Brevet FR2026820A1 — publié le 19700925

On connaît le développement important du recours la technique de la construction immobilière sur pieux, tech-. nique par laquelle on s'affranchit de la mauvaise qualité du sol D'une manière connue, on fore un trou dans le sol et on coule un aggloméré, tel que le béton, dans le trou ainsi préparé. L'expérience a cependant montré qu'on avait grand intérêt à réaliser un élargissement à la base dudit trou, aus- si bien pour diminuer la pression du pieu sur le sol, que pour améliorer l'ancrage dudit pieu dans le sol. Présentement3 le forage est très généralement effectué au moyen d'une pelle, hydraulique par exemple, et équipée dsune benne fixée à l'extrémité d'un bati long spécialement adapté aux forages profonds. Ensuite, l'élargissement est effee tué, soit par utilisation de bennes rotatives spéciales, soit au moyen d'explosifs Judicieusement disposés. Dans ces deux cas, l'élargissement n'est pas exécutable avec la pelle qui a été utilisée pour effectuer le forage, et nécessite de faire appel, soit à un autre engin, soit à une technique délicate à mettre en oeuvre et imparfaite dans ses résultats. Pour remédier à ces inconvénients, la demanderesse a prévu de conserver l'engin qui a été utilisé lors de lvex6- cution du forage initial, et de lui adapter, au moment de ltexe- cution de l'élargissement du trou, un équipement de travail muni d'une benne spéciale permettant précisément d'effectuer les travaux d'élargissement.De la -sorte, le forage étant exécuté au moyen d'une benne preneuse par exemple et lWélar- gissement étant effectué également au moyen d'une benne, le changement des outils de travail est rendu possible rapidement sur le chantier même, les commandes,hydrauliques par exemple, restant inchangées et étant les mêmes pour les deux types de bennes, donc de travaux. A cet effet, l'invention a pour objet une benne constituée par au moins deux coquilles articulées sur un batik Dans cette benne, la droite passant par l'axe d'articulation de chacune des coquilles et par le point le plus éloigné dudit axe d'articulation et disposé du même côté de l'axe d'articulation que la lame d'attaque de la coquille est orientable selon deux directions situéea de part et l'autre le la perpendiculaire à l'axe du bâti, chacune des directions s'écartant sensiblement de ladite perpendiculaire. Selon un mode avantageux de réalisation le point le plus éloigné de l'axe d'articulation de la coquille sur le bâti est disposé sur la lame d'attaque de la coquille. Préférentiellement, les directions qui s'écartent sensiblement de la perpendiculaire à l'axe du bati font chacune un angle d'au moins 300 d'arc avec ladite perpendiculaire. En outre, le bâti est avantageusement muni d'un dispositif d'orientation angulaire autour de son axe et de repérage de cette orientation. Enfin, la benne étant constituée par une pluralité de coquilles2 celles-ci sont disposées régulièrement autour de l'axe du bâti. L'invention sera mieux comprise et des earactéristiques secondaires, ainsi que leurs avantagess apparaîtront au cours de, la description d'une réalisation donnée ci dessous à titre d'exemple. 11 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif@ Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels2 - la figure 1 est une vue en élévation d'une benne conforme à l'invention, disposée ouverte au moment de la desénte-dans le trou; - la figure 2 est une vue en élévation de la benne de la figure 1, disposée au fond du trou en position d'élargissement de la base dudit trou;; - la -f4'gure 3 est une vue partielle de dessus de la benne de la. figure 2 au fond du trou - la figure 4 est une vue en élévation de la benne de la figure 1, disposée fermée au cours de la montée hors du trou; - la figure 5 est une vue partielle de dessus d'une variante de benne conforme à l'invention. Sur la figure 1, une benne conforme à l'invention est représentée au cours de sa descente dans un trou 1, foré au préalable dans le sol 2 au moyen d'une benne classique. Le trou 1 peut être vertical2 mais sans que cette caractéristique soit exclusive. Il est en effet possible que, pour certaines applications,on préfère disposer les pieux selon une certaine inclinaison par rapport à la verticale, et qu'en conséquence on fore le trou 1 selon ladite inclinaison. On admettra que ce trou l est sensiblement cylindrique et de section droite circulaire de rayon R La benne est constituée, dans l'exemple représenté sur la figure 1, par deux coquilles 3 identiques, articulées par des axes 4 sur le bâti 5 de la benne.Ce bati 5 est souvent et préférentiellement choisi comme étant un bAati long, particulièrement bien adapté au forage des trous pour coulage de pieux. Le bati 5 est fixé au balancier de l'engin de travaux publics, ou à un élément 6 qui est fixé audit balancier, par interposition d'un dispositif d'orientation angulaire 