EP1840267A2 - Dispositif et procédé d'injection de coulis de ciment dans les revêvements routiers poreux - Google Patents

Dispositif et procédé d'injection de coulis de ciment dans les revêvements routiers poreux Download PDF

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EP1840267A2
EP1840267A2 EP07290381A EP07290381A EP1840267A2 EP 1840267 A2 EP1840267 A2 EP 1840267A2 EP 07290381 A EP07290381 A EP 07290381A EP 07290381 A EP07290381 A EP 07290381A EP 1840267 A2 EP1840267 A2 EP 1840267A2
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EP
European Patent Office
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grout
applicators
grouting device
cement
applicator
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Withdrawn
Application number
EP07290381A
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German (de)
English (en)
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EP1840267A3 (fr
Inventor
Guy Lemonnier
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Individual
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Publication of EP1840267A3 publication Critical patent/EP1840267A3/fr
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/46—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing and placing the materials, e.g. slurry seals
    • E01C19/47—Hydraulic cement concrete mixers combined with distributing means specially adapted for road building

Definitions

  • the present invention relates to the field of bituminous road coatings requiring a high performance in terms of resistance to rutting, punching, and resistance to petroleum products and more particularly to a device and its method of grouting cement grout in coatings porous road.
  • a device adapted to a slippery formwork machine, to fill the voids of road surfaces, consisting of a buffer hopper connected on the one hand to a mixer truck and on the other hand to a spreader tank by a valve.
  • the spreader being provided with bibs which ensure the sealing in contact with the ground.
  • the grout is then kneaded in the mixer truck and then poured into the buffer hopper. It is then brought into the spreading tank thanks to the valve.
  • the grout released by the spraying tank is introduced into the porosity of the road surface, the flaps limiting the amount of grout remaining on the surface of the coating.
  • the disadvantage of this type of device is that the grout is only deposited by gravity on the road surface, so it is necessary that it is very liquid to be able to properly penetrate the voids of the coating.
  • the grout In order for the grout to be liquid, it must be composed of a large quantity of water which alters its performance. In the case where the grout used is not liquid enough, it is then necessary to use the vibration to make it penetrate properly into the pores of the road surface.
  • the object of the present invention is therefore to eliminate one or more of the disadvantages of the prior art by proposing a device and its method for injecting cement slurry into porous road surfaces, which is entirely automated, favoring good penetration and better spreading. grout, while allowing the use of cement grouts of different viscosities.
  • a grout injection device in porous road surfaces, consisting of a forklift-type machine and a trailer characterized in that it comprises a stirrer for the grout arranged on the forklift to allow the final mixing of the cement slurry, at the point of use of the device, with a quantity of water and of a determined fluidifier and connected to a base cement grout supply truck, at least one applicator connected to the trailer injecting the grout in the coating to be renovated, in which the injection pressure of the grout is created by the grout height stored in the upper part of the applicator above the surface to be renovated, the applicator being connected to the agitator by a tilting pipe according to the elevation of the agitator by the trolley elevator, and at least one type of means for scraping injected grout, forming a second belt around the applicator.
  • the stirrer is a stirrer with a top and has the shape of a tank comprising means for homogenizing the grout.
  • the device comprises at least four applicators linked to the trailer.
  • the applicator comprises a control tube forming the upper part of the applicator, connected to the piping of the device and in which the available grout height creates the desired injection pressure, the tube being connected to application means, the application means having at their end opposite to that in contact with the control tube sealing means.
  • control tube is connected to the application means by a connecting sleeve.
  • the application means are in the form of a funnel oriented so as to flare towards the road surface to be injected, the base of the funnel facing the road surface having a rectangular shape .
  • the sealing means of each applicator are formed by a juxtaposition of seals arranged around the rectangular base of the funnel at the portion facing the road surface, the seals protruding from the rectangular base. to form with the funnel and the liner a space in which grout is injected before entering the pores of the road surface.
  • the pipework comprises, close to the control tube, a valve making it possible to regulate and stop the flow rate of the cement slurry.
  • the applicators are oriented so as to form a non-zero angle with the axis perpendicular to the direction of movement of the device on the road surface, the applicators being offset between them so as to scan the assembly of the roadway when the device is moving forward.
  • the angle formed by the applicators is 30 °.
  • the applicators are linked to a removable bar for removing the applicators to clean them.
  • a first type of scraping means is formed by a rod to which are fixed flexible elements for scraping the road surface, the rod being arranged all around the applicator at least 10 cm sealing means.
  • a second type of scraping means is formed by a rod fixed to the removable bar and disposed at the rear of the applicators, its width allowing to sweep the same width as that scanned by the set of applicators.
  • the rod forming the second type of scraping means is formed of several elements articulated with each other to allow adjustment of the rod width.
  • the device makes it possible to treat a pavement width ranging from 1 m to 10 m.
  • the trailer comprises a water spray assembly formed of a water reserve associated with a water pump having a spray boom, this assembly being intended to spray water on the surface of the coating to be treated before the application of the cement grout.
  • the slurry consists of approximately 1250 kg of base cement for 600 kg of water to which 5-7 kg of adjuvants are added in order to thin the mixture.
