FR2674568A1 - Dispositif de foncage horizontal et procede de foncage horizontal pour la pose dans le sol de tuyauteries d'un diametre interne ne permettant pas la circulation. - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de fonçage horizontal comprend un tube de machine (10) monté à l'avant du tube (7) à pousser, dans lequel est monté une tête de creusement (26) ainsi qu'une vis transporteuse sans fin (19) pour l'évacuation des déblais. La tête de creusement (26) comprend sur la périphérie de son support d'outils (28) deux galets de coupe (35) qui intersectent le tube de machine (10) dans sa région périphérique. D'autres outils de coupe et de préférence des burins à tige cylindrique sont montés de façon décalée vers l'intérieur sur la tête de creusement. En outre, cette tête comprend sur sa périphérie une lame de coupe (39) et est munie de lames de chargement dans la région de ses ouvertures de passage (40). Une chambre de broyage (43) est prévue à l'arrière de la tête (26) et comprend un outil de broyage (50) monté sur le côté arrière de la tête.
Description
aunp saqn 4 ap asod el Jnod 9 s L Lkn uemwa Le 6 a qse seqnq -assnod ep
gpgoo Jd el 'a IALJ Jep s;Lnd aet u Laqee;Le a 6 e Suo 4 ne as Lwnos a L Je 4 ne Anf e L anb eao qnbsn C S 9 ssnod I ap seqnq ap UOLS Se 3 Dns el aeuoz se nne sap a;Lns e L e saun sat jedacp ap a@ssnod ap sq Lnd e L suep s@essnod e seasods Lp quos seqn; ap suo Lves se L - e L Os e L suep suo L Io 9 S Jed S 9 ouocue quos saqnq sel 4 senb Llneip AM SULJAO ep ae Lunw sa Lnb e en Aead;sa A Lnb O ú e 6 e 6 uo 4 ap UO Lqeq S e L Op epke L q 9 e;Jedap ap eassnod ep s- Lnd un Jed ueôuawwoa ue e Lanba L Àed saqn 4-assnod ep qppgood el enuuoo uo 6 ej ap as L Lk;n uo 'ss;npoid e sa Leyane An 4 saene no S Uo Lqes L Leueo ep awas Ass unp saesn xnea e sa L Ja@ne Anq sap ea Ldwaxa ed anb Sz Sa L Le 4 'sa Lja;ne An; ap Los e L suep asod et Jnod UOL 4 e Ln 3 Jl L 3 e L sed 4 amied au a UJ 04 u L e 9 we Lp et quop san 6 o Leue no uoqqq ap 'sa 6 ep saqnq sap Jed eaon 4 L 4 suo a Lia 4 ne An; eunp asod e L pu Llsaep seqnq-essnod ep 9 ppzoid un uaewm Le 69 @u Jaouoo oz UOL 4 UOAUL 91 saqn 4-essnod ap uo L 4 eqs e L ea L Leqsu L sae Qo an 6 o Leue no s;Lnd un suep e 6 jeqoap ap pqlwajxa uos Ied aasods Lp qe e L Ieqne Anq e L suep quessed u Ló sues esnaqaodsue J 1 s LA aun qe e UL 4 a EW Sp aqnq et L suep e A Le 4 oj U 06 e 4 ap egquou 4 uatwasne 3 ep ae 54 ST aun Jassnod E e L Jane An; e L Sp quowe ue aquom eu Lq Dew ep aqn; un 4 ueua Jdwo D 'csn 6 o Leue no uo 4 gq 's a 6 ua s 6 emmwwopue saeqn sap Jed aanq L 4 suoo a Ljaene Anl auua Loue eunp esod ep sino Zued et ins s L aene An 4 e L @p assnod e L inod quemwmeou UOL 4 ez Ln 3 JLOet sed queawi Jad 01 au a U Jaeu La Jewe Lp un 1 pae Ljane Anq eun p Los et suep asod e L jnod saqn 4-assnod, ep no Lequoz Loq e 6 e 6 uo 4 ep j Lk Lsods Lp un eu Jauoo UOL Ua AUL j UO L 4 ne Lnoi,L "ë-'s Ed 4 ue; -4 wiad au au Jau L ea J 4 We Lp unp sae 4 ane Xnú ep LOS et suep esod e L inod lequoz Lp Ole 6 'ïb-'ô; ep ap 9 ood 4 a le 4 uoz Li Oq as 6 Uuoj ap óLk Lsod Ed 999 tp 9 Z I largeur nominale ne permettant pas la circulation,
c'est-à-dire d'une largeur nominale inférieure à 800 mm.
Dans le cas o il faut s'attendre dans le sol et sur la longueur de l'ouvrage à des obstacles tels que des pierres ou des reliquats de maçonnerie tels que des restes de murs, de fondations et autres, ou lorsqu'il faut enfoncer le tube dans des sols fortement compactés ou même rocheux, on travaille avec une tête de creusement entraînée qui est montée dans une trousse coupante ou dans un tube de travail monté à l'avant du tube à pousser Pour permettre la poussée précise du tube, la trousse coupante ou la tête de creusement peut être commandée dans sa position angulaire à l'aide de
vérins de direction.
