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Title:
APPARATUS FOR IN-PLACE RECYCLING OF MATERIALS FORMING PART OF A ROADWAY PAVEMENT, AND CRUSHER FOR MILLING DEBRIS FROM A ROADWAY PAVEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/194873
Kind Code:
A1
Abstract:
The application relates to an apparatus (1) for in-place recycling of materials that form part of a roadway pavement (6) comprising agglomerated aggregates in a bituminous composition, said apparatus comprising a load-bearing structure which is suitable for driving on the pavement in a direction of travel and carries, from the front to the rear in the direction of travel, a transverse milling machine (2) for milling the pavement to a defined depth and width so as to produce milling debris (7), a mixing device for mixing the milling debris with a binding composition (9), and a spreading sub-assembly (4) for distributing the milling debris mixed (8) with the binding composition across the width of the milled pavement. According to the invention, the apparatus further comprises a crusher (3) which has blades (31), is disposed between the milling machine and the mixing device, is open on the bottom, and is used for crushing the milling debris. In one embodiment, the crusher and the mixing device are located in a single unit. The application also relates to a crusher (3) for milling debris (7) from roadway pavements (6).

Inventors:
SAFIR, Bouchaïb (Lotissement A1 Laïmoune II, Quartier de l'aviationCasablanca, 20200, MA)
CAZAL, Claude (Quartier Montagne Sainte - Section D - résidence BGL LOT 9, Libreville, GA)
LE ROCH', Thierry (20 Doktor Heinrich Maierstrasse, 1180 Vienne, 1180, AT)
Application Number:
FR2017/051106
Publication Date:
November 16, 2017
Filing Date:
May 09, 2017
Export Citation:
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Assignee:
COLAS (7 Place René Clair, BOulogne-Billancourt, 92100, FR)
International Classes:
E01C23/06
Domestic Patent References:
WO1990010752A11990-09-20
WO1996026319A11996-08-29
WO1991002846A11991-03-07
WO1990010752A11990-09-20
WO2010017283A22010-02-11
Foreign References:
US4453856A1984-06-12
US4011023A1977-03-08
DE112008001749T52010-08-12
US4637753A1987-01-20
US3843274A1974-10-22
EP0324491A11989-07-19
EP0158560A11985-10-16
Attorney, Agent or Firm:
CHAUVIN, Vincent et al. (Cabinet Harle et Phelip, 32 rue de l'Arcade, PARIS, 75008, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Dispositif (1 ) pour le recyclage in situ de matériaux constitutifs d'une chaussée de circulation, ladite chaussée (6) comportant des granulats agglomérés dans une composition bitumineuse, ledit dispositif comportant une structure porteuse adaptée à circuler sur ladite chaussée le long de celle-ci suivant un sens d'avancement et portant, d'amont vers l'aval suivant le sens d'avancement, une fraiseuse (2) transversale destinée à désagréger la chaussée sur une hauteur et une largeur déterminées et produisant des fraisats (7), une malaxeuse destinée à mélanger les fraisats avec une composition liante (9) et un sous-ensemble de répartition (4) des fraisats mélangés (8) à la composition liante sur la largeur de la chaussée fraisée,

caractérisé en ce qu'il comporte en outre entre la fraiseuse et la malaxeuse un concasseur (3) à pales (31 ) destiné à concasser les fraisats, et

en ce que le concasseur (3) à pales (31 ) comporte au moins deux rotors

(32) longitudinaux parallèles entre eux et disposés dans un carter (30), les rotors (32) étant sensiblement parallèles à la chaussée (6), ledit carter (30) étant fermé sur ses deux côtés latéraux longitudinaux et à sa face supérieure, ledit carter étant ouvert vers le bas, c'est-à-dire du côté de la chaussée, et à ses deux extrémités amont, côté de la fraiseuse, et aval, chacun des rotors (32) comportant un ensemble de pales (31 ) disposées radialement autour du rotor (32).

2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque pale (31 ) est une plaque plane d'épaisseur déterminée et en forme de secteur circulaire à pointe vers le rotor, les pales de chaque rotor balayant lors de leur rotation simultanée un espace de balayage tubulaire coaxial au rotor, les espaces de balayage tubulaires de rotors adjacents s'interpénétrant dans une zone d'interpénétration, les pales des rotors adjacents étant configurées de manière à créer dans la zone d'interpénétration entre des paires de deux pales adjacentes parallèles et les plus proches entre elles des deux rotors adjacents, et venant en vis-à-vis lors de leur rotation, un écartement d'écart déterminé entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pales (31 ) sont disposées dans des plans perpendiculaires aux axes longitudinaux des rotors (32), toutes les pales des rotors étant dans des plans parallèles entre eux.

