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WO2003054304A1 - Procede et dispositif pour le comblement d'une cavite au moyen d'un mortier - Google Patents

Procede et dispositif pour le comblement d'une cavite au moyen d'un mortier Download PDF

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Publication number
WO2003054304A1
WO2003054304A1 PCT/FR2002/004304 FR0204304W WO03054304A1 WO 2003054304 A1 WO2003054304 A1 WO 2003054304A1 FR 0204304 W FR0204304 W FR 0204304W WO 03054304 A1 WO03054304 A1 WO 03054304A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mortar
setting
flow
hardening accelerator
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2002/004304
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Boulanger
Eric Charpentier
Dominique Guinot
François SAUCIER
Thierry Gasnier
Jacques Carabin
Luc Nerot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GROUPE MARAIS
Imerys Aluminates SA
Original Assignee
GROUPE MARAIS
Lafarge Aluminates SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GROUPE MARAIS, Lafarge Aluminates SA filed Critical GROUPE MARAIS
Priority to CA002469834A priority Critical patent/CA2469834A1/fr
Priority to US10/499,356 priority patent/US20050031414A1/en
Priority to EP02796911A priority patent/EP1456476A1/fr
Priority to AU2002361442A priority patent/AU2002361442A1/en
Publication of WO2003054304A1 publication Critical patent/WO2003054304A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/005—Methods or materials for repairing pavings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/46—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing and placing the materials, e.g. slurry seals
    • E01C19/47—Hydraulic cement concrete mixers combined with distributing means specially adapted for road building
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/09—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for forming cuts, grooves, or recesses, e.g. for making joints or channels for markings, for cutting-out sections to be removed; for cleaning, treating, or filling cuts, grooves, recesses, or fissures; for trimming paving edges
    • E01C23/0966—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for forming cuts, grooves, or recesses, e.g. for making joints or channels for markings, for cutting-out sections to be removed; for cleaning, treating, or filling cuts, grooves, recesses, or fissures; for trimming paving edges for filling or priming, with or without working the surface of the filling or applying particulate material thereto, e.g. for filling the joints of stone-sett paving
    • E01C23/0973—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for forming cuts, grooves, or recesses, e.g. for making joints or channels for markings, for cutting-out sections to be removed; for cleaning, treating, or filling cuts, grooves, recesses, or fissures; for trimming paving edges for filling or priming, with or without working the surface of the filling or applying particulate material thereto, e.g. for filling the joints of stone-sett paving with liquid or semi-liquid materials, e.g. crack sealants
    • E01C23/098—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for forming cuts, grooves, or recesses, e.g. for making joints or channels for markings, for cutting-out sections to be removed; for cleaning, treating, or filling cuts, grooves, recesses, or fissures; for trimming paving edges for filling or priming, with or without working the surface of the filling or applying particulate material thereto, e.g. for filling the joints of stone-sett paving with liquid or semi-liquid materials, e.g. crack sealants and working the surface of the filling or applying particulate material thereto, e.g. smoothing, gritting

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for filling cavities, such as holes or trenches, in particular in infrastructure works, such as street or road pavement, sidewalks, etc. It is known that the work of 'maintenance of such infrastructure works or maintenance and construction of networks of electric cables, gas or water pipes, etc ... buried under these works, require the digging of cavities, troublesome for the users of these works. Also, it is essential to quickly fill these cavities, so that said works can be returned to service as quickly as possible after the completion of said work.
  • the setting and hardening accelerator added to a full load of mortar filling the top cannot mix satisfactorily with the latter during the rotation of said top, so that the setting acceleration and hardening effect is not uniform over the entire mortar load.
  • the setting and hardening accelerator added to a full load of mortar filling the top cannot mix satisfactorily with the latter during the rotation of said top, so that the setting acceleration and hardening effect is not uniform over the entire mortar load.
  • the setting and hardening of a cement mortar are very rapid and are a function of the proportions, of the nature of the cement and temperature. Consequently, if the emptying of the router cannot be carried out immediately and quickly, the mortar risks hardening in said router, rendering it unusable.
  • the emptying of the router is immediate and rapid, but if the use of the mortar cannot be instantaneous, for example due to the nature of the filling process, the mortar hardens before it can be used to fill the cavities. This latter case occurs in particular, when a plurality of small individual cavities or else narrow cavities, such as a narrow trench, have to be filled;
  • Fouling of the router can become excessive in a single day of delivery and require cleaning with a jackhammer; - from the point of view of contamination of the router load: if the router truck is not thoroughly cleaned before being loaded again, the remaining mortar can have an undesirable accelerating effect on the new mortar load; and - from the point of view of the execution of a site: since the setting and hardening of the mortar are very fast after the addition of the accelerator, it can only be introduced into the router, when the truck is in place, ready to unload. But then, as the introduction of the accelerator into the router and the mixing of the mortar and the accelerator by the rotation of said router takes several minutes, this results in an incompressible waiting time for all operators, with interruption momentary site.
  • the object of the present invention is to remedy all these drawbacks.
