FR2615241A1 - Dispositif de commande des verins de travail pendant le creusement d'ouvrages souterrains et analogues, et notamment de commande de verins de poussee hydrauliques pendant le creusement au moyen d'un bouclier - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN GROUPE DE VERINS DE TRAVAIL HYDRAULIQUES A DOUBLE EFFET, COMPRENANT UN BLOC DE POMPAGE A COURANTS MULTIPLES QUI FOURNIT PLUSIEURS COURANTS HYDRAULIQUES PARTIELS DE QUANTITE EGALE, CARACTERISE EN CE QUE - LES CONDUITES DE PRESSION A COURANT PARTIEL 231 A 238 SONT RACCORDEES ENSEMBLE EN FORMANT UN SYSTEME HYDRAULIQUE COMMUNIQUANT AUX CHAMBRES DE PRESSION 32 DES VERINS DE TRAVAIL 9 QUI LEUR SONT RACCORDEES, LES CONDUITES DE PRESSION A COURANT PARTIEL POUVANT ETRE RESPECTIVEMENT FERMEES PAR RAPPORT AU SYSTEME HYDRAULIQUE COMMUNIQUANT PAR DES SOUPAPES DE COMMUTATION 251 A 258 QUI LEUR SONT PROPRES; - UNE SOUPAPE LIMITATRICE DE PRESSION 371 A 378 QUI EST PROPRE A CHACUNE ET DONT LA PRESSION DE REPONSE EST REGLABLE EST RESPECTIVEMENT ASSOCIEE A CHACUNE DES CONDUITES DE PRESSION A COURANT PARTIEL 231 A 238.

Description

Dispositif de commande des vérins de travail pendant le creusement

d'ouvrages souterrains et analogues, et notamment de commande de vérins de poussée hydrauliques pendant le creusement au moyen

d'un bouclier.

L'invention concerne un dispositif de commande d'un groupe de vérins de travail hydrauliques à double effet permettant la sortie ou la rétraction simultanée des vérins de travail lors du creusement d'ouvrages souterrains et analogues, notamment de commande de vérins de poussée hydrauliques dans le cas d'un creusement au moyen d'un bouclier ou d'une installation de fonçage horizontale, comprenant un bloc de pompage à courants multiples, qui fournit plusieurs courants hydrauliques partiels de quantité égale, chaque unité de vérins pouvant être raccordée par l'intermédiaire d'un dispositif à soupapes de commande qui lui est propre à une conduite de pression à courant

partiel qui lui est propre.

On connaît par DE-PC 25 34 984 une machine de creusement à bouclier dans laquelle les vérins de poussée du bouclier de creusement sont rassemblés en plusieurs groupes de vérins communiquant hydrauliquement, à savoir un groupe de gauche, un groupe de droite et respectivement un groupe supérieur et inférieur, les vérins de poussée de chaque groupe étant alimentés en fluide de pression par une pompe qui leur est propre au moyen d'une commande de commutation d'une soupape de commande qui leur est propre et par l'intermédiaire d'une -2- conduite de pression. En outre, on prévoit une pompe de commande réversible entraînée par un moteur hydraulique, au moyen de laquelle le fluide de pression peut être envoyé au choix dans l'un des cercles individuels de groupes de vérins, la quantité alimentée dans chaque cercle individuel respectif étant augmentée par rapport à celle des

autres cercles pour mettre mettre en oeuvre les commandes de direction.

Dans un autre bouclier de creusement connu pour tunnels selon la DE- B 14 09 903, les vérins de poussée sont respectivement raccordés par l'intermédiaire d'une conduite de pression à courant partiel qui leur est propre à une pompe à piston à courants multiples, ce qui fait que les vérins de poussée peuvent être alimentés avec des quantités égales de fluide sous pression. On prévoit en outre un dispositif par lequel une quantité additionnelle de fluide sous pression peut être envoyée au choix à un ou plusieurs vérins de poussée. Ce dispositif est de constitution complexe et comprend un accumulateur de pression hydropneumatique pouvant être alimenté par une source d'air comprimé, auquel sont raccordées toutes les conduites de pression à courant partiel par l'intermédiaire de clapets de non-retour et de soupapes d'étranglement, et en outre des soupapes de commutation actionnées par de l'air comprimé, des moteurs pneumatiques, des régulateurs ainsi que des pompes additionnelles et analogues, de manière à pouvoir envoyer à partir de l'accumulateur de pression une quantité de fluide additionnelle sous pression dans des conduites de pression à courant

partiel sélectionnées pour réaliser des commandes de direction.