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pales (31 ) sont réparties en deux groupes selon leurs orientations, les pales d'un premier groupe étant disposées dans des plans parallèles entre eux et les pales d'un second groupe étant disposées dans des plans parallèles entre eux, les plans des premier et second groupes n'étant pas parallèles entre eux et non perpendiculaires aux axes longitudinaux des rotors (32).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chacun des rotors (32) comporte un ensemble d'unités à pales (31 ), chaque unité à pales comportant un nombre déterminé de pales (31 ), les pales (31 ) d'une unité à pales étant disposées sur un moyeu d'unité à pales, ledit moyeu monté sur le rotor étant entraîné en rotation par ledit rotor, lesdits moyeux étant séparés entre eux le long du rotor par des écarteurs chacun de longueur déterminée.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rotors (32) ont une section carrée, les moyeux ont un orifice central de section carrée complémentaire et en ce que les moyeux peuvent coulisser le long de leurs rotors respectifs lorsqu'ils ne sont plus contraints par les écarteurs, au moins une partie des écarteurs étant interchangeable entre des écarteurs de longueurs différentes afin de pouvoir sélectionner l'écart entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le carter (30) comporte entre l'extrémité amont et l'extrémité aval du concasseur au moins un orifice d'introduction de la composition liante (9), la partie du concasseur en aval dudit au moins un orifice d'introduction assurant un malaxage des fraisats avec la composition liante (9) pour former la malaxeuse, le concasseur et la malaxeuse étant dans un seul et même organe.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le concasseur (3) à pales (31 ) comporte deux rotors (32) tournant dans des directions opposées, de préférence les rotations des pales s'effectuant vers le haut dans la zone d'interpénétration, et en ce que l'épaisseur déterminée des plaques planes formant les pales est comprise entre 10 mm et 50 mm et les bords latéraux des plaques sont plans et perpendiculaires au plan général de la plaque plane, et en ce que l'écart déterminé entre les deux pales adjacentes parallèles d'une paire est choisi entre 5 mm et 30 mm.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la partie supérieure du carter (30) épouse les formes des espaces de balayage tubulaires.

10. Concasseur (3) pour fraisats (7) de chaussée (6) de circulation, ladite chaussée comportant des granulats agglomérés dans une composition bitumineuse, caractérisé en ce qu'il est spécialement destiné au dispositif (1 ) de l'une quelconque des revendications précédentes et comporte des pales (31 ) et au moins deux rotors (32) longitudinaux parallèles entre eux et disposés dans un carter (30), les rotors (32) étant sensiblement parallèles à la chaussée, ledit carter (30) étant fermé sur ses deux côtés latéraux longitudinaux et à sa face supérieure, ledit carter (30) étant ouvert vers le bas, c'est-à-dire du côté de la chaussée (6), et à ses deux extrémités amont et aval, chacun des rotors (32) comportant un ensemble de pales (31 ) disposées radialement autour du rotor, chaque pale étant une plaque plane d'épaisseur déterminée et en forme de secteur circulaire à pointe vers le rotor, les pales de chaque rotor balayant lors de leur rotation simultanée un espace de balayage tubulaire coaxial au rotor, les espaces de balayage tubulaires de rotors adjacents s'interpénétrant dans une zone d'interpénétration, les pales des rotors adjacents étant configurées de manière à créer dans la zone d'interpénétration entre des paires de deux pales adjacentes parallèles et les plus proches entre elles des deux rotors adjacents, et venant en vis-à-vis lors de leur rotation, un écart déterminé entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire.

Description:
DISPOSITIF POUR LE RECYCLAGE IN SITU DE MATERIAUX CONSTITUTIFS D'UNE CHAUSSÉE DE CIRCULATION ET CONCASSEUR POUR FRAISATS DE CHAUSSÉE DE CIRCULATION

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION

La présente invention concerne de manière générale le domaine de l'entretien des voies de circulation comportant des chaussées de roulement de véhicules. Elle concerne plus particulièrement un dispositif pour le recyclage in situ de matériaux constitutifs d'une chaussée de circulation ainsi qu'un concasseur spécialement adapté.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

Les chaussées soumises aux contraintes des véhicules circulants et à l'environnement, notamment les variations climatiques, finissent par se dégrader et il est alors nécessaire de les renouveler. En général, ces chaussées comportent des matériaux de type granulats et bitume. Il est particulièrement intéressant de pouvoir réutiliser ces matériaux pour la réfection de la chaussée. C'est ainsi qu'on a proposé dans des machines adaptées, de réutiliser ces matériaux après leur arrachage de la chaussée en les malaxant dans des chambres de malaxage avec un liant bitumineux ajouté et en les ré-étalant ensuite sur la chaussée d'où ils ont été arrachés. A ce sujet, on peut par exemple citer les documents suivants : US4453856A, US401 1023, DE1 12008001749T5 ou W096/26319. Toutefois, l'arrachage des matériaux de la chaussée, notamment par fraisage, ne permet pas de contrôler la taille des particules arrachées à la chaussée. On a donc proposé des moyens permettant de mieux contrôler cette taille par exemple dans les documents US4637753A et US3843274A WO91 /02846. On connaît également les documents WO90/10752A1 , EP0324491 A1 , WO2010/017283 A2 et EP0158560A1 . Toutefois, les solutions proposées sont complexes à mettre en œuvre et à utiliser notamment du fait de l'utilisation de chambres fermées qui sont d'un accès difficile.

