EP3418452B1 - Abaissement d'un caisson pneumatique guidé, commandé à distance et mécanisé - Google Patents

Claims (15)

1. Procédé mécanisé et commandé à distance, depuis l'extérieur de l'espace de travail, de creusement hors de la salle de travail sous un caisson, tel qu'un caisson pneumatique, dans le but d'enfoncer le caisson par exemple lorsque le caisson mesure au moins 5 mètres de haut et se déplace verticalement vers le bas lors de l'enfoncement sur une distance d'au moins 5 mètres, de sorte que le procédé est utilisé dans une zone où le niveau d'eau local est relativement élevé (7) et lors de l'enfoncement le caisson avec tout son poids repose directement ou avec l'interposition d'un ou plusieurs corps de maintien de forme sur le terrain et ne flotte pas sur un liquide tel que de l'eau ;

   où sur la face inférieure du fond (2) au moins sensiblement hermétique du caisson se trouve un bord tranchant s'étendant vers le bas et délimitant latéralement la chambre de travail au moins sensiblement hermétique; et le fond (2) du caisson forme le plafond de la salle de travail et le terrain forme le fond de la salle de travail, et l'excavation de la salle de travail entraîne l'enfoncement du caisson sous son propre poids dans le sol, créant ainsi un ouvrage de construction totalement ou partiellement souterrain ou sous-marin ; le fond du caisson s'enfonce en dessous du niveau d'eau local (7) sous et autour du caisson ; l'introduction d'air augmente la pression d'air dans la chambre de travail et le niveau d'eau (6) sous le caisson est ainsi temporairement réduit de sorte que la chambre de travail reste au moins partiellement sèche ;

   la pression d'air dans la salle de travail est augmentée au cours du processus d'enfoncement en fonction de la pression d'eau prévalant localement à la profondeur à laquelle se trouve le caisson afin de contrôler avec une précision suffisante la hauteur de l'espace sec à l'intérieur de la salle de travail, afin de maintenir le niveau d'eau (6) artificiellement et temporairement réduit dans la salle de travail ;

   le substrat qui est excavé dans l'espace de travail est de préférence un sol sableux ;

   dans la chambre de travail on utilise une technique d'excavation humide, mise en œuvre comme une technique de dragage, de sorte que dans la chambre de travail il y a une couche d'eau d'au moins 0,5 mètre de profondeur et un élément d'excavation faisant saillie dans l'eau, mis en œuvre comme un élément de dragage (3), est utilisé dans la chambre de travail, où cet élément d'excavation fait partie d'un dispositif d'excavation.
2. Procédé selon la revendication 1, où le dispositif d'excavation comprend un ou plusieurs des éléments suivants : une fixation centrale rotative (9) ; une construction de bras réglable (1) d'une longueur d'au moins 5 mètres en position complètement déployée, par exemple à partir de plusieurs parties coulissantes ou en articulation, par exemple articulées, permettant une marge de flexibilité de l'extrémité libre avec l'élément d'excavation ainsi spatialement mobile ; le dispositif d'excavation est suspendu par sa fixation centrale rotative au plafond de la chambre de travail et/ou excave et érode le terrain, tel que le fond d'eau, de la chambre de travail afin de rendre le sol excavé pompable.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément d'excavation est équipé de dispositifs de décompactage du sol, comprenant un ou plusieurs des éléments suivants : un ou plusieurs pulvérisateurs d'eau (4) ; un élément d'érosion mécanique, tel qu'une tête de fraisage ou de coupe, et une pompe de dragage, pour excaver et pomper le sol sous forme de déblais de dragage de sol et d'eau.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on utilise des jets d'eau (4) provenant du plafond de la chambre de travail et dirigés vers le substrat, et les jets d'eau sont issus d'un canon à eau, qui est disposé dans la chambre de travail, par exemple suspendu au plafond, ces jets d'eau traitent le sol dans des zones inaccessibles pour l'élément de dragage, dans lesquels un jet d'eau est relativement épais et puissant et est capable d'éroder le sol de manière indépendante; et/ou
   l'élément de dragage (3) est commandé en distance par rapport à son point de suspension et de manière pivotante autour de son point de suspension (9) et le canon à eau est commandé en direction, en fonction de l'image affichée à l'écran, et ainsi au moins substantiellement toute la zone de fond est couverte et donc toute la zone de fond est excavée, et cette gestion a lieu depuis l'extérieur de l'espace de travail.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, avec un ou plusieurs des éléments suivants :

   - l'élément d'excavation (3) enlève au moins 10 m³/h net de matière sèche, telle que du sable, de la salle de travail ;

   - le niveau d'eau (6) directement sous le caisson est temporairement et artificiellement abaissé à une distance d'au moins 0,5 mètre sous le plafond de la salle de travail de sorte qu'une couche d'air d'une hauteur d'au moins 0,5 mètre se trouve dans la salle de travail au-dessus de la couche (6) d'eau ;

   - l'élément d'excavation (3) est relié à une conduite d'alimentation en eau et à une conduite d'évacuation des boues de dragage, ces deux conduites se déversant à l'extérieur de la chambre de travail ;

   - de l'eau est acheminée depuis l'extérieur de la chambre de travail vers le canon à eau (4), et via la conduite d'alimentation en eau vers l'élément d'excavation (3), et des boues de dragage composées de sol et d'eau sont produites à l'intérieur de la chambre de travail par l'action de l'élément d'excavation et du canon à eau et les boues de dragage sont transportées via la conduite d'évacuation des boues, qui est reliée à l'élément d'excavation, à l'extérieur de la chambre de travail ;