L'évacuation des déblais ou des matériaux du perçage s'effectue dans les dispositifs de pousse-tubes connus soit par voie hydraulique soit au moyen d'une vis transporteuse sans fin par laquelle la tête de creusement peut être également entraînée, dans la mesure o celle-ci ne comprend aucun entraînement monté dans le tube de travail qui lui soit propre (DE-A-35 05
505, DE-A-38 03 601, DE-A-36 05 961, DE-A-34 39 433,
DE-A-34 08 246) La tête de creusement travaille soit dans la trousse coupante soit à l'avant de la tête du tube de travail Il est également prévu dans ce cas de disposer à l'arrière de la tête de creusement un dispositif de broyage pour réduire en menus fragments les déblais ou débris de grandes dimensions, qui se présentent par exemple sous la forme d'un cône de broyage monté de façon fixe sur une paroi du tube de travail et avec lequel coopèrent les lames de broyages montées sur le côté arrière de la tête de creusement (DE-A- 38 11 036) On comprendra que lorsqu'on utilise une tête de creusement montée dans la trousse coupante ou dans le tube de travail et à l'aide de laquelle il est possible de perforer pendant le travail de fonçage des inclusions dures ou des pierres, résidus de murs, de fondations et analogues, il est également possible que l'ancien tube endommagé se trouvant su le parcours du fonçage et constitué en grès ou analogue puisse être brisé ou détruit et qu'en conséquence la nouvelle tuyauterie à poser par le procédé de pousse-tubes puisse être posée sur le parcours de l'ancienne
tuyauterie (DE-B-36 20 026).
Finalement, il est également connu, quand on utilise le fonçage horizontal, de commencer par poser dans le sol des tubes de travail provisoires ayant un diamètre interne permettant la circulation et ensuite de retirer par sections les tubes de travail et de les remplacer par les tuyauteries définitives d'un diamètre interne plus petit ne permettant pas la circulation, et dont le diamètre externe n'est pas sensiblement différent de celui des tubes de travail Pendant la poussée de la tuyauterie définitive, les tubes de travail qui avaient été précédemment poussés sont
simultanément repoussés vers le puits d'arrivée (DE-C-
31 22 710).
Le but de l'invention est de perfectionner le procédé de pousse-tubes du type indiqué de manière que le travail de poussée puisse être réalisé avec succès lors de la pose de tuyauteries de section plus petite ne permettant pas la circulation, telles que surtout des tubes de canalisation, des tubes à produits et analogues, d'une manière économique et également dans des sols fortement compactés ou même rocheux, même si des inclusions dures telles que des pierres, des restes de murs et de fondations ou également d'anciennes tuyauteries endommagées constituées par des tuyauteries en grès ou en béton se trouvent sur le parcours du fonçage, et ceci également quand des tubes d'une largeur nominale relativement petite d'environ 300 mm et
moins doivent être posés.
Selon l'invention, ce but est atteint par les caractéristiques suivantes: la tête de creusement est située â l'avant du tube de machine, dans lequel la vis transporteuse sans fin se termine par son extrémité de réception 3 l'arrière du côté arrière de la tête de creusement; l'entraînement de la tête de creusement, qui est indépendant de l'entraînement de la vis transporteuse sans fin, comprend plusieurs moteurs d'entraînement montés sur la périphérie de la vis transporteuse sans fin dans le tube de machine; la tête de creusement comprend sur son support d'outils monté de façon rotative et dans sa région périphérique au moins deux galets de coupe disposés sur la périphérie à l'opposé l'un de l'autre et de préférence constitués sous forme de disques multiples intersectant le tube de machine dans la région périphérique, et en direction périphérique des ouvertures de passage pour les déblais ou matériaux de perçage entre les galets; la tête de creusement comprend d'autres outils de coupe, décalés vers l'intérieur par rapport aux galets de coupe en direction de son axe de rotation, et de préférence sous la forme de burins à
tige cylindrique ou analogues.
Comme dans le dispositif de pousse-tubes selon l'invention la tête de creusement, ainsi que cela est connu en soi, présente un mécanisme d'entraînement indépendamment de l'entraînement de la vis transporteuse sans fin, il est possible de disposer, pour le travail de creusement dans les régions dures du parcours de poussée, d'une force d'entraînement suffisamment importante, sans un dimensionnement trop important de l'arbre de la vis transporteuse sans fin dans la tête de creusement, et on est dans le même temps assuré que la quantité de déblais ou matériaux de perçage qui est évacuée de l'espace située à l'arrière de la tête de creusement par la vis transporteuse sans fin est égale à celle qui parvient dans cet espace en passant par la tête de creusement indépendamment de la puissance de la tête de creusement ou du dispositif de fonçage Le danger d'effondrement indésirable du sol dans la région de la tête de creusement quand on traverse par exemple des sols meubles peut donc être évité Les moteurs d'entraînement de la tête de creusement qui sont regroupés autour de l'axe de la vis transporteuse sans fin centrale peuvent être également montés dans des tubes de poussée et de machine d'un diamètre nominal plus petit sans réduire exagérément la section interne de ces tubes On utilise avantageusement de petits moteurs hydrauliques pour
l'entraînement de la tête de creusement.
La tête de creusement qui travaille à l'avant de la tête du tube de travail intersecte le tube de travail, de pr 9 térence légèrement, sur la totalité de son diamètre, ce qui fait que la poussée du tube peut également être réalisée avec fiabilité sur des parcours de fonçage de grande longueur dans des formations de sols fermes ou dans des inclusions dures tout en conservant une capacité de direction suffisante et sans avoir recours à des forces de poussée exagérément élevées A cet égard, il est avantageux d'équiper la tête de creusement de galets de coupe à l'aide desquels il est possible de broyer ou de percer fiablement des inclusions dures contenues dans le sol Il suffit de prévoir en général seulement quelques galets de coupe, en général seulement deux ou au maximum trois, dans la
région périphérique externe de la tête de creusement.
Il est possible de ménager entre les galets de coupe, même quand il s'agit de tubes de petit diamètre, des ouvertures de passage relativement importantes pour les déblais ou matériaux de perçage Quand on utilise des galets de coupe constitués sous forme de disques de coupe multiples, la section du tube de travail ou du tube de protection est suffisamment dégagée, pendant le travail de fonçage, par les galets de coupe pour que l'on puisse monter dans la région interne de la tête de creusement quelques outils de coupe plus petits et moins fortement sollicités, tels que surtout des burins à tige cylindrique ou analogues Quand on pose une nouvelle tuyauterie sur le parcours de pose d'une ancienne tuyauterie endommagée constituée par des tubes en grès, béton ou analogues, l'ancienne tuyauterie peut être détruite par percée, avec ses liaisons par manchons, par les galets de coupe externes de manière à rendre possible une poussée sans obstacle de la nouvelle tuyauterie L'ancienne tuyauterie est alors suffisamment brisée par les galets de coupe externes pour qu'elle soit suffisamment broyée sans soumettre à une sollicitation exagérée les plus petits outils de coupe montés dans la région située à l'intérieur de la tête de creusement pour que les produits broyés puissent passer sans obstacles par les ouvertures de
passage de la tête de creusement.