  • the cement slurry used comprises metal fibers or glass fibers.
  • the step of injecting the grout is preceded by a step of spraying water on the coating to be renovated.
  • the device according to the invention is composed of several elements: a forklift-type machine (3), an agitator (2) connected to a mixer truck, and a trailer (4) equipped with applicators ( 5).
  • the forklift-type machine (3) is used to push and lift a grouting stirrer (2).
  • the trailer (4) is coupled by a hook (42) to the lift truck (3) which, when it moves forward, will thus allow the trailer (4) to advance.
  • the stirrer (2) slurry used in the context of the invention is a tank with a capacity of 1 m 3 approximately.
  • This agitator (2) thus serves as a cement slurry tank and comprises homogenization means that will serve to obtain the fluidity and maintain the homogeneity and stability of the cement slurry during operation of the device.
  • the objective of the invention is to be able to use a cement slurry with a fluidity at least greater than or equal to 16 "(corresponding to the duration of the flow of a liter of product in seconds, measured at the cone of Marsh , 8 mm caliber.) Such a density no longer makes it necessary to use vibration to penetrate the grout into the pores of the coating, since the injection pressure replaces the vibration
  • the grout used will have a density greater than or equal to 30 ".
  • the basic cement grout used is manufactured in a plant and delivered to the place of use of the device of the invention in a mixer truck (1). At the time of its use, the basic cement slurry is mixed in the stirrer with the admixtures, in particular the fluidifying agents, necessary for obtaining the rheological and mechanical characteristics of the slurry.
  • the grout is composed of approximately 600 l of water for 1250 kg of cement.
  • the proportion of plasticizer added for this amount of base grout is between 4 kg and 7 kg and preferably is equal to 5 kg, for 1 m 3 of grout cement.
  • the slurry used is a slurry comprising metal fibers or glass fibers.
  • Part of the cement may in some cases be replaced by fly ash (up to 40%) and / or silica fumes (3-8%) to modify the mechanical performance of the product
  • the agitator (2) is therefore connected to the mixer truck (1). In this way the cement slurry is poured into the stirrer (2) through a pipe or spout (11) and then fed through a pipe (21) to the applicators (5).
  • the agitator (5) is fixed on the arm (31) of the lift truck (3).
  • This arm (31) is articulated. In this way it is possible to regulate the flow and pressure of the grout in the pipe (21) by raising or lowering the arm (31).
  • the agitator (2) is connected to the applicators (5) by a pipe (21) formed of flexible and rigid PVC pipes whose length is adapted according to the size of the trailer (4) to which the applicators are attached ( 5).
  • the trailer (4) can be 2.50 m wide and 3 m long, with two axles.
  • the pipe (21) rests on a grid (41) equipping the top of the trailer (4).
  • the pipe (21) connected to the agitator is tiltable depending on the elevation of the agitator (2) by the lift truck (3) which allows the grout to flow to the applicator.
  • the applicators (5) serve to apply the cement slurry on the coating (6) to be renovated.
  • the applicators (5) are at the number of two, they may be more numerous depending on the width of the roadway to be treated. In the example shown in Figure 3, the applicators (5) are 4 in number.
  • an applicator (5) is composed of a control tube (51).
  • This tube with a diameter of the order of 250 to 300 mm, is connected by one of its sides to the pipe (21) for bringing the grout applicators (5).
  • the pipe (21) has in the vicinity of the control tube (51) a valve (15) for regulating or stopping the flow of the cement slurry in the applicator (5).
  • the tube (51) is open at each of its ends and is arranged so that one end is oriented towards the coating (6) to be renovated, the other end being oriented in the opposite direction to the first.
  • the injection pressure of the grout is in fact dependent on the height (11) of the grout in the tube (51) and can be adjusted thanks to the valve (15) arranged on the pipe (21). Being able to adjust the height of the agitator and the valve (15) of the pipe (21) makes it possible to regulate the height of the grout in the tube (51), which makes it possible to regulate the injection pressure of the grout in the coating (6).
  • the end of the tube (51) oriented towards the road surface to be renovated is connected by a sleeve (53) of flexible connection to application means (52).
  • the application means (52) are in the form of a funnel.
  • This funnel (52) is arranged so that its flared end (521) is oriented towards the coating (6) to be renovated. As illustrated in Figure 4 this flared end (521) of the funnel (52) has a rectangular shape. All around this flared end (521) are provided sealing means (54).
  • the sealing means (54) of the application means (52) are formed by a juxtaposition of seals (541) arranged around the rectangular base of the funnel (52) at the portion facing the road surface (6). The seals being held together with fastening means (542).
  • This set (54) of juxtaposed joints protrudes from the base (521) of the funnel to form with the funnel (52) and the coating (6) a space (700) into which the grout is injected before entering the pavement pores (6).
  • joints (542) are formed of semi-rigid polyurethane strips and strips of softer materials. According to one embodiment of the invention, their height is 100 mm and their width is 15 mm.
  • the stacking of the seals (54) makes it possible to vary the contact surface until the optimum results are obtained as a function of the injection pressure of the cement slurry, the fluidity of the cement slurry of the advancement of the device ... etc.