   - dans la zone où les jets provenant du canon à eau sont actifs la couche d'eau est absente de sorte que les jets d'eau peuvent traiter le fond de manière optimale, dans la zone où l'élément d'excavation est opérationnel, la couche d'eau présente une profondeur d'au moins 0,5 mètre pour un dragage convenable ;

   - à la fin du processus, l'espace de travail est rempli avec du matériau de remplissage, tel que du béton de durcissement.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément d'excavation (3) pivote par rapport au bras (1) autour d'un axe horizontal ; et/ou le bras (1) pivote autour d'un axe vertical par rapport au fond (2) et/ou peut glisser dans sa direction longitudinale (flèche X).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, avec un ou plusieurs des éléments suivants : l'élément d'excavation comprend une pompe qui émet de l'eau via la tête de coupe (flèche A) et/ou qui aspire les matériaux de dragage derrière la tête de coupe (flèche B) ; les conduites d'alimentation et d'évacuation d'eau et de boues de dragage partent de l'élément d'excavation (3) le long du bras (1) jusqu'au point de suspension du bras et de là vers le haut, par exemple dans l'orifice d'installation, à travers le fond du caisson (2) et débouchent à l'extérieur de la chambre de travail dans une source d'eau ou un conteneur à boues.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, avec une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le bras (1) est monté sur l'extrémité inférieure d'un tube de suspension vertical monté sur le fond (2) par des moyens de montage et fait saillie à travers un orifice de montage dans le fond (2) ; l'extrémité inférieure du tube de montage peut être rétractée à l'intérieur du fond (2) ; en position rétractée, l'orifice de montage peut être fermé hermétiquement par le bas à l'aide d'un couvercle de sorte que l'orifice de montage reste librement accessible par le haut pour la manipulation du tube de suspension ; lorsque le tube de suspension est monté, l'orifice de montage est scellé hermétiquement par le haut et le tube de suspension peut s'étendre par en dessous du fond (2) sans fuite ; ainsi l'hermétisme de la chambre de travail est assuré lors du fonctionnement et également lors du montage/démontage du dispositif d'excavation.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, avec un ou plusieurs des éléments suivants : le sol de la salle de travail présente une différence de niveau et la salle de travail est partiellement submergée ; dans la partie inférieure inondée, l'élément d'excavation (3) est actif et inondé ; dans la partie supérieure où le fond de la salle de travail est sec, des jets d'eau fournis par le canon à eau (4) sont actifs ; le mélange de l'eau et de sol, tel que du sable, qui est produit par les jets d'eau s'écoule vers la zone inférieure où l'élément d'excavation est actif.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, avec une caméra (5), dans lequel le processus à l'intérieur de la salle de travail est supervisé depuis l'extérieur de la salle de travail ; et/ou un canon à eau (4) et/ou une caméra (5) sont situés au-dessus du niveau du liquide (6) dans la salle de travail.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel un liquide tel que de l'eau est utilisé pour l'excavation du sol, et l'excavation a lieu dans des conditions humides et le matériau libéré du sol est rendu pompable par mélange avec ce liquide, et le matériau libéré est pompé hors de la salle de travail et s'écoule hors de la salle de travail par une conduite s'étendant depuis la salle de travail ; et/ou dans lequel la salle de travail est dépourvue de tout plongeur lors de l'enfoncement.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel les points de suspension des canons à eau sont situés l'un par rapport à l'autre et/ou par rapport au point de suspension de l'élément d'excavation à une distance, de préférence mesurée parallèlement au fond du caisson, par exemple d'au moins 0,5 mètre l'un par rapport à l'autre et respectivement de 3 mètres par rapport à l'élément d'excavation ; et/ou l'élément d'excavation et/ou les canons à eau/jets d'eau sont commandés en distance par rapport à leur point de suspension et/ou en direction pour couvrir une zone de fond et ainsi pouvoir excaver sur toute la portée.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, avec une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la pompe de dragage pompe au moins 50 et/ou au plus 1000 m³/h ; le mélange liquide pompé hors de la chambre de travail contient au minimum 10 % et/ou au maximum 50 % de matière sèche ; dans la chambre de travail il existe une surpression pneumatique d'au moins 0,25 et/ou au maximum 5 bars par rapport à la pression atmosphérique ; la hauteur maximale de la salle de travail est de 10 mètres lors de l'enfoncement du caisson.
14. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 13, et dans lequel des données d'un ou plusieurs éléments parmi l'élément d'excavation, la tête de coupe et le contenu de la conduite de boues de dragage, par exemple une ou plusieurs valeurs de puissance, de vitesse de rotation, de débit, de pression du fluide, de quantité de débit et de teneur en matière sèche, sont mesurées et/ou enregistrées, par exemple pour contrôler l'efficacité du processus ; et/ou la conduite d'évacuation des boues de dragage est munie d'un ou plusieurs capteurs sensibles au contenu de la conduite, par exemple pour mesurer la vitesse d'écoulement et/ou la pression du liquide à l'intérieur de la conduite, de préférence près de l'extrémité de la conduite s'ouvrant dans l'espace de travail.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, avec une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la conduite d'évacuation des boues de dragage mesure au moins 10 mètres de long ; l'espace de travail présente, en vue de dessus, une forme allongée, par exemple rectangulaire, dont la longueur mesure par exemple au moins 1,5 fois la largeur ; la chambre de travail possède un côté droit d'au moins 10 mètres de long.