L'agencement est avantageusement constitué de manière que les galets de coupe mentionnés puissent tourner en oblique par rapport à l'axe de rotation de la tête de creusement, et de préférence sur des axes inclinés d'environ 45 par rapport à l'axe de rotation de la tête de creusement Ainsi, les galets de coupe constitués de préférence par des disques peuvent travailler de façon avantageuse selon le principe de la contre-dépouille en technique de coupe Il est recommandé de monter la tête de creusement dans le tube de machine de manière que son support d'outils soit disposé à l'avant de l'extrémité du tube de machine qui est située du côté du front de taille Le support d'outils est constitué avantageusement par une solide plaque à paroi épaisse munie de creusements formant des ouvertures de passage De préférence, le support d'outils comprend sur sa périphérie et entre les galets de coupe, en direction du front de taille, des lames de coupe faisant saillie vers l'avant, s'étendant en forme d'arcs autour de la périphérie du support d'outils Les lames de coupe ont pour effet que les matériaux découpés soient refoulés par les galets de coupe externes pendant le travail de fonçage en direction du centre de la tête de creusement et de ce fait vers les ouvertures de passage de la tête de creusement, de manière qu'ils soient évacués fiablement à travers la tête de creusement Il est en outre recommandé de monter sur le côté du support d'outils qui est tourné vers le front de taille des lames de chargement qui sont disposées avantageusement en direction périphérique entre les galets de coupe externes dans la région des ouvertures de passage, de manière a s'étendre sensiblement de la région périphérique externe de support d'outils ou des lames de coupe mentionnées vers la région centrale de la tête de creusement, en dépassant les ouvertures de passage dans les régions d'extrémité Les lames de chargement reprennent les déblais ou matériaux de perçage lors du travail de fonçage ou de creusement et facilitent leur décharge par les ouvertures de sortie de la tête de creusement Les outils de coupe ou les burins à tige cylindrique qui sont décalés vers l'intérieur par rapport aux galets de coupe externes peuvent être montés dans la région des lames de chargement ou sur
ces dernières.
Les outils de coupe qui sont disposés de façon décalée vers l'intérieur par rapport aux galets de coupe externes sont montés avantageusement dans les supports d'outils, étant décalés radialem Cat par rapport à l'axe de rotation de la tête de creusement à l'avant des limites d'extrémité des ouvertures de passage du support d'outils On peut agencer l'ensemble de manière que plusieurs outils de coupe ou burins à tige cylindrique travaillent dans la même trace de coupe. Lesdites ouvertures de passage de la tête de creusement sont avantageusement constituées sensiblement sous forme de segments de cercle, et elles sont situées par leurs contours limites externes en forme d'arcs sensiblement dans la région de la périphérie externe du support d'outils ou de ses lames de coupe Les parois qui limitent les ouvertures de passage dans leur région périphérique externe sont avantageusement de forme sensiblement conique en étant inclinées vers l'intérieur en direction du côté arrière de la tête de creusement Selon un mode de réalisation préféré, la tête de creusement comprend deux galets de coupe décalés de 1800 l'un par rapport à l'autre, de préférence des disques de coupe multiples, deux ouvertures de passage en forme d'arcs disposées entres les galets de coupe étant prévues sur le support
d'outils dans les régions périphériques.
Selon une autre caractéristique de l'invention, une chambre de broyage fermée du côté de sa périphérie et destinée aux déblais ou matériaux de perçage est prévue entre l'extrémité de réception de la vis transporteuse sans fin disposée centralement dans le tube de travail et le côté arrière de la tête de creusement Les morceaux les plus importants peuvent être broyés plus finement dans cette chambre de broyage
avant leur entrée dans la vis transporteuse sans fin.
Il est alors avantageux de disposer dans la chambre de broyage un outil de broyage monté de préférence sur le côté arrière de la tête de creusement Cet outil de broyage est constitué de préférence par un cône de broyage ou analogue qui est monté de façon rotative sur la tête de creusement autour d'un axe de rotation
décalé par rapport à l'axe de rotation de cette tête.
Grâce à ce montage du cône de broyage, on obtient un effet avantageux d'impact qui favorise le broyage du matériau à broyer se trouvant dans la chambre de
broyage, pendant la rotation de la tête de creusement.
Il est en outre recommandé de disposer dans le tube de machine un corps annulaire entourant la chambre de broyage et comprenant une surface allant en diminuant sous une forme conique en direction de la vis transporteuse sans fin, qui forme une contre-surface de
broyage qui coopère avec le cône de broyage.
Le tube de machine qui est monté en amont de la série de tubes à pousser peut être avantageusement réglé dans sa position angulaire par des vérins hydrauliques de commande pour avoir une influence sur la direction de la poussée et rendre possible une poussée précise de la succession de tubes à partir d'une station de fonçage arrière, ainsi que cela est
connu en soi.
