Brevet FR2010537A1 — publié le 19700220

Habituellement0 lorsque l'on enfonce des pie-ox avec un marteau~pilon approprié à ce travail9 le marteau est accroché à une gruep et l'enclume repose sur la partie supérieure du pieu à enfoncer. Il y a cependant certaines difficultés pour réaliser le sup-5 port du marteau-pilon accroché à un cabestan pendant Ie enfoncement* Il est nécessaire^ par exemple^ de disposer de guides pour l'enclume ourle pilon du marteau,, afin que celui-ci puisse se déplacer vers le bas lors de chaque course du marteau lorsque le pieu est enfoncé® De plusp le cabestan est bisqué en permanence pendant que le pieu est 1 (ftenfoncé. En outre e la pratique courante a été d11 employer une chape accessoire interposée entre l'enclume et le pieu de façon à transmettre les coups au pieu. La présente invention a pour but de réaliser un marteau-pilon nouveau et perfectionné pour enfoncer des pieux 15 qui .remédie aux inconvénients mentionnés ci-dessus et notamment qui soit, capable de conserver son orientation par rapport à un pieu à enfoncer. L'invention a pour objet un marteau-pilon pour enfoncer des pieux du type comprenant un carterF contenant 20 un cylindre0 qui comporte une enclume apte à venir s'engager sur la^partie supérieure d'un pieuP marteau caractérisé par un bélier monté dans ce carterp de manière à venir frapper l'enclume lors d'un coup de piston^ des moyens d'entraînement étant prévus dans ce carter pour procurer un mouvement de va~et-vient au bélier9 25 afin d'obtenir des coups de piston répétitifs et un mécanisme de guidage venant en contact avec la paroi latérale d'un pieu de façon à conserver un alignement axial entre le marteau-pilon et le pieu. Le marteau est pourvu d'un étrier de le-30 vage qui puisse être déconnecté rapidement afin que le marteau-pilon puisse être libre de chevaucher la partie supérieure d3un pieu» Conformément à 1®invention^ le marteau comporte un carter délimitant un cylindre à une extrémité et une strue-35 ture de guidage du bélier à l'autre extrémité* avec une enclume entre ces deux parties. Un bélier est monté avec un mouvement de va-et-vient dans cette structure 0 et un piston est monté avec un mouvement de va-et—vient â l'intérieur du cylindre. Le piston et le bélier sont reliés de manière active par une tige de piston dispo-40 sée dans la partie enclume. Cette partie est apte à chevaucher la 69 17029 3 2010537 comporte une ouverture axiale 23 à travers laquelle est disposée la tige de piston 21, ainsi que deux évidements transversaux en forme de rainure 24 qui reçoivent une "bague fendue 25 verrouillée sur ■une partie à diamètre réduit 21 a de la tige de piston 21 „ 5 Le marteau-pilon est du type connu à simple ef fet p dans lequel le fluide hydraulique, comme de la vapeur, est introduit à l'extrémité inférieure ou fermée du cylindre 16, ce qui soulève le piston 18, la tige de piston 21p et le bélier 20 jusqu'à sa position haute, ainsi que représenté en traits pointillés dans 10 les,figures 2 et 3. La vapeur en-dessous du piston 18 s'échappe a-lors vers 1'atmosphèrep et le bélier avec la tige de piston 21 et le piston associés tombent par gravité en frappant la surface d'enclume 15a (Voir la figure 3), de façon à transmettre un choc sur un pieu par l'intermédiaire de l'enclume 15» 15 Dans le modèle représenté, l'enclume 15 comporte un certain nombre de bagues concentriques en gradins 15b, 1 5g et 15d où. recevoir le bord supérieur d'un pieu 28, figure 3, d'une dimension telle qu'il puisse être enfoncéo Les bagues concentriques 15b, 15c et 15d ont des dimensions telles qu'elles acceptent des pieux de 20 diamètres variables standards de sorte que , comme représenté en traits pointillés!, les pieux 29 et 30 puissent être enfoncés par le marteau 10, les épaulements positionnant le marteau sur le bord supérieur du pieu. Dans le modèle représenté, le pieu 28 a ion diamètre de 120 centimètres, le pieu 29 un diamètre de 150 centimètres, et le pieu 30 25 un diamètre de 180 centimètres. De façon à maintenir en alignement axial le mar-teau~pilon 10 par rapport à la partie supérieure du pieu 28, il est prévu un mécanisme ou structure de guidage appropriée;, représentée