  • the objective being that the grout fills all the voids of the coating and that there is as little grout as possible on the surface.
  • the number of applicators (5) can vary from one to six, and preferably the applicators (5) are at least four in number. The fact of using several applicators makes it possible to be able to treat a width of pavement from one to ten meters.
  • first type (55) of scraping means On each applicator (5) is fixed a first type (55) of scraping means.
  • This first type (55) of scraper means is formed by a rod (551) to which are fixed flexible elements (552) for scraping the coating (6) road. These elements (552) flexible are for example rubber.
  • the rod (551) is disposed all around the base (521) of the applicator (5) at least 10 cm from the seal (54), and preferably at least 15 cm from the seal. As illustrated in Figure 2 these scraper means create a small reservoir (800) for the recovery of excess cement slurry.
  • the applicator assembly (5) and scraping means (55) are arranged to form a non-zero angle and preferably 30 ° with the direction with the axis perpendicular to the direction (10) movement of the device on the road surface, the applicators (5) being staggered to scan the entire pavement as the device moves forward.
  • the applicators (5) are connected to a removable bar (56) for removing the applicators (5) to clean them.
  • This bar (56) is itself linked to the trailer (4) which keeps the applicators (5) in place.
  • the applicators (5) are attached to the bar (56) by key-type fastening means or spring pin.
  • the device comprises a second type (58) of scraping means.
  • This second type of scraping means (58) is formed by a rod (58) attached to the bar (56) removable, and disposed at the rear of the applicators (5).
  • This rod (58) forming the second type of scraping means is formed of several elements (582) articulated with each other to allow adjustment of the rod width.
  • a reserve (7) of water of about 500 l On the trailer (4) is also fixed a reserve (7) of water of about 500 l.
  • This reserve is connected to a water pump (8) having a spray boom (81) disposed in front of the applicator with respect to the direction of travel of the spray bar applicator assembly.
  • This water supply (7) and the pump (8) can spray water (82) on the roadway (6) before applying the cement grout.
  • This water spray is intended to facilitate the penetration of the grout in the porosity of the coating, especially in hot weather where the phenomena of surface tension disturb the penetration of the grout.
  • the trailer (4) may also include safety ramps that will be useful when it will be necessary for an operator to intervene in particular when adjusting the flow rate of the grout in the control tube of the applicators.
  • the grout is transferred from the mixer truck (1) to the agitator (2) which also serves as a grout reserve, in order to fill the stirrer (2) with grout.
  • the grout is then conveyed by the piping (21) to the applicators (5).
  • the water pump is turned on to spray water on the surface of the coating that will be renovated.
  • the grout is then injected into the pores of the coating (6).
  • the pressure can be regulated by adjusting the height of the agitator (2) and by adjusting the flow rate through the valve (15) arranged on the pipework (21).
  • the excess grout is then scraped by the two types (55, 58) scraper means so as to flatten the coating (6) perfectly.
  • An operator (35) is responsible for driving the forklift while carrying out all of these steps so as to regularly advance the device.

Landscapes

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Abstract

Dispositif et procédé d'injection de coulis de ciment dans les revêtements routiers poreux, le dispositif étant constitué d'un engin de type chariot élévateur (3) et d'une remorque (4) caractérisé en ce qu'il comporte un agitateur (2) à toupie pour le coulis disposé sur le chariot élévateur (3) pour permettre le mélange final du coulis de ciment, sur le lieu d'utilisation du dispositif, avec une quantité d'eau et de fluidifiant déterminée et relié à un camion (1) d'approvisionnement en coulis de ciment de base, au moins un applicateur (5) lié à la remorque (4) injectant le coulis dans le revêtement (6) à rénover, dans lequel la pression d'injection du coulis est créée par la hauteur (11) de coulis emmagasinée dans la partie supérieure de l'applicateur (5) au dessus de la surface (6) à rénover, l'applicateur (5) étant relié à l'agitateur (2) par une tuyauterie (21) inclinable en fonction de l'élévation de l'agitateur (2) par le chariot élévateur (3), et au moins un type de moyens de raclage du coulis injecté, formant une deuxième ceinture autour de l'applicateur (5).

Description

  • La présente invention concerne le domaine des revêtements routiers bitumineux nécessitant une performance élevée en terme de tenue à l'orniérage, au poinçonnement, et de résistance aux produits pétroliers et plus particulièrement un dispositif et son procédé d'injection de coulis de ciment dans les revêtements routiers poreux.
  • En effet, l'injection de coulis de ciment dans un revêtement bitumeux poreux confère à celui-ci des caractéristiques mécaniques beaucoup plus élevées qu'un revêtement bitumeux traditionnel.
  • Ce procédé aussi appelé « enrobés percolés » est utilisé depuis longtemps. Son utilisation est vivement conseillée pour les chaussées à circulation lente et canalisée (voie de bus, gares de péages autoroutiers...) où une résistance à l'orniérage est recherchée, ou sur des aires de stationnement pour poids lourd ou avions où une résistance élevée au poinçonnement est de rigueur en même temps qu'une bonne tenue aux produits pétroliers.
