FR2789415A1 - Appareil de traitement des sols en forte epaisseur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les appareils permettant de traiter les sols sur une épaisseur supérieure à celle actuellement possible.Elle consiste à utiliser un deuxième rotor (106) situé derrière le premier (105). Ce premier rotor tourne toujours dans le sens de l'avancement de l'appareil. Quand le deuxième rotor tourne dans le sens contraire du premier, il est enfoncé au même niveau dans le sol. Quand il tourne dans le même sens, il est enfoncé plus profondément.Elle permet de fabriquer des appareils multi-rôles.

Description

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APPAREIL DE TRAITEMENT DES SOLS EN FORTE EPAISSEUR

La présente invention se rapporte aux appareils qui permettent de traiter les sols en forte épaisseur, pour obtenir par exemple une couche de fondation ayant directement l'épaisseur requise en traitant directement le sol dans l'épaisseur voulue sans nécessiter plusieurs passages de l'appareil. Ces appareils permettent également le traitement des chaussées pour leur régénération, là aussi en traitant directement la

chaussée dans toute son épaisseur et en un seul passage.

On sait que pour fabriquer une couche de fondation, la méthode classique consiste à araser le sol à une côte qui est déterminée en fonction de la côte finale de la surface supérieure de la fondation et à recouvrir la surface ainsi arasée avec une couche d'un matériau adéquat sur l'épaisseur nécessaire. Ce matériau est généralement formé avec des agrégats naturels extraits dans des carrières situées le plus prés possible du chantier. Pour à la fois améliorer les qualités naturelles de ces agrégats et les normaliser, on est amené à les malaxer avec des adjuvants divers, tels que du ciment ou de la chaux. Toutes les fois qu'on le peut, on cherche à utiliser les

déblais obtenus lors de l'arasage du terrain, à l'exception de la terre végétale bien sûr.

Tout ceci entraîne bien entendu des manipulations multiples, et l'idéal serait de

disposer d'une machine permettant d'effectuer toutes ces opérations simultanément.

On connaît bien des machines susceptibles d'attaquer le sol pour le défoncer, répandre un produit de traitement tel que de la chaux, et malaxer le tout pour obtenir

une couche qu'il suffit ensuite de compacter.

Pour des couches relativement minces ces appareils sont suffisants car ils permettent de maîtriser aussi bien le dosage du produit de traitement (répartition du liant dans le sol traité) que la régularité de l'épaisseur de la couche traitée et la motricité de l'engin. Il n'en est pas de même pour des couches dont l'épaisseur doit être importante, ce qui est malheureusement le cas le plus fréquent, en raison de l'accroissement des dimensionnements à obtenir. Actuellement l'épaisseur des couches de fondation doit souvent atteindre ou même dépasser les quarante centimètres. Or l'effet des appareils épandeurs, malaxeurs et compacteurs décroît rapidement en fonction de l'épaisseur de la couche traitée, en particulier en ce qui concerne la maîtrise des paramètres citée plus haut. On est alors limité en pratique à une épaisseur d'une trentaine de centimètres, surtout pour éviter d'avoir une structure en épaisseur contraire de celle recherchée et présentant alors vers la surface supérieure un traitement et un compactage plus importants que vers le fond de la couche. On est donc conduit à réaliser les couches épaisses en plusieurs sous-couches superposées, accrochées les unes aux autres par des méthodes connues dans l'art. Si la couche la plus profonde peut alors être quand même réalisée " in-situ ", il faut cependant déplacer des matériaux pour réaliser la couche supérieure. Ce mode de réalisation ne permet donc pas un travail en continu tel qu'on souhaiterait le faire, comme exposé plus haut. Il présente aussi d'autres inconvénients, en particulier au niveau de la discontinuité apportée par l'accrochage entre les couches, qui représente une hétérogénéité pouvant être source de nombreux ennuis dans l'évolution

ultérieure de la couche de fondation.

Par ailleurs un tel mode de construction rallonge considérablement les temps

d'exécution du chantier et est donc une source de coût important.

