Brevet FR2115264A1 — publié le 19720707

La présente invention se rapporte à un procédé et à une machine de forage terrestre et elle concerne plus particulièrement un procédé et un appareil de ce type dans lesquels le couple de réaction peut être réduit à une valeur minimale. 5 Dans un équipement de forage terrestre classique dans lequel un tube de forage est entraîné en rotation et un trépan est prévu à l'extrémité de ce tube, le tube doit présenter une rigidité suffisante en torsion. En outre, il est nécessaire de prévoir en surface des mécanismes compliqués et encombrants pour le monta-10 ge rotatif du tube et pour son entraînement. Pair ailleurs, étant donné qu'il est nécessaire d'ajouter une nouvelle longueur de tube, chaque fois que le forage s'est approfondi de quelques mètres, le travail exécuté par cet équipement classique est long et peu économique . 15 Afin d'éliminer ces inconvénients qui sont inhérents au procédé de forage classique, il a déjà été proposé de réaliser une machine du type "au fond du trou" comportant un trépan relié à un moteur par un réducteur à engrenages, ce qui permet de supprimer les éléments de transmission intermédiaires et on a déjà utili-20 sé un certain nombre de ces machines. Ce type d'équipement est avantageux en ce sens qu'il n'exige pas l'utilisation d'un tube de forage de grande longueur pour transmettre la puissance et qu'il permet d'éliminer les appareils de surface compliqués mais il pose un nouveau problème con-25 sistant à donner au moteur et à son réducteur un appui capable de résister au couple de réaction. Pour résoudre ce problème il a déjà été proposé divers moyens. Par exemple, il a été proposé d'utiliser un tube de forage pour fournir à la machine un appui capable de résister au couple 30 de réaction, d'utiliser un électro-aimant fixé à la surface interne d'un tubage pour immobiliser l'appareil en rotation, ou encore de prévoir des patins à branches articulées adaptés pour s'écarter et s'appliquer contre la surface du trou de sonde en cours de forage. Toutefois, aucune de ces solutions proposées n'a donné satis-35 faction parce que toutes exigent une manoeuvre compliquée et entraînent un accroissement du temps exigé et de la main d'oeuvre employée . L'invention a pour principal but d'apporter un nouveau procédé de forage terrestre qui n'exige pas l'utilisation des tubes 40 de forage nécessités par les équipements classiques et dans lequel 71 41456 2115264 les installations de surface puissent être remarquablement simplifiées. Un autre but de l'invention est de réaliser une machine capable de mettre efficacement en oeuvre ce nouveau procédé de forage. Suivant l'invention, le principal but peut être atteint au moyen d'un procédé de forage terrestre dans lequel le couple de sortie d'au moins un moteur à grande vitesse est transmis avec un grand rapport de démultiplication, à plusieurs outils de coupe disposés en des positions mécaniquement équilibrées, de manière que ces outils décrivent un mouvement orbital autour de l'axe de la machine de forage tout en tournant autour de leurs axes propres, ce qui permet de réduire considérablement le couple de réaction qui agit sur le support du moteur. Dans le procédé ci-dessus, il est possible de réduire nncore davantage le couple de réaction en adoptant un agencement dans lequel le sens du couple de réaction qui agit sur le support du moteur est opposé au sens de la rotation des outils. Ce procédé suivant 1'invention peut être mis en oeuvre en utilisant une machine de forage terrestre qui comprend au moins un moteur à grande vitesse fixé à un élément central, un réducteur de vitesse donnant un grand rapport de démultiplication, et qui tourne par rapport à 1'élément central et est adapté pour être entraîné par le moteur, ce réducteur de vitesse comprenant plusieurs extrémités de sortie, et plusieurs outils de coupe disposés en des positions mécaniquement équilibrées, chacun des outils étant relié à l'une desdites extrémités de sortie du réducteur et les outils tournant en orbite autour de l'axe de la machine et tournant aussi autour de leurs axes propres. En outre, la machine de forage terrestre ci-dessus peut comporter un brise-noyau agencé au-dessous de l'élément central et qui tourne avec l'ensemble des outils. Grâce à cet agencement, il est possible d'évacuer pratiquement la totalité des déblais du fond du trou de sonde, même si les outils rotatifs de coupe sont disposés sur un cercle coaxial à l'élément central. La machine de forage ci-dessus peut comprendre un ou plusieurs moteurs immergés montés sur le corps de la machine et l'élément central peut être constitué par une construction à conduit à double paroi qui peut être utilisé pour introduire de l'eau dans le trou à forer et l'en évacuer. Ce type de machine peut être 71.41456 2115264 mise en oeuvre dans une opération de forage terrestre utilisant de l'eau de forage et dans laquelle on utilise à une circulation d'eau forcée. Dans la machine