7, tel qu'un moteur hydraulique. Un repère 8 est solidaire d'une des parties 7a du moteur 7 et est susceptible de se mouvoir au cours de l'orientation angulaire du bti 5, en regard d'une graduation de repérage 9 solidaire de l'autre partie 7b du moteur 7. Pour simplifier l'exposé, on supposera que le centrage de la benne dans l'axe 10 du trou I est convenablement réalisé, de sorte que l'axe du bâti 5 et l'axe 10 coTncident. De plus, les coquilles 3 identiques seront disposées symétriquement par rappo-rt à l'axe 10 et seront commandées, d'une manière connue dans la technique des bennes preneusesypar des leviers de liaisons ll attelés à un vérin hydraulique, par exemple. On décrira donc plus particulièrement une les coquilles 3 et on remarquera que, en position entièrement ouverte, la droite 12 qui passe par l'axe d'articulation 4 et par le point 13 le plus éloigné de l'axe 4 et situé du meme côté de l'axe 4 que la lame d'attaque 14 de la coquille 3, est orientée par rapport à une perpendiculaire 15 à 1-' axe 10 du bâti 5 en faisant un angle A. Dans l'exemple représenté, l'angle A est approximativement égal à 600 d'arc, mais est dans tous les cas sensiblement différent de zéro, etau moins égal à 30 d'arc. Sur la figure 4, on a représenté la meme benne, mais fermée, prête à Aetre montée hors du trou 1. Dans cette configuration, la droite 12 fait un angle B supérieur à 900 d'arc avec une perpendiculaire 15 à l'axe 10 du bâti 5, mais on notera que,dans tous les cas, l'angle B présente les mêmes caractéristiques générales que l'angle A, à savoir être au moins égal à 30 d'arc. On aura remarque que les angles A et B sont comptés à partir de la perpendiculaire 15 à l'axel0 du bâti 5 dans deux sens opposés. Par ailleurs, si la perpendiculaire 15 à l'axe 10 a été choisie pour passer par l'axe d'articulation 4, les angles A et B sont bien comptés de manière générale à partir de n'importe quelle perpendiculaire à l'axe 10 et définissent deux directions caractéristiques. De plus, si le point 13 se trouve disposé sur la lame d'attaque 14 de la coquille 3 dans la représentation choisie et préférée, ce point peut être disposé ailleurs selon la conformation des coquilles 3, le fonctionnement de la benne, en fonction de la position du point 13, n'étant cependant pastdifférent à ladite position. Sur les figures 2 et 3, plusieurs phases de fonctionnement ont été représentées. Sur la figure 2, on a représenté les coquilles de la benne dans la position 3a, benne entièrement ouverte, et dans la position 3b, les points 13b étant sensiblement à la plus grande distance D de l'axe 10 du baAti 5 qui repose sur le fond du trou 1. Les points 13a sont dans une position analogue à celle des points 13 de la figure 1. Au cours dela rotation menant les coquilles de la position 3a à la position 3b, le point 13 le plus éloigné de l'axe d'articulation 4 de chacune des coquilles a décrit une courbe 16, qui en l'espèce est un arc de cercle. Sur la figure 3, le trou l est représenté, ainsi que la benne dans la position 3b des coquilles et dans plusieurs autres positîons analogues le point 13 étant à la distance D de l'axe 10 du bati, en 13b par exemple. Ces positions succes- sives des coquilles sont repérées en 3c 3d et et cependant que les différents points analogues à 13b sont disposés sur un cercle 17 de rayon D. Enfin, sur la figure 5, on a représenté une benne conforme à l'invention et comportant quatre coquilles 3 identiques et du même type que les coquilles 3 décrites précédemment. Cette benne est remarquable notamment en ce que les coquilles 3 sont disposées régulièrement autour de l'axe 10 du bâta. Une utilisation possible d'une benne, conforme à l'invention va entre exposée ci-après et permettra de mettre en évidence les avantages de ladite benne. On décrira les différentes phases du travail. Le trou 1 ayant donc été foré au-préalable; par une benne classique, on veut exécuter l'élargissement de sa base selon le profil de la figure 2 par exemple. On commence par effectuer le changement d'équipement de travail qui se traduit en fait seulement par le changement de la benne classique par la benne d'élargissement. Cette opération est simple et ne nécessite aucune adaptation spéciale de l'engin de travaux publics. On descend alors la benne d'élargissement dans le trou, en ayant pris soin d'avoir choisi ses dimensions pour que son Plus grand encombrement dans l'une des deux positions, entièrement ouverte (figure 1), ou entièrement fermée (figure 4), lui permette- de passer dans le trou 1. La benne glisse donc jusqu'au fond du trou l sur lequel elle repose par son bâti, comme représenté sur la figure 2. Les coquilles sont en position 3a. On commande la fermeture de la benne pour, dans un premier stade faire passer les coquilles de 3a en 3b. Chaque coquille décrit un arc de cercle autour de son axe dtarticu- lation 4 et pour un choix judicieux