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La présente' invention se rapporte au percement de tunnels, ou de galeries, et elle a pour but principal de permettre une avance'méthodique, .lors du percement'd'un tunnel,' par le découpage progressif de carottes dans le front d'avancement du tunnel et par l'enlèvement positif de tous les débris et des carottes, ce qui permet de faire avancer le percement d'une façon rapide- et efficace.
L'un des buts de l'invention est de créer 'un procédé et une machine permettant de parvenir à ce résultat.
Suivant une particularité de l'invention, ce procédé consiste à découper progressivement une carotte dans le front d'avancement du tunnel., à évacuer les débris pendant cette opération, et à déplacer simultanément un dispositif
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extracteur de carotte , pour. l'amener dans une position dans laquelle il entoure cette carotte, de sorte que l'évacuation peut être assurée'rapidement quand une carotte de longueur prédéternminée a été découpée.
Un autre bat encore est de créer un procédé et uné machine pour l'évacuation de la terre ou de la roche à partir du front d'avancement du tunnel dans le cas de .carottes de grand volume
Suivant l'invention on découpe une carotte dont la partie inférieure est entaillée, l'espace- ainsi ménagé étant utilisé pour le passage de mécanismes d'actionne- ment et pour la pénétration progressive du dispositif extracteur servant à évacuer la carotte une fois qu'elle a été séparée du front d'avancement du tunnel.
La description (lui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permet- tra. de mieux comprendre l'invention,
La fig. 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation possible de l'invention,
les éléments ' étant représentés dans les positions relatives qu'ils occupent quand une carotte découpée dans la roche a été dégagée du dispositif de carottage
La fig 2 est une vue schématique montrant l'équi- pement d'évacuation de la carotte alors qu'il revient à sa position de réception de la carotte*
La fig. 3 est une vue schématique montrant l'ensem- ble de la machine dans la position correspondant à l'avancement du tunnel La. fig. 4 est une vue à plus grande échelle du dispositif de carottage et des orgies d'actionnement conjugués*
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L5,11. 5 est une vue en coupe :;,O,:
!' le. ligne 5-5 en .2,;e 'ru .-,.:: ):7.;e 6 est une vue en coupe de détail à pins .
."rj.nde échelle ps.li.er butée prévu entre le dispositif (.;J...;..J..I,- v (\:...!.. dia, 1";' - ,v Qe .,l,lv ee 1>ré*-a eniire e ca sl1oZJ., Gi:: d3 carottJge et son mécanisme d'avance.
¯8, fis* 7 est mie vue-en élévation ^.3. la ligne '7-7 ±1±: IJ..: ..i....A.,4 4-*.
1#, -r. 7.. s 8 est une vue en coupe par '1<.:'.. ligne 8--8 en fig. 4.
La. fig.. 9 montre une variante de réalisation du
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dispositif distraction ou d'évacuation de. la carotte et.,
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des CÉEûr3¯S utilisé dans la machine su.ivss.it lpl.n'Vel1'G..O:Cldy a. fig. 10 est mie-vu.e en cope par la. ligne 10-ld. en fig. 9. , , .¯ La fig. -Il e st mie vue en coupe per la ligne 11-11 en fiS- 3.
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L'invention' concerne une machine pour le percement
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de tunnels, du type procédant par découpage de carottes, et
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,le mode de réalisation représenté sur- les .dessins comprend
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.un équipement de cOlxpe 1: et un (F2i?emelÍ,t de transport mobile coopérant de façon télescopique avec le précédent e t- étudié de manière à évacuer les débris au fur et à meSU1"i±
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de leur fonction et les tronçons successifs de carottes
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découpées.
L'ensemble de la machine est-mobile longitudiniei;,,nj sur la 1;oie 5 t se déplace au fur et à DBS1..u:e que le percement du tunnel progresse.