  • the method for filling a cavity by means of a mortar capable of setting, said mortar having to be added with at least one setting and hardening accelerator and being available to the discharge port of a transport vehicle bringing it in the vicinity of said cavity is remarkable in that: - a first flow is formed, consisting of said mortar and moving in the direction of said cavity;
  • a second flow is formed, consisting of said setting and hardening accelerator and moving in the direction of said first flow;
  • the continuous addition and mixing of the setting and hardening accelerator to the mortar can be carried out outside the router of the transport vehicle, after loading of ready-to-use mortar and just before accelerated setting and hardening mortar is placed in said cavity.
  • the flow rate of said second flow is adjusted as a function of the flow rate of said first flow to adjust the proportion of setting accelerator and hardening in said third stream.
  • the Portland cement is of the CEM1 type and its formula does not include any mineral additions such as fly ash or filler. It is however possible to obtain an acceptable result with cements of other types and in the presence of mineral additions.
  • the efficiency of the setting and hardening accelerator depends on its mineralogy and it has been observed that a reduced content of C12A7 (less than 1%) is preferable.
  • the aluminous cement commercially known under the reference LSR 5000 constitutes an excellent setting and hardening accelerator.
  • This setting and hardening accelerator can be in the form of either a powder or a liquid, for example a grout.
  • the calcium aluminate particles are suspended in water, with calcium aluminate setting inhibitors and, optionally, dispersants.
  • the inhibitors can be zinc borate, boric acid or citric acid and they are incorporated into calcium aluminates in proportions varying between 0.1% and 3% by weight of calcium aluminates.
  • Dispersants can be one or the other of those known commercially under the references SPE 9413, PE 56-1 or Premia 1 50 and used in proportions varying from 0.1% to 3% by weight of calcium aluminates.
  • the setting inhibitors have, in this case, the particularity of giving very stable suspensions over time allowing their storage and their transport over a fairly long period which can reach several months with the appropriate dosages.
  • the dispersants which are not essential, provide additional stability and a viscosity facilitating handling, in particular by pumping.
  • This type of grout has the advantage, when the grout is mixed with a ready-to-use mortar, to accelerate the setting and hardening of the mixture, the acceleration inhibitor being deactivated by simple contact with the mortar to Portland cement base which completely deactivates it and allows the desired setting and hardening acceleration.
  • the setting and hardening accelerator is in the form of grout, rather than in the form of powder.
  • said mortar has low compressive strength so that it can be easily removed.
  • a limited cement dosage can be used, for example of the order of 100 kg / m 3 , a water / cement ratio of the order of 2, only sand (maximum particle size 4 mm), and a powerful air entraining adjuvant making it possible to obtain an air content of the order of 1 5% -25% of the total volume.
  • the fluidity of said third flow is sufficiently high - which is achieved with the formulation above. above - so that the mixture of mortar and setting and hardening accelerator of which it is made is self-placing, that is to say that it flows freely in said cavity by completely coating the walls - and any objects therein - and filling the entire volume of said cavity without leaving large voids.
  • the present invention further relates to a device which is remarkable in that it comprises:
  • first receptacle for receiving the mortar leaving said discharge port of said transport vehicle; - first advance means, supplied with mortar from said first receptacle and forming said first flow;
  • Third advance means supplied from said melting and mixing means and forming said third flow of mortar and setting and hardening accelerator, resulting from the melting and mixing of said first and second flow.
  • said first and second advancing means, said melting and mixing means and said third advance means consist of a single worm conveyor.
  • This worm conveyor can be inclined relative to the horizontal, its lower end being supplied with mortar from said first receptacle, its intermediate part being supplied with setting and hardening accelerator from said second receptacle and said third flow. mortar and setting and hardening accelerator coming out from the side of the upper part of said worm conveyor.
  • the device of the invention comprises a third receptacle disposed under the upper part of said worm conveyor and intended to receive said third flow of mortar and setting and hardening accelerator and that the lower part of said third receptacle is shaped into a trough capable of introducing said third flow of mortar and setting and hardening accelerator into said cavity.
  • the first, second and third receptacles and said worm conveyor can be carried by a chassis provided with wheels .
  • a cavity filling cart is thus obtained.
  • the cavity to be filled is a trench
  • said wheels are able to bear on the ground on either side of said trench, so that then the device according to the invention is arranged astride the latter.
  • the device may, in this case, include guide means cooperating with said trench and intended to guide it along the latter.
  • a plate integral with said chassis capable of acting as a trowel for the mortar with accelerated setting and hardening having just been introduced into said trench.
  • a trowel can be used puyer on the ground on either side of the trench to level the level of said mortar with that of the ground. It can also, as a variant, penetrate inside the trench to communicate to said mortar a smooth surface recessed from the ground level.
  • the wheeled device can be moved along said trench, said first receptacle being continuously supplied with mortar by said mortar transport vehicle along a route parallel to said trench. In this case, it is advantageous that said wheeled device and said transport vehicle are coupled to a common tractor.
  • Figure 1 is a perspective view of an exemplary embodiment of the device according to the present invention, specially designed to fill trenches of small width.
  • FIG. 2 is a side elevation view, partially broken away, of the device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an elevation view of the rear of the device of FIGS. 1 and 2, along the line III-III of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a top view of the device of FIGS. 1, 2 and 3.
  • FIG. 5 shows, in an enlarged perspective from above, a detail of the device of FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 6 schematically illustrates an alternative embodiment for the device of FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 7 schematically illustrates, in top view, an example of implementation of the method according to the present invention, for filling a trench with the device of FIGS. 1 to 4.