La situation est la même dans la régénération des chaussées, o l'on souhaite pouvoir utiliser les matériaux constituant la chaussée pour les broyer, les malaxer avec des adjuvants ad hoc et reconstituer la chaussée avec le broyât traité ainsi

obtenu, tout ceci sur l'épaisseur totale de la chaussée et en un seul passage.

Pour obtenir ces résultats, l'invention propose un appareil de traitement des sols en forte épaisseur, du type comprenant un châssis monté sur des roues et un premier rotor fixé transversalement sous et/ou entre le châssis à une hauteur variable, principalement caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un deuxième rotor fixé transversalement sous et/ou entre le châssis à une hauteur variable et derrière le premier rotor, et en ce que le premier rotor est prévu pour tourner dans le sens de

l'avancement de l'appareil.

Selon une autre caractéristique, l'appareil comprend des moyens pour adapter et conjuguer les paramètres des deux rotors, notamment leurs diamètres, les outils dont ils sont munis, leur sens de rotation, et la puissance dissipée dans chacun d'eux en

fonction des couples et des vitesses de rotation de ces deux rotors.

Selon une autre caractéristique, le deuxième rotor est adapté pour tourner dans le

sens inverse de l'avancement de l'appareil.

Selon une autre caractéristique, l'appareil comprend des moyens pour maintenir

l'enfoncement du premier rotor légèrement supérieur à celui du deuxième rotor.

Selon une autre caractéristique, l'appareil comprend des moyens pour déverser entre les deux rotors un ajout solide tel qu'un liant hydraulique destiné à être incorporé dans toute l'épaisseur de la couche travaillée par le deuxième rotor, et/ou des moyens pour injecter dans un carter enveloppant la partie supérieure du deuxième rotor un ajout liquide tel qu'un liant hydrocarboné destiné à être incorporé dans la

masse de cette couche travaillée par le deuxième rotor.

Selon une autre caractéristique, l'appareil des moyens pour maintenir l'enfoncement du deuxième rotor à une hauteur inférieure à celle du premier pour permettre l'incorporation de l'un au moins de ces ajouts uniquement dans la partie

supérieure de la couche travaillée.

Selon une autre caractéristique, le deuxième rotor est adapté pour tourner dans le sens de l'avancement de l'appareil, et celui-ci comprend des moyens pour maintenir

l'enfoncement de ce deuxième rotor supérieur à celui du premier.

Selon une autre caractéristique, l'appareil est adapté pour travailler des terrassements. Selon une autre caractéristique, l'appareil est adapté à réaliser des régénérations

de chaussées.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la

description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif en regard des figures

annexées qui représentent - la figure 1, une vue de côté d'un appareil selon l'invention, avec ses rotors relevés pour un déplacement rapide; la figure 2, une vue de côté de cet appareil, avec le premier rotor travaillant dans le sens de l'avancement, et le deuxième rotor dans le sens inverse et à des profondeurs sensiblement identiques; - la figure 3, une vue de côté de cet appareil, avec ses rotors travaillant dans le même sens et à des profondeurs différentes; - la figure 4, une vue de côté des carters des rotors de cet appareil; - la figure 5, une vue de côté d'un rotor muni de pioches et de palettes; - la figure 6, une vue partielle et écorchée de côté d'une variante de cet appareil, muni de dispositifs d'épandage de produits de traitement du sol et fonctionnant dans un mode o le premier rotor travaille dans le sens de l'avancement, et le deuxième rotor dans le sens inverse comme dans la figure 2, mais à une profondeur plus faible que celle du premier rotor; et - la figure 7, une vue de côté d'un autre rotor muni celui-ci de pics et de pioches,

et comportant des emplacements libres.

L'appareil représenté sur les figures comprend un châssis 101 muni d'une cabine avancée 102 et de quatre roues 103 qui peuvent éventuellement être toutes motrices et directrices. Pour un appareil de grande taille et/ou de forte puissance, on pourrait aussi utiliser des chenilles. Sur ce châssis sont fixés des organes 104 qui comprennent notamment les moyens moteurs permettant de faire mouvoir l'appareil et de faire fonctionner ses organes de traitement du sol. Ces organes 104 peuvent comprendre aussi d'autres moyens utiles au fonctionnement de l'appareil, par exemple un réservoir de produit de traitement, des moyens de mesure et d'épandage

de ces produits, et des moyens d'enregistrement des paramètres et de la production.