dans son ensemble en 32, disposée vers le bas du cylindre 1£. La 30 structure de guidage 32 comporte un certain nombre de doigts ajustables 34 à son extrémité inférieureP boulonnés sur des éléments appropriés 35 au moyen de boulons 36, de sorte que le bord extérieur 34a des doigts 34 peut être écarté vers l'extérieur de façon à venir en contact avec la paroi interne d'un pieu de dimension choisie, 35 28p 29 ou 30P comme indiqué en traits pointillés 34b, 34c dans la figure 3. La commande du piston 18 se fait grâce à un mécanisme de transmission à soupape 38 à 13intérieur d'une chambre hydraulique 39 qui comporte deux soupapes rotatives 40. Le mécanisme 40 de transmission 38 est commandé par deux cames 41, Figure 5P qui 69 17029 2 2010537 partie supérieure d'un pieu, et un mécanisme de guidage est prévu en contact avec la paroi latérale d'un pieu, de manière à mainte-ni t* en alignement axial le marteau-pilon et le pieu. Un étrier de levage, que l'on peut déconnec-5 ter rapidement» peut être également engagé dans des trompes de levage disposées sur le carter du marteau-pilon de façon que celui-ci puisse être libéré aisément du cabestan utilisé pour le tirer jusqu'à la partie supérieure d'un pieu0 la description se rapporte à des exemples de 10 réalisation représentés aux dessins joints, dans lesquels g - La figure 1 est une vue en perspective d'un marteau-pilon pour enfoncer des pieux conformément à la présente invention | - La figure 2 est une vue en élévation du 15 marteau-pilon de la figure 1, - La figure 3 est une vue en coupe du marteau-pilon de la figure 1, suivant la ligne 3"3 de la figure 2 „ - La figure 4 est une vue en coupe du marteau-pilon de la figure 2P suivant la ligne 4-4 de la figure 2, 20 - La figure 5 est une vue en coupe du marteau- pilon de la figure 2, suivant la ligne 5-5 de la figure 2, - La figure 6 est une vue en coupe du marteau-pilon de la figure 2, suivant la ligne 6-6 de la figure 2, - La figure 7 est une vue de détail à plus 25 grande échelle du mécanisme de transmission à soupapes qui représente les soupapes dans une position échappement. Les dessins montrent un marteau-pilon 10 pour enfoncer des pieux, qui comporte un carter 11 avec des trompes de levage 12 en saillie vers le haut et un étrier de levage 30 13 que l'on libère facilement qui peut s'engager dans les trompes de levage 12 de façon à pouvoir soulever le marteau-pilon 10. Le carter 11 délimite une enclume 15 qui fait partie intégrante du cylindre 16 en-dessous de cette enclumes, et une structuré de guidage 17 du bélier au-dessus de l'enclume 15» 35 Un piston 18 est monté avec un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du cylindre. Un bélier 20 est monté avec un mouvement de va-et-vient sur la structure de guidage 17o Une tige de piston 21 faisant partie intégrante du piston 18 est disposée à travers un pres-se-étoupe 22 dans l'enclume 15 fixée sur le bélier 20. Afin d'obte-40 nir la liaison entre la tige de piston 21 et le bélier 20, celui-ci 69 17029 4 2010537 sont constituées par des rainures dans la surface latérale longitudinale du bélier 20 P chacune recevant un mécanisme de commande à soupape 42 ou camer -un bras de soupape 43 fixé sur la partie supérieure des soupapes 40 étant disposé en dehors du coffre à vapeur 5 39» les cames 41 f 1er s d:un mouvement de va-et'-vient vertical du bélier 20r procureront un mouvement de va-et-vient aux bras de soupape 43 entre la position indiquée en traits pleins dans la figure 5 et celle indiquée en traits mixtes. Pour commander le mouvement de va-et-vient 10 du piston 18 et du bélier associé 20f il est prévu un certain nombre de passages pour le fluide hydraulique qui relient entre eux la chambre à vapeur 391 les. soupapes 40 et le cylindre 16« Plus précisément» en se référant aux figures 3 et 6, il existe un passage 44 qui relie une boîte de soupape 45 et le cylindre 16. Un 15 passage d'échappement 48 existe sur le mécanisme de transmission 38, et deux raccords d'admission du fluide 49 permettent de relier la chambre à vapeur 39 à la source de fluide, qui est par exemple de la vapeur. Les soupapes 40 oscillent autour de leur axe central, de la position représentée dans la figure 6f dans laquelle le eof-20 fre à vapeur 39 est relié à la boîte de soupape 45 et le passage 44 au cylindre 16r jusqu'à la position représentée dans la figure 7p dans laquelle le cylindre 16 s'est vidé vers 1:atmosphère à travers le passage 44r la boîte de soupape 4 S et le passage d: échappement 46. 