EP1403435B1 - Procédé d'amélioration des qualités de surface d'une voie de circulation et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procédé d'amélioration des qualités de surface d'une voie de circulation et dispositif pour sa mise en oeuvre Download PDF

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EP1403435B1
EP1403435B1 EP03292394A EP03292394A EP1403435B1 EP 1403435 B1 EP1403435 B1 EP 1403435B1 EP 03292394 A EP03292394 A EP 03292394A EP 03292394 A EP03292394 A EP 03292394A EP 1403435 B1 EP1403435 B1 EP 1403435B1
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EP
European Patent Office
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spreading
dispersion
installation according
over
upper stratum
Prior art date
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EP03292394A
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EP1403435A1 (fr
Inventor
Jean-Luc Aubert
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Colas SA
Original Assignee
Colas SA
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Publication date
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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
    • 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
    • E01C19/12—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 distributing granular or liquid materials
    • E01C19/20—Apparatus for distributing, e.g. spreading, granular or pulverulent materials, e.g. sand, gravel, salt, dry binders
    • 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
    • E01C19/48—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 laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ

Definitions

  • the invention relates to a method for improving the surface qualities of the wearing course of a road and to a device for carrying out this method.
  • the roads are usually made by spreading a surfacing layer of aggregates embedded in a bituminous binder, which may be cold or hot, natural or synthetic, according to the method used.
  • the equipment used for this purpose is mounted on a tractor which carries a reserve container filled periodically with coated granules and which opens into a spreading member of the asphalt forming a layer of regular thickness and over a working width which depends on the device used and can be from 4 to 8 meters.
  • the tractor advances continuously and thus provides a band-shaped tread of constant width, centered on a longitudinal axis. This layer of asphalt is then compacted by known means in order to produce the running surface.
  • the binder which coats the aggregates forms a relatively smooth outer film, which completely covers the upper face of the wearing course.
  • the passage of the vehicles progressively eliminates this external film by revealing the aggregates, but it is only after a certain period, of the order of six months, that the running surface becomes sufficiently rough.
  • the invention makes it possible to solve such problems by means of a method and a particularly simple installation, making it possible to spread in a very homogeneous manner the desired quantity of fine elements on the running surface, this operation being able, moreover, to be carried out in a only one passes over a relatively large width, of the order of several meters, corresponding to the width covered by the asphalt spreading means for the implementation of the wearing course.
  • the subject of the invention is therefore a method for improving the surface qualities of a traffic lane made by spreading, on a platform, a layer of aggregates embedded in a bituminous binder, by means of a device for spreading moving at a forward speed along a longitudinal axis of the platform and transversely covering a certain working width.
  • the expression "circulation lane” applies to any platform covered with a wearing course consisting of coated and compacted granules, the invention making it possible to carry out, not only roads or highways of all sizes, but also parking areas, taxi, take-off / landing at airports, etc.
  • the dispersion of the granular material is carried out at a relatively small distance from the spreading means, above an area of the wearing course where the temperature of the binder is still at least 100 ° C. and preferably of the order of 120 ° C to 140 °.
  • the granular material is slightly heated in order to avoid any risk of cooling the binder film in contact with cold grains.
  • the dispersed granular material is a fine or very fine sand having a particle size of between 100 and 500 ⁇ m, and the quantity of fine sand dispersed can range from 300 to 500 g / m 2 depending on the nature of the mix.
  • the granular material is dispersed, substantially homogeneously, in a closed space at least on its sides and extending downwards to a lower edge placed at a short distance from the wearing course and delimiting a rectangular orifice allowing the material dispersed in said space to be regularly deposited, as and when the wearing course, on a width corresponding to the working width of the spreading device.
  • the invention also covers an installation for producing a wearing course comprising successively, in a direction of travel along a platform, means spreading thereon a layer of aggregates coated with a bituminous binder, a device for substantially homogeneous dispersion of a fine-grained solid material above the wearing course and compacting means, the device for dispersion moving substantially at the same speed as the spreading device and being maintained downstream thereof at a distance small enough to avoid a significant lowering of the temperature of the binder film covering the mixes and thus allow the bonding of the grains dispersed over the entire upper face of the wearing course and their inlay in said film by compacting.
  • the dispersing device comprises at least one projection member of the granular material with a homogeneous distribution, in at least one widely open dispersion sector from at least one orifice supplied with granular material with a controlled flow rate.
  • the dispersion sector of the material opens about 180 ° towards the rear of the spreading means with respect to the direction of advance, the projected grain flow per unit time in the sector. of dispersion being adjusted according to the forward speed of the asphalt spreading device.
  • the dispersing device comprises at least one reserve enclosure associated with feed means with a controlled flow opening at the center of at least one rotating hearth driven in rotation about a substantially vertical axis for centrifugal spraying of the granular material, the speed of rotation of which is adjusted so that, in view of its density, the granular material is distributed homogeneously in a dispersion sector covering at least a part of the width of the granular material; the wearing course carried out in one pass by the spreading device.
  • each rotating hearth disperses the granular material over part of the width of the wearing course, the dispersion device comprising a sufficient number of soles rotating apart from each other, to cover the entire width of the wearing course carried out in one pass by the spreading device.
  • each rotating hearth is associated with means for limiting the extent of the dispersion sector inside a dihedral opening rearwardly from the axis of rotation of the rotating hearth and on an angle of the order of 180 °.
  • the dispersion device is associated with means for limiting a substantially rectangular space covering at least part of the wearing course and extending over the latter on a height of protection against external disturbances, so that the dispersed material remains confined in this space.
  • the installation comprises, in known manner, a tractor movable on the platform and carrying a reserve enclosure coated granules opening into spreading means extending transversely to the longitudinal axis over a working width.