Selon l'invention, l'appareil comprend en outre deux rotors 105 et 106 disposés entre les quatre roues sous le châssis transversalement à celuici et s'étendant sur toute la largeur de celui-ci. Ces rotors sont munis de divers outils, tels que des pioches par exemple, pour pouvoir affouiller et triturer le sol. Ils sont placés à l'intérieur d'une chambre formée de deux carters réunis entre eux par une liaison souple permettant de faire mouvoir les deux ensembles carter/rotor indépendamment l'un de l'autre. Ces deux carters font office de carters de protection et/ou de chambres de malaxage. Ils sont représentés sur la figure 4, qui correspond elle aussi à une variante de réalisation o les rotors 205 et 206, représentés de manière schématique, sont de tailles inégales. Ces deux carters 201 et 202 sont fabriqués à partir de plaques de tôle mises en forme pour obtenir des portions de cylindres adaptées aux rotors. Ils sont réunis par une plaque flexible 203 formée par exemple d'un empilement de feuilles de caoutchouc armé de toiles pour obtenir la souplesse nécessaire. Cette plaque flexible permet aux carters de suivre le mouvement des rotors. Elle est suffisamment grande pour supporter sans étirement les différences d'enfoncement de ceux-ci et présente donc une pliure vers le bas en son milieu. Pour maintenir sa forme

afin d'éviter des déchirures, elle comprend à cet endroit des poids de lestage 204.

Dans les zones d'impact, la plaque flexible peut être renforcée à l'intérieur par des bandes de fer plat, mises bout à bout et maintenues par des contre-plaques boulonnées. Dans une autre configuration, pour permettre un débattement plus important des carters, la plaque flexible est soutenue en son milieu par des moyens de fixation

souples, tels qu'un ressort, pour obtenir une configuration repliée selon trois ondes.

Les axes 107 et 108 des rotors sont fixés aux extrémités de bras mobiles 109 et longitudinaux au châssis. Les autres extrémités de ces bras sont fixés au châssis par l'intermédiaire d'axes 111 et 112 transversaux à celui-ci. Ces bras permettent de faire descendre plus ou moins bas les rotors de manière à ce qu'ils puissent affouiller

le sol plus ou moins profondément en dessous du niveau inférieur des roues.

Selon d'autres configurations, non représentées, le déplacement des rotors peut être obtenu par tout autre moyen et en particulier par l'abaissement de tout ou partie du châssis, suivi d'un mouvement vertical complémentaire guidé, ou par ce seul moyen.

Sur la figure 1, les rotors sont représentés en position remontée au maximum.

Cette position permet de déplacer rapidement l'appareil en dehors de ses actions de travail. Sur la figure 2, les rotors sont représentés descendus tous les deux à la même hauteur de manière à pouvoir travailler le sol sur une profondeur hl sensiblement identique pour tous les deux. Le rotor 105 tourne dans le sens de l'avancement de l'appareil, dans le même sens que les roues 103 donc, et sa vitesse de rotation est adaptée à la vitesse d'avancement de l'appareil pour obtenir une coupe du sol correspondant à la mouture voulue. Cette manière de faire, tout à fait contraire à celle utilisée dans les appareils ordinaires, qui n'ont qu'un seul rotor qui tourne nécessairement dans le sens inverse de l'avancement pour pouvoir obtenir un malaxage suffisant des matériaux, permet de diminuer considérablement la puissance nécessaire au fonctionnement de l'appareil, puisque le fonctionnement du rotor tend à le faire avancer alors que dans l'autre sens il tend à le faire reculer et qu'il faut alors compenser la force de recul ainsi apportée en augmentant la puissance appliquée aux roues. En outre on diminue aussi considérablement les efforts divers, tels que par exemple ceux appliqués sur les organes de traction et de direction. Bien entendu à l'inverse on peut, pour une puissance et un dimensionnement identiques, obtenir un

rendement de travail bien plus important.