  • Actuellement la fabrication et la mise en oeuvre de ce procédé n'ont pas connus beaucoup de développement, car à ce jour elles sont effectuées manuellement ou en utilisant des engins peu optimisés.
  • Il est notamment connu un dispositif, adapté à une machine à coffrage glissant, permettant de combler les vides des revêtements routiers, composé d'une trémie tampon reliée d'une part à un camion malaxeur et d'autre part à un bac de répandage par une vanne. Le bac de répandage étant muni de bavettes qui assurent l'étanchéité au contact avec le sol. Le coulis est donc malaxé dans le camion malaxeur puis est déversé dans la trémie tampon. Il est ensuite amené dans le bac de répandage grâce à la vanne. Le coulis libéré par le bac de répandage s'introduit dans la porosité du revêtement routier, les bavettes limitant la quantité de coulis restant à la surface du revêtement.
  • L'inconvénient de ce type de dispositif est que le coulis est seulement déposé par gravité sur le revêtement routier, il est donc nécessaire qu'il soit très liquide pour pouvoir pénétrer correctement dans les vides du revêtement. Pour que le coulis soit liquide, il doit être composé d'une grande quantité d'eau ce qui altère ses performances. Dans le cas où le coulis utilisé n'est pas assez liquide, il faut alors avoir recours à la vibration pour le faire pénétrer correctement dans les pores du revêtement routier.
  • Un autre inconvénient vient du fait que le dispositif ne dispose pas d'élément permettant d'étaler correctement le coulis une fois qu'il est répandu sur le revêtement routier. Il est alors souvent nécessaire que des personnes interviennent pour terminer manuellement l'étalement.
  • Il est également connu une machine et son procédé, décrits dans le brevet JP 10 018 218 , permettant de recouvrir les routes avec un revêtement composé d'une part d'une émulsion projetée par des buses et d'autre part d'un matériau spécifique déposé au dessus de la couche d'émulsion, formant ainsi un revêtement de haute qualité. Le dispositif comportant un élément permettant d'étaler régulièrement le revêtement.
  • L'inconvénient de cette machine et de ce procédé est qu'ils ne permettent pas d'injecter un coulis de ciment dans un revêtement poreux, ils permettent seulement de déposer une couche de ciment ou autre matériau à la surface de la route pour la recouvrir entièrement.
  • La présente invention a donc pour objet de supprimer un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif et son procédé d'injection de coulis de ciment dans les revêtements routiers poreux, entièrement automatisé, favorisant une bonne pénétration et un meilleur étalement du coulis, tout en permettant l'utilisation de coulis de ciment de différentes viscosités.
  • Ce but est atteint en définissant un dispositif d'injection de coulis de ciment dans les revêtements routiers poreux, constitué d'un engin de type chariot élévateur et d'une remorque caractérisé en ce qu'il comporte un agitateur pour le coulis disposé sur le chariot élévateur pour permettre le mélange final du coulis de ciment, sur le lieu d'utilisation du dispositif, avec une quantité d'eau et de fluidifiant déterminée et relié à un camion d'approvisionnement en coulis de ciment de base, au moins un applicateur lié à la remorque injectant le coulis dans le revêtement à rénover, dans lequel la pression d'injection du coulis est créée par la hauteur de coulis emmagasinée dans la partie supérieure de l'applicateur au dessus de la surface à rénover, l'applicateur étant relié à l'agitateur par une tuyauterie inclinable en fonction de l'élévation de l'agitateur par le chariot élévateur, et au moins un type de moyens de raclage du coulis injecté, formant une deuxième ceinture autour de l'applicateur.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention l'agitateur est un agitateur à toupie et a la forme d'une cuve comportant des moyens d'homogénéisation du coulis.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention le dispositif comporte au moins quatre applicateurs liés à la remorque.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention l'applicateur comporte un tube de contrôle formant la partie supérieure de l'applicateur, relié à la tuyauterie du dispositif et dans lequel la hauteur de coulis disponible crée la pression d'injection souhaitée, le tube étant relié à des moyens d'application, les moyens d'application comportant à leur extrémité opposée à celle en contact avec le tube de contrôle des moyens d'étanchéités.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention le tube de contrôle est relié aux moyens d'application par un manchon de liaison.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens d'application ont la forme d'un entonnoir orienté de façon à s'évaser en direction du revêtement routier à injecter, la base de l'entonnoir orienté vers le revêtement routier ayant une forme rectangulaire.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens d'étanchéités de chaque applicateur sont formés par une juxtaposition de joints disposés autour de la base rectangulaire de l'entonnoir au niveau de la partie orientée vers le revêtement routier, les joints dépassant la base rectangulaire pour former avec l'entonnoir et le revêtement un espace dans lequel le coulis est injecté avant de pénétrer dans les pores du revêtement routier.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention la tuyauterie comporte à proximité du tube de contrôle une vanne permettant de réguler et d'arrêter le débit du coulis de ciment.