Il est en outre connu par la DE- A 30 03 589 et la DE- A 30 19 374 d'utiliser pour l'alimentation de la pression vers un groupe de vérins une pompe à pistons radiaux à courants multiples pouvant travailler à des pressions de pompage supérieures à 30 MPa, et comprises par exemple entre 40 et 60 M Pa. Les vérins de travail qui sont raccordés peuvent être alimentés par la pompe à pistons radiaux à courants multiples au moyen de quantités de fluide sous pression qui sont égales

ou différentes.

Le but de l'invention est essentiellement de proposer un dispositif du type mentionné dans le préambule dont la constitution d'ensemble soit aussi simple que possible et qui soit de fonctionnement -3- aussi sûr que possible, de manière qu'un groupe et de préférence un nombre plus important de vérins de travail hydrauliques puisse être alimenté par l'intermédiaire des conduites de pression à courant partiel du bloc de pompage à courants multiples, soit dans le sens d'un actionnement simultané soit dans le sens d'une application sélective de la pression et/ou de la quantité, en s'adaptant avec souplesse aux conditions du chantier et autant que possible avec des pressions de travail élevées pouvant être supérieures à 30 MPa et en général

comprises entre environ 40 et 60 MPa.

Selon l'invention, le but qui vient d'être indiqué est atteint au moyen d'un dispositif qui se caractérise par les caractéristiques suivantes: les conduites de pression à courant partiel sont raccordées ensemble en formant un système hydraulique communiquant aux chambres de pression des vérins de travail qui leur sont raccordées, les conduites de pression à courant partiel pouvant être respectivement fermées par rapport au système hydraulique communiquant par des soupapes de commutation qui leurs sont propres; - une soupape limitatrice de pression qui est propre à chacune et dont la pression de réponse est réglable est respectivement

associée à chacune des conduites de pression à courant partiel.

Dans ce dispositif, on utilise de préférence pour le bloc de pompage à courants multiples une pompe à pistons radiaux à courants multiples, dont le débit de refoulement est modifiable pour les courants partiels individuels. On peut- également atteindre avec une telle pompe à pistons radiaux des pressions de travail élevées dont

l'ordre de grandeur est d'environ 40 à 60 MPa ou plus.

Dans le dispositif selon l'invention, tous les vérins de travail, c'est-àdire leurs chambres de pression, sont raccordés aux conduites de pression à courant partiel associées pour former un système communiquant commun, ce qui fait que la mime pression règne dans tous les vérins de travail dansce cas de figure. Dans le cas de -4- l'utilisation préférée concernant la commande des vérins de poussée d'un bouclier de creusement, ceci signifie que les forces de poussée appliqués aux vérins de poussée répartis sur la périphérie du bouclier sont d'importance égale, ce qui fait que le bouclier de creusement peut être pressé vers l'avant en ligne droite dans la direction de consigne dans le cas o il n'y a pas de forces perturbatrices agissant sur lui et dans le cas ou le terrain est sensiblement homogène au niveau du front de taille. Mais simultanément, chaque conduite de pression à courant partiel peut être fermée par rapport au système hydraulique communiquant par sa soupape de commutation. On obtient ainsi la possibilité de réduire les pressions de travail de vérins de poussée individuels par l'intermédiaire de leurs soupapes limitatrices de pression réglables qui leurs sont associées et de ce fait utiliser la répartition des forces de poussée sur la périphérie du bouclier de façon voulue dans le sens d'une commande de direction ou d'une correction de direction du bouclier de creusement. La commande différenciée de la pression dans les conduites de pression à courant partiel permet d'obtenir une commande de bouclier au moyen de laquelle on peut obtenir des mouvements de commande en douceur. On peut éviter des échauffements exagérés du fluide hydraulique. L'ensemble du dispositif se caractérise par une constitution d'ensemble relativement simple et de fonctionnement sûr; elle peut être adaptée sans difficultés aux conditions diverses du chantier et elle peut être facilement préparée pour que la commande du bouclier puisse être faite au choix manuellement ou à l'aide d'un dispositif de commande automatique, cas dans lequel une alimentation différenciée de la pression vers les divers vérins de travail est possible. On peut également régler les quantités de courants partiels par un réglage du courant refoulé par la pompe, ce qui fait que l'on peut travailler non seulement avec une commande de pression différenciée mais également avec une commande de débit différenciée dans les conduites de pression

à courant partiel individuelles.

Notamment dans le cas o le nombre de vérins de travail est important, on peut simplifier la constitution du système en raccordant plusieurs vérins de travail hydrauliques de façon à former une unité de

2615 2 41

- vérins alimentée par une conduite de pression à courant partiel commune. Quand il s'agit notamment de dispositifs à bouclier de creusement, il est avantageux de rassembler deux vérins de poussée

voisins en une unité de vérins.