  • the device according to the present invention and shown in Figures 1 to 4 and 7, is in the form of a carriage 1 comprising an elongated frame 2, provided with a pair of front wheels 3 and a pair of rear wheels 4.
  • the two front wheels 3 are mounted in free yokes 5 rotating around vertical axes, so that said front wheels 3 are spontaneously steerable (which is particularly advantageous in the application illustrated in Figure 7).
  • the two rear wheels 4 are wedged on their shaft 6, without the possibility of orientation.
  • the front wheels 3 and / or the rear wheels 4 are mounted adjustable in height under the action of jacks, such as that designated by the reference 7 in Figures 1 and 2, so that said carriage can occupy either a high displacement position or a low working position.
  • the carriage 1 is specially designed for filling trenches 8 made in the ground 9 and the spacing of the pairs of wheels 3 and 4 is provided so that one wheel of each of the pairs can bear on said ground 9, of a side of said trench 8, the other wheel of each pair being supported on the other side of said trench, so that the carriage 1 can be disposed astride it, as shown in Figures 1, 3, 4 and 7.
  • the carriage 1 is provided with coupling means 10.
  • the hopper 1 1 On the chassis 2 of the carriage 1 are mounted a hopper 1 1, a tank 12, a worm conveyor 13 and a hopper 14.
  • the worm conveyor 1 3 is inclined relative to the horizontal, with its part lower than its rear part.
  • the screw of this conveyor 13 is driven by a motor 15 disposed in the upper rear part.
  • the hopper 1 1 is arranged above the lower front part of the worm conveyor 13. It can communicate with the latter by through an opening 16 made in its lower part, in correspondence with an opening 17 provided in the casing 18 of the worm conveyor 13.
  • the opening 1 6 ′ of the hopper 1 1 can be closed by a door 19, actuated by a mechanism 20.
  • the reservoir 12 includes a hopper 21, at the base of which is disposed a screw extractor 22, driven by a motor 23.
  • the extractor 22 is provided with an outlet conduit 24 opening out in a receptacle 25, placed above said worm conveyor 13 and in communication with the intermediate part of the latter by an opening 26, formed in said envelope 18.
  • the worm conveyor 13 At its upper part, the worm conveyor 13 comprises a discharge mouth 27, directed downwards and disposed above the hopper 14.
  • the bottom of the hopper 14 is pierced with an oblong opening 28, delimited laterally by two longitudinal plates 29 and 30, capable of entering said trench 8.
  • the electrical, hydraulic and / or pneumatic energy necessary for the operation of the devices of the carriage 1 is supplied to the latter by cables or conduits 31, only shown in FIG. 1.
  • the operation of the devices of the carriage 1 is controlled from the control panel 32.
  • the motors 1 5 and 23 are connected to each other by a servo device, represented schematically by a link 33 in FIG. 2.
  • the carriage 1 further comprises, at its front part, a lug 34 capable of penetrate said trench 8 to guide said carriage when it moves along the latter and, at its rear part, a plate 35 covering said trench.
  • the lug 34 is released from the trench 8.
  • FIG. 7 a diagrammatic view from above is shown, the application of the carriage 1 to the continuous filling of the trench 8.
  • the carriage 1 is coupled with lateral offset, by a chain 36 attached to its means coupling 10, at the rear of a tractor 37, which moves in the direction of arrow F parallel to the trench 8 and which is, for example, capable of depositing a cable 38 inside the trench 8.
  • a ready-to-use mortar transport truck 39 is also coupled to the tractor 37 by a drawbar 40.
  • the router 41 of the truck 39 continuously unloads the mortar which it contains in the hopper 11, by means of a chute 42.
  • said mortar passes through the openings 16 and 17 and is driven by the worm conveyor 13 in the form of a mortar stream.
  • setting and hardening accelerator for said mortar is extracted therefrom by the extractor 22 and falls into said receptacle 25. It passes through the opening 26 and it is driven by the worm conveyor 13 in a second stream, which is mixed and fused to said first stream, to form a third stream of mortar with accelerated setting and hardening, which leaves the mouth 27 of the worm conveyor 13 and falls into the hopper 14. From there, it passes into the trench 8 through the oblong funnel formed by the opening 28 and the plates 29 and 30. The mortar with accelerated setting and hardening introduced into the trench 8 is trowel by the plate 35, in order to obtain a smooth surface 8C for said mortar.
  • the speed of rotation of the worm conveyor 13 is adapted to the speed of advance of the tractor 37 so that the trench 8 is correctly filled with accelerated mortar. Thanks to the servo control 33, the content of setting and hardening accelerator is kept constant at the desired value, whatever the speed of advance.
  • the setting and hardening accelerator is in powder form.
  • said accelerator is a grout
  • the hopper 21 and the extractor 22, 23 of the reservoir 1 2 are replaced by a container 43, containing said grout, and by a positive displacement pump 44, controlled by said servo control 33 and supplying said outlet duct 24 in grout (see Figure 6).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

- Procédé et dispositif pour le comblement d'une cavité au moyen d'un mortier. - Selon l'invention, le mortier et un accélérateur de prise et de durcissement sont mélangés dans un transporteur à vis sans fin 13 et le mélange ainsi obtenu est versé par gravité dans la cavité 8, à travers une goulotte 14, 28, 30.