On remarquera ici que 7¯ . .'17.''"e:"..:Tl't de coupe 1 a des dissions et un agencement tel qu'il découpe dans un front l.'li ^.'V',.^,.;lCc.is P iô un a.lésc.{::,è circulaire de diuensions â!'C' 1.1w ::1'^-- pour que la totalité de la machine puisse y pénétrer gênent. Cet équipant de coupe 1 reçoit également la
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partie avant de l'équipement de transport 2, 'avec lequel il coopère de telle sorte que la terre qui est séparée du. front d'avancement soit évacuée rapidement à l'écart de la zone voisine de celui-ci.
L'équipement de coupe 1 comprend un dispositif de carottage 10, comportant une embase Il et un tube 12 à la partie avant duquel sont fixés des organes de coupe
13. Ces organes sont, de mené que ceux prévus sur le trépan-pilote 14, formés par des molettes de type conique, montées à rotation sur des supports convenables. Etant donné que ces dispositifs sont 'bien connus dans cette ' technique et ne se rapportent pas directement à l'inven- tion, ils ne seront pas- décrits en détail ici.
Plusieurs lames ou rampes hélicoïdales 15 (Figs. 4. et 5) munies d'extrémités en saillie 16 sont fixées à l'intérieur du tube 12, ces lames ayant pour but de venir attaquer, les débris enlevés à ;La roche par les molettes et de les transférer à 1'écart de la zone de coupe, de façon telle que.l'équipement de transport décrit plus loin puisse évacuer ces débris hors du chan- tier On comprendra que les dimensions radiales.du. tube
12 et des lames 12 sont telles outil demeure un jeu suffisant avec la saignée annulaire taillée par les molettes 13.
'Une particularité de l'invention réside dans l'utilisation d'un trépan-pilote 14 monté sur un arbre
20 excentrique ment au tube 12, de facon telle que la carotte 21 présente une entaille longitudianla à profil incurvé à sa partie inférieure, comme cela est mieux visible sur la fig. 1, ce qui ménage un espace 22 à la partie inférieure de la carotte.
Cette particularité de
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construction et le mode de travail correspondent des fonctions multiple s, consie on . le comprendra. ci-après* II est 1:#<µv<z, à l'écart de .. f tILI t .'.S9 Il du. dispositif de carottcgc , un snneau L.fc'4.0 expansible dont cil es'Û V-11 n-i- l'expulsion est assurée p a,r un .cni,::3 ># i=>i#o gJi<1 -b qi,*l c on - çae( J'..5 exemple iv.i' un vérin à vis 2-) d;J sorte C'": cet c-1ineii,u r.éixliJe uii c.ncr2,ge sur' les parois d tL'm.uel en cours 'de .E..-'rCeiïl.-'i.i2a 1:ZL1SZ.2.ü.1',i vérins . ( sont montes sur 1's.inen 3¯j, e' ils S t G'rG>11C'.#E,'I1 Ti vers 1' #*,v,in# de. manière à prendre app,ai sur l'enbase 11 du dispositif de carottage.
Cette embase comprend un anneau de guidage j, qui peub de ù±1=e subir une expansion sous la commande d'un vérin à vî-'s 2" .L'7.s 4) d=ms une mesure suffisante pour que le dispositif de C;,''04:.-y. Z.i soit guidé coulissement m3.is de fagon précise vers 1 avant pendant le yaercer,en C;11 tunnels .. Le tuba carottier 1.2 présente, à son extrémité interne; une bride 5Q dirigée vers t ' int éÔie1ir .