OBJET DE L'INVENTION

Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose l'utilisation d'un concasseur dont la chambre est ouverte vers le bas et la chaussée et mettant en œuvre des outils de concassage simples constitués de pales de forme simple entraînées en rotation. Elle permet la réalisation d'une machine de traitement de la chaussée qui peut exécuter toutes les opérations depuis le fraisage de la chaussée jusqu'à l'étalement sur la chaussée fraisée des matériaux retraités et comprenant un concassage et éventuellement l'ajout de liant par une rampe intégrée au dispositif de concassage et un possible malaxage des matériaux directement dans le dispositif de concassage.

Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif pour le recyclage in situ de matériaux constitutifs d'une chaussée de circulation, ladite chaussée comportant des granulats agglomérés dans une composition bitumineuse, ledit dispositif comportant une structure porteuse adaptée à circuler sur ladite chaussée le long de celle-ci suivant un sens d'avancement et portant, d'amont vers l'aval suivant le sens d'avancement, une fraiseuse transversale destinée à désagréger la chaussée sur une hauteur et une largeur déterminées et produisant des fraisats, une malaxeuse destinée à mélanger les fraisats avec une composition liante et un sous-ensemble de répartition des fraisats mélangés à la composition liante sur la largeur de la chaussée fraisée.

Selon l'invention, le dispositif comporte en outre entre la fraiseuse et la malaxeuse un concasseur à pales destiné à concasser les fraisats. Ce dispositif peut aussi comporter dans le concasseur un système à palettes pour le malaxage des fraisats concassés, après un ajout de liant.

D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :

- la composition liante comporte du bitume,

- la composition liante comporte des enrobés bitumineux,

- la composition liante comporte du bitume et des enrobés bitumineux,

- le concasseur à pales comporte au moins deux rotors longitudinaux parallèles entre eux et disposés dans un carter, les rotors étant sensiblement parallèles à la chaussée, ledit carter étant fermé sur ses deux côtés latéraux longitudinaux et à sa face supérieure, ledit carter étant ouvert vers le bas, c'est-à-dire du côté de la chaussée, et à ses deux extrémités amont, côté de la fraiseuse, et aval, chacun des rotors comportant un ensemble de pales disposées radialement autour du rotor, chaque pale étant une plaque plane d'épaisseur déterminée et en forme de secteur circulaire à pointe vers le rotor, les pales de chaque rotor balayant lors de leur rotation simultanée un espace de balayage tubulaire coaxial au rotor, les espaces de balayage tubulaires de rotors adjacents s'interpénétrant dans une zone d'interpénétration, les pales des rotors adjacents étant configurées de manière à créer dans la zone d'interpénétration entre des paires de deux pales adjacentes parallèles et les plus proches entre elles des deux rotors adjacents, et venant en vis-à-vis lors de leur rotation, un écartement d'écart déterminé entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire,

- les pales sont disposées dans des plans perpendiculaires aux axes longitudinaux des rotors, toutes les pales des rotors étant dans des plans parallèles entre eux,

- les pales sont réparties en deux groupes selon leurs orientations, les pales d'un premier groupe étant disposées dans des plans parallèles entre eux et les pales d'un second groupe étant disposées dans des plans parallèles entre eux, les plans des premier et second groupes n'étant pas parallèles entre eux et non perpendiculaires aux axes longitudinaux des rotors,

- les plans des premier et second groupes sont inclinés symétriquement entre eux par rapport aux axes longitudinaux des rotors,

- les plans des premier et second groupes sont parallèles à un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal d'un rotor, de préférence ledit axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du rotor étant vertical en considérant que les axes longitudinaux des rotors sont horizontaux,

- les plans des premier et second groupes sont verticaux en considérant que les axes longitudinaux des rotors sont horizontaux,

- chacun des rotors comporte un ensemble d'unités à pales, chaque unité à pales comportant un nombre déterminé de pales, les pales d'une unité à pales étant disposées sur un moyeu d'unité à pales, ledit moyeu monté sur le rotor étant entraîné en rotation par ledit rotor, lesdits moyeux étant séparés entre eux le long du rotor par des écarteurs chacun de longueur déterminée,