Dans ce mode de fonctionnement de la figure 2, le rotor 106 quant à lui, tourne dans le sens inverse du rotor 105. Ceci permet de malaxer de manière importante les matériaux issus du fonctionnement du premier rotor 105. En effet si la rotation dans le sens de l'avancement de ce premier rotor permet d'obtenir les avantages importants décrits plus haut, elle ne permet pas d'obtenir une fragmentation ni un malaxage très importants des matériaux de la couche ainsi traitée. On obtient essentiellement un effet de décohésion qui correspond plutôt à un ameublissement de la couche sans véritable brassage ni malaxage. C'est bien pour cette raison que les matériels connus

jusqu'à ce jour fonctionnent avec un sens de rotation contraire à celui de l'invention.

Le deuxième rotor 106 permet justement d'obtenir le brassage et le malaxage souhaités pour les appareils de ce type afin de pouvoir ensuite continuer le travail sur la couche ainsi obtenue sans modifier l'organisation habituelle de ce travail. Pour obtenir les résultats les meilleurs, l'invention propose de dissocier les vitesses de rotation des rotors pour faire tourner le deuxième rotor 106 avec une vitesse bien plus grande que celle du premier. On peut alors en outre procéder, en plus de ce travail mécanique du sol, à l'épandage de produits d'addition, liquides comme une émulsion bitumineuse par exemple, ou pulvérulents comme du ciment par exemple, dont le mélange avec le sol foisonné est effectué de manière particulièrement adéquate par ce deuxième rotor. Un

exemple de réalisation particulier est décrit plus loin dans ce texte.

L'appareil représenté sur les figures 1 à 3 comporte sur les rotors des organes de travail 113 identiques, ici des pioches, c'est-à-dire des pièces plates relativement

étroites disposées tangentiellement aux extrémités des bras formant le rotor.

A titre de perfectionnement, l'invention propose d'utiliser des outils distincts adaptés aux fonctionnements distincts des rotors. C'est ainsi que l'on utilisera par exemple des pics, c'est-à-dire des pièces coniques et pointues, pour le premier rotor et pour le deuxième rotor 106 des outils en forme de pioches pour la coupe occasionnelle en fond de couche, associées à des pelles ou des palettes fixées radialement sur les étoiles formant le corps du rotor, pour accroître l'efficacité du malaxage. En effet les pics sont plus particulièrement adaptés à briser la couche dure d'une chaussée et les pioches associées aux pelles permettent plus facilement de briser et de malaxer les morceaux provenant de l'action des pics. Ces pelles, ou palettes, ont la forme de pièces plates relativement larges disposées radialement aux extrémités des bras du rotor. Elles seront de préférence orientées alternativement d'un côté et de l'autre afin d'accroître l'efficacité du brassage des matériaux entre eux. On créera aussi avec cette disposition un déplacement latéral des matériaux, permettant d'améliorer la répartition transversale de ceux-ci, ce qui permettra de compenser des écarts éventuels de répartition des produits adjuvants en surface. On pourrait aussi utiliser sur le premier rotor des bêches, qui sont en fait des pioches plus larges. Enfin on peut aussi utiliser un mélange d'outils différents, par exemple, comme représenté sur la figure 7, des pics 613 et des pioches 113 pour le premier rotor, ou, comme

représenté sur la figure 5, des pioches 113 et des palettes 114 pour le deuxième rotor.

Ces outils différents peuvent être montés sur des bras séparés 115, ou sur un même bras 116, et les palettes 114 peuvent être orientées alternativement, comme décrit ci- dessus et illustré de manière succincte sur la figure 5. On peut aussi garder des emplacements 123 libres, éventuellement protégés par un cabochon. Ce sont ces bras

qui forment le corps du rotor.

L'invention propose aussi de fixer ces outils sur les rotors de manière amovible, par boulonnage ou clavetage par exemple, pour pouvoir utiliser les outils les mieux

adaptés au travail désiré.