Pour pouvoir régler de la façon désirée la pression dans les conduites de pression à courant partiel individuelles lors de la fermeture du système communiquant, il est avantageux de monter une soupape d'isolation ou de fermeture en amont des soupapes limitatrices de pression réglables respectives, par l'actionnement de laquelle la soupape limitatrice de pression associée à la conduite de pression à courant partiel associée peut être fermée. En ce qui concerne les soupapes de fermeture on utilise avantageusement des distributeurs

pouvant être actionnés électriquement à distance.

Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, le nombre de courants hydrauliques partiels envoyés par le bloc de pompage à courants multiples est supérieur au nombre d'unité de vérins qui sont raccordées, un courant partiel additionnel au moins pouvant être envoyé dans le système hydraulique communiquant et/ou dans une conduite de pression à courant partiel par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation à soupape d'alimentation associée. En cas de besoin et grâce aux courants partiels additionnels, il est possible de compenser des pertes dues à des fuites dans le système, qui sont provoquées par exemple par une usure, ou bien il est possible d'exploiter l'alimentation additionnelle quand il y a augmentation du besoin de puissance du système, par exemple pour la rétraction rapide des vérins de travail et/ou pour l'alimentation plus importante en quantité- de l'ensemble des vérins de travail ou de vérins de travail individuels,

ou d'unités de vérins, dans le sens de la sortie ou de la rétraction.

On peut ainsi obtenir un mouvement de rattrapage commandé d'une butée de vérin, surtout d'un anneau de pression quand il s'agit d'un creusement au bouclier, par l'intermédiaire d'une commande dite à trois points telle qu'elle est connue par exemple par la DE- A 30 19 374 (figure 4) pour faire avancer le cadre d'appui d'un bouclier à couteaux. Dans le cas qui vient d'être mentionné, il est avantageux de constituer le bloc de pompage à courants multiples de manière qu'il - 6 - comprennent au moins trois conduites de pression à courant partiel additionnelles qui sont alimentées par l'actionnement de soupapes dans trois conduites de pression à courant partiel sélectionnées des unités de vérins, et en particulier dans des unités de vérins qui sont disposées sensiblement à la même distance périphérique les unes des

autres en direction périphérique du bouclier.

Comme mentionné, on utilise pour le bloc de pompage à courants multiples selon l'invention de préférence une pompe à pistons radiaux à courants multiples. Pour pouvoir régler les quantités refoulées par la pompe à l'intérieur de limites aussi larges que possible, il est recommandé de prévoir une pompe à pistons radiaux à courants multiples dont le débit soit réglable, et entraînée par un hydromoteur dont le

débit de dimensionnement puisse être réglé.

Comme mentionné, le dispositif de l'invention est conçu de préférence pour la commande de vérins de poussée d'un bouclier de creusement équipé d'une tête de coupe entraînée. Mais il peut être également utilisé avec d'autres agencements comparables destinés à la commande par des vérins du creusement d'ouvrages souterrains ainsi que pour la commande des vérins quand il s'agit d'une installation de

fonçage horizontal.

D'autres caractéristiques de constitution avantageuses de

l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit en se

référant à un mode de réalisation non limitatif représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un circuit du dispositif selon l'invention, de façon schématique et simplifiée, la figure 2 représente à plus grande échelle les unités de vérins de travail prévues pour le dispositif de la figure 1, avec les dispositifs à soupapes de commande associés, la figure 3 représente à plus grande échelle et en détail le bloc de pompage à courants multiples prévu pour le dispositif selon la figure 1, ainsi que l'agencement des soupapes de commande du système hydraulique communiquant, la figure 4 représente à plus grande échelle le dispositif de réglage de la pression prévu pour l'installation de la figure 1, avec - 7- les soupapes limitatrices de pression associées aux conduites de

pression à courant partiel.

Dans le mode de réalisation représenté, on a prévu huit unités de vérins 1 à 8 qui comprennent chacune deux vérins de travail hydrauliques 9. Les vérins de travail 9 sont de même constitution en ce qui concerne leur course et leurs dimensions, et ils sont constitués par des vérins hydrauliques à double effet. Ils forment sur un bouclier de creusement comprenant une tête de coupe montée de façon rotative les vérins de poussée qui peuvent faire avancer simultanément le bouclier et la tête de coupe et qui sont répartis régulièrement sur la périphérie du bouclier et s'appuient contre une butée (non représentée) telle qu'un anneau de pression commun qui s'appuie de son c6té pendant l'avance du bouclier contre un soutènement ou un coffrage interne utilisé, comme connu, pour le montage d'un soutènement en béton coulé

sur place.