Description

Procédé et dispositif pour le comblement d'une cavité au moyen d'un mortier,
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le comblement de cavités, telles que trous ou tranchées, notamment dans des ouvrages d'infrastructure, tels que chaussée de rue ou de route, trottoirs, etc ... On sait que les travaux d'entretien de tels ouvrages d'infrastructure ou de maintenance et de construction des réseaux de câbles électriques, de canalisations de gaz ou d'eau, etc ... enfouis sous ces ouvrages, nécessitent le creusement de cavités, gênantes pour les usagers de ces ouvrages. Aussi, il est indispensable de combler rapidement ces cavités, de façon que lesdits ouvrages puissent être remis en service le plus rapidement possible après la fin desdits travaux.
A cet effet, on a déjà pensé à combler ces cavités avec un mortier à prise ultrarapide permettant, par exemple, de remettre une chaussée de rue en service au plus deux heures après la fin de ces travaux. Pour ce faire, on fait venir, par des véhicules de transport du type camion-toupie, un mortier à base de ciment prêt à l'emploi et fabriqué dans une usine spécialisée, généralement appelée centrale à béton, et on ajoute, dans ladite toupie, un accélérateur de prise et de durcissement dudit mortier, sous forme de poudre et généralement à base d'aluminates de calcium, avant d'utiliser ledit mortier pour combler lesdites cavités. Cependant, ce processus présente de nombreux inconvénients :
- du point de vue de la sécurité du travail : un opérateur doit grimper à l'arrière du camion-toupie/ jusqu'à la gueule de ladite toupie, en portant des sacs de produit accélérateur de prise et de durcissement, pesant 25 kg ou même 50 kg, il doit ouvrir lesdits sacs et en vider le contenu dans la toupie. Il en résulte un risque de chute et une exposition à la poussière d'accélérateur ;
- du point de vue de l'uniformité du mortier : l'accélérateur de prise et de durcissement ajouté à une pleine charge de mortier remplissant la tou- pie ne peut se mélanger de façon satisfaisante à ce dernier lors de la rotation de ladite toupie, de sorte que l'effet d'accélération de prise et de durcissement n'est pas uniforme sur toute la charge de mortier. Pour remédier à un tel défaut, on peut ne pas remplir la toupie à pleine charge de mortier, mais alors il en résulte un surcoût logistique impor- tant ;
- du point de vue de la rapidité de prise et de durcissement du mortier : la prise et le durcissement d'un mortier de ciment, accélérés par un alumi- nate de calcium, sont très rapides et sont fonction des proportions, de la nature du ciment et de la température. Par suite, si le vidage de la toupie ne peut pas être réalisé immédiatement et rapidement, le mortier risque de durcir dans ladite toupie, en rendant celle-ci inutilisable. De plus, si le vidage de la toupie est immédiat et rapide, mais si l'utilisation du mortier ne peut pas être instantanée, par exemple du fait de la nature du processus de comblement, le mortier durcit avant d'avoir pu servir à combler les cavités. Ce dernier cas se produit notamment, lorsque l'on doit combler une pluralité de petites cavités individuelles ou bien des cavités étroites, telles qu'une tranchée de faible largeur ;
- du point de vue de l'encrassement de la toupie : après vidage de la toupie, il reste toujours une couche de mortier qui adhère aux pales inté- rieures de la toupie. Cette couche de mortier durcit avant que le camion-toupie soit retourné à la centrale et ait pu être nettoyé et une nouvelle couche s'ajoutera lors de la livraison suivante. L'encrassement de la toupie peut devenir excessif en une seule journée de livraison et exiger un nettoyage au marteau-piqueur ; - du point de vue de la contamination de la charge de la toupie : si le camion-toupie n'est pas soigneusement nettoyé avant d'être chargé à nouveau, le mortier restant peut avoir un effet accélérateur indésirable sur la nouvelle charge de mortier ; et - du point de vue de l'exécution d'un chantier : puisque la prise et le durcissement du mortier sont très rapides après l'addition de l'accélérateur, on ne peut introduire celui-ci dans la toupie, que lorsque le camion est en place, prêt à décharger. Mais alors, comme l'introduction de l'accélérateur dans la toupie et le malaxage du mortier et de l'accélérateur par la rotation de ladite toupie prend plusieurs minutes, il en résulte un délai d'attente incompressible pour tous les opérateurs, avec interruption momentanée du chantier.
L'objet de la présente invention est de remédier à tous ces inconvénients. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour le comblement d'une cavité au moyen d'un mortier susceptible de prise, ledit mortier devant être additionné d'au moins un accélérateur de prise et de durcissement et étant disponible à l'orifice de décharge d'un véhicule de transport l'amenant au voisinage de ladite cavité, est remarquable en ce que : - on forme un premier flux, constitué dudit mortier et se déplaçant en direction de ladite cavité ;
- on forme un deuxième flux, constitué dudit accélérateur de prise et de durcissement et se déplaçant en direction dudit premier flux ;
- on fusionne, en les mélangeant, lesdits premier et deuxième flux en un troisième flux ; et
- on introduit ledit troisième flux par gravité dans ladite cavité.