La face terroinale de cette bride cohorte une rainure ou glissière, qui for:rA ' le compléîi'snt d'une rainure'ménagée dans l'embase 1 1 pour 1?, réception de rouleaux de butée 5je en .constituant ainsi un palier entifriction entre le uécanisse G '.'G:?-"!Ca'.T'14i2y C,j,l1? déjà été décrit, et le dispositif de crott.3;ge v. .'ih.8 couronne dentée 52 est fixée sur 1e' .ï ',w'ci intarieur de la bride 1'? et engrène avec un pignon :., porté p3.r 1 r,.?xe stii lequel est monté le trépan-pilote 1Ma ' L'arbre 20 est tourillonné 4-ans Lln' 'tiï.,.'V'1¯',C j4 ( i#1 < 8) qui est solidaire de .L f 0::! :) a;, n.. :
. ., une liaison cinématique télëecopique est prévue en outre entre l'arbre 2i et. l'arbre creux du noteur ±6 , qui appartient à l'équipement de couse
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n voit ue, lors 00-ci fc'nctior.r.emBR'G, le hioteuy tour.,-ior ]fi :i. 1 tourner le v ''. a:. y' .0 üê¯ , ],-1., ot assure en 3¯l.:'¯ sr ';e::#,<5 la rotation du. dispositif de oyovbc'.o par linter- ;.,à=i1:,îre -i cri j 3t é.,a 1- cc'jron.û deu't.-o 12, .J ¯ t ;.:y.Â..I¯via4:iU t .r. de tz.-nr=>oz.t a co;irc-i;1 un ciiù=izi- #3, uo'.'itc des roues ±¯ ûß0:::ls .:;iïi 1 voie iat ucteTt-r de 1:,,'y' ,:.^-,. convenable 3 v ,:,;f.t i: prévu. i=..ir le cli.ÉsJîg= po.r ,ü: ;'.a,:C'8 w' sa propulsion et pour t:;¯WC ï.ï..-^.-5:
les cntr3B Cî?:..':i.'.':,.CW.^. nGE.'5,.11.'uSa Cet E%..'1:It:t¯t ccpreiid ,on éZà>en,t Q.'G:v't¯::teur de crotté 4ï) G.3.rß:G ilGî".;.Gß :.? #::¯G11'r, comport2.n't! des brides latérales incvrv3os 41 et une partie #à3-1-1:* 1=1>qu.ée 42. Cet ,'.3,E:?Il'tî s. 1. ,i# suite .1--=.-J forme telle <à:'îl s t =,da;?te ûu profil de la partie inférieure de la carotte .21, et il pénètre sous 1 c.:.TOtte Io dpis.comen.t de l'ensemble de la machine vers l' i.ir,1.n# au. fur at à u:e :.:r: de 1. progression du percement du tunnel.
Un second élément d'extracteur de cùrot,te est monté à une certaine distance aaz.;..es:us da premier 's.tocl3'r 4J, et son extrôrlitô aimnt est coE-=ii;11,e ra. dispositif de carottage M, de façon welle ,u':. recouvre la c,iotte ?1 alors f ornée. Cet élJù.in"1 àe l'extracteur de carotte est monte da façon 'bsctxl::ntcr ..-.,,r url d'3 pivotemnnt ,F:k, Fur le châssis 58. Il est prévue à 1''arrière de l'axe 1;? pivoteinent 44, t1n dispositif dTî:cà.onnen}.r¯t hydraulique ±j, monté sur le châssis 58 et pouvant etro cctionne pour déplacer 7.' dlf,en- ,W± de fcon telle que l'extracteur de carotte se refercie sur 1: c;., a t 4: w. c.u monent ;làJ:iiJaE j..:i
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la conducteur.
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Suivant le mode de :#7..Lr.t.ian représenté sur 1'3. ri:. un dispositif dt,:S,17¯x;v.l.Q.1 cu.ian)le (non ;:;3#j:<.sii>Jnt<µ) eiib relié P-1-C des CaIlC,;,.:1':l j=µ 1. dos i.',:.;.".... 4 ui se 'ßr.? :¯.1i:2?'
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au voisinas des molettes 15 et de le, partie inférieure de la carotte 21.
Par suite, les débris sont ainsi recueillis fur et à mesure de leur f ormat on et sont transférés vers l'arrière jusclu-lau wagonnet 4E formant remorque, ce qui permet leur évacuation à l'écart de la sone de travail. Four compléter la description du mode de réalisation
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représenté et de son fonct'lo-nnement-, on notera que le ditspositif de carottag-e'.1 est avancé jusqu'au front d'avancement formé à l'extrémité tunnel Les vérins ùient formé extxêrnitû .2. :
--s v ê^à.ns 27 sont rappelés en arrière cornue montré sur 1s. fis* 2e et 1' é-nnean 25 est ancré sur les parois du tunnel par la commande du vérin 26. L'équipement de transport ¯2 est ensuite avancé (comme indiqué par la flèche sur la fig.2) jusqu'à ce que les extrémités .avant des éléments de l'extracteur de 'carotte s'étendent sensiblement sur toute la longueur du tube .