  • the dispersion device of the granular material is integral, in displacement, the tractor to maintain a short distance behind the spreading means.
  • the dispersion device can advantageously be mounted on a support frame fixed on a rear portion of the tractor and extending cantilevered towards the rear of the latter, above the wearing course which comes from be carried out by the spreading device.
  • the support frame of the dispersion device is associated with a frame-shaped part having two lateral sides extending on either side of the dispersion device, parallel to the longitudinal axis and bearing each a light partition extending vertically from the level of the wearing course to a protective height.
  • the dispersion device is fed with a controlled flow from a buffer tank, the latter can itself be fed from bags which are opened as needed to pour into the buffer tank.
  • FIG. 1 and 2 schematically shown respectively in side view and in top view, the assembly of an installation for producing a wearing course A on a platform B, comprising a spreading machine 1 of conventional type, mounted, preferably, on a self-propelled tractor 10 which can move along a longitudinal axis x'x of the platform B.
  • the tractor 10 can be provided, as usual, a hopper 11 for receiving a mass 2 of aggregates coated with a bituminous binder and is provided at its rear part with spreading means 12 on the platform B, coated granules 2, so as to form a wearing course 21 centered on the longitudinal axis x x and whose width and thickness are adjusted by a finishing table 13 carried by the rear part of the tractor 10.
  • Such spreading means are well known and can be of different types making it possible, in a general manner, to produce on platform B a desired thickness of rolling course which is then compacted, for example by means of a vibrating roller.
  • bituminous binder which completely coats each element of the granulate forms, after the spreading of the wearing course 21, a substantially continuous film which completely covers the upper face 22 of said layer 21, constituting the running surface.
  • This external and smooth binder film is progressively eliminated by the rolling of the vehicles but decreases, however, the adhesion at the beginning of the commissioning.
  • a granular material such as a fine sand, which is incorporated in the outer film of binder and is then removed with it, but increases, however adhesion during the time necessary for this elimination.
  • this fine sand must, however, be dispersed in a very homogeneous manner and avoiding, not only the extra thicknesses, but also the loss of sand outside the running surface.
  • the dispersion of the fine sand is carried out as soon as the wearing course is produced and over its entire width, before any compaction.
  • the external binder film is at a temperature high enough to determine an immediate bonding of the dispersed sand as soon as it comes into contact with the upper face 22 of the bituminous layer 21 and the subsequent compaction causes the incrustation in the binder film grains of sand and glued on it.
  • a dispersing device is used which is placed as close as possible to the spreading machine and moves substantially at the same speed as the spreading machine. In this way, the external binder film covering the asphalt layer 21 does not have the time to cool substantially before the deposition of the sandy material.
  • the dispersing device is preferably mounted directly on the rear part of the spreading machine and performs the dispersion of the sand over the entire working width (L) thereof.
  • the dispersed sand immediately adheres to the whole of the upper face 22 of the wearing course 21 as it is produced.
  • the compaction carrying out the incrustation of the sand can be carried out at a certain distance from the spreading machine and, possibly, in successive bands because, in case of wind, for example, the fine sand dispersed remains stuck on the surface 22 until compaction allowing its incorporation into the binder.
  • the dispersion device 4 is mounted on a support frame 5 carried by a bracket 52 fixed directly on the rear part of the tractor 11.
  • the dispersion device 4 advantageously comprises a reserve enclosure such as a small silo 41 having a hopper-shaped bottom 42 which opens, via a pipe 43, onto a rotating hearth 44 consisting of a plate provided with blades and driven in rotation at a sufficient speed around a vertical axis 40 by a motor 45 located, preferably, below the rotating hearth 44 and connected to the silo 41 by unrepresented support means.
  • a reserve enclosure such as a small silo 41 having a hopper-shaped bottom 42 which opens, via a pipe 43, onto a rotating hearth 44 consisting of a plate provided with blades and driven in rotation at a sufficient speed around a vertical axis 40 by a motor 45 located, preferably, below the rotating hearth 44 and connected to the silo 41 by unrepresented support means.
  • the silo 41 is filled with fine sand and, preferably, fed continuously from a buffer tank 51 placed on the tractor 1 above the silo 41 which is fed by gravity.
  • the conveyance of sand to the silo 41 can also be done by means of a conveyor screw.
  • the sand can also be fed in the form of bags which are open above the buffer tank 5 whose output is provided with a grid avoiding the accidental passage of paper.
  • the sand thus introduced into the silo 41 is discharged via the pipe 43 onto the rotary hearth 44 driven in rotation at high speed and is thus dispersed by centrifugal effect above the upper face 22 of the wearing course 21.
  • the feed channel 43 is provided with an adjustable shutter 46 with delayed electronic control 47 making it possible to adjust the flow rate of sand falling on the hearth 44 as a function of the forward speed of the machine 1.
  • the material thus projected disperses, by counter-effect, in a circular sector 61 centered on the vertical axis of the rotating hearth 44.
  • the dispersion sector 61 In order to bring the dispersion axis of the finishing table 13 as close as possible, it is preferable for the dispersion sector 61 to open only towards the rear at an angle of approximately 180 °.
  • the dispersion device 4 is advantageously provided with a deflector 48 placed at the rotating hearth 44 and comprising two arms provided with steerable blades whose opening can be adjusted according to the speed and the dosage, in order to limit the sand projection on a sector 61 of variable opening, of the order of 180 °.
  • the sand thus dispersed in a circular sector which moves longitudinally, is deposited on the surface 22 forming a strip parallel to the axis x'x and the width of which depends on the centrifugal effect of the rotating hearth and can be, for example, example, 4 meters, which corresponds to a normal working width of a spreading machine.
  • Each rotating hearth 44 must imperatively be designed to adapt to the relatively small mass of the very fine granular material to be projected.