Ainsi, grâce à la présente invention, l'addition et le mélange en continu de l'accélérateur de prise et de durcissement au mortier peuvent être réalisés à l'extérieur de la toupie du véhicule de transport, après dé- chargement du mortier prêt à l'emploi et juste avant que le mortier à prise et durcissement accélérés soit mis en place dans ladite cavité. On évite ainsi tous les inconvénients de la technique antérieure rappelés ci-dessus. De préférence, afin d'obtenir un temps de prise et une rapidité de durcissement désirés pour le mortier accéléré comblant la cavité, le débit dudit deuxième flux est réglé en fonction du débit dudit premier flux pour ajuster la proportion d'accélérateur de prise et de durcissement dans ledit troisième flux.
D'excellents résultats ont été obtenus lorsque ledit mortier est à base de ciment Portland, alors que l'accélérateur de prise et de durcissement est à base d'aluminates de calcium. On peut également obtenir l'accélération recherchée avec d'autres types d'accélérateurs.
Avantageusement, le ciment Portland est de type CEM1 et sa formule ne comporte pas d'ajouts minéraux comme des cendres volantes ou du filler. Il est cependant possible d'obtenir un résultat acceptable avec des ciments d'autres types et en présence d'ajouts minéraux.
L'efficacité de l'accélérateur de prise et de durcissement est fonction de sa minéralogie et on a observé qu'une teneur réduite en C12A7 (moins de 1 %) était préférable. Le ciment alumineux connu commerciale- ment sous la référence LSR 5000 constitue un excellent accélérateur de prise et de durcissement.
Cet accélérateur de prise et de durcissement peut se présenter sous la forme, soit d'une poudre, soit d'un liquide, par exemple un coulis. Dans un tel coulis, les particules d'aluminates de calcium se trouvent en suspension dans de l'eau, avec des inhibiteurs de prise des aluminates de calcium et, facultativement, des dispersants. Les inhibiteurs peuvent être du borate de zinc, de l'acide borique ou de l'acide citrique et ils sont incorporés aux aluminates de calcium dans des proportions variant entre 0,1 % et 3% du poids d'aluminates de calcium. Les dispersants peuvent être l'un ou l'autre de ceux connus commercialement sous les références SPE 9413, PE 56-1 ou Premia 1 50 et utilisés dans des proportions variant de 0, 1 % à 3% du poids d'aluminates de calcium. Les inhibiteurs de prise, avec ou sans dispersant, ont, dans ce cas, la particularité de donner des suspensions très stables dans le temps permettant leur stockage et leur transport sur une durée assez longue pouvant atteindre plusieurs mois avec les dosages appropriés. Les dispersants, qui ne sont pas indispensables, apportent un surcroît de stabilité et une viscosité facilitant la manutention, notamment par pompage. Ce type de coulis présente l'avantage, lorsque le coulis est mélangé à un mortier prêt à l'emploi, d'accélérer la prise et le durcissement du mélange, l'inhibiteur d'accélération étant désactivé par le simple contact avec le mortier à base de ciment Portland qui le désactive complètement et permet alors l'accélération de prise et de durcissement recherchée. Pour la qualité du mélange et la rapidité de mise en œuvre, il est souvent préférable que l'accélérateur de prise et de durcissement se présente sous forme de coulis, plutôt que sous forme de poudre.
Dans le cas où il est souhaitable que, après comblement et durcissement complets du mortier, ladite cavité puisse être éventuellement de nouveau ouverte (par exemple pour effectuer des opérations de maintenance de câbles ou de canalisations qu'elle contient), il est avantageux que ledit mortier présente une faible résistance à la compression pour pouvoir être éliminé aisément. Pour ce faire, on peut utiliser un dosage en ciment limité, par exemple de l'ordre de 100 kg/m3, un rapport eau/ciment de l'ordre de 2, uniquement du sable (granulométrie maximale 4 mm), et un puissant adjuvant entraîneur .d'air permettant d'obtenir une teneur en air de l'ordre de 1 5%-25% du volume total.
Par ailleurs, il est avantageux que la fluidité dudit troisième flux soit suffisamment élevée --ce qui est atteint avec la formulation ci- dessus- pour que le mélange de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement dont il est constitué soit auto-plaçant, c'est-à-dire qu'il s'écoule librement dans ladite cavité en en enrobant complètement les parois -et les éventuels objets qui s'y trouvent- et en comblant la totalité du volume de ladite cavité sans laisser de vides importants.
Eventuellement, des pigments colorés peuvent être additionnés à au moins l'un desdits flux pour colorer dans la masse le mortier accéléré. II est ainsi possible de signaler la proximité d'un objet enfoui dans ladite cavité. Pour la mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus, la présente invention concerne de plus un dispositif qui est remarquable en ce qu'il comporte :
- un premier réceptacle pour recevoir le mortier sortant dudit orifice de décharge dudit véhicule de transport ; - des premiers moyens d'avance, alimentés en mortier à partir dudit premier réceptacle et formant ledit premier flux ;
- un deuxième réceptacle pour recevoir ledit accélérateur de prise et de durcissement ;
- des deuxièmes moyens d'avance, alimentés en accélérateur de prise et de durcissement à partir dudit deuxième réceptacle et formant ledit deuxième flux ;
- des moyens pour la fusion et le mélange desdits premier et deuxième flux ; et
- des troisièmes moyens d'avance, alimentés à partir desdits moyens de fusion et de mélange et formant ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement, résultant de la fusion et du mélange desdits premier et deuxième flux.