Enfin le double malaxage ainsi obtenu permet d'améliorer aussi la répartition des adjuvants en fond de couche. L'assurance ainsi obtenue que cette répartition est très bonne dans toute l'étendue de l'ouvrage permet de réduire le coefficient de risque et d'accroître la valeur de la résistance en traction prise en compte pour le dimensionnement de l'ouvrage. On peut ainsi réduire son épaisseur, ce qui entraîne

des économies substantielles.

Par ailleurs, on sait que dans le cas d'un appareil muni d'un seul rotor on ne peut pas être certain de la régularité de l'épaisseur obtenue, en raison de l'absence de

référence permanente et de l'usure plus ou moins rapide des dents.

L'utilisation dans l'invention de deux rotors permet d'encadrer l'épaisseur de la couche travaillée entre deux valeur très proches. Pour cela on s'arrange, en utilisant par exemple un mécanisme automatique, pour que l'enfoncement du rotor de tête soit

toujours légèrement supérieur à celui du deuxième rotor.

Ainsi ce rotor de tête supporte tous les aléas liés aux contraintes extrêmes appliquées au dents et conduisant entre autres à une usure rapide et/ou à des ruptures

de celles-ci.

Le deuxième rotor reste donc intact, et en assurant l'essentiel du malaxage il détermine l'épaisseur de la couche traitée, qui est donc constante et peut être ajustée à

la valeur minimale choisie.

Pour limiter au mieux l'écart d'enfoncement entre les deux rotors, qui correspond à un travail inutile du rotor de tête, on fait remonter progressivement le rotor de tête en surveillant la puissance absorbée par les rotors. L'augmentation de cette puissance indique que le deuxième rotor vient talonner le fond de la couche travaillée par le rotor de tête. En abaissant alors légèrement ce rotor de tête, on obtient donc le réglage souhaité, qui peut être maintenu sans problème par le mécanisme

automatique cité plus haut.

En outre, la surveillance permanente de cette puissance absorbée permet aussi de repérer précocement une détérioration éventuelle du rotor de tête, par usure des dents par exemple, ce qui permet de déclencher la mise en oeuvre de mesures d'entretien juste en temps utile. L'utilisation de deux rotors permet en outre une amélioration importante de la productivité en permettant de maîtriser la vitesse de translation et la vitesse de travail En effet, la productivité passe par la maîtrise de la vitesse de translation de l'appareil. Or le plus souvent, l'opérateur n'a pas le choix de la vitesse et celle-ci lui est imposée par les circonstances. La vitesse de travail ou l'arrêt résultent de la différence entre les forces de tractions, tributaires de l'adhérence des roues sur le sol,

et les forces résistantes.

Pour un matériel équipé d'un seul rotor tournant dans le sens inverse à l'avancement, les efforts résistants correspondent à la somme des efforts nécessaires pour vaincre la résistance au roulement et vaincre la réaction du rotor qui s'oppose à

l'avancement.

Dans le cas d'un matériel disposant de deux rotors, dans lequel on fait tourner le rotor de tête dans le sens de l'avancement et le deuxième rotor dans le sens opposé, on constate que globalement l'action des deux rotors contribue à l'accroissement de la

motricité de l'appareil.

En effet, dans ce cas les dents du rotor de tête prennent appui dans le sol compact de l'avant vers l'arrière et poussent en avant l'appareil. Le deuxième rotor, qui tourne à vitesse élevée, déblaye au fur et à mesure devant lui les matériaux foisonnés, ce qui

occasionne une faible résistance à l'avancement.

L'ensemble du bilan des forces est favorable à l'avancement et l'évolution du matériel n'est pas contrariée par la descente des fraises dans le sol. L'opérateur à donc

la possibilité de choisir la vitesse de travail.