On prévoit pour l'alimentation en pression et la commande de toutes les unités de vérins 1 à 8 un bloc de pompage à courants multiples commun 10 comprenant un dispositif de commande 11. Comme le montre en particulier la figure 3, le bloc de pompage 10 est constitué par une pompe à pistons radiaux à courants multiples qui comprend plusieurs unités de pompage 10/1 à 10/12 entrainées par un hydromoteur commun 12, qui sont constituées chacune par un bloc-cylindres de la pompe à pistons radiaux et qui sont disposées axialement les unes à la suite des autres sur un arbre 13 entraîné par l'hydromoteur 12, de manière à fournir douze courants d'alimentation de quantité égale. Le moteur hydraulique 12 peut être réglé de façon continue en ce qui - concerne son débit de dimensionnement au moyen d'un dispositif de réglage 14, tel qu'un vérin de commande hydraulique. Le dispositif de commande de la pompe comprend un moteur principal 15, de préférence un moteur électrique, qui entratne une pompe 16 dont la quantité refoulée est réglable de façon continue par un dispositif de réglage 17 tel qu'un vérin de réglage hydraulique. La pompe 16 est reliée à l'entrée de l'hydromoteur 12 par une conduite 18. Dans la conduite 18 est montée une soupape proportionnelle 19 qui règle indirectement la quantité refoulée par la pompe soit à distance soit automatiquement par - 8- l'intermédiaire d'un potentiomètre. Sur le côté sortie, la soupape 19 est raccordée à la conduite de retour 20 de l'hydromoteur 12 alors qu'elle est reliée sur le c8té entrée et par l'intermédiaire de son second raccord à une conduite de retour 21 allant à un réservoir. Dans la position de commutation de la soupape proportionnelle qui est représentée, la conduite d'amenée d'agent de pression vers l'hydromoteur 12 est fermée; de ce fait, la quantité refoulée par la pompe est réduite à un minimum à la pression totale. Une soupape

limitatrice de pression 22 limite la pression à la sortie de la pompe.

Par contre, quand on inverse la soupape 19, le courant refoulé par la pompe est dirigé vers l'hydromoteur 12 par la conduite 18. Comme la pompe 16 est réglable en ce qui concerne son débit, et comme l'hydromoteur 12 est également avantageusement réglable en ce qui concerne son débit de dimensionnement, il est possible de régler ou de réguler à l'intérieur de larges limites les débits partiels fournis par

les unités de pompage individuelles 10/1 à 10/12.

Chaque unité de vérins 1 à 8 est raccordée par sa conduite de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 qui lui est propre à l'une des unités de pompage 10/1 à 10/8, l'unité de pompage 10/1 étant reliée par la conduite 23/1 à l'unité de vérins 1, l'unité de pompage 10/2 par l'intermédiaire de sa conduite 23/2 à l'unité de vérins 2, etc. Comme le nombre d'unités de pompage 10/1 à 10/12 est plus important que le nombre d'unités de vérins 1 à 8, on prévoit dans le bloc de pompage à courants multiples des débits partiels additionnels, qui sont dans le mode de réalisation choisi au nombre de quatre en tout, et qui sont envoyés par les unités de pompage 10/9 à 10/12 dans les conduites à

courant partiel 23/10 à 23/12.

A chacune des douze conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/12 est raccordée une soupape inverseuse 24/1 à 24/12, constituée par un distributeur à commande magnétique. Toutes les soupapes inverseuses 24/1 à 24/12 sont raccordées sur leur côté sortie au retour R par l'intermédiaire d'une conduite commune 25. Dans la position de commutation représentée des soupapes inverseuses 24/1 à 24/12, les conduites de pression à courant partiel associées 23/1 à 23/12 sont donc reliées au retour R. Lorsqu'il.y a inversion des soupapes

2615 241

-9- inverseuses, la liaison avec la conduite 25 et de ce fait avec le retour R est par contre fermée. Les soupapes inverseuses 24/1 à 24/12

peuvent être commutées en commun et sélectivement.

Les conduites de pression à courants partiels 23/1 à 23/8 qui vont aux unités de vérins 1 à 8 sont raccordées en aval des soupapes inverseuses 24/1 à 24/12 à des soupapes de commutation 25/1 à 25/8 qui sont également constituées par des soupapes à commande magnétique. Les soupapes de commutation 25/1 à 25/8 sont montées dans une conduite parallèle 26 qui relie les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8. Dans la position de commutation représentée des soupapes de commutation 25/1 à 25/8, le passage par la conduite parallèle 26 est ouvert, ce qui fait que l'ensemble des huit conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 sont reliées hydrauliquement et communiquent entre elles. Les soupapes de commutation 25/1 à 25/8 peuvent être actionnées en commun, ou individuellement ou par groupes, pour fermer une conduite de pression à courant partiel individuelle ou simultanément plusieurs conduites de pression à courant partiel 23/1 à

23/8 du système hydraulique communiquant.

En aval des soupapes de commutation 25/1 à 25/8, les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 sont chacune raccordées par un

dispositif à soupape de commande 27 à l'unité de vérins associée 1 à 8.