25 Cn se rend compte que, 1 rsque le bélier 20 est dans sa position "basse; comme représenté en traits pleins dans la figure 3? les "bras de soupape 43 s'engagent dans les cames 41 dans la position représentée dans les figures 5 et 6 de s.^rte que les soupapes 40 sont dans la position _ù la vapeur est envoyée au 30 fond du cylindre 16f ce qui fait se soulever le piston 18 et le bélier associé 20. Cependant; quand le bélier 20 se rapproche du sommet de sa courser les "bras de soupape 43 se seront déplacés vers la position représentée en traits mixtes dans la figure* 5 de façon à déplacer les soupapes 40 vers la position représentée dans la fi-35 gure 7r dans laquelle 1:extrémité inférieure fermée du cylindre 16 s'est vidés vers 1:atmosphère. Un certain nombre de prises d'air 5^ dans le cylindre 16 au-dessus de la position supérieure de-déplacement -du piston 1.8 empêchent le retard du" piston "18 d'û' abx différences de - 40 - pression créées par le déplacement du 'piston à l'intérieur du cy±xr— 69 17029 5 2010537 dre 16i Conformément à une autre caractéristique de la présente invention^ le marteau-pilon 10 pour enfoncer un pieu peut être libre de chevaucher la partie supérieure d'un pieu* tout 5 en conservant Ie orientation désirée grâce à des bagues en gradins sur l'enclume 15 et à la structure de guidage 32. A cette finP 1'étrier de levage 13 peut être aisément séparé des trompes de levage 12* Ainsi que représenté dans la figure 2P l'é-10 trier de levage comporte deux cylindres de fixation qui peuvent être positionnés par glissement sur les trompes de levage respectives 12, Chaque cylindre 53 comporte un certain nombre de billes de verrouillage 54 qui' peuvent s'engager dans tin évidement annulaire 55 pratiqué dans les trompes de levage 12. les billes 54 15 sont maintenues en position de blocage à l'intérieur des évide-ments 55 grâce à un cylindre de verrouillage9 animé d'un meuve-ment de va-et-vients qui empêche P dans la position représentée 9 les billes 54 de se déplacer vers l'extérieur mais qui se déplace verticalement jusqu'à ce qu'un évidement annulaire 57 dans sa 20 paroi latérale interne se trouve dans l'alignement des billes 54? ce qui permet à celles-ci de se déplacer vers l'extérieurj> permettant ainsi de séparer 1'étrier des trompes de levage 12. Le positionnement vertical du cylindre de verrouillage 56 est commandé par un. cylindre de verrouillage 60p qui peut être commandé de manière 25 appropriée par le même fluide qui. entraîne le piston 18r ou qui peut être commandé indépendamment comme par un solénoïde électrique# les cylindres de commande 60 sont reliés aux cylindres da verrouillage 56 par une tige de piston 61 et une c-rosse 62 disposée à travers des fentes allongées 65 dans les cylindres 5*? de façon à 30 venir engager les cylindres de verrouillage 56e Un bras de levage 65 relie les deux cylindres 53 et comporte une ouverture 66 où. placer un crochet ou tout autre support de cabestan ou dispositif. analogueô En résumé j, le marteau-pilon -pour enfoncer 35 des pieux est capable d'enfoncer des pieux sans être relié à quelque cabestan ou dispositif de levage quelconque après avoir été dégagé du mécanisme de levage à la partie supérieure d'un pieu» le mécanisme de guidage du marteau maintient l'orientation convenable du marteau avec le pieu. 40 ' Plus particulièrement le marteau est sou levé par un mécanisme de levage approprié comme un cabestan grâces 69 17029 6 2010537 à l1étrier de levage 13» puis placé sur la partie supérieure d'un pieu comme le pieu 28, Figure 3. le marteau-pilon 10 est convenablement orienté sur le pieu 28 grâce à une "bague en gradins de l'enclume 1 5 qui maintient un alignement convenable avec le bord supérieur 5 du pieu. En même temps, les doigts ajustables 34 de la structure de guidage 32 viennent en contact avec la paroi interne du pieu 28. Dans cette position, le