Dans un mode de réalisation avantageux, lesdits premiers et deuxièmes moyens d'avance, lesdits moyens de fusion et de mélange et lesdits troisièmes moyens d'avance sont constitués par un unique transporteur à vis sans fin. Ce transporteur à vis sans fin peut être incliné par rapport à l'horizontale, son extrémité inférieure étant alimentée en mortier à partir dudit premier réceptacle, sa partie intermédiaire étant alimentée en accélérateur de prise et de durcissement à partir dudit deuxième réceptacle et ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement sortant du côté de la partie supérieure dudit transporteur à vis sans fin.
Il peut être avantageux que le dispositif de l'invention comporte un troisième réceptacle disposé sous la partie supérieure dudit transporteur à vis sans fin et destiné à recevoir ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement et que la partie inférieure dudit troisième réceptacle soit conformée en goulotte apte à introduire ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement dans ladite cavité.
Afin de faciliter le déplacement du dispositif de l'invention d'une cavité à une autre ou le long d'une cavité allongée, les premier, deuxième et troisième réceptacles et ledit transporteur à vis sans fin peuvent être portés par un châssis pourvu de roues. On obtient ainsi un chariot de comblement de cavités.
Avantageusement, dans le cas où la cavité à combler est une tranchée, lesdites roues sont aptes à prendre appui sur le sol de part et d'autre de ladite tranchée, de sorte qu'alors le dispositif selon l'invention est disposé à cheval sur cette dernière. Le dispositif peut, dans ce cas, comporter des moyens de guidage coopérant avec ladite tranchée et destinés à le guider le long de cette dernière.
De plus, on peut prévoir une plaque solidaire dudit châssis, apte à faire office de taloche pour le mortier à prise et durcissement accélérés venant d'être introduit dans ladite tranchée. Une telle taloche peut s'ap- puyer sur le sol de part et d'autre de la tranchée pour affleurer le niveau dudit mortier à celui du sol. Elle peut également, en variante, pénétrer à l'intérieur de la tranchée pour communiquer audit mortier une surface lisse en retrait par rapport au niveau du sol. Pour le comblement de la tranchée, le dispositif à roues peut être déplacé le long de ladite tranchée, ledit premier réceptacle étant alimenté en continu en mortier par ledit véhicule de transport du mortier suivant une route parallèle à ladite tranchée. Dans ce cas, il est avantageux que ledit dispositif à roues et ledit véhicule de transport soient attelés à un tracteur commun.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation du dispositif conforme à la présente invention, spécialement conçu pour combler des tranchées de faible largeur.
La figure 2 est une vue en élévation latérale, avec arrachements partiels, du dispositif de la figure 1 .
La figure 3 est une vue en élévation de l'arrière du dispositif des figures 1 et 2, selon la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une vue de dessus du dispositif des figures 1 , 2 et 3.
La figure 5 montre, en perspective agrandie du dessus, un détail du dispositif des figures 1 à 4. La figure 6 illustre schématiquement une variante de réalisation pour le dispositif des figures 1 à 4.
La figure 7 illustre schématiquement, en vue de dessus, un exemple de mise en œuvre du procédé conforme à la présente invention, pour le rebouchage d'une tranchée à l'aide du dispositif des figures 1 à 4. Le dispositif, conforme à la présente invention et représenté sur les figures 1 à 4 et 7, se présente sous la forme d'un chariot 1 comportant un châssis allongé 2, pourvu d'une paire de roues avant 3 et d'une paire de roues arrière 4. Dans le mode de réalisation représenté, les deux roues avant 3 sont montées dans des chapes 5 libres en rotation autour d'axes verticaux, afin que lesdites roues avant 3 soient spontanément orientables (ce qui est particulièrement avantageux dans l'application illustrée par la figure 7). En revanche, les deux roues arrière 4 sont calées sur leur arbre 6, sans possibilité d'orientation. De plus, comme cela est illustré en traits mixtes sur la figure 2, les roues avant 3 et/ou les roues arrière 4 sont montées réglables en hauteur sous l'action de vérins, tels que celui désigné par la référence 7 sur les figures 1 et 2, afin que ledit chariot puisse occuper soit une position haute de déplacement, soit une position basse de travail. Le chariot 1 est spécialement conçu pour le comblement de tranchées 8 pratiquées dans le sol 9 et l'écartement des paires de roues 3 et 4 est prévu pour qu'une roue de chacune des paires puisse prendre appui sur ledit sol 9, d'un côté de ladite tranchée 8, l'autre roue de chaque paire prenant appui de l'autre côté de ladite tranchée, de sorte que le chariot 1 puisse être disposé à cheval sur celle-ci, comme représenté sur les figures 1 , 3, 4 et 7. A sa partie avant, le chariot 1 est pourvu de moyens d'attelage 10.