- les rotors ont une section carrée, les moyeux ont un orifice central de section carrée complémentaire et les moyeux peuvent coulisser le long de leurs rotors respectifs lorsqu'ils ne sont plus contraints par les écarteurs, au moins une partie des écarteurs étant interchangeable entre des écarteurs de longueurs différentes afin de pouvoir sélectionner l'écart entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire,

- le moyeu comporte en outre un moyen de serrage sur le rotor empêchant son coulissement le long du rotor, ledit moyen de serrage devant être desserré pour permettre le coulissement du moyeu le long du rotor,

- les écarteurs sont omis, le positionnement des moyeux le long des rotors étant assuré par leurs moyens de serrage, de préférence le moyen de serrage étant indexé en positionnement le long du rotor, ledit rotor comportant des encoches ou traversées recevant le moyen de serrage,

- les écarteurs sont des bagues pouvant s'ouvrir en deux parties, la fermeture des deux parties de la bague autour du rotor étant maintenue par au moins un écrou et boulon traversant lesdites deux parties en périphérie de la bague sans avoir à traverser le rotor,

- les écarteurs sont des bagues pouvant s'ouvrir en deux parties, la fermeture des deux parties de la bague autour du rotor étant maintenue par au moins un écrou et boulon traversant radialement lesdites deux parties et le rotor transversalement,

- le carter comporte entre l'extrémité amont et l'extrémité aval du concasseur au moins un orifice d'introduction de la composition liante, la partie du concasseur en aval dudit au moins un orifice d'introduction assurant un malaxage des fraisats concassés avec la composition liante pour former la malaxeuse, le concasseur et la malaxeuse étant dans un seul et même organe, le concasseur ayant dans sa partie aval une fonction de malaxage ou de concassage + malaxage,

- la partie du concasseur en aval dudit au moins un orifice d'introduction assurant le malaxage des fraisats concassés avec la composition liante n'assure qu'une fonction de malaxage, par exemple notamment du fait que les écarts déterminés entre lesdites deux pales adjacentes parallèles des paires sont différents entre l'amont et l'aval, ledit écart déterminé étant plus important en aval,

- la partie aval du concasseur assurant le malaxage des fraisats concassés avec la composition liante comporte des palettes de malaxage entraînées en rotation par les rotors,

- la partie du concasseur en aval dudit au moins un orifice d'introduction assurant le malaxage des fraisats concassés avec la composition liante assure une double fonction de concassage et de malaxage,

- l'écart entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire est constant le long des rotors entre l'extrémité amont et l'extrémité aval du concasseur,

- l'écart entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire varie le long des rotors entre l'extrémité amont et l'extrémité aval du concasseur,

- l'écart entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire est différent entre l'extrémité amont de concassage et l'extrémité aval de concassage et malaxage du concasseur,

- le concasseur à pales comporte deux rotors tournant dans la même direction,

- dans une variante, le concasseur à pales comporte deux rotors tournant dans des directions opposées, de préférence les rotations des pales s'effectuant vers le haut dans la zone d'interpénétration,

- les rotations s'effectuent vers le bas dans la zone d'interpénétration entre les paires de deux pales adjacentes,

- l'épaisseur déterminée des plaques planes formant les pales est comprise entre 10 mm et 50 mm et les bords latéraux des plaques sont plans et perpendiculaires au plan général de la plaque plane,

- l'écart déterminé entre les deux pales adjacentes parallèles d'une paire est choisi entre 5 mm et 30 mm,

- les bords latéraux des plaques sont incurvés sur leur hauteur,

- les bords latéraux des plaques sont biseautés selon l'épaisseur de la plaque,

- les bords latéraux des plaques sont munis de dents,

- le bord radial libre, en arc de cercle, des plaques est plat selon l'épaisseur de la plaque et perpendiculaires au plan général de la plaque plane,

- le bord radial libre, en arc de cercle, des plaques est biseauté selon l'épaisseur de la plaque,

- le bord radial libre, en arc de cercle, des plaques est muni de dents,

- la partie supérieure du carter épouse les formes des espaces de balayage tubulaires.

L'invention propose également un concasseur pour fraisats de chaussée de circulation, ladite chaussée comportant des granulats agglomérés dans une composition bitumineuse et ayant été fraisée. Le concasseur est spécialement configuré pour le dispositif de l'invention et comporte des pales et au moins deux rotors longitudinaux parallèles entre eux et disposés dans un carter, les rotors étant sensiblement parallèles à la chaussée, ledit carter étant fermé sur ses deux côtés latéraux longitudinaux et à sa face supérieure, ledit carter étant ouvert vers le bas, c'est-à-dire du côté de la chaussée, et à ses deux extrémités amont et aval, chacun des rotors comportant un ensemble de pales disposées radialement autour du rotor, chaque pale étant une plaque plane d'épaisseur déterminée et en forme de secteur circulaire à pointe vers le rotor, les pales de chaque rotor balayant lors de leur rotation simultanée un espace de balayage tubulaire coaxial au rotor, les espaces de balayage tubulaires de rotors adjacents s'interpénétrant dans une zone d'interpénétration, les pales des rotors adjacents étant configurées de manière à créer dans la zone d'interpénétration entre des paires de deux pales adjacentes parallèles et les plus proches entre elles des deux rotors adjacents, et venant en vis-à-vis lors de leur rotation, un écart déterminé entre lesdites deux pales adjacentes parallèles de la paire.