des dimensions de la benne, la distance D est supérieure au rayon R du trou 1. ta benne crusse donc la base du trou et enlève la terre jusqu'à la courbe 16 Il suffit ensuite, pour remonter la terre de poursuivre le mouvement de fermeture de la benne, soit en laissant le bâti 5 immobile, soit en le remontant concomitament Dans le premier ses, on achève de décrire l'arc de cercle 16, dans le deuxième cas, on peut décrire un fond plat pour le trou 1. Quoi qu'il en soit, la benne étant fermée, on la monte dans le trou à l'intérieur duquel elle peut passer de par le choix qui en a été fait (figure 4). On remarquera deux points particuliers. Le premier réside dans la possibilité pour les coquilles de se rabattre afin que la droite 12 soit orientée en faisant les angles A ou B avec la perpendiculaire 15 à l'axe 10 du bâti 5. En effet, c'est cette disposition qui permet à la distance du point 13 à l'axe 10 du bati 5 d'être inférieure ou an plus égale au rayon R du trou initial, tout en raisant que la distance D puisse être supérieure au rayon R, et donc que la benne puisse effectivement élargir le trou l. Autrement dit, li faut que la benne puisse, entièrement ouverte et entièrement fermée, passer dans le trou 1, et qu'en plus, bien entendu, dans la position 3b de coquilles, elle creuse le sol.Les bennes conformes à l'invention permettent ce genre de fonctionnement. Un deuxième point remarquable réside dans le fait que l'élargissement est exécuté d'une part proprement selon le. profil voulu, et d'autre part à la hauteur désirée et pas nécessairement au fond du trou 1, comme dans l'exemple représenté. Ceci est une caractéristique nouvelle qui permet même, si cette disposition se révélait nécessaire, d'exécuter plusieurs élargissements du trou l à différentes hauteurs. Il n'est évidemment pas pensable de procéder ainsi avec des explosifs, sans que le trou soit gravement endommagé, ni même avec des bennes rotatives qui ne reprendraient pas la terre qui serait enlevée d'un élargissement intermédiaire. 'Ja benne à deux coquilles précédemment décrite réalise en fait l'élargissement complet par passes successives visibles sur la figure 3 en 3b, 3c, 3d et 3e qui sont les positions correspondantes aux différentes passes des coquilles de la benne On engendre ainsi, non pas exactement un volume de révolution dont le cercle 17 serait an parallèle, mais une approximation d'un tel volume , approximation qui est très largement suffisante pour les techniques intéressées telles que notamment, celle du coulage des pieux en béton Pour la réalisation des différentes passes, il n'est pas obligatoire, mais il.est très recommandé, comme facilitant le travail, de prévoir la possibilité de faire tourner le bâti 5 autour de son axe 10, en actionnant par exemple le moteur hydraulique 7. Une amélioration de cette disposition réside dans le repérage de la rotation entre chaque passe, au moyen, par exemple de la position du repère 8 devant la graduation 9. Enfin, on comprendra aisément qu'en choisissant une benne à plus de deux coquilles, telle que la benne à quatre coquilles de la figure 5 > on peut diminuer le nombre de passes à effectuer pour achever l'élargissement du trou 1 On pourrait ainsi penser,en une ou deux passes avec une benne à huit coquilles, exécuter l'élargissement représenté sur la figure 3 L'invention n'est pas limitée k la réalisation qui vient d'être décrite, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes qui pourraient lui entre apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1 - Benne constituée par au moins deux coquilles articulées sur un bâti, caractérisée en ce que la droite passant par l'axe d'articulation de chacune des coquilles et par le point le plus éloigné dudit axe d'articulation et disposé du même côté de l'axe dtarticulation que la lame d'attaque de la coquille est orientable selon deux directions situées de part et d'autre de la perpendiculaire à l'axe du bâti, chacune des directions -s'écartant sensiblement de ladite perpendiculaire. 2 - Benne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le point le plus éloigné de l'-axe d'articulation de la coquille sur le bâti est disposé sur la lame d'attaque de la coquille. 3 - Benne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les directions qui s'écartent sensiblement de la perpendiculaire à l'axe du bâti, font chacune un angle d'au moins 300 diarc avec ladite perpendiculaire. 4 - Benne selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'en outre, l6âti est muni d'un dispositif d'orientation angulaire autour de son axe. 5 - Benne selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'orientation angulaire du bâti autour de son axe est repérable. 6 - Benne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'étant constituée par une pluralité de coquilles, celles-ci sont disposées régulibrement autour de l'axe du bâti.