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention les applicateurs sont orientés de façon à former un angle non nul avec l'axe perpendiculaire au sens de déplacement du dispositif sur le revêtement routier, les applicateurs étant décalés entre eux de façon à balayer l'ensemble de la chaussée lorsque le dispositif avance.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention l'angle formé par les applicateurs est de 30°.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention les applicateurs sont liés à une barre démontable permettant de retirer les applicateurs pour les nettoyer.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention un premier type de moyens de raclage est formé par une tige à laquelle sont fixés des éléments flexibles permettant de racler le revêtement routier, la tige étant disposée tout autour de l'applicateur à au moins 10 cm des moyens d'étanchéité.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention un deuxième type de moyens de raclage est formé par une tige fixée à la barre démontable et disposée à l'arrière des applicateurs, sa largeur permettant de balayer la même largeur que celle balayée par l'ensemble des applicateurs.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention la tige formant le deuxième type de moyens de raclage est formée de plusieurs éléments articulés les uns avec les autres pour permettre le réglage de la tige en largeur.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention le dispositif permet de traiter une largeur de chaussée allant de 1 m à 10m.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention la remorque comporte un ensemble de pulvérisation d'eau formé d'une réserve d'eau associée à une pompe à eau ayant une rampe de pulvérisation, cet ensemble étant destiné à pulvériser de l'eau sur la surface du revêtement à traiter avant l'application du coulis de ciment.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention le coulis est constitué d'environ 1250 kg de ciment de base pour 600 Kg d'eau auxquels sont ajoutés 5 à 7 Kg d'adjuvants pour fluidifier le mélange.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention le coulis de ciment utilisé comporte des fibres métalliques ou des fibres de verre.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de personnalisation mettant en oeuvre le dispositif d'injection de coulis de ciment selon l'invention caractérisé en ce qu'il consiste à : Procédé d'injection de coulis de ciment mettant en oeuvre le dispositif selon les revendications 1 à 15 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    • a) Remplissage de l'agitateur avec le coulis de ciment et introduction du fluidifiant,
    • b) Transport du coulis de ciment de l'agitateur jusqu'aux applicateurs,
    • c) Injection dans le revêtement poreux, par création d'une pression positive due à la hauteur de coulis de ciment dans les applicateurs,
    • d) Raclage par les moyens de raclages de l'excédent de coulis de ciment pour aplanir la surface du revêtement,
    l'ensemble des étapes b, c, d étant réalisées lorsque le dispositif est en mouvement.
  • Selon une autre particularité de l'invention l'étape d'injection du coulis est précédée d'une étape de pulvérisation d'eau sur le revêtement à rénover.
  • L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue de profil d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue de profil d'un applicateur selon un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
    • la figure 3 représente une vue de face d'un ensemble d'applicateurs selon un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
    • La figure 4 représente une vue de dessus d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
  • L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 à 4.
  • Comme illustré sur la figure 1 le dispositif selon l'invention est composé de plusieurs éléments : un engin de type chariot élévateur (3), un agitateur (2) relié a un camion malaxeur, et une remorque (4) équipée d'applicateurs (5).
  • L'engin (3) de type chariot élévateur est utilisé pour pousser et soulever un agitateur (2) à coulis. La remorque (4) est attelée par un crochet (42) au chariot (3) élévateur qui, lorsqu'il va avancer, va ainsi permettre à la remorque (4) d'avancer.
  • L'agitateur (2) à coulis utilisé dans le cadre de l'invention, est un réservoir d'une capacité de 1 m3 environ. Cet agitateur (2) sert donc de réservoir à coulis de ciment et comporte des moyens d'homogénéisation qui vont servir à obtenir la fluidité et maintenir l'homogénéité et la stabilité du coulis de ciment pendant le fonctionnement du dispositif.
  • L'objectif de l'invention est de pouvoir utiliser un coulis de ciment d'une fluidité au moins supérieure ou égale à 16" (correspondant à la durée de l'écoulement d'un litre de produit en secondes, mesurée au cône de Marsh, calibre 8 mm). Une telle densité ne rendant plus nécessaire l'utilisation de vibration pour faire pénétrer le coulis dans les pores du revêtement. En effet, la pression d'injection remplace la vibration
  • Dans un mode de réalisation de l'invention le coulis utilisé aura une densité supérieure ou égale à 30".
  • Le coulis de ciment de base utilisé est fabriqué dans une centrale et livré sur le lieu d'utilisation du dispositif de l'invention dans un camion malaxeur (1). Au moment de son utilisation le coulis de ciment de base est mélangé dans l'agitateur avec les adjuvants, notamment fluidifiant, nécessaires à l'obtention des caractéristiques rhéologiques et mécaniques du coulis. Le coulis est donc composé d'environ 600 l d'eau pour 1250 kg de ciment. La proportion de fluidifiant ajouté pour cette quantité de coulis de base est comprise entre 4 kg et 7 kg et de préférence est égale à 5 kg, pour 1 m3 de coulis ciment.