  • the dispersing means are placed in an enclosed space, protected from external disturbances.
  • the support frame 5 of the dispersion means 4 comprises a platform 51 fixed on the bracket 52 and on which are mounted on the one hand the dispersion devices 4 and, on the other hand, a rectangular frame 54 ' extending horizontally rearwards and carrying a light partition such as a sheet 53 which extends vertically over a protective height h, substantially to the upper face 22 of the wearing course 21.
  • the rectangular frame 54 may be covered with a horizontal sheet or wall 55.
  • a closed space 50 is thus defined around the dispersion members 4, which completely covers a rectangular zone of the upper face 22 of the wearing course extending over the entire width (L) produced in one pass by the device. spreading 12, 13 and a length L 'corresponding to the maximum projection distance of sand grains, given their density and the centrifugal effect of the rotating hearth 44.
  • the projected grains therefore remain confined within this closed space 50 which moves at the same speed as the spreading means 50.
  • Part of the projected grains is deposited immediately on the running surface 22 and another part can hit the longitudinal or transverse sides of the vertical wall 53 and is returned randomly to the inside of the space 50 by distributing substantially homogeneous way.
  • the dispersed material thus forms, within the space 50, a cloud of grains in suspension which advances with the tractor 10 at the spreading rate of the wearing course and whose lower part is denser and tends to stick on the upper face 22 covered with a binder film which has not had time to cool and is still at a temperature between 120 ° and 140 ° C.
  • Another advantage of the invention lies in the fact that this thin layer of fine sand embedded in the binder film covering the wearing course reduces the gloss of the latter and thus the risk of dazzling motorists.
  • the binder film with the grains of sand incorporated therein, is progressively eliminated by the circulation of vehicles, but by showing the upper face, irregular, aggregates of the wearing course.
  • the invention therefore makes it possible to impart to the coating, as soon as it is produced and put into circulation, very markedly improved adhesion properties, in particular at moderate speed.
  • the spreading device 5 could be supported directly, by wheels, on the asphalt layer 21 and be coupled to the rear of the tractor 11 or be a self-propelled self-propelled vehicle following the tractor 11 and placed a little behind the finisher 13, but at a distance small enough that the binder film covering the wearing course has not had time to cool substantially.
  • the device for dispersing the fine sand could consist of a hopper fixed on the rear of the tractor 10 and extending transversely over the entire width (L) of the bituminous layer produced by the spreading means. 12, 13, the bottom of this hopper is equipped with a screw to regularly distribute the fine sand dumped into the hopper, above an elongated slot allowing a flow of sand adjusted according to the speed of advance of the tractor 10.
  • bituminous mixes can be obtained indifferently hot or cold.
  • the proportion of fine sand dispersed must be adapted to the nature of the mix and may be, for example, 300 +/- 50g / m 2 for a bituminous mix up to 500 +/- 50g / m 2 for an asphalt mix non-draining.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Road Repair (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

  • L'invention concerne un procédé d'amélioration des qualités de surface de la couche de roulement d'une route ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
  • Les routes sont réalisées, habituellement, en répandant, sur une plateforme, une couche de roulement constituée de granulats enrobés dans un liant bitumineux qui peut être froid ou chaud, naturel ou synthétique, selon le procédé utilisé. L'appareillage utilisé à cet effet est monté sur un tracteur qui porte une benne de réserve remplie périodiquement de granulats enrobés et qui débouche dans un organe d'épandage de l'enrobé formant une couche d'épaisseur régulière et sur une largeur de travail qui dépend de l'appareil utilisé et peut être de 4 à 8 mètres. Le tracteur avance de façon continue et l'on réalise ainsi une couche de roulement en forme de bande de largeur constante, centrée sur un axe longitudinal. Cette couche d'enrobés est ensuite compactée par des moyens connus afin de réaliser la surface de roulement.
  • Or, on a remarqué que, immédiatement après la réalisation d'une telle couche de roulement et pendant un certain temps, la route ainsi réalisée ne présente pas une adhérence satisfaisante. En effet, le liant qui enrobe les granulats forme un film externe relativement lisse, qui recouvre entièrement la face supérieure de la couche de roulement. Le passage des véhicules élimine progressivement ce film externe en faisant apparaître les granulats, mais c'est seulement après une certaine période, de l'ordre de six mois, que la surface de roulement devient suffisamment rugueuse.
  • Pour résoudre ce problème, on peut envisager d'incorporer des éléments solides tels que du sable fin dans le film externe de liant qui recouvre la surface de roulement afin de rendre celle-ci plus rugueuse, pendant le temps nécessaire à l'élimination de ce film, jusqu'à ce que les granulats soient découverts.
  • Cependant, ces éléments fins ne sont utiles que pendant cette courte période et sont éliminés avec le film externe de liant. Or, un tel sable fin présente un coût non négligeable. Pour en limiter, autant que possible, la consommation, il faut que le sable utilisé soit répandu uniquement sur la surface de roulement, et en une couche assez fine pour éviter un rejet, en dehors de la voie, dès la mise en service de celle-ci, d'une partie des éléments fins répandus.
  • D'autre part, il faut également éviter les irrégularités d'épaisseur qui entraîneraient une variation de l'effet d'amélioration de l'adhérence obtenu par l'incorporation d'éléments fins dans le film externe du liant.
  • Enfin, cette opération doit être réalisée rapidement et avec des moyens assez simples pour ne pas augmenter exagérément le coût de réalisation de la couche de roulement.
  • L'invention permet de résoudre de tels problèmes grâce à un procédé et une installation particulièrement simple, permettant de répandre de façon très homogène la quantité souhaité d'éléments fins sur la surface de roulement, cette opération pouvant, en outre, être effectuée en une seule passe sur une largeur relativement importante, de l'ordre de plusieurs mètres, correspondant à la largeur couverte par les moyens d'épandage des enrobés pour la mise en place de la couche de roulement.