Comme le montre surtout la figure 3, les huit dispositifs à soupapes de commutation 27 sont chacun constitués par trois soupapes à commande magnétique individuelles, qui peuvent être également rassemblées en un distributeur unique. Chaque dispositif à soupapes de commande 27 comprend des soupapes 28, 29 et 30, les soupapes 28 et 29 étant raccordées 'sur leur c8té entrée aux conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 associées. Sur le c6té sortie, la soupape 28 est reliée par la conduite 31 aux chambres de pression 32 des vérins de travail associés 9 de l'unité de vérins concernée. La soupape 29 commande le courant aller et le courant retour de la chambre annulaire 33 des deux vérins de-travail 9 de l'unité de vérins concernée est donc reliée sur son côté sortie aux chambres annulaires 33 par l'intermédiaire de la conduite 34. La soupape 30 est raccordée sur son côté sortie à une conduite collectrice 35 allant au retour R. Les

- 10 -

soupapes 30 de tous les dispositifs à soupapes de commande 27 sont reliées à cette conduite collectrice 35. Les soupapes 29 des différents dispositifs à soupapes de commande 27 sont également raccordées par une conduite 36 à la conduite collectrice de retour 35. Lorsque la soupape 28 est commandée, les chambres de pression 32 de l'unité de vérins associée sont reliées par la conduite 31 à la conduite de pression à courant partiel concernée 23/1 à 23/8, ce qui fait que les deux vérins de travail 9 de cette unité de vérins sont déployés. Le fluide de pression est alors évacué par la conduite 34 et la soupape 29 qui est ouverte des chambres annulaires 33 pour parvenir dans la conduite collectrice de retour 35. La soupape 30 reste dans la position de

fermeture représentée lors du déploiement des vérins de travail 9.

Lorsqu'il y a rétraction hydraulique des deux vérins de travail 9 de l'unité de vérins concernée, la soupape 28 est commutée vers la position de fermeture représentée, la soupape 30 est commutée vers la position d'ouverture et la soupape 29 est inversée, ce qui fait que les chambres annulaires 33 des vérins de travail concernés 9 sont raccordées à la conduite de pression à courant partiel associée et le fluide de pression est refoulé des chambres de pression 32 vers la

conduite collectrice de retour 35 en passant par la soupape 30.

Les huit conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 sont respectivement raccordées entre les soupapes de commutation 25/1 à 25/8 et les soupapes de commande 27 par l'intermédiaire de conduites de dérivation 36/1 à 36/8 qui leur sont propres à des soupapes limitatrices de pression 37/1 à 37/8 dont la pression de réponse est réglable. Les conduites de dérivation 26/1 à 26/8 sont chacune reliées par les conduites 31 aux chambres de pression 32 des vérins de travail 9 des unités de vérins associées 1 à 8. En amont de chacune des soupapes limitatrices de pression 37/1 à 37/8 sont montées respectivement des soupapes de fermeture 38/1 à 38/8 qui sont également constituées par des soupapes à commande électromagnétique. Les soupapes de fermeture 38/1 à 38/8 sont en outre reliées à une conduite de retour commune dans laquelle des soupapes limitatrices de pression 37/1 à 37/8 font passer le fluide de pression quand elles sont actionnées. A chacune des conduites de dérivation 36/1 à 36/8 est raccordé un

- 11 -

manomètre 40/1 à 40/8 permettant de surveiller la pression dans les diverses conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 et de ce fait la pression dans les chambres de travail associées des unités de vérins. Dans la position de fermeture des soupapes de fermeture 38/1 à 38/8 qui est représentée, les soupapes limitatrices de pression 37/1 à 37/8 sont coupées des conduites de dérivation associées 36/1 à 36/8 et de ce fait des conduites de pression à courant partiel associées 23/1 à 23/8, ce qui fait la pression de refoulement élevée des unités de pompage 10/1 à 10/8 règne dans ces conduites de pression à courant partiel. Si les soupapes de fermeture 38/1 à 38/8 sont commutées individuellement ou par groupe, ou encore dans leur ensemble, et si la liaison avec les soupapes limitatrices de pression 37/1 à 37/8 est réalisée, la pression de travail régnant dans les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 ou dans certaines de celles-ci peut être réduite à la valeur de la pression réglée par la soupape imitatrice de

pression concernée 37/1 à 37/8.

Quand les soupapes de commutation 25/1 à 25/8 sont dans la position d'ouverture représentée à la figure 3 et les soupapes de fermeture 38/1 à 38/8 dans la position de fermeture représentée à la figure 4, toutes les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 sont reliées de façon à communiquer hydrauliquement les unes avec les autres aux chambres de pression associées 32 de tous les vérins de travail 9 des unités de vérins 1 à 8, ce qui fait que la même pression règne dans tous les vérins de travail 9 quand les soupapes inverseuses 24/1 à 24/8 sont inversées, et qu'elles ferment ainsi la liaison avec la conduite collectrice de retour 25. Pour une même pression de travail de tous les vérins de travail 9, la force de poussée se répartit donc régulièrement sur la périphérie du bouclier, ce qui fait que le bouclier de creusement exerce sa poussée d'avance en ligne droite dans

la direction de consigne s'il n'y a pas d'influences perturbatrices.