Dans le cas de sols ne pouvant pas être travaillés avec le matériel actuel, ou dans le cas o l'on cherche à maximiser la vitesse de travail, comme le rotor de tête tourne dans le sens de l'avancement on peut encore améliorer la motricité en utilisant des dents présentant un angle d'attaque plus grand. On peut aussi utiliser des dents supplémentaires, montées pour l'occasion dans des logements en attente, ayant la forme de crampons qui agissent en s'encastrant perpendiculairement dans le sol comme une roue crantée. On peut alors réduire la vitesse de rotation du rotor jusqu'à 1 5 ce qu'elle corresponde à la vitesse d'avancement. Dans ce cas, les dents ne cisaillent plus le sol, mais pénètrent directement dans celui-ci et développent une poussée maximale. Le rotor est affecté en totalité à l'avancement de l'appareil, tout en

continuant à ameublir le sol à la manière d'un ensemble de bêches.

On constate donc que le fait de pouvoir agir sur la motricité de l'appareil, en minimisant l'influence de l'adhérence et de la portance du sol au niveau des roues, dont l'action est relayée plus ou moins partiellement par celle du rotor de tête, donne à cet appareil des aptitudes au déplacement sur tous les sols. Ceci permet dans tous les cas à l'opérateur de choisir et d'optimiser la vitesse du travail, et donc d'optimiser

sa productivité en fonction de cette adhérence et de cette portance.

Ceci permet donc de faire disparaître la pratique courante qui consiste à réguler la vitesse de travail en relevant plus ou moins le rotor en fonction des points durs rencontrés dans le sol. On peut ainsi obtenir un très bon respect de l'épaisseur de la

couche traitée.

De plus, comme on peut maîtriser, et donc choisir, en permanence la vitesse de travail, on peut en permanence répartir la puissance disponible entre le travail de décohésion du sol et celui de malaxage des matériaux. Cela permet d'éviter définitivement les situations o le malaxeur patine inexorablement et mélange indéfiniment les mêmes matériaux, avec l'espoir d'atteindre un sol présentant une

meilleure adhérence ou une plus faible résistance à la décohésion.

Enfin, le fait de pouvoir maîtriser la vitesse de translation permet de respecter la

qualité de la prestation demandée et d'optimiser les rendements.

En effet, il suffit alors à l'opérateur, pour la réalisation d'une couche d'assise traitée, d'afficher les consignes concernant: - l'épaisseur de la couche; - la mouture à obtenir, qui en fonction de la vitesse d'avancement fixe la vitesse de rotation du rotor de tête, ou vice et versa; et - le niveau de malaxage (nombre de cisaillements de la couche) qui détermine la

vitesse de rotation du deuxième rotor.

La régularisation et l'optimisation sont alors recherchées par le mécanisme automatique en fonction de la vitesse de travail. A chaque instant, la vitesse de translation étant connue, l'automate corrige la vitesse de rotation du rotor de tête pour respecter la fragmentation (mouture) à obtenir, et il détermine la vitesse du deuxième rotor pour assurer le nombre de cisaillements nécessaire pour obtenir un mélange homogène. En terrassement, le traitement à la chaux des déblais à utiliser en remblais impose de pouvoir traiter le volume maximal de matériaux en un seul passage, pour obtenir un coût inférieur ou comparable au prix de revient du traitement à la charrue. La

mouture obtenue peut alors être grossière.

Afin d'obtenir ces résultats, l'invention propose de fixer les deux rotors 105 et 106 sur les bras 109 et 110 de manière amovible et réversible, ainsi que de munir la boite d'entraînement de ces rotors de moyens permettant d'inverser le sens de rotation des rotors. On peut ainsi, en retournant le deuxième rotor 105 et en le faisant tourner dans le sens de l'avancement, comme représenté sur la figure 3, configurer l'appareil de telle manière que les deux rotors tournent dans le même sens, ici celui de l'avancement, et attaquent le sol pour le travailler de la même manière que le premier rotor 105 sur la figure 2. L'intérêt d'une telle configuration est double puisqu'elle permet d'accroître encore la motricité de l'engin et de faire descendre le deuxième rotor 106 plus bas que le premier, de telle manière que le premier rotor travaille le sol sur une épaisseur H2 et que le deuxième rotor travaille le sol sur une épaisseur supplémentaire H3. Le deuxième rotor attaque le sol non travaillé par le premier en traversant la couche qui est décohésionnée par ce premier rotor et qui de ce fait offre une résistance insignifiante au fonctionnement de ce deuxième rotor. Celui- ci travaille donc le sol en dessous de la couche travaillée par le premier, et de la même manière que celui-ci. Au total le sol est travaillé sur une épaisseur égale à H2 + H3, qui peut être bien supérieure à celle qui pourrait être obtenue avec un seul rotor, ce qui permet d'accroître la profondeur de la couche travaillée en un seul passage et donc la productivité du travail. Ce résultat n'est pas trivial car on ne peut pas, pour des raisons de résistance mécanique et de puissance à appliquer, augmenter les dimensions d'un rotor au delà de celles qui sont utilisées actuellement, et il n'est pas non plus possible d'enfoncer un rotor dans le sol au delà d'un certain pourcentage de son rayon si l'on veut obtenir un travail correct. Le matériel selon l'invention permet dans la pratique de travailler les sols sur des épaisseurs sensiblement doubles de celles pouvant être obtenues avec des appareils n'ayant qu'un seul rotor, H2 et H3 étant alors égales entre elles et à la profondeur maximale pouvant être atteinte avec un seul rotor. Il devrait donc pouvoir supplanter l'utilisation des charrues, mal