L'invention concerne également une machine automotrice pour le recyclage in situ de matériaux constitutifs d'une chaussée de circulation, ladite chaussée comportant des granulats agglomérés dans une composition bitumineuse, ladite machine comportant dans le sens d'avancement, d'amont vers l'aval longitudinalement, une faiseuse transversale destinée à désagréger la chaussée sur une hauteur et une largeur déterminées et produisant des fraisats, une malaxeuse destinée à mélanger les fraisats avec une composition liante et un sous-ensemble de répartition des fraisats mélangés à la composition liante sur la largeur de la chaussée fraisée, ladite machine comportant en outre entre la fraiseuse et la malaxeuse un concasseur à pales destiné à concasser les fraisats entre les pales.

La machine comporte en outre un ou plusieurs des moyens matériels décrits du dispositif.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés :

- la figure 1 représente un exemple de concasseur vu frontalement, par son extrémité avant/amont,

- la figure 2 représente ce même concasseur vu dorsalement, par son extrémité arrière/aval,

- la figure 3 représente ce même concasseur vu de dessous,

- la figure 4 représente une machine de traitement de la chaussée à recyclage de matériaux et concasseur, et

- les figures 5 à 8 qui représentent un autre exemple de concasseur, cette fois comportant en aval une fonction de malaxage et à l'avant de son carter des vis sans fin, respectivement en vue en coupe au niveau de buses d'injection de liant, en vue arrière/aval, en vue de dessous et en vue de dessus.

Dispositif

La machine 1 de traitement de la chaussée à recyclage de matériaux présentée à titre d'exemple sur la figure 4 comporte des moyens de roulement sur le sol, une chaussée 6 en l'espèce, moyens typiquement à chenilles, un moteur et des moyens de contrôle, notamment de direction, de réglage de la vitesse d'avancement et des différents organes la composant. Elle comporte en outre des moyens de stockage des matières 9, 9' dont elle a besoin pour son fonctionnement et, outre pour le carburant, par exemple pour des granulats ou enrobés neufs et éventuellement pour du bitume/émulsion 9. Sur la figure 4 on a seulement représenté l'alimentation en bitume/émulsion 9 et en eau 9', cette dernière servant notamment au refroidissement du rotor de la fraiseuse 2. Certains de ces moyens de stockage peuvent être du type tampon, c'est-à-dire qu'ils sont rechargés régulièrement pendant le travail de la machine sans qu'il soit nécessaire d'arrêter la machine.

Parmi les organes de la machine, on trouve selon une direction longitudinale, à partir de l'avant/amont selon le sens de circulation de la machine se dirigeant vers l'avant, une fraiseuse 2 produisant des fraisats 7 suivie d'un concasseur 3 suivi d'une malaxeuse puis d'une répartisseuse à vis sans fin 4. La fraiseuse permet d'arracher les matériaux de la chaussée sur une hauteur et une largeur déterminées de cette chaussée, cet organe étant transversal, c'est-à-dire perpendiculaire à l'extension longitudinale (antéro-postérieure) principale de la machine. La fraiseuse qui produit des fraisats 7 peut être une fraiseuse à dents ou d'un autre type.

Le concasseur 3 situé en aval de la fraiseuse permet de décohésionner et de concasser les fraisats et produit des fraisats concassés et possiblement malaxés 8 si la fonction de malaxage a été prévue dans le concasseur. Dans ce dernier cas, le concasseur et la malaxeuse sont un seul et même organe.

Le concasseur 3 disposé sous la machine est constitué dans cet exemple d'un carter 30 ouvert vers le bas et donc la chaussée fraisée. Le carter est également ouvert à ses deux extrémités avant/amont et arrière/aval pour respectivement recevoir les fraisats bruts produits par la fraiseuse (entrée avant/amont) et délivrer les fraisats concassés (sortie arrière/aval) une fois ceux-ci concassés. En fait, les fraisats reçus, concassés et délivrés par la fraiseuse reposent sur le sol et la machine se déplace sur ce sol faisant qu'il existe un déplacement relatif entre les fraisats au sol et le concasseur fixé sous la machine. Le concasseur ne comporte pas de chambre de concassage isolée au-dessus du sol, les fraisats restant essentiellement sur le sol. De préférence, la largeur (mesure transversale sur la machine) du concasseur correspondant à la largeur de l'entrée du carter (extrémité avant/amont) est sensiblement égale à la longueur (mesure transversale sur la machine et correspondant à la largeur de chaussée fraisée) de la fraiseuse afin que tous les fraisats produits soient directement avalés dans le concasseur. Au cas où la fraiseuse serait plus longue que la largeur du concasseur, une goulotte passive ou un moyen actif, par ex. balais rotatifs ou autre, disposé au niveau du sol permet de récupérer tous les fraisats sur la largeur de fraisage pour les guider vers l'entrée avant/amont du concasseur.