Dans ce cas, les dispositifs à soupape de commande 27 sont commutés de manière que les chambres de pression 32 soient reliées aux conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 et que les chambres annulaires

33 soient reliées à la conduite de retour 35.

Pour effectuer des commandes de direction ou des corrections de

- 12 -

direction pendant l'avance du bouclier, il est possible de modifier la pression d'alimentation de chaque unité de vérins quelconque 1 à 8 ou encore de plusieurs de ces unités de vérins. On obtient ce résultat du en fermant l'unité de vérins concernée par fermeture de la ou des soupapes de commutation associées 25/1 à 25/8 par rapport au système communiquant des autres unités de vérins, et en les reliant par la commutation de la soupape de fermeture associée 38/1 à 38/8 à la soupape de soulagement de pression associée 37/1 à 37/8. La conduite de pression à courant partiel qui a été ainsi fermée par rapport au système communiquant peut être amenée à une faible valeur de pression par un réglage approprié de la soupape limitatrice de pression associée 37/1 à 37/8. On peut voir qu'en faisant communiquer les diverses soupapes, il est possible de modifier la pression d'alimentation des vérins de travail 9 des unités de vérins 1 à 8 à l'intérieur de limites relativement larges, ce qui permet de réaliser une alimentation différenciée de la pression vers des unités de vérins individuelles ou à plusieurs unités de vérins 1 à 8. Ainsi, le dispositif décrit peut être adapté de façon différenciée en ce qui concerne les pressions de travail des divers vérins de travail 9 en fonction des conditions du chantier souterrain et en particulier également de la nature du front de taille. Simultanément, on peut également obtenir une commande de débit différenciée de la pompe à pistons radiaux à courants multiples au moyen du réglage du courant de refoulement de la pompe qui a été décrit. Il en va de même pour la rétraction des vérins de travail 9 qui est réalisée par la commande des soupapes 28, 29 et 30 des dispositifs

à soupapes de commande 37.

Ainsi que cela a déjà été indiqué ci-dessus, le nombre des unités de pompage 10/1 à 10/12 et de ce fait le nombre de courants hydrauliques partiels fournis par la pompe à pistons radiaux à courants multiples 10 est supérieur au nombre d'unités de vérins 1 à 8, ce qui fait que l'on dispose de courants partiels additionnels, dans le cas présent de quatre courants additionnels, utilisables pour des fonctions particulières. L'unité de pompage 10/10 est raccordée par l'intermédiaire de sa conduite de pression à courant partiel 23/10 à la

- 13 -

soupape de commutation associée 24/10 d'une conduite d'alimentation 41, qui est reliée à toutes les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8 par l'intermédiaire d'un clapet de non-retour 42. Dans cette conduite d'alimentation 41 ou dans la conduite de pression à courant partiel associée 23/10 est prévue une soupape d'alimentation 42 qui est également constituée par un distributeur à commande électromagnétique. Ce dernier est en outre raccordé par une conduite 43 à la conduite de retour commune 25 des soupapes inverseuses 24/1 à 24/12 et de ce fait au retour R. Dans la position de commutation selon la figure 3, la soupape d'alimentation 42est ouverte pour le passage vers la conduite d'alimentation 41, ce qui fait que le courant partiel qui est envoyé par la conduite de pression à courant partiel 23/10 est envoyé par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation et des clapets de non- retour 42 qui sont ouverts dans toutes les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/8. On peut ainsi compenser des pertes d'huile dues à des fuites dans le système et/ou augmenter la pression des courants partiels individuels dans le système communiquant. Dans l'autre position de commutation de la soupape d'alimentation 42, la conduite de pression à courait partiel additionnelle 23/10 est fermée par rapport à la conduite d'alimentation commune 41 et la conduite

d'alimentation est reliée par la conduite 43 à la conduite de retour.

Comme représenté, l'agencement peut alors être prévu pour que dans cette position de commutation de la soupape d'alimentation, la conduite de pression à courant partiel 23/10 soit raccordée par une conduite 44 comprenant le clapet de non-retour 45 à l'une des conduites de pression à courant partiel qui vont aux unités de vérins 1 à 8, et dans ce cas à la conduite de pression à courant partiel 23/5, ce qui fait que le courant partiel additionnel est envoyé dans cette conduite de pression à courant partiel 23/5, cas dans lequel cette dernière, lorsque les soupapes de commutation 25/1 à 25/8 sont ouvertes, augmente la quantité envoyée dans le système communiquant, ou bien quand les soupapes de commutation 25/1 à 25/8 sont partiellement fermées seulement dans la conduite de pression à courant partiel 23/5 ou bien dans un système partiel qui comprend plusieurs conduites de pression à courant partiel

allant aux unités de vérins et étant en liaison communiquante.