  • Le fait de fabriquer le coulis de ciment final sur le lieu d'utilisation du dispositif facilite le transport du coulis, et permet de transporter de plus grandes quantités. De plus le coulis de base étant moins fluide lors du transport le risque d'éclaboussures ou autres inconvénients du même genre est réduit, lors du transport.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le coulis utilisé est un coulis comportant des fibres métalliques ou des fibres de verre. Une partie du ciment peut dans certains cas être remplacée par des cendres volantes (jusqu'à 40%) et/ou des fumées de silice (3 à 8%) pour modifier les performances mécaniques du produit
  • L'agitateur (2) est donc relié au camion malaxeur (1). De cette façon le coulis de ciment est versé dans l'agitateur (2) par le biais d'un tuyau ou d'un bec verseur (11) pour ensuite être amené par une tuyauterie (21) aux applicateurs (5).
  • L'agitateur (5) est fixé sur le bras (31) du chariot élévateur (3). Ce bras (31) est articulé. De cette façon il est possible de réguler le débit et la pression du coulis dans la tuyauterie (21) en montant ou en descendant le bras (31).
  • L'agitateur (2) est relié aux applicateurs (5) par une tuyauterie (21) formée de tuyaux souples et rigides en PVC dont la longueur est adaptée en fonction de la taille de la remorque (4) sur laquelle sont fixés les applicateurs (5). La remorque (4) pourra avoir une taille de 2.50 m de largeur et 3 m de longueur, avec deux essieux. La tuyauterie (21) repose sur une grille (41) équipant le dessus de la remorque (4). La tuyauterie (21) reliée à l'agitateur est donc inclinable en fonction de l'élévation de l'agitateur (2) par le chariot élévateur (3) ce qui permet au coulis de s'écouler jusqu'a l'applicateur.
  • Les applicateurs (5) servent à appliquer le coulis de ciment sur le revêtement (6) à rénover.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention les applicateurs (5) sont aux nombres de deux, ils pourront être plus nombreux en fonction de la largeur de la chaussée à traiter. Dans l'exemple présenté sur la figure 3, les applicateurs (5) sont au nombre de 4.
  • Comme illustré sur la figure 2, un applicateur (5) est composé d'un tube (51) de contrôle. Ce tube d'un diamètre de l'ordre de 250 à 300 mm, est relié par un de ses cotés à la tuyauterie (21) permettant d'amener le coulis aux applicateurs (5). La tuyauterie (21) comporte à proximité du tube (51) de contrôle une vanne (15) permettant de réguler ou d'arrêter le débit du coulis de ciment dans l'applicateur (5). Le tube (51) est ouvert à chacune de ses extrémités et est disposé de façon à ce qu'une extrémité soit orientée vers le revêtement (6) à rénover, l'autre extrémité étant orientée dans la direction opposée à la première.
  • La pression d'injection du coulis est en fait dépendante de la hauteur (11) du coulis dans le tube (51) et va pouvoir être réglée grâce à la vanne (15) disposée sur la tuyauterie (21). Le fait de pouvoir régler la hauteur de l'agitateur et la vanne (15) de la tuyauterie (21) permet de réguler la hauteur du coulis dans le tube (51), ce qui permet de réguler la pression d'injection du coulis dans le revêtement (6).
  • De plus, le fait que le tube (51) soit ouvert va permettre d'éviter les problèmes de contre pression (600) du coulis sur l'applicateur (5) tendant à le soulever et à le décoller du sol. Cette contre pression étant générée par une pression (500) trop importante de l'injection du coulis.
  • L'extrémité du tube (51) orienté en direction du revêtement routier à rénover est reliée par un manchon (53) de liaison souple à des moyens d'application (52). Les moyens d'application (52) ont la forme d'un entonnoir. Cet entonnoir (52) est disposé de façon à ce que son extrémité évasée (521) soit orientée vers le revêtement (6) à rénover. Comme illustré sur la figure 4 cette extrémité évasée (521) de l'entonnoir (52) a une forme rectangulaire. Tout autour de cette extrémité évasée (521) sont disposés des moyens d'étanchéités (54). Les moyens d'étanchéités (54) des moyens d'applications (52) sont formés par une juxtaposition de joints (541) disposés autour de la base rectangulaire de l'entonnoir (52) au niveau de la partie orientée vers le revêtement (6) routier. Les joints étant maintenus ensemble avec des moyens d'attache (542). Cet ensemble (54) de joints juxtaposés dépasse de la base (521) de l'entonnoir pour former avec l'entonnoir (52) et le revêtement (6) un espace (700) dans lequel le coulis est injecté avant de pénétrer dans les pores du revêtement (6) routier. Afin d'assurer la meilleure étanchéité possible les joints (542) sont formés de bandes de polyuréthane semi-rigide et de bandes de matériaux plus souples. Selon un mode de relation de l'invention, leur hauteur est de 100 mm et leur largueur est de 15 mm. L'empilage des joints (54) permet de faire varier la surface de contact jusqu'à l'obtention des résultats optimums en fonction de la pression d'injection du coulis de ciment, de la fluidité du coulis de ciment de l'avancement du dispositif...etc.
  • L'objectif étant que le coulis comble tous les vides du revêtement et qu'il reste le moins possible de coulis à la surface.