adaptée à la reprise des matériaux aux motoscrapeurs.

Si l'on accepte de diminuer la polyvalence de l'appareil pour avoir un appareil essentiellement spécialisé dans les travaux de terrassement, on peut utiliser un rotor avant nettement plus petit que le rotor arrière, comme représenté par exemple sur la

figure 4, ce qui permet de réduire l'empattement, et donc la longueur, de l'appareil.

Le sacrifice sur la polyvalence de l'engin est alors compensé par un gain sur sa maniabilité. Dans ce cas le rotor avant fonctionne alors en quelque sorte de manière

" immergée " dans la couche travaillée.

Le cas échéant, on pourra traiter la couche de surface avec un liant hydrocarboné et la couche de fondation avec un liant hydraulique en plaçant sur l'engin des distributeurs de ces produits à des endroits ad-hoc. Dans ce cas, on pourra utiliser une

vitesse de fraisage adaptée à ces deux traitements.

Une telle adaptation est particulièrement utile pour un appareil qui, outre le traitement en place des sols, est prévu, toujours conformément à l'invention, pour être également utilisé dans la régénération des chaussées, moyennant éventuellement un accroissement de sa puissance et le cas échéant le remplacement des

pneumatiques par des roues pleines ou par des chenilles.

Un tel appareil est représenté sur la figure 6, sur laquelle on remarque qu'il fonctionne ici dans une configuration o le deuxième rotor 116 est moins enfoncé que le premier 105, pour malaxer uniquement la couche superficielle 601 des matériaux de la chaussée préalablement fragmentés etmélangés avec un premier

apport de liant 607 en surface par le premier rotor.

Pour cet usage, le premier rotor est muni de pics 613 pour pouvoir décohésionner facilement la couche supérieure 602 de la chaussée, et le deuxième de pioches 113 et de palettes 114 pour obtenir le malaxage voulu. Ce premier rotor permet également d'incorporer dans toute l'épaisseur de la couche travaillée le liant hydraulique 607, du ciment par exemple, qui a été préalablement déposé à l'aide d'un épandeur

distinct sur la surface de la chaussée à régénérer sous la forme d'une couche 607.

Un distributeur rotatif 603, situé entre les deux rotors prés de la surface des matériaux fragmentés par le premier rotor et alimenté par une trémie 604, pennet de répandre lui aussi un liant hydraulique tel que du ciment, qui est incorporé uniquement dans la partie supérieure 601 de la couche travaillée par le deuxième

rotor 106.

En outre des buses 605 placées sur la face inférieure du carter 606 qui enveloppe le deuxième rotor 106 permettent d'arroser la surface des matériaux avec un liant hydrocarboné, une émulsion bitumineuse par exemple, qui est incorporée uniquement dans cette partie supérieure 601 de la couche, laquelle est donc traitée dans ce cas

simultanément avec un liant hydraulique et avec un liant hydrocarboné.