L'invention propose également un procédé de pose dans le sol, utilisant le procédé de pousse-tubes, d'une tuyauterie constituée par des tubes en grès, béton et analogues d'un diamètre interne ne permettant pas la circulation, ce procédé pouvant être utilisé de façon particulièrement avantageuse pour la pose d'une nouvelle tuyauterie le long de la distance de pose d'une ancienne tuyauterie endommagée constituée par des tubes en grès, béton ou analogues et d'un diamètre interne ne permettant pas la circulation, prévu pour pousser d'abord le long du parcours de fonçage et par le procédé de pousse-tubes un tube de protection provisoire en acier qui est ensuite retiré ou éliminé par sections du sol tout en poussant simultanément la nouvelle tuyauterie à poser Un tel procédé est connu par la DE-C-31 22 710, bien que dans ce cas on mette d'abord en place, en tant que tube de protection, un tube d'acier sur la totalité de la distance de fonçage entre le puits de départ et le puits d'arrivée, le tube présentant un diamètre interne permettant le passage,
c'est-à-dire un diamètre nominal de 800 mm ou plus.
Contrairement à ce procédé connu et selon le procédé de l'invention, on pousse dans le sol en tant que tube de protection un tube dont le diamètre interne ne permet pas la circulation mais qui est cependant supérieur au diamètre interne de la nouvelle tuyauterie à poser, le parcours de poussée du tube de protection étant percé sur la totalité du diamètre externe du tube de protection au moyen d'une tête de creusement entraînée et travaillant à l'avant de la tête, et les déblais ou matériaux de perçage étant évacués par le tube de protection au moyen d'une vis transporteuse sans fin disposée par son extrémité de réception à l'arrière de la tête de creusement et entraînée indépendamment de cette tête Le dispositif de pousse- tubes selon l'invention peut être utilisé de façon particulièrement avantageuse avec ce procédé Les avantages du procédé de l'invention consistent essentiellement dans le fait que l'on utilise à la place d'un tube de protection de gros calibre un tube de diamètre nominal ne permettant pas la circulation, le travail de fonçage étant ainsi facilité et la poussée subséquente de la tuyauterie constituée en des tubes de grès ou analogues qui doivent être posés étant sensiblement facilitée sans que des dégâts puissent être provoqués aux tubes de grès Par ailleurs, ce procédé permet la pose de tuyauteries de très petit diamètre même quand des inclusions dures sont présentes sur le parcours de la poussee, par exemple une ancienne tuyauterie endommagée qui doit être remplacée par la nouvelle tuyauterie à poser Il est possible d'utiliser pour le nouveau tube à poser un tube en grès résistant à la corrosion, ou
analogue, à la place d'un tube en acier.
L'invention va maintenant être expliquée plus en détail dans ce qui suit en se référant à un mode de réalisation représenté sur les dessins dans lesquels:
la figure 1 représente un dispositif de pousse-
tubes selon l'invention selon une vue d'ensemble schématique et simplifiée, montrée en coupe longitudinale passant par la tuyauterie à pousser, le tube de machine et la tête de creusement; la figure 2 représente à plus grande échelle et en coupe le tube de machine avec la tête de creusement disposée à l'avant et la vis transporteuse sans fin située à l'intérieur du dispositif de pousse- tubes de la figure 1; la figure 3 représente la tête de creusement montrée à la figure 2 du dispositif de pousse-tubes, vue à partir du front de taille ou en direction de la flèche X à la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2; la figure 5 représente un mode de réalisation préféré de la tête de creusement de l'invention représente de la même manière qu'à la figure 3; la figure 6 est une vue en coupe de la tête de
creusement de la figure 5.
Le dispositif de pousse-tubes représenté de façon générale à la figure 1 est connu dans sa constitution de base, par exemple par les DE-A-36 O 5
961, DE-A-35 05 505 ou DE-A-38 03 601 aux descriptions
desquelles il est fait ici référence.
Le dispositif de pousse-tubes comprend, comme connu, dans un puits de poussée de départ 1 qui peut être également formé par un puits de canalisation, une station de fonçage 2 comprenant plusieurs vérins hydrauliques 4 s'appuyant sur une butée 3 et qui poussent par l'intermédiaire d'un anneau de poussée 8 une succession de tubes constitués par des tubes d'acier 7 qui doivent être enfoncés dans le sol 5 en direction de la flèche 6 vers un puits d'arrivée (non représenté) Dans le puits de poussée de départ 1 est amené un nouveau tube 7; il repose sur un support 9 et peut être ensuite poussé par application de la pression aux vérins 4 dans la direction de la poussée en même temps que la succession de tubes déjà enfoncés dans le il sol 5, dans le sens de la flèche 6 La constitution de la station de fonçage 2 est d'importance secondaire On peut utiliser les stations de fonçage habituelles au procédé de pousse-tubes, notamment celle qui est connue par la DE-A-36 05 961 A l'avant de la succession de tubes formée par les tubes 7 est monté un tube de machine 10, alors qu'un tube intermédiaire 11 est disposé entre ce dernier et la succession de tubes Les tubes 10 et 11 sont constitués également par des tubes d'acier dont le diamètre externe correspond à celui des tubes 7 Les tubes 7, 10 et 11 sont des tubes ne permettant pas la circulation et dont la largeur
nominale ou le diamètre interne est inférieur à 800 mm.
Sur le parcours de poussée de la tuyauterie formée par les tubes 7 se trouve dans le sol 5 une ancienne tuyauterie 12 endommagée et à remplacer par une nouvelle tuyauterie, constituée par des tubes en grès ou analogues, dont les manchons de liaison sont désignées en 13 Les diamètres interne et externe de cette tuyauterie ancienne 12 sont sensiblement plus
faibles que ceux des tubes 7, 10 et 11.