  • L'invention a donc pour objet un procédé d'amélioration des qualités de surface d'une voie de circulation réalisée par épandage, sur une plateforme, d'une couche de granulats enrobés dans un liant bitumineux, au moyen d'un dispositif d'épandage se déplaçant à une vitesse d'avancement suivant un axe longitudinal de la plateforme et couvrant transversalement une certaine largeur de travail.
  • Conformément à l'invention après épandage de la couche d'enrobés, on disperse au-dessus de celle-ci une quantité réglée de matière solide à grains fins répartie de façon sensiblement homogène, qui se dépose sur le film de liant recouvrant la face supérieure de la couche d'enrobés, et l'on procède ensuite au compactage de celle-ci, la dispersion de la matière granuleuse étant réalisée à l'avancement, à une vitesse sensiblement égale à la vitesse longitudinale d'avancement du dispositif d'épandage et à une distance assez faible en aval de celui-ci pour que la température du liant reste suffisamment élevée pour permettre le collage des grains dispersés dès le contact avec le film de liant, lesdits grains étant ensuite incrustés dans ledit film de liant par le compactage réalisé en aval, pour la formation d'une surface de roulement rugueuse.
  • D'une façon générale, dans le cadre de la présente invention, l'expression "voie de circulation" s'applique à toute plateforme recouverte d'une couche de roulement constituée de granulats enrobés et compactés, l'invention permettant la réalisation, non seulement de routes ou autoroutes de toutes tailles, mais aussi d'aires de stationnement, de roulage, de décollage/atterrissage dans les aéroports, etc...
  • De façon particulièrement avantageuse, la dispersion de la matière granuleuse est réalisée à une distance assez faible des moyens d'épandage, au dessus d'une zone de la couche de roulement où la température du liant est encore d'au moins 100°C et, de préférence de l'ordre de 120°C à 140°.
  • Selon une variante du procédé de l'invention, la matière granuleuse est légèrement chauffée afin d'éviter tout risque de refroidissement du film de liant au contact de grains froids.
  • De préférence, la matière granuleuse dispersée est un sable fin ou très fin ayant, une granulométrie comprise entre 100 et 500 µm, et la quantité de sable fin dispersé peut aller de 300 à 500 g/m2 selon la nature de l'enrobé.
  • Selon une autre caractéristique préférentielle, la matière granuleuse est dispersée, de façon sensiblement homogène, dans un espace fermé au moins sur ses côtés et s'étendant vers le bas jusqu'à un bord inférieur placé à une faible distance de la couche de roulement et délimitant un orifice rectangulaire permettant à la matière dispersée dans ledit espace de se déposer régulièrement, au fur et à mesure de la réalisation de la couche de roulement, sur une largeur correspondant à la largeur de travail du dispositif d'épandage.
  • L'invention couvre également une installation de réalisation d'une couche de roulement comprenant successivement, dans un sens d'avancement le long d'une plateforme, des moyens d'épandage sur celle-ci d'une couche de granulats enrobés d'un liant bitumineux, un dispositif de dispersion sensiblement homogène d'une matière solide à grains fins au dessus de la couche de roulement et des moyen de compactage, le dispositif de dispersion se déplaçant sensiblement à la même vitesse que le dispositif d'épandage et étant maintenu en aval de celui-ci à une distance assez faible pour éviter un abaissement sensible de la température du film de liant recouvrant les enrobés et permettre ainsi le collage des grains dispersés sur l'ensemble de la face supérieure de la couche de roulement puis leur incrustation dans ledit film par compactage.
  • De façon particulièrement avantageuse, le dispositif de dispersion comprend au moins un organe de projection de la matière granulaire avec une répartition homogène, dans au moins un secteur de dispersion largement ouvert à partir d'au moins un orifice alimenté en matière granuleuse avec un débit contrôlé.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, le secteur de dispersion de la matière s'ouvre sur environ 180° vers l'arrière des moyens d'épandage par rapport au sens d'avancement, le débit de grains projetés par unité de temps dans le secteur de dispersion étant réglé en fonction de la vitesse d'avancement du dispositif d'épandage des enrobés.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif de dispersion comprend au moins une enceinte de réserve associée à des moyens d'alimentation avec un débit contrôlé débouchant au centre d'au moins une sole tournante entraînée en rotation autour d'un axe sensiblement vertical pour la projection par effet centrifuge de la matière granuleuse, et dont la vitesse de rotation est réglée de façon que, compte tenu de sa densité, la matière granuleuse se répartisse de façon homogène dans un secteur de dispersion couvrant au moins une partie de la largeur de la couche de roulement réalisée en une passe par le dispositif d'épandage. Ainsi, chaque sole tournante réalise la dispersion de la matière granuleuse sur une partie de la largeur de la couche de roulement, le dispositif de dispersion comprenant un nombre suffisant de soles tournantes écartées l'une de l'autre, afin de couvrir toute la largeur de la couche de roulement réalisée en une passe par le dispositif d'épandage.
  • De préférence, chaque sole tournante est associée à des moyens de limitation de l'étendue du secteur de dispersion à l'intérieur d'un dièdre s'ouvrant vers l'arrière à partir de l'axe de rotation de la sole tournante et sur un angle de l'ordre de 180°.
  • Il n'est pas indispensable que les rayons d'action des soles tournantes se chevauchent, car il en résulte seulement un sous-dosage en sable à la limite des deux voies, c'est-à-dire dans la zone couverte par le marquage axial au sol.