  • Le nombre d'applicateurs (5) peut varier de un à six, et de préférence les applicateurs (5) sont au moins au nombre de quatre. Le fait d'utiliser plusieurs applicateurs permet ainsi de pouvoir traiter une largeur de chaussée de un à dix mètres.
  • Sur chaque applicateur (5) est fixé un premier type (55) de moyens de raclage. Ce premier type (55) de moyen de raclage est formé par une tige (551) à laquelle sont fixés des éléments (552) flexibles permettant de racler le revêtement (6) routier. Ces éléments (552) flexibles sont par exemple en caoutchouc. La tige (551) est disposée tout autour de la base (521) de l'applicateur (5) à au moins 10 cm du joint d'étanchéité (54), et de préférence à au moins 15 cm du joint d'étanchéité. Comme illustré sur la figure 2 ces moyens de raclage créent un petit réservoir (800) pour la récupération de l'excédent de coulis de ciment.
  • Comme illustré sur la figure 4, l'ensemble applicateur (5) et moyen de raclage (55) est disposé de façon à former un angle non nul et de préférence de 30° avec la direction avec l'axe perpendiculaire au sens (10) de déplacement du dispositif sur le revêtement routier, les applicateurs (5) étant décalés entre eux de façon à balayer l'ensemble de la chaussée lorsque le dispositif avance.
  • Les applicateurs (5) sont liés à une barre (56) démontable permettant de retirer les applicateurs (5) pour les nettoyer. Cette barre (56) est elle-même liée à la remorque (4) ce qui permet de maintenir les applicateurs (5) en place. Les applicateurs (5) sont fixés sur à la barre (56) par des moyens de fixations de type clavette ou goupille élastique.
  • Le dispositif comporte un deuxième type (58) de moyens de raclage. Ce deuxième type de moyens (58) de raclage est formé par une tige (58) fixée à la barre (56) démontable, et disposée à l'arrière des applicateurs (5).
  • Cette tige (58) formant le deuxième type de moyens de raclage est formée de plusieurs éléments (582) articulés les uns avec les autres pour permettre le réglage de la tige en largeur.
  • La largeur de la tige (58) permettant de balayer la même largeur que celle balayée par l'ensemble des applicateurs. Ce deuxième type de moyens de raclage permet ainsi d'aplanir parfaitement le revêtement et de ne laisser aucune surépaisseur de coulis.
  • Il est important que les applicateurs (5) soient bien posés sur le sol, les joints (54) parfaitement en contact sur toute leur surface avec le revêtement (6). Il faut donc que la remorque comporte des moyens de régler la hauteur relative de l'applicateur par rapport à la remorque et au revêtement.
  • Sur la remorque (4) est aussi fixée une réserve (7) d'eau d'environ 500 l. Cette réserve est reliée à une pompe à eau (8) comportant une rampe (81) de pulvérisation, disposée devant l'applicateur par rapport au sens d'avancement de l'ensemble applicateur rampe de pulvérisation. Cette réserve d'eau (7) et la pompe (8) permettent de pulvériser de l'eau (82) sur la chaussée (6) avant l'application du coulis de ciment. Cette pulvérisation d'eau a pour but de faciliter la pénétration du coulis dans la porosité du revêtement surtout par temps chaud où les phénomènes de tension superficielle perturbent la pénétration du coulis.
  • La remorque (4) pourra aussi comporter des rampes de sécurité qui seront utiles lorsqu'il sera nécessaire qu'un opérateur intervienne notamment lors du réglage du débit du coulis dans le tube de contrôle des applicateurs.
  • Le mode de fonctionnement de ce dispositif d'injection de coulis de ciment va maintenant être décrit en détail.
  • Le coulis est transféré du camion malaxeur (1) vers l'agitateur (2) qui sert aussi de réserve de coulis, afin de remplir l'agitateur (2) de coulis.
  • Le coulis est ensuite transporté par la tuyauterie (21) jusqu'aux applicateurs (5).
  • La pompe à eau est mise en marche pour pouvoir pulvériser de l'eau sur la surface du revêtement qui va être rénové.
  • Le coulis est ensuite injecté dans les pores du revêtement (6). La pression pouvant être régulée grâce au réglage en hauteur de l'agitateur (2) et grâce au réglage du débit par la vanne (15) disposée sur la tuyauterie (21).
  • L'excédent de coulis est alors raclé par les deux types (55, 58) de moyens de raclage de façon à aplanir parfaitement le revêtement (6).
  • Un opérateur (35) est chargé de conduire le chariot élévateur pendant la réalisation de l'ensemble de ces étapes de façon à faire avancer régulièrement le dispositif.
  • Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (20)

  1. Dispositif d'injection de coulis de ciment dans les revêtements routiers poreux constitué d'un engin de type chariot élévateur (3) et d'une remorque (4) caractérisé en ce qu'il comporte un agitateur (2) pour le coulis disposé sur le chariot élévateur (3) pour permettre le mélange final du coulis de ciment, sur le lieu d'utilisation du dispositif, avec une quantité d'eau et de fluidifiant déterminée et relié à un camion (1) d'approvisionnement en coulis de ciment de base, au moins un applicateur (5) lié à la remorque (4) injectant le coulis dans le revêtement (6) à rénover, dans lequel la pression d'injection du coulis est créée par la hauteur (11) de coulis emmagasinée dans la partie supérieure de l'applicateur (5) au dessus de la surface (6) à rénover, l'applicateur (5) étant relié à l'agitateur (2) par une tuyauterie (21) inclinable en fonction de l'élévation de l'agitateur (2) par le chariot élévateur (3), et au moins un type de moyens de raclage du coulis injecté, formant une deuxième ceinture autour de l'applicateur (5).