Comme le montre en particulier la figure 2, le tube intermédiaire 11 est rendu solidaire par vissage en 14 du tube avant 7 dans la direction de la poussée Il s'enfonce par son autre extrémité 15, en étant muni d'une garniture d'étanchéité 16, dans l'extrémité arrière du tube de machine 10, l'agencement étant constitué de façon connue de manière que le tube de machine 10 puisse être incliné dans toutes les directions par rapport au tube intermédiaire 11 pour avoir une influence sur la direction de la poussée et obtenir une poussée précise de la tuyauterie Ce résultat est obtenu comme connu à l'aide de plusieurs vérins hydrauliques de commande 17 simplement esquissés à la figure 2, qui sont reliés de façon articulée aux tubes 10 et 11, en prévoyant avantageusement sur la périphérie interne des tubes 10 et 11 quatre vérins de commande 17 qui y sont répartis Dans le tube intermédiaire 11 peut être monté un dispositif de direction à laser 18, ainsi que cela est également connu. Au centre des tubes 7, 10 et 11 est prévue une vis transporteuse sans fin 19 comprenant des hélices 21 et 22 montées sur un arbre commun 20, qui s'appuient contre la paroi interne des tubes à hélice 23 et 24 qui se trouvent au centre entre les tubes 7, 10 et 11 La vis transporteuse sans fin 19 est constituée par des sections individuelles reliées les unes aux autres et s'étend à partir du tube de machine et en passant par l'ensemble de la succession de tubes 7 déjà poussés jusqu'au puits de poussée de départ 1 L'extrémité de décharge de la vis transporteuse sans fin 19 se trouve donc dans le puits de poussée de départ 1, ce qui fait que l'espace à déblais nécessaire peut être constitué par des récipients à déblais 25 se trouvant au-dessous du support 9 du tube La constitution de l'assemblage par sections de la vis transporteuse sans fin 19 est décrite dans la DE-A-36 05 961 Les sections 21 et 23 de la vis transporteuse sans fin qui sont situées à l'intérieur du tube de machine 10 et du tube intermédiaire 11 ont un diamètre plus petit que celui des sections situées dans la succession de tubes formée par les tubes 7, ce qui fait qu'un espace suffisant pour la mise en place des moteurs d'entraînement entraînant la tête de creusement 26 reste disponible à l'intérieur du tube de machine 10 dans la région périphérique de la vis transporteuse sans fin ou de sa
section de tube 23.
Le tube de machine 10 se termine en 27 La tête de creusement 26 est disposée avec son support d'outils 28 à l'avant de la tête du tube de machine 10 Le support d'outils 28 de la tête de creusement 26 est constitué par une solide plaque à paroi épaisse dont le diamètre correspond au diamètre externe du tube de machine 10 La vis transporteuse sans fin 19 est disposée par son extrémité de réception 29 à l'intérieur du tube de machine 10 à une certaine distance à l'arrière de la tête de creusement 26 ou de son support d'outils 28 La vis transporteuse sans fin 19 comprend son propre dispositif d'entraînement qui est prévu à son extrémité ou à celle de son arbre à
hélice 20 qui est dans le puits de poussée de départ 1.
La tête de creusement 26 dispose également de son propre dispositif d'entraînement Ce dernier est constitué par plusieurs moteurs d'entraînement 30 (figure 4) montés autour de l'extrémité de réception 29 de la vis transporteuse sans fin 19, et dans le mode de réalisation représenté par six moteurs d'entraînement constitués par des moteurs hydrauliques L'entraînement de la tête de creusement est obtenu par l'intermédiaire d'un pignon 31 (figure 2) qui est en prise avec une couronne dentée 32 d'une roue creuse qui entoure le tube transporteur 23 de la vis transporteuse sans fin et qui est monté dans le tube de machine 10 dans un palier à rouleaux 34 La roue creuse 33 est reliée sur son côté arrière et de façon fixe en rotation avec le support d'outils 28 de la tête de creusement 26 Cette tête de creusement 26 est donc montée de façon rotative dans le tube de machine 10 et est entraînée par les moteurs d'entraînement 30 regroupés autour de la vis transporteuse sans fin 19, également dans le tube de
machine 10.
Comme le montrent les figures 3, 4 et 5 par deux modes de réalisation, la tête de creusement 26 comprend dans sa région périphérique externe deux galets de coupe 35 décalés l'un par rapport à l'autre de 180 en direction périphérique, qui sont montés du côté du front de taille dans des paliers à rouleaux 36 du support d'outils 28 et peuvent tourner librement autour d'axes 37 en étant inclinés d'environ 45 par rapport à l'axe de rotation 38 de la tête de creusement Les galets de coupe 35 sont constitués comme représenté sous forme de disques de coupe multiples dont les arêtes de coupe les plus importantes en diamètre intersectent pendant le fonçage horizontal la région périphérique de la tête de creusement et le tube de machine 10, de préférence avec un léger dépassement. Sur la périphérie externe du support d'outils 28 qui est située à l'avant de l'extrémité frontale 27 du tube de machine 10 est monté fermement un anneau de coupe 39 faisant saillie en direction du front de taille, qui s'étend sur la totalité de la périphérie externe du support d'outils 28 et qui comprend éventuellement dans la région des galets de coupe 35 une interruption ou un évidement Dans les régions périphériques situées entre les galets de coupe 35, le support d'outils comprend des passages formant des ouvertures de traversée 40 pour les déblais ou matériaux de perçage Ces ouvertures de passage 40 s'étendent sous forme d'arcs entre les galetsde coupe Elles sont constituées sensiblement sous forme de segments de cercle, leurs contours limites externes 41 en forme d'arcs étant situés sensiblement dans la région périphérique du support d'outils 28 au niveau de la ligne de pied de l'anneau de coupe de forme annulaire 39 Les parois 42 qui limitent les ouvertures de passage 40 dans leur région périphérique externe sont inclinées sous une forme conique en direction du côté arrière de la tête de creusement, ce qui fait que les ouvertures de passage 40 vont en se réduisant vers le côté arrière du support d'outils en forme de plaque 28 Elles se raccordent à une chambre de broyage 43 située entre le côté arrière de la tête de creusement 26 et l'extrémité de réception 29 de la vis transporteuse sans fin 19 et sont limitées sur la périphérie par un corps annulaire 44 solidaire du tube de machine 10, dont la surface interne 45 va en se réduisant sous une forme conique vers l'extrémité de réception 29 de la vis transporteuse sans fin 19 et
forme une contre-surface de broyage conique.
