on fore verticalement une première tranchée (200) dans le sol (S), la première tranchée ayant une première face principale (202) et une première face latérale (206) qui est orthogonale à la première face principale ; puis
    on fore verticalement une portion de sol (P) à l'aide de la machine d'excavation selon la revendication 8 et l'une quelconque des revendications 9 à 16, le deuxième volet de guidage (56) venant en appui contre la face principale et/ou contre la première face latérale (106) de la première tranchée pendant le forage de la portion de sol.
  19. Procédé de forage selon la revendication 17 ou 18, dans lequel après avoir foré la première tranchée (200) et avant de forer la portion de sol (P), on fore verticalement une deuxième tranchée (300) dans le sol, ladite deuxième tranchée (300) étant séparée de la première tranchée par la portion de sol (P).
  20. Procédé de forage selon la revendication 19, dans lequel, considérées dans un plan horizontal, les première et deuxième tranchées (200,300) sont inclinées l'une par rapport à l'autre.
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