  2. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agitateur (2) est agitateur à toupie et à la forme d'une cuve comportant des moyens d'homogénéisation du coulis.
  3. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce qu'il comporte au moins quatre applicateurs (5) liés à la remorque (4).
  4. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'applicateur (5) comporte un tube (51) de contrôle, relié à la tuyauterie (21) du dispositif et dans lequel la hauteur de coulis disponible crée la pression d'injection souhaitée, le tube (51) étant relié à des moyens d'applications, les moyens d'application (52) comportant à leur extrémité opposée à celle en contact avec le tube (51) de contrôle des moyens d'étanchéités (54).
  5. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon la revendication 4 caractérisé en ce que le tube (51) de contrôle est relié aux moyens d'application (54) par un manchon (53) de liaison.
  6. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les moyens d'application (52) ont la forme d'un entonnoir orienté de façon à s'évaser en direction du revêtement (6) routier à injecter, la base (521) de l'entonnoir orienté vers le revêtement (6) routier ayant une forme rectangulaire.
  7. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens d'étanchéités (54) de chaque applicateurs (5) sont formés par une juxtaposition de joints (541) disposés autour de la base rectangulaire de l'entonnoir au niveau de la partie orientée vers le revêtement routier, les joints (54) dépassant la base (541) rectangulaire pour former avec l'entonnoir (52) et le revêtement un espace (700) dans lequel le coulis est injecté avant de pénétrer dans les pores du revêtement routier.
  8. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la tuyauterie (21) comporte à proximité du tube (51) de contrôle une vanne (15) permettant de réguler et d'arrêter le débit du coulis de ciment.
  9. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les applicateurs (5) sont orientés de façon à former un angle non nul avec l'axe perpendiculaire au sens (10) de déplacement du dispositif sur le revêtement routier, les applicateurs (5) étant décalés entre eux de façon à balayer l'ensemble de chausse lorsque le dispositif avance.
  10. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'angle formé par les applicateurs (5) est de 30°.
  11. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que les applicateurs (5) sont liés à une barre (60) démontable permettant de retirer les applicateurs (5) pour les nettoyer.
  12. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le premier type (55) de moyens de raclage est formé par une tige (551) à laquelle sont fixés des éléments (552) flexibles permettant de racler le revêtement routier, la tige (551) étant disposée tout autour de l'applicateur (5) à au moins 10 cm des moyens d'étanchéité (54).
  13. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que le deuxième type (58) de moyens de raclage est formé par une deuxième tige (58) fixée à la barre démontable et disposée à l'arrière des applicateurs (5), sa largeur permettant de balayer la même largeur que celle balayée par l'ensemble des applicateurs (5).
  14. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que la tige (58) formant le deuxième type de moyens de raclage est formée de plusieurs éléments (581) articulés les uns avec les autres pour permettre le réglage de la tige en largeur.
  15. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 14 caractérisé en ce qu'il permet de traiter une largeur de chaussée allant de 1 m à 10 m.
  16. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 15 caractérisé en ce que la remorque (4) comporte un ensemble de pulvérisation d'eau formé d'une réserve (7) d'eau associée à une pompe (8) à eau ayant une rampe (81) de pulvérisation, cette ensemble étant destiné à pulvériser de l'eau sur la surface du revêtement (6) à traiter avant l'application du coulis de ciment.
  17. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 16 caractérisé en ce que le coulis est constitué d'environ 1250 kg de ciment de base pour 600 Kg d'eau auxquels sont ajoutés 5 à 7 Kg d'adjuvants pour fluidifier le mélange.
  18. Dispositif d'injection de coulis de ciment selon une des revendications 1 à 17 caractérisé en ce que le coulis de ciment utilisé comporte des fibres métalliques ou des fibres de verre.
  19. Procédé d'injection de coulis de ciment mettant en oeuvre le dispositif selon les revendications 1 à 18 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    - Remplissage de l'agitateur (2) avec le coulis de ciment et introduction du fluidifiant,
    - Transport du coulis de ciment de l'agitateur (2) jusqu'aux applicateurs (5),
    - Injection dans le revêtement poreux, par création d'une pression positive due à la hauteur de coulis de ciment dans les applicateurs (5) dans le revêtement (6) poreux,
    - Raclage par les moyens de raclages de l'excédent de coulis de ciment pour aplanir la surface du revêtement, l'ensemble des étapes étant réalisé lorsque le dispositif est en mouvement.
  20. Procédé d'injection de coulis de selon la 19 caractérisé en ce que l'étape d'injection du coulis est précédée d'une étape de pulvérisation d'eau sur le revêtement à rénover.
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