Sur le support d'outils 28 sont fixées des lames de chargement 46 sur le côté du front de taille (figures 3 et 5) qui sont disposées en direction périphérique entre les galets de coupe 35 dans la région d'extrémité des ouvertures de passage 40 et s'étendent depuis la région centrale du support d'outils 28 jusqu'a sensiblement l'anneau de coupe périphérique 39 Dans le mode de réalisation de la figure 3, les lames de chargement 46 sont de forme coudée; elles s'étendent sur la totalité de la largeur des ouvertures de passage 40 Dans le mode de réalisation de la figure 5, les lames de chargement 46 sont par contre non coudées et elles s'étendent depuis l'anneau de coupe 38 jusqu'à environ le contour en forme d'arc de la surface conique 42 qui est situé sur
le côté arrière du support d'outils 28.
Dans le mode de réalisation de la tête de creusement des figures 2 et 3, d'autres galets de coupe 47 qui sont montés de façon rotative dans des paliers à rouleaux et qui sont constitués par des disques de coupe, sont montés de façon décalée sur le support d'outils 28 dans la région périphérique située entre les galets de coupe externes 35, et ceci en direction de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement, galets dont les axes de rotation sont sensiblement orientés radialement par rapport à l'axe de rotation 38 de la tête de creusement Les outils de coupe formés par les galets de coupe 47 effectuent une découpe
interne dans le front de taille pendant le fonçage.
Dans le mode de réalisation préféré des figures 5 et 6, des burins à tige cylindrique 48 constituant d'autres outils de coupe sont montés sur le support d'outils 28 dans des supports de burin 49 en étant décalés sur la tête de creusement 26 par rapport aux galets de coupe externes 35 en direction de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement, burins qui fonctionnent en tant que burins tangentiels et à des distances radiales différentes de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement Les burins à tige cylindrique 48 sont disposés par paires sur les côtés diamétralement opposés de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement et à des distances radiales différentes de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement On comprendra que le nombre de burins à tige cylindrique 48 peut être variable et que les burins peuvent être également disposés de manière que plusieurs burins passent dans la même trace de coupe, c'est-â-dire soient à la même distance radiale de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement Les burins à tige cylindrique 48 sont disposés en direction périphérique dans les régions d'extrémité situées sensiblement radialement des ouvertures de passage 40, dans la région des bras de chargement 46 Dans le mode de réalisation de la figure 5 peuvent être également prévues les lames de chargement 46 montrées à la figure 3 Dans ce cas, les burins à tige cylindrique 48 peuvent être également montés sur les lames de chargement 46 ou par leurs supports 49 dans des
évidements de ces dernières.
Sur le côté arrière du support d'outils 28 en forme de plaque de la tête de creusement 26 est monté un outil de broyage ayant la forme d'un cône de broyage 50 faisant saillie sensiblement au centre de la chambre de broyage 43 et monté de façon rotative sur le support d'outils 28 autour d'un axe 51 parallèle à l'axe de rotation 38 de la tête de creusement mais légèrement décalé par rapport à ce dernier dans la direction radiale Le cône de broyage 40 peut présenter sur sa périphérie externe conique des lames de broyage 52 ou analogues. Pendant le travail de fonçage au moyen de la tête de creusement entraînée 26, le cône de broyage 50 coopère normalement avec le mouvement de rotation de la tête 26 en raison du frottement de son appui Les déblais ou matériaux de perçage parviennent par les
ouvertures de passage 40 dans l'enceinte de broyage 43.
Dans le cas o des matériaux de grandes dimensions se coincent dans la chambre de broyage 43 entre le cône de broyage 50 et la contre-surface de broyage 45, le cône de broyage 50 se trouve bloque dans son mouvement de rotation L'axe de rotation excentrique 51 du cône de broyage 50 est cependant entraîné par la tête de creusement 26 qui tourne, et tourne de ce fait autour de l'axe de rotation 38 de la tête de creusement alors que le cône de broyage 50 est stationnaire Le matériau qui est coincé entre le cône de broyage 50 et la contre- surface de broyage 55 subit de ce fait par le cône de broyage 50 une sorte de traitement de martelage du fait que le cône de broyage, en raison du décalage de l'axe de rotation, effectue un mouvement en direction radiale qui correspond à la mesure du décalage Ce mouvement de martelage provoque un écrasement des morceaux de grandes dimensions Le matériau qui se trouve dans la chambre de broyage 43 peut donc parvenir par l'ouverture de réception 29 dans la vis transporteuse sans fin 19 et de là être évacué
vers le puits de poussée de départ 1.
La figure 6 montre que le support d'outils 28 en forme de plaque comprend dans la région des paliers des galets de coupe externes 35 des passages 53 débouchant dans la chambre de broyage 43, ce qui fait que d'éventuels déblais peuvent parvenir par ces ouvertures 53 dans la chambre de broyage et de ce fait dans la région de réception de la vis transporteuse
sans fin 19.
Comme le montre la figure 2, on prévoit une amenée d'eau de lavage 54 traversant le tube de machine et à l'aide de laquelle de l'eau de rinçage peut être introduite dans la chambre de broyage 43 pour faciliter l'écoulement des déblais vers la vis
transporteuse sans fin.
La figure 1 montre que pendant le fonçage horizontal, la tête de creusement rotative 26 détruit par ses galets de coupe 35 qui fonctionnent dans la région de sa périphérie externe d'anciennes tuyauteries 12, au moins dans la région des manchons 13, les tubes en grès de l'ancienne tuyauterie 12 étant ainsi broyés et détruits dans leur structure de manière qu'à l'aide des outils de coupe 27 situés à l'intérieur (figure 3) ou 48 (figures 5 et 6), le tube de grès soit complètement détruit Le menu de forage est pressé en même temps que les déblais qui entourent l'ancienne tuyauterie par les lames de coupe 39 disposées sur la périphérie du support d'outils 28 en direction de l'intérieur vers les ouvertures de passage 40, les lames de chargement 46 facilitant l'écoulement des déblais vers les ouvertures de passage 40 Les déblais traversent alors de la manière décrite les ouvertures de passage 40 pour parvenir dans la chambre de broyage
43 et de là dans la vis transporteuse sans fin 19.