cylindre 16 et son piston associé 18 peuvent se déplacer à l'intérieur du pieu 28, puisque l'enclume 15 repose sur le bord supérieur du pieu, le bélier 20 avec sa structure 10 de guidage associée 17 se déplaçant au-dessus de l'enclume 15. Une fois que le marteau-pilon 10 a été ainsi mis en place à la partie supérieure d'un pieu 28, les cylindres de commande 60 sont mis en route de façon à soulever les cylindres de verrouillage 56, et à permettre aux billes 54 de se déplacer 15 dans les évidements annulaires 57 et ainsi de dégager les trompes de levage 12. L'étrier de levage 13 peut alors être séparé du marteau-pilon 10 de façon à libérer le cabestan pour d'autres travaux de levage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée 20 aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra au besoin recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 17029 -7- 2010537 REVENDICATIONS 1°) Marteau-pilon pour enfoncer des pieux du type comprenant un carter contenant un cylindre qui comporte une enclume apte à venir s'engager sur la partie supérieure d'un pieu, marteau caractérisé par un bélier monté dans ce carter 5 de manière à venir frapper l'enclume lors d'un coup de piston, des moyens d'entraînement étant prévus dans ce carter pour procurer un mouvement de va-et-vient au bélier afin d'obtenir des coups de piston répétitifs, et un mécanisme de guidage venant en contact avec la paroi latérale d'un pieu de façon à conserver un alignement 10 axial entre le marteau-pilon et le pieu. 2°) Marteau-pilon, suivant la revendication 1, caractérisé par des moyens de levage reliés au carter, et un étrier de levage que l'on peut déconnecter rapidement, fixé à ces moyens de levage pour permettre au marteau-pilon de chevau-15 cher librement un pieu. 3°) Marteau-pilon- suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le cylindre à l'intérieur du carter se trouve en dessous de l'enclume, avec un piston monté avec un mouvement de va-et-vient dans ce 20 cylindre, le bélier se trouvant au-dessus de l'enclume avec des moyens qui relient le bélier et le piston, des moyens dfe transmission à soupapes étant prévus pour commander l'admission et l'échappement du fluide vers le cylindre pour donner un mouvement de va-et vient au piston, afin que le bélier ait une course d'entraînement• 25 4°) Marteau-pilon suivant l'une quel conque des revendications de 1 à 3, apte à enfoncer des pieux tubu-laires creux,caractérisé en ce que le mécanisme de guidage est situé en-dessous de l'enclume, laquelle est apte' à s'insérer sur un pieu pour conserver l'orientation du marteau par rapport au pieu 30 .5°) Marteau-pilon., suivant la revendi cation 4, caractérisé en ce que l'enclume comporte un certain nombre de bagues concentriques en gradins sur sa face inférieure de façon à pouvoir positionner le marteau-pilon sur des pieux de diamètres différents. 35 6°) Marteau-pilon, suivant les revendi cations 1 et 4, caractérisé en ce que le cylindre est disposé en dessous de l'enclume et est apte à être positionné à l'intérieur d'ion pieu, avec un piston- monté avec mouvement de va-et-vient dans le cylindre, le bélier étant positionné au-dessus de l'en- 69 17029 8 2010537 durne, et des moyens reliant le bélier et le piston. 7°) Marteau-pilon suivant la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que le mécanisme de guidage est ajustable de façon à pouvoir l'orienter par rapport aux surfaces 5 internes de pieux de différents diamètres. 8°) Marteau-pilon suivant l'une quelconque des revendications de 1 à 7f caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de transmission à soupapes pour commander l'admission et l'échappement du fluide vers le cylindre de façon à donner un mouve-10 ment de va-et-vient au piston et au bélier, ces moyens de transmission comprenant au moins une soupape montée de manière à pouvoir pivoter, un bras de soupape relié de manière active à cette soupape qui comporte un mécanisme de commande disposé à travers la structure de guidage du bélier, ce bélier étant muni d'iine came constituée par une 15 rainure à sa surface, ledit mécanisme de commande se déplaçant dans cette rainure pour faire fonctionner ladite soupape.