  • Il est à noter que, en raison de la très grande finesse de la matière granuleuse, une grande partie des grains projetés ne retombent pas immédiatement sur la couche de roulement, mais risquent d'être entraînés par un mouvement d'air à l'extérieur de la zone qui vient d'être réalisée. C'est pourquoi, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif de dispersion est associé à des moyens de limitation d'un espace sensiblement rectangulaire couvrant au moins une partie de la couche de roulement et s'étendant au dessus de celle-ci sur une hauteur de protection contre les perturbations extérieures, afin que la matière dispersée reste confinée dans cet espace.
  • L'installation comprend, de façon connue, un tracteur déplaçable sur la plateforme et portant une enceinte de réserve des granulats enrobés débouchant dans des moyens d'épandage s'étendant transversalement à l'axe longitudinal sur une largeur de travail. Selon l'invention, le dispositif de dispersion de la matière granuleuse est solidaire, en déplacement, du tracteur afin de se maintenir à une faible distance, en arrière des moyens d'épandage. En particulier, le dispositif de dispersion peut avantageusement être monté sur un châssis de support fixé sur une partie arrière du tracteur et s'étendant en porte à faux vers l'arrière de celui-ci, au dessus de la couche de roulement qui vient d'être réalisée par le dispositif d'épandage.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, le châssis de support du dispositif de dispersion est associé à une partie en forme de cadre ayant deux côtés latéraux s'étendant de part et d'autre du dispositif de dispersion, parallèlement à l'axe longitudinal et portant chacun une cloison légère s'étendant verticalement à partir du niveau de la couche de roulement sur une hauteur de protection.
  • Avantageusement, le dispositif de dispersion est alimenté avec un débit contrôlé à partir d'un réservoir tampon, ce dernier pouvant lui-même être alimenté à partir de sacs qui sont ouverts en fonction des besoins pour se déverser dans le réservoir tampon.
  • Mais l'invention couvre également d'autres caractéristiques avantageuses qui font l'objet de revendications dépendantes et qui ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, d'un mode de réalisation de l'installation selon l'invention et du procédé mis en oeuvre, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue de côté de l'ensemble d'une installation selon l'invention.
    • La figure 2 est une vue de dessus de l'installation.
    • La figure 3 est une vue schématique, en élévation, du dispositif de dispersion.
  • Sur les figures 1 et 2 on a représenté schématiquement, respectivement en vue de côté et en vue de dessus, l'ensemble d'une installation de réalisation d'une couche de roulement A sur une plateforme B, comprenant une machine d'épandage 1 de type classique, montée, de préférence, sur un tracteur automoteur 10 qui peut se déplacer le long d'un axe longitudinal x'x de la plateforme B. Le tracteur 10 peut être muni, comme habituellement, d'une trémie 11 de réception d'une masse 2 de granulats enrobés d'un liant bitumineux et il est muni, à sa partie arrière, de moyens 12 d'épandage, sur la plateforme B, des granulats enrobés 2, de façon à former une couche de roulement 21 centrée sur l'axe longitudinal x'x et dont la largeur et l'épaisseur sont réglées par une table de finissage 13 portée par la partie arrière du tracteur 10.
  • De tels moyens d'épandage sont bien connus et peuvent être de différents types permettant, d'une façon générale, de réaliser sur la plateforme B une couche de roulement d'épaisseur voulue qui est, ensuite, compactée, par exemple au moyen d'un rouleau vibrant.
  • Comme on l'a indiqué plus haut, le liant bitumineux qui enrobe complètement chaque élément du granulat forme, après l'épandage de la couche de roulement 21, un film sensiblement continu qui recouvre entièrement la face supérieure 22 de ladite couche 21, constituant la surface de roulement.
  • Ce film externe et lisse de liant est éliminé progressivement par le roulement des véhicules mais diminue, cependant, l'adhérence au début de la mise en service.
  • Pour éviter cet inconvénient, on répand sur la face supérieure 22 de la couche de roulement, une matière granuleuse telle qu'un sable fin, qui s'incorpore au film externe de liant et est ensuite éliminé avec celui-ci, mais augmente, cependant, l'adhérence pendant le temps nécessaire à cette élimination.
  • Pour obtenir un bon résultat, ce sable fin doit, cependant, être dispersé de façon très homogène et en évitant, non seulement les surépaisseurs, mais également les pertes de sable à l'extérieur de la surface de roulement.
  • A cet effet, selon une première caractéristique de l'invention, la dispersion du sable fin est réalisée dès la réalisation de la couche de roulement et sur tout sa largeur, avant tout compactage. De ce fait, le film externe de liant se trouve à une température assez élevée pour déterminer un collage immédiat du sable dispersé dès que celui-ci vient au contact de la face supérieure 22 de la couche d'enrobés 21 et le compactage réalisé ensuite provoque l'incrustation dans le film de liant des grains de sable ainsi collés sur celui-ci.
  • A cet effet, on utilise un dispositif de dispersion qui est placé aussi près que possible de la machine d'épandage et se déplace sensiblement à la même vitesse que celle-ci. De la sorte, le film externe de liant recouvrant la couche d'enrobés 21 n'a pas le temps de refroidir sensiblement avant le dépôt de la matière sableuse.
  • Pour cela, le dispositif de dispersion est, de préférence, monté directement sur la partie arrière de la machine d'épandage et réalise la dispersion du sable sur toute la largeur de travail (L) de celle-ci. Ainsi, le sable dispersé se colle immédiatement sur l'ensemble de la face supérieure 22 de la couche de roulement 21 au fur et à mesure de la réalisation de celle-ci.
  • En revanche, le compactage réalisant l'incrustation du sable peut être effectuée à une certaine distance de la machine d'épandage et, éventuellement, par bandes successives car, en cas de vent, par exemple, le sable fin dispersé reste collé sur la surface 22 jusqu'au moment du compactage permettant son incorporation au liant.
  • Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, le dispositif de dispersion 4 est monté sur un châssis de support 5 porté par une potence 52 fixée directement sur la partie arrière du tracteur 11.
  • Comme le montre schématiquement la figure 3, le dispositif de dispersion 4 comprend avantageusement une enceinte de réserve telle qu'un petit silo 41 ayant un fond en forme de trémie 42 qui débouche, par un conduit 43, sur une sole tournante 44 constituée d'un plateau muni de pales et entraîné en rotation à une vitesse suffisante autour d'un axe vertical 40 par un moteur 45 situé, de préférence, au dessous de la sole tournante 44 et relié au silo 41 par des moyens de support non représentés.
  • Le silo 41 est rempli de sable fin et, de préférence, alimenté en permanence à partir d'un réservoir tampon 51 placé sur le tracteur 1 au dessus du silo 41 qui est alimenté par gravité.
  • L'acheminement du sable vers le silo 41 peut aussi se faire au moyen d'une vis transporteuse.
  • Selon une variante, le sable peut aussi être alimenté sous forme de sacs qui sont ouverts au dessus du réservoir tampon 5 dont la sortie est munie d'une grille évitant le passage accidentel de papier.
  • Le sable introduit ainsi dans le silo 41 se déverse par le conduit 43 sur la sole tournante 44 entraînée en rotation à grande vitesse et est donc dispersé par effet centrifuge au dessus de la face supérieure 22 de la couche de roulement 21.
  • Le canal d'alimentation 43 est muni d'un obturateur réglable 46 à commande électronique temporisée 47 permettant de régler le débit de sable tombant sur la sole 44 en fonction de la vitesse d'avancement de la machine 1.
  • La matière ainsi projetée se disperse, par effet contrifuge, dans un secteur circulaire 61 centré sur l'axe vertical de la sole tournante 44.
  • Pour rapprocher autant que possible l'axe de dispersion de la table de finissage 13, il est préférable que le secteur de dispersion 61 s'ouvre seulement vers l'arrière, sur un angle d'environ 180°.
  • A cet effet, comme le montre la figure 3, le dispositif de dispersion 4 est avantageusement muni d'un déflecteur 48 placé au niveau de la sole tournante 44 et comprenant deux bras munis de pales orientables dont l'ouverture peut être réglée en fonction de la vitesse et du dosage, afin de limiter la projection du sable sur un secteur 61 d'ouverture variable, de l'ordre de 180°.
  • Le sable ainsi dispersé dans un secteur circulaire qui se déplace longitudinalement, se dépose sur la surface 22 en formant une bande parallèle à l'axe x'x et dont la largeur dépend de l'effet centrifuge de la sole tournante et peut être, par exemple, de 4 mètres, ce qui correspond à une largeur de travail normale d'une machine d'épandage.
  • Grâce à cette disposition, il est possible de répandre régulièrement sur la surface 22 de la couche d'enrobé 21, une quantité de sable fin de l'ordre de 250 à 300 g/m2.
  • Si l'on utilise une machine réalisant en une passe une plus grande largeur, par exemple de 8 m, il est possible de placer sur le châssis 5 deux dispositifs de dispersion écartés l'un de l'autre, et ayant chacun un secteur d'action de largeur 1 de l'ordre de 4 m. Comme le montre la figure 2, les secteurs d'action peuvent se chevaucher légèrement, mais ce n'est pas indispensable car la zone centrale placée entre les deux secteurs d'action peut être sous-dosée, dans la mesure où elle correspond à un marquage axial, à la limite de deux voies.
  • Il est aussi possible de limiter la largeur 1 du secteur couvert par une sole 44 et l'augmenter le nombre de dispositifs de dispersion de façon à couvrir en même temps toute la largeur de travail (L) du dispositif d'épandage 13 de la couche de roulement 21.
  • Chaque sole tournante 44 doit impérativement être conçue pour s'adapter à la masse relativement faible du matériau granulaire très fin qui doit être projeté.
  • A cet égard, on a observé qu'en raison de la très grande finesse de la matière projetée, une forte proportion de celle-ci ne se dépose pas immédiatement sur la surface 22 mais reste un certain temps en suspension et peut donc être entraînée par un mouvement d'air.
  • Pour éviter une perte de matière, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les moyens de dispersion sont placés dans un espace clos, à l'abri des perturbations extérieures.
  • Ainsi, dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur la figure 1, le châssis 5 de support des moyens de dispersion 4 comprend une plate-forme 51 fixée sur la potence 52 et sur laquelle sont montés, d'une part les dispositifs de dispersion 4 et, d'autre part, un cadre rectangulaire 54 s'étendant horizontalement vers l'arrière et portant une cloison légère telle qu'une bâche 53 qui s'étend verticalement sur une hauteur de protection h, sensiblement jusqu'à la face supérieure 22 de la couche de roulement 21.
  • En outre, le cadre rectangulaire 54 peut être recouvert d'une bâche ou cloison horizontale 55.
  • On délimite ainsi, autour des organes de dispersion 4, un espace fermé 50 qui recouvre entièrement une zone rectangulaire de la face supérieure 22 de la couche de roulement s'étendant sur toute la largeur (L) réalisée en une passe par le dispositif d'épandage 12, 13 et sur une longueur L' correspondant à la distance maximale de projection des grains de sable, compte tenu de leur densité et de l'effet centrifuge de la sole tournante 44.
  • Les grains projetés restent donc confinés à l'intérieur de cet espace fermé 50 qui se déplace à la même vitesse que les moyens d'épandage 50.