Ainsi, la tuyauterie qui est constituée par des tubes d'acier 7 est poussée jusqu'au puits d'arrivée tout en détruisant l'ancienne tuyauterie endommagée 12 sur son parcours de pose La tuyauterie qui est constituée par les tubes d'acier 7 est poussée à la même hauteur de base que l'ancienne tuyauterie 12 Ceci signifie qu'en raison du diamètre différent des tuyauteries, la tuyauterie qui est constituée par les tubes 7 et les tubes 10 et 11 disposés à l'avant est pressée dans le sol 5 de manière que son axe puisse être décalé en hauteur par rapport à l'axe de l'ancienne tuyauterie 12 L'amenée des conduites d'énergie et d'alimentation provenant du puits d'arrivée ou du puits à canalisations 1 à travers les tubes de poussée 7 et vers le tube de machine 10 s'effectue de préférence de la manière décrite dans la DE-A-36 05 961 Les tubes 7, et 11 présentent dans ce cas dans la région de leur enveloppe au moins un canal s'étendant sur toute leur longueur, servant à la réception des conduites d'alimentation et analogues, qui est fermé par des couvercles sur la périphérie du tube après pose des
conduites d'alimentation ou d'énergie.
Notamment quand il s'agit de la pose de conduites à canalisations ou à eaux usées en remplacement de tuyauteries anciennes endommagées, il est recommandé de remplacer la tuyauterie constituée par les tubes d'acier 7 et poussée sur la totalité du parcours de poussée par une tuyauterie constituée par des tubes en grès, béton ou analogues Ce résultat peut être obtenu de façon avantageuse en poussant la nouvelle tuyauterie dont les tubes présentent le même diamètre externe que celui du tube d'acier 7 mais dont le diamètre interne est plus petit, à partir du puits de poussée de départ 1 par le procédé de pousse-tubes, la canalisation poussée qui est constituée par les tubes d'acier 7 étant évacuée simultanément dans le sens de la flèche 6 vers le puits d'arrivée et démontée et évacuée dans ce dernier Grâce à ce procédé, la tuyauterie qui est constituée par des tubes d'acier 7 ne forme qu'un tube de protection provisoire qui est remplacé ensuite par la nouvelle tuyauterie constituée par les tubes de grès ou de béton On comprendra que pendant le fonçage de la nouvelle tuyauterie et l'évacuation simultanée de la tuyauterie provisoire formée par les tubes d'acier 7, on puisse procéder sans tête de creusement et sans évacuation des déblais de manière que la mise en place de la nouvelle tuyauterie
puisse être réalisée facilement et rapidement.
Le dispositif de pousse-tubes selon l'invention n'est pas limité dans son utilisation aux cas décrits de la pose d'une nouvelle tuyauterie en remplacement
21 2674568
d'une ancienne tuyauterie endommagée Le dispositif de pousse-tubes peut être désormais utilisé pour chaque type de fonçage horizontal et notamment quand on doit s'attendre sur le parcours du travail à des inclusions dures du type mentionné ou si l'on doit pousser dans un sol très compacté ou même rocheux des tubes dont le
diamètre interne ne permet pas la circulation.
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est du côté du front de taille.
3 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que les galets de coupe externes ( 35) qui sont montés à la même distance radiale de l'axe de rotation ( 38) de la tête de creusement sur le support d'outils ( 28) peuvent tourner autour d'axes ( 37) qui sont en oblique par rapport à l'axe de rotation ( 38) de la tête de creusement et qui sont de préférence inclinés d'environ 45 par rapport à l'axe de rotation ( 38) de
la tête de creusement.
4 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que le support d'outils ( 28) comprend un anneau de coupe ( 39) s'étendant sur sa périphérie externe, faisant saillie en direction du front de taille et
évidé dans la région des disques ( 35).
Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que des lames de chargement ( 46) sont fixées sur le côté du front de taille sur le support d'outils ( 28)
de la tête de creusement ( 26).
6 Dispositif de fonçage horizontal selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lames de chargement ( 46) sont disposées en direction périphérique entre les galets de coupe externes ( 35)
dans la région des ouvertures de passage ( 40).
7 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé
en ce que les lames de chargement ( 46) s'étendent sensiblement depuis l'anneau de coupe ( 39) jusqu'à la région centrale de la tête de creusement. 8 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que le support d'outils ( 28) de la tête de creusement ( 26) est constitué par une plaque à paroi épaisse qui est munie de perçages formant des ouvertures de passage ( 40) ainsi qu'éventuellement de perçages dans la région de support des galets de coupe
externes ( 35).
9 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que les outils de coupe ( 48) sont disposés sur le support d'outils ( 28) à l'avant des limites d'extrémité des ouvertures de passage ( 40) en étant décalés radialement les uns des autres par rapport à l'axe de
rotation ( 38) de la tête de creusement.
Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que les ouvertures de passage ( 40) en forme de segments de cercle sont disposées par leur contour limite externe en forme d'arc ( 41) du côté du front de taille du support d'outils ( 28) sensiblement dans la région périphérique externe du support d'outils ou de
son anneau de coupe ( 39).
11 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications i à 10, caractérisé
en ce que deux galets de coupe ( 35) sont montés sur la tête de creusement ( 26) en étant décalés l'un par rapport à l'autre de 180 , et en ce que deux ouvertures de passage ( 40) en forme d'arcs sont prévues sur le support d'outils ( 28) dans les régions périphériques
situées entre les galets de coupe ( 35).