-14- Les autres conduites de pression à courant partiel additionnelles 23/9, 23/11 et 23/12 des étages de pompage 10/9, 10/11 et 10/12 sont chacune raccordées par la position de raccordement 46 à une seule conduite de pression à courant partiel allant à une unité de vérins, soit dans l'exemple représenté à la conduite de pression à courant partiel 23/3, à la conduite de pression à courant partiel 23/4 et à la conduite de pression à courant partiel 23/6, ce qui permet de doubler la quantité de fluide dans ces conduites de pression à courant partiel lorsqu'elles sont coupées par rapport au système communiquant. Cet agencement est surtout avantageux pour la rétraction rapide des vérins de travail associés 9, et on peut également effectuer une commande à trois points lors de l'avance de la butée des vérins (anneau de

pression ou analogues).

Les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/12 sont respectivement raccordées aux deux côtés du moteur hydraulique 12 et par l'intermédiaire de clapets de non-retour 47 à une conduite de retour 48 allant au retour R, conduite de retour dans laquelle est montée une soupape de soulagement de pression 49 réglée sur la pression de travail maximale du système. Dans une conduite parallèle 50 qui est fermée par les clapets de non-retour 47 par rapport aux conduites de pression à courant partiel sont prévues à la suite l'une de l'autre une soupape inverseuse 51 et une soupape limitatrice de pression 52 qui peut être réglée sur une pression de réponse située au-dessous de la pression maximale du système, par exemple une pression d'environ 100 bars, et est reliée sur le c6té sortie à la conduite 25 qui va au retour R. La soupape 51 est également commandée magnétiquement et peut être commutée de la position de fermeture représentée à la figure 3 à la position d'ouverture dans laquelle elle ouvre le passage par la conduite 50, avec pour conséquence que la pression dans toutes les conduites de pression à courant partiel 23/1 à 23/12 s'abaisse jusqu'à la pression plus basse réglée par la soupape de soulagement de pression 52. Quand règne cette pression de travail plus basse, il est possible de travailler pour la rétraction des vérins de travail 9, c'est-à-dire pour faire avancer l'anneau de pression ou analogues, car on n'a besoin

dans ce cas que de faibles forces.

26152 4 1

- 15 -

D'autre part, la conduite parallèle 26 peut être également reliée par l'intermédiaire d'une conduite de dérivation 26' au retour R, une soupape inverseuse 53 et une soupape limitatrice de pression 54 montée à la suite étant disposées dans cette conduite de dérivation 26', la soupape 54 pouvant être également réglée sur une pression de travail plus basse qui est par exemple de 50 à 150 bars. Les soupapes 53 et 54 ont sensiblement la même fonction que les soupapes 51 et 52; elles permettent d'abaisser la pression de travail dans le système communiquant hydraulique à une valeur plus basse, ce qui peut arriver par exemple dans le cas de l'arrêt des travaux de creusement au moyen d'un bouclier quand la tête de coupe montée dans le bouclier doit être maintenue avec une certaine force contre le front de taille en vue de

son appui sur ce front de taille.

La pompe 12 peut être également entraînée par un moteur électrique

commandé par un thyristor.

2615 2 4 1

- 16 -

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande d'un groupe de vérins de travail hydrauliques à double effet permettant la sortie ou la rétraction simultanée des vérins de travail lors du creusement d'ouvrages souterrains et analogues, notamment de commande de vérins de poussée hydrauliques dans le cas d'un creusement au moyen d'un bouclier ou d'une installation de fonçage horizontale, comprenant un bloc de pompage à courants multiples, qui fournit plusieurs courants hydrauliques partiels de quantité égale, chaque unité de vérins pouvant âtre raccordée par l'intermédiaire d'un dispositif à soupape de commande qui lui est propre à une conduite de pression à courant partiel qui lui est propre, caractérisé en ce que - les conduites de pression à courant partiel (23/1 à 23/8) sont raccordées ensemble en formant un système hydraulique communiquant aux chambres de pression (32) des vérins de travail (9) qui leur sont raccordées, les conduites de pression à courant partiel pouvant être respectivement fermées par rapport au système hydraulique communiquant par des soupapes de commutation (25/1 à /8) qui leurs sont propres; - une soupape limitatrice de pression (37/1 à 37/8) qui est propre à chacune et dont la pression de réponse est réglable est respectivement associée à chacune des conduites de pression à

courant partiel (23/1 à 23/8).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de pompage (10) est constitué par une pompe à pistons radiaux à

courants multiples.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un réglage du courant refoulé par la pompe en vue du réglage des quantités

des courants partiels.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que chaque soupape limitatrice de pression (37/1 à 37/8) peut être coupée de la conduite de pression à courant partiel associée (23/1 à 23/8) par une soupape de fermeture (38/1 à 38/8) montée en amont, et de préférence une électrovanne pouvant être

commandée électriquement à distance.

