Brevet FR2034182A1 — publié le 19701211

La présente invention concerne un ensemble suspendu à un Ca- ble acier, permettant d'entraîner en rotation des outils de forage et notamment des outils pour fondations spéciales de grand diamètre. On sait que l'on cherche de plus en plus à exécuter des fondations spéciales de grand diamètre à grande profondeur. Une difficulté se présentait toutefois pour entrainer en rotation des outils de grand diamètre à grande profondeur sans faire intervenir d'énormes équipements. La machine faisant l'objet de l'invention est constituée de a) - patins, mus hydrauliquement servant à positionner l'ensem ble dans le tube de forage. Celui-ci étant enserré en surfa ce dans un louvoyeur par exemple. Les patins servent égale ment à retenir le couple do à la rotation de l'outil ainsi que la réaction verticale de celui-ci. b) - Moteur hydraulique servant à entraîner l'outil en rotation. c) - Vérin permettant d'obtenir une pression sur l'outil. d) - Galets montés sur ressort et s'appuyant sur le tube de fora ge, permettant d'éviter la rotation de l'ensemble au moment de la descente ou de la remontée. e) - Ressort de rappel facilitant le positionnement des patins et rappelant ceux-ci vers le centre lorsque l'ensemble est mon té ou descendu. L'ensemble est suspendu par un cible acier relié à un treuil en surface par l'intermédiaire d'un mat, tandis que tous les mouvements hydrauliques sont contrôlés grace à une liaison par tuyaux flexibles mouflés dans le mat et reliés en surface à une centrale hydraulique comportant divers distributeurs appropriés. La machine faisant l'objet de l'invention est décrite plus en détail ci-après, en se référant au dessin-annexé montrant schématiquement, en élévation, le fonctionnement du système. La partie gauche du dessin représente, en demi-coupe, un patin appliqué le long de la paroi du tube, alors que la partie droite du dessin représente le patin desserré en position descente ou montée de la machine. L'essentiel de la machine est constitué par un corps central ou vérin (1) circulaire comportant plusieurs patins (seuls 2 et 2' sont représentés) disposés longitudinalement. Ces patins sont appliqués contre le tube de forage (3) au moyen de vérins hydrauliques (4 et 4') (seuls représentés), l'alimentation hydraulique, contrôlée en surface, arrivant en (5) (tube flexible non représenté). Des ressorts (6 et 6'), deux par patin sont représentés, permettent de ramener celui-ci contre le corps central (1) lorsque la pression dans le vérin (4) est supprimée. Les patins sont traversés longitudinalement par les galets d'appui (7 et 7') deux par patin sont représentés), permettent de guider l'ensemble et de l'empêcher de tourner sur lui-meme lors de la montée ou de la descente, ils sont appliqués en permanence contre le tube de forage au moyen de ressorts (8). Le corps du vérin central (1) est surmonté du moteur hydraulique (9) ainsi que du crochet de relevage (10). Le piston (ii) du vérin centrai (1) est~constitué par un tube rond extérieurement et carré intérieurement, une extrémité du piston (11) comporte le piston proprement dit, l'autre extrémité l'attache de l'outil (12). L'alésage central carré reçoit la tige d'entratnement (13) venant du moteur hydraulique (9) et comportant à son extrémité un carré male (14) coulissant librement dans lialésage carré. Le moteur hydraulique (9) entraine aisément en rotation l'ou- til (vis) quelle que soit la position du piston (11) dans le corps (1), cette position est contrôlée de la surface grace aux arrivées d'huile (16 et 16') (tubes flexibles non représentés). L'étanchéité de ces circuits est assurée au moyen des joints (17, 18 et 19). Fonctionnement : l'ensemble de la machine est descendu dans le tube de forage (3) au moyen d'un treuil et d'un cable acier attaché en (10) sur un émerillon. Pendant la descente la pression hydraulique (centrale et distributeurs en surface) est envoyée en (16') permettant au piston (11) de remonter, lorsque la machine a atteint le fond du forage, la pression est alors envoyée en (5), ce qui a pour effet d'appliquer les patins (2, 2' etc...) sur la paroi intérieure du tube de forage. La machine est alors preste à fonctionner. Le moteur (9) est alors alimenté et l'outil (15) commence à forer, le distributeur alimentant l'orifice (16) étant mis à la bache en surface. Suivant les conditions de terrain il sera peut entre nécessaire d'appliquer une pression sur l'outil, pour cela la pression hydraulique est envoyée sur le piston (11) par l'intermédiaire de (16'). Lorsque le piston (11) atteint la position la plus basse ou celle désirée dans le corps (1) la rotation est arrêtée, la pression en (5) relachée (patins desserrés), et la machine remontée avec le dispositif de relevage. Elle sera vidée en surface en dehors du tube de forage par actions rapides dans les deux sens du distributeur commandant la rotation du moteur (9). L'outil de forage (15) peut Mtre soit, un panier de forage, soit une tarière, soit des trépans... REVENDICATION Cette machine est destinée à exécuter des forages par rotation en éliminant toutes liaisons rigides entre la puissance mécanique de la machine de surface et l'outil, telles que tiges simples ou télescopiques. La présente invention concerne un ensemble mécanique autonome simplement suspendu à un cable acier, permettant d'entrainer en rotation des outils de forage et notamment des outils pour fondations spéciales de grands diamètres tels que tarières, panier de forage, trépans etc-.., Tous les éléments servant aux divers mouvements tels que ancrage sur le tube ou paroi du forage, rotation de l'outil, pression sur l'outil, sont rassemblés et constituent la machine. Tous les mouvements hydrauliques sont actionnés depuis la surface à partir soit d'une centrale hydraulique appropriée comprenant ses propres transmissions flexibles,- soit d'une centrale électrique, dans ce dernier cas la centrale hydraulique fait alors partie intégrante de la machine suspendue.