12, les buses 47 se trouvant en un point leur permettant de recueillir les débris formés par les molettes 13
On assure alors la mise en marche du moteur 36 pour faire tourner le dispositif de carottage 10 et le trépan- , pilote 14, ce qui assure la format!on'de la carotte 21
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au fur et -à mesure de, J'avance, du dispositif.
Dans l'intervalsez l'équipement de transporta avance afin que la carotte pénètre dans lteracteu.'r" L'ensemble est étudié de façon telle que la longueur des vérins 2,2 puisse'être
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au<F=nànté, d'une distance permettant à une longueur désirée de carotte d'être sectionnée pendant un cycle de travail correspondant à un seul réglage de l'anneau d'ancrage 25 Le vérin 45 est ensuite actionné afin.d'enserrer la. carotte 21 pour son évacuation.
Si la carotte n'est pas dégagée
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par la contrainte exercée sur elle par les mouvements de l'équipement de transport 2, le petit trépan ou foret
49 servant à percer des trous de mine,, monte sur l'équi- pement de transport, peut être actionné de manière à percer un trou. de mine dans la carotte en vue de l'intro- duction d'une charge explosive permettant de séparer cette carotta de son point de fixation sur le front d'avancement.
L'équipement de transport peut alors être écarté de ce front d'avancement avec la carotte et le wagonnet 48, en vue de 1'évacuation de cette carotte et. des débris,
On a montré sur les figs. 4- et 9 à 11 une variante de réalisation permettant d'évacuer les .débris à l'écart du front d'avancement. Suivant cette variante, ,les débris sont acheminés vers le haut et vers l'arrière par les lames ou rampes 15 pendant la rotation du dispositif de carottage 10.
Quand ces lames se rapprochent de leur position supérieure, . les débris - tombent sazr un transpor- teur 50 monté sur des flasques 51 fixés sur la face inférieure 'de l'élément 43 de l'extracteur de caroote la* transporteur 50 passe sur des rouleaux 52 entraînéas à partir d'une source d'énergie convenable (non repré- sentée) et il s'étend-vers l'arrière sur une distance suffisante pour que les débris, soient déversés dans le wagonnet 48
On remarquera que la machine pour le precement de tunnels faisant l'objet de l'invention,
est étudiée de manière, à permette l'extraction de carottes de grande 'section partir d'un front d'avancement, cas carottes pouvant être écartées du front d'avancement sur une
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courbe distance, puis évacuées par un déplacement latéral dans des alvéoles prévues à cet effet le long du. tunnel.
l'équipement de transport de la, carotte peut être ainsi libéré en vue d'une réutilisation immédiate, de sorte que cet équipement demeure écarté du front d'avancement pendant un laps de temps minimum, durant lequel le dispo- sitif de carottage est remis en place pour l'opération de carottage suivante.
Au cours de cette opération; les débris et la carotte' sectionnés antérieurement peuvent être évacués hors'du tunnel par d'autres dispositifs convenables*
D'une façon générale, l'invention concerne à la fois le procédé et¯ la machine permettant le percement de tunnels .et le évacuation effective des débris et des carottes à l'écart, du front d'avancement
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans. le domaine des'équivalences techniques, sans s'écarter'de 1'invention.
R E V E N D I A T 1 0 N S
1.- Procéde pour le percement de tunnels, consistant forer progressivement un trou-pilote suivant une ligne correspondant au profil envisage pour le tunnel, et à former simultanément l'avancée de ce tunnel par découpage d'une saignée annulaire qui intersectionne ce trou-pilote.