- 17 -

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que le groupe de vérins de travail est constitué par l'assemblage de plusieurs unités de vérins (1 à 8) comprenant chacune

au moins deux vérins de travail (9).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que le nombre de courants hydrauliques partiels fournis par le bloc de pompage à courants multiples (10) est supérieur au nombre d'unités de vérins (1 à 8), l'un au moins des courants partiels additionnels pouvant être envoyé par sa conduite de pression à courant partiel (23/10) et par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation (41) à soupape d'alimentation associée (42) dans le système hydraulique communiquant et/ou dans l'une des conduites de

pression à courant partiel d'une unité de vérins.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

' caractérisé en ce que le bloc de pompage à courants multiples (10) comprend au moins trois conduites de pression additionnelles (23/9, 23/10, 23/12) qui peuvent être reliées par une commande de commutation de soupapes inverseuses associées (24/9, 24/11, 24/12) à des conduites de pression à courant partiel particulières des unités de vérins (1 à 8).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que les soupapes de commutation (25/1 à 25/8) réalisation la liaison communiquante avec les conduites de pression à courant partiel (23/1 à 23/8) sont disposées dans une conduite parallèle (26) court-circuitant les conduites de pression à courant partiel (23/1 à 23/8) en amont des dispositifs à soupape de commande (27).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caractérisé en ce que les conduites de pression à courant partiel (23/1 à 23/12) du bloc de pompage à courants multiples (10) peuvente être commutées sur le retour R par l'intermédiaire de soupapes inverseuses particulières (24/1 à 24/12) avant le dispositif à soupape de commande (27) et avant les soupapes de commutation (25/1 à 25/8) réalisant la liaison communiquante entre les conduites de pression à courant

partiel.

2615 2 4 1

- 18 -

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,

caractérisé en ce que les soupapes limitatrices de pression réglables (37/1 à 37/8) et les soupapes de fermetures montées en amont (38/1 à 38/8) sont raccordées aux conduites de pression à courant partiel (23/1 à 23/8) par l'intermédiaire de conduites de dérivation particulières (36/1 à 36/8) à l'arrière des soupapes de commutation (35/1 à 35/8)

établissant la liaison hydraulique communiquante.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,

caractérisé en ce qu'un dispositif de mesure de-pression (40/1 à 40/8) est associé à chaque conduite de pression à courant partiel (23/1 à

23/8) ou à chaque conduite de dérivation (36/1 à 36/8).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,

caractérisé en ce que les dispositifs à soupapes de commande (27) sont respectivement constitués par une combinaison de soupapes comprenant une soupape (28) ouvrant et fermant le conduite de pression à courant partiel par rapport au chambres de pression (32) des vérins de travail, une soupape (29) commandant l'entrée et la sortie dans les chambres annulaires (33) des vérins de travail (9) et une soupape (30) fermant la liaison entre les chambres de pression (32) des vérins de travail et

un retour (35).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à i2,

caractérisé en ce qu'une soupape inverseuse (51 et/ou 53) avec des soupapes limitatrices de pression (52 et/ou 54) montées en aval est disposée dans une conduite (50 et/ou 52) reliant toutes les conduites de pression à courant partiel (23/1 à 23/12), soupape qui est réglée sur une pression de réponse plus basse que la pression de travail maximale.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,

caractérisé en ce que les dispositifs à soupape de commande (27), les soupapes de commutation (25/1 à 25/8) du système hydraulique communiquant, les soupapes inverseuses (24/1 à 24/12) reliant les conduites de pression à courant partiel individuelles et les soupapes de fermeture (38/1 à 38/8) qui sont montées en amont des soupapes limitatrices de pression réglables (37/1 à 37/8) sont constituées par

des électrovannes pouvant être commandées électriquement à distance.

2615 241

- 19 -

15. Bloc de pompage à courants multiples comprenant une pompe à pistons radiaux destinée à être utilisée avec un dispositif

s e 1 o n la revendication 1 et/ou un dispositif selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la pompe à

pistons radiaux à courants multiples est entraînée par un hydromoteur (12) pouvant être réglée en ce qui concerne son débit de dimensionnement et pouvant être alimenté par une pompe (16) réglable en

ce qui concerne son débit de refoulement.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,

caractérisé en ce que le bloc de pompage à courants multiples (12) est

entraîné par un moteur électrique commandé par un thyristor.