Le carter du concasseur comporte intérieurement deux rotors 32 parallèles allongés dans la direction longitudinale de la machine. Les deux rotors 32 sont sensiblement parallèles à l'étendue longitudinale de la chaussée et ils comportent radialement des pales 31 métalliques. Les rotors sont entraînés en rotation par un organe moteur 33, typiquement hydraulique. L'entraînement des rotors utilise dans cet exemple une chaîne dont les maillons s'engrainent sur des poulies dentées des rotors et de l'organe moteur. Le carter, les rotors et l'organe moteur sont portés par un châssis (symbolisé/représenté partiellement par le montant 34 sur les Figures 1 à 3) venant se fixer sous la machine. Des paliers, notamment roulements, sont mis en œuvre entre les parties mobiles et fixes du concasseur. Chaque rotor comporte fixées sur sa périphérie des pales qui ont dans cet exemple des formes et dimensions identiques. La forme représentée est un segment de cercle, c'est-à-dire un secteur circulaire, dont la pointe/sommet est vers le rotor. Ce segment/secteur a un angle de pointe/sommet compris entre 90° et 10° et il est d'environ 80° sur les Figures. Lespales se terminent donc en arc de cercle à leur extrémité libre opposée à leur pointe/sommet fixée au rotor. La rotation du rotor entraîne les pales qui balayent donc un espace de balayage tubulaire lorsque vu selon l'axe de rotation des rotors. Les deux rotors et les pales sont disposés dans le carter de manière à ce que les deux espaces de balayage tubulaires s'interpénétrent dans une zone d'interpénétration où des pales des deux rotors disposées dans des plans parallèles entre eux pourront venir deux par deux, par paire 35, en vis-à-vis à courte distance l'une de l'autre, un écartement/espace libre d'écart déterminé étant alors présent entre les deux pales 35 concernées. On comprend que du fait de la rotation des pales, cet écartement d'écart déterminé sera temporaire et évolutif pour les surfaces venant en vis-à-vis concernées des pales et il se répétera à des moments différents et des emplacements différents pour des paires de pales 35 différentes, les deux pales d'une paire concernée étant des deux rotors.

La valeur de cet écart est un des principaux paramètres permettant de modifier la granulométrie des fraisats concassés. Par exemple, avec un écart déterminé entre les deux pales en vis-à-vis de la paire d'environ 15 mm on peut obtenir des fraisats concassés ayant une granulométrie homogène, continue, avec un dmax maîtrisé entre 10 et 14 mm. Ces valeurs sont indicatives et peuvent être modifiées en fonction des besoins.

On comprend que du fait de la rotation des deux rotors, ce sont différentes paires de pales parallèles des deux rotors qui viennent en vis-à-vis à courte distance/écart à des moments différents. Les fraisats sont broyés/concassés principalement par l'impact des bords latéraux des pales, et par le faible écart entre les paires de pales qui viennent en vis-à-vis avec un effet de cisaillage lorsque les deux pales de la paire commencent à venir en vis-à-vis. Du fait de cet effet de cisaillage on peut créer des biseaux et/ou dents sur les bords latéraux des pales à la manière des cisailles ou ciseaux, mais contrairement à ces derniers, les pales de la paire restant séparées entre elles par l'écart indiqué lorsqu'elles viennent en vis-à-vis : il n'y a pas de frottement entre les pales des deux rotors.

Dans une variante de réalisation, le bord libre en arc de cercle de chaque pale comporte une partie biseauté/effilée ainsi qu'éventuellement la partie haute/adjacente du/des bords latéraux. Grâce à cela, il est possible de descendre au plus bas possible le concasseur, jusqu'à ce que les pales affleurent la surface de la chaussée fraisée, voir même la grignote légèrement, sans que cela ne crée une résistance trop importante à la rotation des rotors du fait que c'est une faible surface (l'extrémité du biseau) qui vient heurter la surface de la chaussée fraisée. Ainsi, dans la position la plus basse possible du concasseur, même sans grignotage, si une bosse présente sur la surface de la chaussée fraisée est rencontrée, il y aura moins de risque de blocage de la rotation. De préférence, à titre de sécurité, dans le concasseur, un détecteur de surcharge/blocage peut être mis en œuvre sur l'organe moteur ou un embrayage à friction ou à rupture est installé sur la transmission vers les rotors.