  • Une partie des grains projetés se dépose immédiatement sur la surface de roulement 22 et une autre partie peut heurter les, côtés longitudinaux ou transversaux de la paroi verticale 53 et est renvoyée de façon aléatoire vers l'intérieur de l'espace 50 en se répartissant de façon sensiblement homogène. La matière dispersée forme ainsi, à l'intérieur de l'espace 50, un nuage de grains en suspension qui s'avance avec le tracteur 10 à la vitesse d'épandage de la couche de roulement et dont la partie inférieure est plus dense et a tendance à se coller sur la face supérieure 22 recouverte d'un film de liant qui n'a pas eu le temps de se refroidir et se trouve encore à une température comprise entre 120° et 140°C.
  • Les grains de sable fin ainsi collés sur le film recouvrant la couche de roulement 21, s'incrustent ensuite dans ce film au passage du compacteur 3.
  • On réalise ainsi, sur la face supérieure 22 de la couche de roulement 21, immédiatement après la réalisation de celle-ci, une surface rugueuse qui améliore considérablement l'adhérence.
  • Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que cette mince couche de sable fin incrustée dans le film de liant recouvrant la couche de roulement diminue la brillance de celle-ci et ainsi le risque d'éblouissement des automobilistes.
  • Par la suite, le film de liant, avec les grains de sable qui y sont incorporés, est progressivement éliminé par la circulation des véhicules, mais en faisant apparaître la face supérieure, irrégulière, des granulats de la couche de roulement.
  • L'invention permet donc de conférer au revêtement, dès sa réalisation et la mise en circulation, des propriétés d'adhérence très nettement améliorées, en particulier à vitesse modérée.
  • Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre de simple exemple, les dispositions utilisées pouvant être modifiées en restant dans le cadre de protection défini par les revendications.
  • Par exemple, le dispositif d'épandage 5 pourrait prendre appui directement, par des roues, sur la couche d'enrobé 21 et être attelé à l'arrière du tracteur 11 ou bien constituer un véhicule indépendant automoteur suivant le tracteur 11 et placé un peu en arrière du finisseur 13, mais à une distance assez faible pour que le film de liant recouvrant la couche de roulement n'ait pas eu le temps de se refroidir sensiblement.
  • D'autre part, on pourrait utiliser pour la dispersion du sable tous moyens permettant de déposer des particules légères sur une assez grande surface et de façon homogène.
  • Par exemple, le dispositif de dispersion du sable fin pourrait être constitué d'une trémie fixée sur l'arrière du tracteur 10 et s'étendant transversalement sur toute la largeur (L) de la couche d'enrobés réalisée par les moyens d'épandage 12, 13, le fond de cette trémie étant équipé d'une vis permettant de repartir régulièrement le sable fin déversé dans la trémie, au-dessus d'une fente allongée laissant passer un débit de sable réglé en fonction de la vitesse d'avancement du tracteur 10.
  • La nature de la couche de roulement sur laquelle le matériau granulaire très fin est appliqué, est sans influence sur la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Ainsi, les enrobés bitumineux peuvent être obtenus indifféremment à chaud ou à froid.
  • La proportion de sable fin dispersé doit être adaptée à la nature de l'enrobé et peut aller, par exemple, de 300 +/- 50g/m2 pour un enrobé drainant jusqu'à 500 +/- 50g/m2 pour un enrobé non drainant.

Claims (22)

  1. Procédé d'amélioration des qualités de surface d'une voie de circulation (A) réalisée par épandage, sur une plateforme (B), d'une couche (21) de granulats enrobés (2) dans un liant bitumineux, au moyen d'un dispositif d'épandage (12, 13) se déplaçant à une vitesse d'avancement (v) suivant un axe longitudinal de la plateforme (B) et couvrant transversalement une largeur de travail (L), ladite couche (21) ayant une face supérieure (22) recouverte d'un film de liant, procédé dans lequel, après épandage de la couche d'enrobés (21), on disperse au-dessus de celle-ci une quantité réglée de matière solide à grains fins (2) répartie de façon sensiblement homogène, qui se dépose sur le film de liant recouvrant la face supérieure (22) de la couche d'enrobés (21), et l'on procède ensuite au compactage de celle-ci, la dispersion de la matière granuleuse (2) étant réalisée à l'avancement, à une vitesse sensiblement égale à la vitesse longitudinale (v) d'avancement du dispositif d'épandage (12, 13) et à une distance assez faible en aval de celui-ci pour que la température du liant reste suffisamment élevée pour permettre le collage des grains dispersés dès le contact avec le film de liant, lesdits grains étant ensuite incrustés dans ledit film de liant par le compactage réalisé en aval, pour la formation d'une surface de roulement (22) rugueuse.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière granuleuse (2) est dispersée au dessus d'une zone de la couche de roulement où la température du liant est d'au moins 100°C et, de préférence, de l'ordre de 140°C.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la matière granuleuse dispersée (6) est un sable fin ou très fin.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé par le fait que la matière granuleuse (6) présente une granulométrie comprise entre 100 et 500 µm.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, avant la dispersion, la matière granuleuse est chauffée de façon à éviter tout refroidissement, à son contact, du film de liant sur lequel elle est répandue.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la matière granuleuse est dispersée de façon sensiblement homogène dans un espace fermé au moins sur ses côtés et s'étendant vers le bas jusqu'à un bord inférieur placé à une faible distance de la couche de roulement et délimitant un orifice rectangulaire permettant à la matière dispersée dans ledit espace de se déposer régulièrement, au fur et à mesure de la réalisation de la couche de roulement (21), sur une largeur correspondant à la largeur de travail (L) réalisée en une passe par le dispositif (12, 13) d'épandage des granulats enrobés.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la matière granuleuse (6) est projetée au dessus de la surface de roulement (22) par effet centrifuge, de façon à se répartir régulièrement dans au moins un secteur circulaire.