Le fait d'incorporer un ou des ajouts supplémentaires ( liant hydraulique ou hydrocarboné, fibres...) entre les deux rotors, c'est à dire après l'incorporation par le rotor de tête d'un premier produit sur une certaine épaisseur, alors que le deuxième rotor assure un mélange en général sur une épaisseur moindre, permet de réaliser en un seul passage une couche monolithique constituée par deux couches intermédiaires de caractéristiques géotechniques très différentes. Il est ainsi possible de réaliser simultanément, soit une couche de forme et une couche de fondation par un apport supplémentaire de liant pour la couche supérieure, soit une couche de fondation et une couche intermédiaire, ou une couche de roulement, par incorporation dans l'épaisseur totale des couches d'un liant hydraulique, et dans la couche de surface

d'un liant hydrocarboné.

Ce procédé peut s'avérer particulièrement utile pour limiter les remontées de

fissures en surface et pour imperméabiliser le corps de la chaussée.

Tous ces traitement peuvent, le cas échéant et en fonction du résultat à obtenir, être effectués séparément On constate donc que le fait de pouvoir utiliser deux rotors distincts ne permet pas seulement de pouvoir réaliser en un seul passage un travail qui autrement en nécessiterait deux, mais permet aussi d'adapter et de conjuguer les paramètres de ces deux rotors, en particulier leur diamètre, les outils dont ils sont munis, leur sens de rotation, et la puissance dissipée dans chacun d'eux, notamment en fonction du couple et de la vitesse de rotation, ainsi que (dans une certaine mesure) d'incorporer des liants ou des adjuvants à un emplacement situé entre les rotors. Cette adaptation se fait en fonction des interactions entre les deux rotors et en fonction de l'ouvrage à construire. De ce fait, on améliore considérablement les résultats obtenus avec cet

appareil, tant sur le plan des performances que de la qualité et de la productivité.

Au total, I'intérêt de disposer d'un tel appareil équipé de deux rotors, permet à la fois d'améliorer la qualité de la couche traitée et d'accroître d'une manière importante

les rendements.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 - Appareil de traitement des sols en forte épaisseur, du type comprenant un châssis ( 101) monté sur des roues ( 103) et un premier rotor ( 105) fixé transversalement sous et/ou entre le châssis à une hauteur variable, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un deuxième rotor ( 106) fixé transversalement sous et/ou entre le châssis à une hauteur variable et derrière le premier rotor, et en ce

que le premier rotor est prévu pour tourner dans le sens de l'avancement de l'appareil.

2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour adapter et conjuguer les paramètres des deux rotors ( 105,106), notamment leur diamètre, les outils dont ils sont munis, leur sens de rotation, et la puissance dissipée dans chacun d'eux en fonction des couples et des vitesses de rotation de ces deux rotors.

3 - Appareil selon une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que

le deuxième rotor ( 106) est adapté pour tourner dans le sens inverse de l'avancement

de l'appareil.

4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir l'enfoncement du premier rotor ( 105) légèrement supérieur à celui du

deuxième rotor ( 106).

- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 603,604) pour déverser entre les deux rotors ( 105,116) un ajout solide tel qu'un liant hydraulique destiné à être incorporé dans toute l'épaisseur de la couche travaillée par le deuxième rotor, et/ou des moyens ( 605) pour injecter dans un carter (606) enveloppant la partie supérieure du deuxième rotor un ajout liquide tel qu'un liant hydrocarboné destiné à être incorporé dans la masse de cette couche travaillée

par le deuxième rotor.

6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir l'enfoncement du deuxième rotor ( 116) à une hauteur inférieure à celle du premier ( 105) pour permettre l'incorporation de l'un au moins

de ces ajouts uniquement dans la partie supérieure ( 601) de la couche travaillée.

7 - Appareil selon l'une quelconque des revendication I et 2, caractérisé en ce que. le deuxième rotor ( 106) est adapté pour tourner dans le sens de l'avancement de l'appareil, et en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir l'enfoncement de ce

deuxième rotor ( 106) supérieur à celui du premier.

8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est adapté pour

travailler des terrassements.

9 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce

qu'il est adapté à réaliser des régénérations de chaussées.