A titre de sécurité supplémentaire, notamment contre des éléments métalliques ayant pu être recouvert par les matériaux de la chaussée, par exemple des têtes de bouche à clef, on peut prévoir un détecteur de métal en avant de la machine ou du concasseur. De plus, on peut prévoir un écartement minimal des pales le long de chaque rotor, en dehors de ce qui se passe dans la zone d'interpénétration où l'on doit avoir l'écart déterminé décrit pour chaque paire de pale, cet écartement minimal correspondant au diamètre moyen des éléments métalliques de l'on peut rencontrer dans une chaussée afin que ces éléments puissent de préférence passer entre les pales une fois arrachés. Enfin, on peut prévoir des éléments tranchants, par exemple sur les rotors ou débordant de ces derniers et qui sont destinés à couper des fils, par exemple de boucle de détection en chaussée, qui viendraient à s'entortiller sur les rotors.

Les pales peuvent être disposées sur les rotors de diverses manières du moment que le concassage se produit, notamment grâce à l'effet de cisaillage des deux pales de la paire des deux rotors qui viennent en vis-à-vis dans la zone d'interpénétration. De préférence ceci est obtenu avec des pales qui sont des plaques métalliques planes et qui sont parallèles entre elles pour celles participant des paires venant en vis-à-vis à court écart déterminé entre elles dans la zone d'interpénétration. D'une manière simple, on peut obtenir ce résultat avec des pales qui sont toutes dans des plan parallèles entre eux et perpendiculaires aux rotors qui, on le rappelle, sont parallèles entre eux. En considérant que la machine est horizontale sur une chaussée horizontale, les rotors sont alors horizontaux et allongés longitudinalement et les pales sont dans des plans verticaux transversaux. Une autre solution correspond au cas où les pales sont divisées du point de vue de leurs orientations en deux groupes. Au sein de chaque groupe les pales sont dans des plans parallèles entre eux. Chaque rotor comporte des pales des deux groupes et les paires de pales venant en vis-à-vis et avec l'écart décrit appartiennent au même groupe, dans une paire l'une des pales étant sur l'un des rotors et l'autre pale sur l'autre rotor. Les plans portant les pales ne sont plus perpendiculaires aux axes des rotors mais inclinés par rapport à cet axe. De préférence, les inclinaisons sont symétriques entre les deux groupes. A noter que dans l'exemple représenté sur les figures, les pales sont toutes dans des plans verticaux en considérant les rotors horizontaux. On comprend que d'autres dispositions des plaques planes formant les pales sont possibles pour obtenir ce même résultat de concassage des fraisats avec création d'un écart déterminé entre des paires de pales venant en vis-à-vis dans la zone d'interpénétration.

On rappelle que la machine avance lors du traitement de la chaussée et, de ce fait, les fraisats qui sont sur le sol et qui sont concassés par le concasseur n'ont pas besoin d'être activement poussés vers I 'arrière/1 'aval. Toutefois, on peut prévoir qu'une orientation particulière des pales, orientation non perpendiculaire aux rotors, puisse assurer en outre un certain transport actif vers l 'arrière/aval des fraisats concassés puis possiblement malaxés si un malaxage est prévu en plus.

Le carter du concasseur est ouvert vers le bas et donc vers la chaussée ainsi qu'à l'avant/amont et l'arrière/l'aval pour le passage des fraisats en entrée puis sortie du concasseur. Par contre, le carter enferme les rotors et leurs pales latéralement et sur le dessus. Sur le dessus, le carter épouse la forme des deux espaces de balayage tubulaires. Ce carter évite les projections des granulats et fraisats et participe du concassage des fraisats et possiblement au malaxage si ce dernier est prévu.

Afin que la machine puisse effectuer le traitement complet de la chaussée, une malaxeuse est également mise en œuvre au sein de la machine. Cette malaxeuse permet de malaxer les fraisats ayant subi le concassage avec un liant bitumineux et/ou une certaine proportion de granulats ou même d'enrobés « neufs » afin de régénérer certaines propriétés de la chaussée. Cette malaxeuse peut être indépendante du concasseur mais, en alternative, elle peut être intégrée au concasseur. A cette fin et comme représenté sur les figures 5 à 8, la partie arrière/aval du concasseur comporte au moins un orifice d'introduction de ces produits additionnels. De préférence, la structuration des pales est modifiée dans cette partie arrière/aval du concasseur, par exemple avec forme et/ou une orientation différente des lames et/ou un écartement/espace libre d'écart supérieur entre les lames des paires venant en vis-à-vis par rapport à l'orientation et/ou l'écart à l'avant/en amont ou le concassage doit être prédominant. En particulier, comme représenté figure 7, on installe des palettes 38 dans la partie arrière/aval du concasseur afin de permettre un malaxage efficace des fraisats concassés et sur lesquels un liant a été répandu par un ensemble de buses 39. De cette manière on peut contrôler dans cette partie arrière/aval du concasseur la présence d'un effet de malaxage en plus d'un effet de concassage et l'importance de l'effet de concassage par rapport au malaxage ou, alors, obtenir un effet de malaxage seul, c'est-à-dire sans effet de concassage.