Sur le châssis 2 du chariot 1 sont montés une trémie 1 1 , un réservoir 12, un transporteur à vis sans fin 13 et une trémie 14. Le transporteur à vis sans fin 1 3 est incliné par rapport à l'horizontale, avec sa partie avant plus basse que sa partie arrière. La vis de ce transporteur 13 est mue par un moteur 15 disposé en partie arrière supérieure. La trémie 1 1 est disposée au-dessus de la partie basse avant du transporteur à vis sans fin 13. Elle peut communiquer avec ce dernier par l'intermédiaire d'une ouverture 16 pratiquée dans sa partie inférieure, en correspondance avec une ouverture 17 prévue dans l'enveloppe 18 du transporteur à vis sans fin 13. L'ouverture 1 6' de la trémie 1 1 peut être obturée par une porte 19, actionnée par un mécanisme 20. Le réservoir 12 comporte une trémie 21 , à la base de laquelle est disposé un extracteur à vis 22, mû par un moteur 23. L'extracteur 22 est pourvu d'un conduit de sortie 24 débouchant dans un réceptacle 25, disposé au-dessus dudit transporteur à vis sans fin 13 et en communication avec la partie intermédiaire de ce dernier par une ouverture 26, pratiquée dans ladite enveloppe 18.
A sa partie supérieure, le transporteur à vis sans fin 13 comporte une gueule de décharge 27, dirigée vers le bas et disposée au-dessus de la trémie 14.
Le fond de la trémie 14 est percé d'une ouverture oblongue 28, délimitée latéralement par deux plaques longitudinales 29 et 30, aptes à pénétrer dans ladite tranchée 8.
L'énergie électrique, hydraulique et/ou pneumatique nécessaire au fonctionnement des dispositifs du chariot 1 est amenée à ce dernier par des câbles ou conduits 31 , uniquement représentés sur la figure 1 . Le fonctionnement des dispositifs du chariot 1 est commandé à partir du tableau de commande 32.
Les moteurs 1 5 et 23 sont reliés l'un à l'autre par un dispositif d'asservissement, représenté schématiquement par une liaison 33 sur la figure 2. Le chariot 1 comporte de plus, à sa partie avant, un ergot 34 apte à pénétrer dans ladite tranchée 8 pour guider ledit chariot lorsqu'il se déplace le long de cette dernière et, à sa partie arrière, une plaque 35 recouvrant ladite tranchée. Lorsque le chariot 1 est en position haute (voir la position en tirets mixtes sur la figure 2), l'ergot 34 est dégagé de la tranchée 8.
Sur la figure 7, on a illustré schématiquement en vue de dessus, l'application du chariot 1 au comblement en continu de la tranchée 8. Pour ce faire, le chariot 1 est attelé avec déport latéral, par une chaîne 36 accrochée à ses moyens d'attelage 10, à l'arrière d'un tracteur 37, qui se déplace dans le sens de la flèche F parallèlement à la tranchée 8 et qui est, par exemple, apte à déposer un câble 38 à l'intérieur de la tranchée 8. Un camion-toupie 39 de transport de mortier prêt à l'emploi est également attelé au tracteur 37, par une barre d'attelage 40. Pendant l'avance du tracteur 37, la toupie 41 du camion 39 décharge en continu le mortier qu'elle contient dans la trémie 1 1 , par l'intermédiaire d'une goulotte 42. Par suite, ledit mortier passe à travers les ouvertures 16 et 17 et est entraîné par le transporteur à vis sans fin 13 sous la forme d'un flux de mortier.
Simultanément, de l'accélérateur de prise et de durcissement pour ledit mortier, maintenu en réserve dans la trémie 21 , est extrait de celle-ci par l'extracteur 22 et tombe dans ledit réceptacle 25. Il passe à travers l'ouverture 26 et il est entraîné par le transporteur à vis sans fin 13 en un deuxième flux, qui est mélangé et fusionné audit premier flux, pour former un troisième flux de mortier à prise et durcissement accélérés, qui sort de la gueule 27 du transporteur à vis sans fin 13 et tombe dans la trémie 14. De là, il passe dans la tranchée 8 à travers l'entonnoir oblong formé par l'ouverture 28 et les plaques 29 et 30. Le mortier à prise et durcissement accélérés introduit dans la tranchée 8 est taloche par la plaque 35, afin d'obtenir une surface lisse 8C pour ledit mortier.
Bien entendu, la vitesse de rotation du transporteur à vis sans fin 13 est adaptée à la vitesse d'avance du tracteur 37 pour que la tranchée 8 soit correctement remplie de mortier accéléré. Grâce à l'asservissement 33, la teneur en accélérateur de prise et de durcissement est maintenue constante à la valeur désirée, quelle que soit la vitesse d'avance.
Dans un mode de réalisation expérimental dans lequel la toupie 41 avait une capacité de 6m3 de mortier, il a été possible de combler en continu des tranchées 8, de 10 à 20 cm de largeur et de 30 à 50 cm de profondeur, à la vitesse de 40 m par minute.
Dans la description ci-dessus, on a supposé implicitement que l'accélérateur de prise et de durcissement se présentait sous forme de poudre. Dans le cas où ledit accélérateur est un coulis, on remplace la trémie 21 et l'extracteur 22, 23 du réservoir 1 2 par un récipient 43, contenant ledit coulis, et par une pompe volumétrique 44, pilotée par ledit asservissement 33 et alimentant ledit conduit de sortie 24 en coulis (voir la figure 6).