12 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé
en ce que les parois ( 42) du support d'outils ( 28) qui limitent les ouvertures de passage ( 40) dans la région périphérique externe sont inclinées sous une forme sensiblement conique en direction du côté arrière de la
tête de creusement.
13 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications i à 12, caractérisé
en ce qu'une chambre de broyage ( 43) est prévue entre l'extrémité de réception ( 29) de la vis transporteuse sans fin ( 19) et le côté arrière de la tête de creusement. 14 Dispositif de fonçage horizontal selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est prévu dans la chambre de broyage ( 43) un outil de broyage ( 50) monté sur le côté arrière de la tête de creusement
( 26).
Dispositif de fonçage horizontal selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'outil de broyage ( 50) est constitué par un cône de broyage ou analogue qui est monté de façon rotative sur la tête de creusement autour d'un arbre de rotation ( 51) qui est décalé par rapport à l'axe de rotation ( 38) de la tête
de creusement.
16 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 13 a 15,
caractérisé en ce qu'un corps annulaire ( 14) entourant la chambre de broyage ( 43) est disposé dans le tube de machine ( 10), avec une surface interne conique ( 45) formant une contre-surface de broyage et s'étendant jusqu'â l'extrémité de réception ( 29) de la vis
transporteuse sans fin ( 19).
17 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé
en ce qu'une roue creuse ( 33) montée dans le tube de machine ( 10) est rendue solidaire du support d'outils ( 28) de la tête de creusement ( 26) sur son côté arrière, entoure la vis transporteuse sans fin ( 19) sur son côté d'extrémité et est munie d'une couronne dentée ( 32) avec laquelle sont en prise les pignons ( 31) des moteurs d'entraînement ( 30). 18 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 14 à 17,
caractérisé par une amenée d'eau de rinçage ( 54) dans
la chambre de broyage ( 43).
19 Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé
en ce que la vis transporteuse sans fin ( 19) constituée en sections présente dans la région d'extrémité qui se trouve dans le tube de machine ( 10) un diamètre plus petit que dans sa région longitudinale située à l'arrière. Dispositif de fonçage horizontal selon
l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé
en ce que le tube de machine ( 10) peut être incliné dans toutes les directions en vue de la commande de la direction au moyen de vérins de commande hydrauliques
( 17).
21 Procédé destiné à la pose d'une tuyauterie constituée par des tubes de grès, de béton ou analogues dont le diamètre interne ne permet pas la circulation en utilisant le procédé de pousse- tubes, notamment à la pose de la tuyauterie le long du parcours de pose d'une ancienne tuyauterie endommagée constituée par des tubes de grès, béton ou analogues dont le diamètre ne permettant pas la circulation, un tube de protection provisoire en acier étant d'abord
posé sur le parcours de pose par le procédé de pousse-
tubes, qui est ensuite retiré du sol tout en poussant dans le même temps et par sections la nouvelle tuyauterie à poser, caractérisé en ce que l'on pousse en tant que tube de protection ( 7) un tube présentant un diamètre interne ne permettant pas la circulation et supérieur au diamètre interne de la nouvelle tuyauterie à poser, et en ce que lors de la poussée du tube de protection ( 10) le travail s'effectue avec une tête de creusement ( 26) entraîne et travaillant à l'avant de la tête du tube, qui perce la section de fonçage sur la totalité du diamètre externe du tube de protection, les matériaux du perçage ou les déblais étant envoyés à travers la tête de creusement ( 26) vers une vis transporteuse sans fin ( 19) entraînée indépendamment de
la tête de creusement et disposée à l'arrière de celle-
ci, pour l'évacuation par le tube de protection.
22 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que les matériaux de perçage de grandes dimensions sont broyés au moyen d'un dispositif de broyage ( 50) monté sur le côté arrière de la tête de creusement ( 26), à l'intérieur d'une chambre de broyage ( 43) disposée entre la tête de creusement ( 26) et l'extrémité de réception ( 29) de la vis transporteuse
sans fin ( 19).
23 Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que dans le cas d'une ancienne tuyauterie ( 12) se trouvant sur le parcours de la pose, celle-ci est broyée ou détruite à l'avant du tube de
protection ( 7) par la tête de creusement rotative ( 26).
24 Procédé selon l'une quelconque des
revendications 21 à 23, caractérise en ce que de l'eau
de rinçage est introduite dans la région de réception
de la vis transporteuse sans fin ( 19).
Procédé destiné à la pose d'une tuyauterie constituée par des tubes de grès, de béton ou analogues dont le diamètre interne ne permettant pas la circulation en utilisant le procédé de pousse-tubes, pour la pose de la tuyauterie le long du parcours de pose d'une ancienne tuyauterie endommagée constituée par des tubes de grès, béton ou analogues dont le diamètre ne permettant pas la circulation, un tube de protection provisoire en acier étant d'abord posé sur le parcours de pose par le procédé de pousse-tubes, qui est ensuite retiré du sol tout en poussant dans le même temps et par sections la nouvelle tuyauterie 3 poser, caractérisé en ce que pendant la poussée du tube de protection ( 7), la position en hauteur de l'axe du fonçage du tube de protection ( 7) est déterminée par rapport à la position en hauteur de l'axe de pose de l'ancienne tuyauterie ( 12) en fonction du diamètre interne du tube â produit 3 pousser, de manière à obtenir une pose similaire du tube à produit par rapport à la tuyauterie ancienne ( 12) en tenant compte du diamètre interne de l'ancienne tuyauterie ( 12) et du
diamètre interne du tube à produit.
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| DE4109871A DE4109871A1 (de) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Rohrvorpresseinrichtung und rohrvorpressverfahren zum verlegen von rohrleitungen mit nicht-begehbarem innendurchmesser im erdboden |
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| FR2674568A1 true FR2674568A1 (fr) | 1992-10-02 |
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Patent Citations (12)
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