On peut voir sur la figure 7 un organe supplémentaire à l'avant du concasseur 3 et en dehors de son carter 30. Cet organe supplémentaire est un moyen d'entraînement actif des fraisats produits par la fraiseuse qui se situe encore plus en avant du concasseur 3, entraînement actif vers l'intérieur du carter 30 du concasseur 3. Ce moyen d'entraînement actif est constitué de deux vis sans fin montées sur deux prolongements antérieurs des rotors 32, à l'avant du carter 30. Ce moyen d'entraînement actif peut être omis ou rendu amovible afin qu'il soit installé seulement pour des chaussées traitées pour lesquelles les fraisats pourraient avoir des difficultés à passer dans le carter du concasseur malgré le fait que la machine qui traite la chaussée avance. En particulier, ce moyen d'entraînement actif est particulièrement utile si un liant est déjà introduit en amont du concassage, au niveau de la fraiseuse.

La vitesse de rotation des pales du concasseur doit être relativement élevée, et en tout cas, plus élevée que celle que l'on rencontre classiquement dans des moyens de malaxage. Typiquement, la vitesse de rotation des rotors peut être comprise entre 120 et 220 tours/mn et est de préférence d'environ 160 tours/mn.

On comprend alors le possible intérêt de prévoir une structure différente du concasseur dans sa partie arrière/aval de malaxage par rapport à sa partie avant de concassage pur. Comme on l'a vu, cette structure différente peut concerner la forme des pales ou surtout, leur écart lorsqu'elles sont en vis-à-vis et proches dans la zone d'interpénétration ou même prévoir qu'il n'y a plus ou quasi plus de zone d'interpénétration dans cette partie arrière/aval.

A l'arrière de la machine, un sous-ensemble de répartition 4 des fraisats mélangés 8 par la malaxeuse aux produits additionnel 9 permet de les étaler sur la largeur de la chaussée fraisée. Ce sous-ensemble de répartition est typiquement à type de vis sans fin transversale. En outre une table de mise en place et de précompactage 5 peut être comprise dans le sous-ensemble de répartition. Dans une modalité de mise en œuvre, ce sous-ensemble de répartition est raccordé à la machine sur le chantier, ce sous-ensemble de répartition étant démonté pour le transport entre les chantiers. Dans une variante, le sous-ensemble de répartition fait partie intégrante de la machine.

A titre d'exemple des dimensions possibles d'un concasseur selon l'invention, la largeur du concasseur (mesure transversale sur le carter) peut être d'environ 1 ,16 m avec un écartement des deux rotors d'environ 0,43 m et la longueur du concasseur (mesure longitudinale entre son entrée amont/avant et sa sortie aval/arrière) d'environ 1 ,5 m et la hauteur du concasseur (mesure verticale maximale sur le carter) peut être d'environ 0,5 m.

On vient de présenter une machine intégrant le concasseur et le malaxeur. Toutefois, l'invention peut être mise en œuvre avec une machine qui n'effectue qu'un fraisage simple et on lui adjoint à l'arrière un équipement remorqué comportant le concasseur et possiblement le malaxeur et, de préférence, le sous- ensemble de répartition et éventuellement la table de mise en place et de précompactage. D'une manière équivalente, l'équipement remorqué par la machine de fraisage simple n'est que le concasseur et, par contre, le malaxeur et autres équipements d'aval sont une autre machine autonome à table de mise en place et de pré-compactage qui circule d'une manière autonome de la machine de fraisage simple qui est en amont. D'une autre manière équivalente, l'équipement remorqué par la machine de fraisage simple n'est que le concasseur avec son malaxeur intégré et, par contre, les autres équipements d'aval sont une autre machine autonome à table de mise en place et de pré-compactage qui circule d'une manière autonome de la machine de fraisage simple qui est en amont. On comprend que bien d'autres dispositions équivalentes sont possibles pour mettre en œuvre le concasseur de l'invention et son éventuel malaxeur intégré.

Procédé

Le procédé de l'invention découle de la description faite jusqu'à présent avec la mise en œuvre d'une machine avec laquelle on pratique un fraisage de la chaussée puis un concassage des fraisats puis un malaxage des fraisats concassé avec des produits additionnels puis on réparti les matériaux obtenus sur la chaussée, le concassage et le malaxage ayant lieu dans le même organe de la machine. Ces produits additionnels sont typiquement un liant bitumineux et/ou des granulats ou même des enrobés.