Claims

REVENDICATIONS 1 . Procédé pour le comblement d'une cavité (8) au moyen d'un mortier susceptible de prise, ledit mortier devant être additionné d'au moins un accélérateur de prise et de durcissement et étant disponible à l'orifice de décharge d'un véhicule de transport (39) l'amenant au voisinage de ladite cavité (8), caractérisé en ce que :
- on forme un premier flux, constitué dudit mortier et se déplaçant en direction de ladite cavité (8) ; - on forme un deuxième flux, constitué dudit accélérateur de prise et de durcissement et se déplaçant en direction dudit premier flux ;
- on additionne ledit deuxième flux audit premier flux et on mélange lesdits flux pour les fusionner en un troisième flux ; et
- on introduit ledit troisième flux par gravité dans ladite cavité (8).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le débit dudit deuxième flux est réglé en fonction du débit dudit premier flux pour ajuster la proportion d'accélérateur de prise et de durcissement dans ledit troisième flux.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit mortier est à base de ciment Portland, alors que l'accélérateur de prise et de durcissement est à base d'aluminates de calcium.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit ciment Portland ne comporte pas d'ajouts miné- raux, comme des cendres volantes ou du filler.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit accélérateur de prise et de durcissement a une teneur en C12A7 au plus égale à 1 %.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit accélérateur de prise et de durcissement se présente sous la forme d'une poudre.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit accélérateur de prise et de durcissement présente la forme liquide d'un coulis, comprenant des inhibiteurs de prise dudit accélérateur et, éventuellement, des dispersants.
8. Procédé selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que ledit mortier comporte environ 1 00 kg/m3 de ciment, un rapport eau/ciment de l'ordre de 2, uniquement du sable de granulométrie au plus égale à 4 mm et un adjuvant entraîneur d'air permettant d'obtenir une teneur en air de l'ordre de 1 5% à 25 % du volume total.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fluidité dudit troisième flux est suffisamment éle- vée pour que le mélange de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement dont il est constitué soit auto-plaçant, c'est-à-dire qu'il s'écoule librement dans ladite cavité en en enrobant complètement les parois et en comblant la totalité du volume de ladite cavité sans laisser de vides importants.
10. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un premier réceptacle ( 1 1 ) pour recevoir le mortier sortant dudit orifice de décharge dudit véhicule de transport (39) ; - des premiers moyens d'avance (1 3), alimentés en mortier à partir dudit premier réceptacle ( 1 1 ) et formant ledit premier flux ;
- un deuxième réceptacle (25) pour recevoir ledit accélérateur de prise et de durcissement ; - des deuxièmes moyens d'avance (1 3), alimentés en accélérateur de prise et de durcissement à partir dudit deuxième réceptacle (25) et formant ledit deuxième flux ;
- des moyens ( 1 3) pour additionner ledit deuxième flux audit premier flux et pour mélanger lesdits flux en les fusionnant ; et
- des troisièmes moyens d'avance (1 3), alimentés à partir desdits moyens (1 3) de fusion et de mélange et formant ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement, résultant de la fusion et du mélange desdits premier et deuxième flux.
1 1 . Dispositif selon la revendication 1 0, caractérisé en ce que lesdits premiers et deuxièmes moyens d'avance, lesdits moyens de fusion et de mélange et lesdits troisièmes moyens d'avance sont constitués par un unique transporteur à vis sans fin (13).
1 2. Dispositif selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que ledit transporteur à vis sans fin (1 3) est incliné par rapport à l'horizontale, en ce que son extrémité inférieure est alimentée en mortier à partir dudit premier réceptacle (1 1 ), en ce que sa partie intermédiaire est alimentée en accélérateur de prise et de durcissement à partir dudit deuxième réceptacle (25) et en ce que ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement sort du côté de la partie supérieure dudit transporteur à vis sans fin (1 3).
13. Dispositif selon la revendication 1 2, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième réceptacle (14) disposé sous la partie supérieure dudit transporteur à vis sans fin (13) et destiné à rece- voir ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement et en ce que la partie inférieure dudit troisième réceptacle est conformée en goulotte (28, 29, 30) apte à introduire ledit troisième flux de mortier et d'accélérateur de prise et de durcissement dans ladite cavité (8) .
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 0 à 1 3, caractérisé en ce que les premier, deuxième et éventuel troisième réceptacles, ainsi que lesdits premiers, deuxièmes et troisièmes moyens d'avance et lesdits moyens de fusion et de mélange sont portés par un châssis (2) pourvu de roues (3, 4).
1 5. Dispositif selon la revendication 14, destiné au comblement d'une tranchée (8) pratiquée dans le sol (9), caractérisé en ce que lesdites roues (3, 4) sont aptes à prendre appui sur le sol de part et d'autre de ladite tranchée (8).
1 6. Dispositif selon la revendication 1 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (34) de guidage le long de ladite tranchée.
1 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 5 ou 1 6, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque (35) solidaire dudit châssis (2) et apte à faire fonction de taloche.
1 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, pour le comblement d'une cavité se présentant sous la forme d'une tranchée (8) pratiquée dans le sol (9), ledit comblement étant réalisé grâce au dispositif (1 ) de l'une des revendications 14 à 1 7, caractérisé en ce que ledit dispositif ( 1 ) est déplacé le long de ladite tranchée (8) et en ce que ledit premier réceptacle (1 1 ) est alimenté en continu en mortier par ledit véhicule de transport (39) suivant une route parallèle à ladite tranchée.
1 9. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit dispositif (1 ) et ledit véhicule de transport (39) sont attelés à un tracteur commun (37) .
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