  8. Installation de réalisation sur une plateforme (B) de la couche de roulement (21) d'une voie de circulation (A) déplaçable en continu le long d'un axe longitudinal caractérisé par le fait qu'elle comprend successivement, dans un sens d'avancement, un dispositif (12, 13) d'épandage sur la plateforme (B), de granulats (2) enrobés d'un liant bitumineux, déplaçable en continu, à une vitesse d'avancement (v), le long de l'axe longitudinal de la plateforme (B), pour la formation d'une couche de roulement (21) ayant une face supérieure (22) recouverte d'un film de liant, un dispositif (4) de dispersion sensiblement homogène d'une matière solide à grains fins (6) au dessus de la couche de roulement (21), et des moyens (3) de compactage, et que le dispositif de dispersion (4) se déplace sensiblement à la même vitesse que le dispositif d'épandage (12, 13) et est maintenu en aval de celui-ci, à une distance assez faible pour éviter un abaissement sensible de la température du film de liant recouvrant les enrobés, de façon que les grains fins (6) ainsi dispersés se collent sur l'ensemble de la face supérieure (22) de la couche de roulement (21) puis s'incrustent dans ledit film par compactage.
  9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le dispositif de dispersion (4) comprend au moins un organe (44) de projection de la matière granulaire avec une répartition homogène, dans au moins une zone de dispersion (61) s'étendant horizontalement dans toutes les directions sur au moins un secteur angulaire largement ouvert à partir d'au moins un orifice alimenté en matière granuleuse avec un débit contrôlé.
  10. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la zone (61) de dispersion de la matière (6) s'étend vers l'arrière des moyens d'épandage (41, 13) par rapport au sens d'avancement, avec une répartition homogène de la matière (6) dans un secteur angulaire de l'ordre de 180°.
  11. Installation selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée par le fait que l'organe de projection (44) est associé à des moyens (46, 47) de réglage en fonction de la vitesse d'avancement de l'installation, du débit de grains projetés par unité de temps dans la zone de dispersion (61).
  12. Installation selon l'une des revendications 8 à 11, pour la réalisation d'une couche de roulement (21) s'étendant sur une largeur de travail (L) de part et d'autre d'un axe longitudinal (x'x), caractérisée par le fait que le dispositif de dispersion (4) comprend au moins une enceinte de réserve (41) associée à des moyens (43, 45) d'alimentation avec un débit contrôlé débouchant au centre d'au moins une sole tournante (44) entraînée en rotation autour d'un axe (40) sensiblement vertical pour la projection par effet centrifuge de la matière granuleuse (6), et dont la vitesse de rotation est réglée de façon que, compte tenu de sa densité, la matière granuleuse se répartisse de façon homogène dans une zone de dispersion (61) couvrant au moins une partie (I) de la largeur (L) de la couche de roulement (21) réalisée en une passe par le dispositif d'épandage (12, 13).
  13. Installation selon la revendication 12, caractérisée par le fait que chaque sole tournante (44) réalise la dispersion de la matière granuleuse sur une largeur (I) et que le dispositif de dispersion (4) comprend au moins deux soles tournantes (44, 44') dont les axes de rotation sont écartés l'un de l'autre afin de couvrir toute la largeur (L) de la couche de roulement (21) réalisée en une passe par le dispositif d'épandage (12, 13).
  14. Installation selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisée par le fait que chaque sole (44) tournante est associée à des moyens (48) de limitation de l'étendue de la zone de dispersion (61) à l'intérieur d'un dièdre s'ouvrant vers l'arrière à partir de l'axe de rotation (40) de la sole tournante (44) et sur un angle de l'ordre de 180°.
  15. Installation selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisée par le fait que le dispositif de dispersion (4) est associé à des moyens (53) de limitation d'un espace de dispersion (50) couvrant au moins une partie de la couche de roulement (21) et s'étendant au-dessus de celle-ci sur une hauteur de protection contre les perturbations extérieures.
  16. Installation selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisée par le fait que le dispositif de dispersion (4) comprend au moins un silo (41) alimenté à partir d'un réservoir tampon (51).
  17. Installation selon la revendication 16, caractérisée par le fait que le réservoir tampon (51) est alimenté à partir de sacs de matière granuleuse qui sont ouverts en fonction des besoins pour se déverser dans le réservoir tampon (51).
  18. Installation selon l'une des revendications 8 à 17, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tracteur (10) déplaçable sur une plateforme (B) suivant un axe longitudinal (x'x) et portant une enceinte (11) de réserve des granulats enrobés (2) débouchant dans des moyens d'épandage (12, 13) du granulat s'étendant transversalement à l'axe longitudinal pour la formation d'une couche de roulement (21) sur une largeur de travail (L) et que le dispositif (4) de dispersion de la matière granuleuse est relié au tracteur (10) de façon à être maintenu à une faible distance en arrière des moyens d'épandage (12, 13).
  19. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le dispositif (4) de dispersion est monté sur un châssis de support (5) fixé sur une partie arrière du tracteur (10) et s'étendant vers l'arrière de celui-ci, au dessus de la couche de roulement (21) réalisée.
  20. Installation selon la revendication 19, caractérisée par le fait que le châssis (5) de support du dispositif de dispersion (4) est associé à une partie en forme de cadre (54) ayant deux côtés latéraux s'étendant de part et d'autre du dispositif de dispersion (4), parallèlement à l'axe longitudinal et portant chacun une cloison légère (53) s'étendant verticalement à partir du niveau de la couche de roulement (21) sur une hauteur de protection (h).
  21. Installation selon la revendication 20, caractérisée par le fait que le châssis (5) et le cadre (54) s'étendent en porte-à-faux vers l'arrière du tracteur (10).
  22. Installation selon la revendication 20, caractérisée par le fait que le châssis (5) prend appui sur la couche de roulement (21) par un organe de roulement et est relié par une remorque au tracteur (10).
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