ci-dessus, qui comprend un ou plusieurs 5 moteurs immergés, le carter tournant de la machine peut porter des lances à eau qui projettent de l'eau sous pression en direction de chaque outil, de préférence en direction du côté avant de cet outil, considéré dans le sens de rotation de ce dernier. De cette façon, les arêtes tranchantes de chaque outil peuvent être mainte-10 nues constamment propres,, en empêchant la boue d'adhérer à ces arêtes. Les arêtes tranchantes peuvent donc ainsi être maintenues constamment vives et l'opération d'évacuation de la boue est facilitée. Dans cette machine de forage terrestre, chaque outil de 15 coupe et ses moyens d'entraînement peuvent de préférence former un groupe interchangeable de sorte que, pour modifier la capacité dimensionnelle de forage de la machine, on a simplement à remplacer un groupe par un autre groupe d'une dimension différente. En outre, il est préférable que chaque outil soit porté 20 par un arbre d'entraînement qui est incliné vers l'avant, considéré dans le sens de la rotation. Avec cet agencement, les arêtes tranchantes des outils sont espacées de la surface du fond du trou de forage au niveau du bord arrière de l'outil, considéré dans le sens de rotation, ce qui améliore encore les performances de forage 25 de la machine. Lorsque la machine est utilisée sous l'éau, il est préférable d'ajouter un flotteur de réglage de la poussée placé au-dessus de la machine. La flottabilité de ce flotteur peut être réglée de manière à maintenir la force de poussée qui agit sur les 30 outils à une valeur optimale même lorsque les propriétés des formations géologiques varient sur la longueur du forage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem- 35 pie, la Fig. 1 est une vue schématique en élévation, et partie en coupe, qui montre l'agencement général d'une installation de forage utilisant une machine de forage terrestre suivant l'invention ; la Fig. 2 est une vue en élévation d'une forme de rêali- 71 41456 4. 2115264 sation d'une machine de forage suivant l'invention avec arrachements partiels pour montrer les détails de la construction de cette machine ; la Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2 mais qui mon-5 tre une autre forme de réalisation de l'invention ; les Fig, 4 à 8 sont des vues en plan qui représentent divers exemples de dispositions des trépans ; la Fig. 9 est une coupe partielle représentant l'opération de forage exécutée au moyen de la machine suivant l'inven-10 tion ; la Fig. 10 représente une autre forme de réalisation de la machine suivant l'invention, dans laquelle chaque trépan et son dispositif d'entraînement forment un groupe interchangeable ; la Fig. 11 est une vue en élévation de côté représentant 15 un trépan porté par un arbre incliné vers l'avant ; la Fig. 12 est une coupe suivant la ligne XII-XII de la Fig. 11 ; la Fig. 13 est une vue en élévation de côté représentant un flotteur de réglage de la poussée qui peut être utilisé avec la 20 machine suivant l'invention. La Fig. l représente schématiquement une machine qui est utilisée dans une opération de forage sous l'eau. La référence 1 désigne dans son ensemble la machine de forage terrestre suivant l'invention. Ainsi qu'il ressort de la description donnée ci-après, 25 la machine 1 suivant 1'invention ne subit qu'un très petit couple de réaction de sorte qu'il est possible de supprimer l'emploi d'un tube de forage à grande rigidité en torsion et de suspendre l'ensemble de la machine à un tube à paroi mince, un tuyau ou une chaîne 2, comme représenté sur le dessin. 30 La machine est équipée de moyens d'entraînement consti tués par exemple par un ou plusieurs moteurs électriques ou hydrauliques immergés qui peuvent être utilisés sous l'eau.- Le dessin représente un exemple dans lequel plusieurs moteurs électriques immergés sont montés et alimentés en énergie au moyen d'un câble 35 électrique 3. Ce câble 3 se déroule continuellement d'un touret 9 au fur et à mesure de la progression de l'opération de forage. Lorsqu'on utilise des moteurs hydrauliques Comme moyens d'entraînement, le câble électrique 3 est remplacé par des tuyaux d'alimentation en huile. L'installation.comprend un tuyau 4 d'ali-40 mentation en eau destiné à introduire de l'eau de forage ou une 71 41456 2115264 boue de forage composée d'eau et de bentonite, qui est débitée à l'extrémité inférieure de la machine 1 et évacuée par un tuyau d'évacuation 5 qui rejette les déblais avec la boue ou l'eau. Dans ce cas, on peut introduire de l'air comprimé au moyen d'un tuyau 5 d'air 6, pour former des bulles qui facilitent l'évacuation des déblais. La référence 13 désigne un compresseur d'air prévu à cet effet. On fait passer l'eau chargée de déblais à travers un filtre à boue 11 et un cyclone 12, avant de la renvoyer à une pom-10 pe 10 d'alimentation en ea.u. Les autres équipements de surface, tels que le chevalement 7, peuvent être simples, comparativement aux équipements classiques. Ainsi qu'il ressortira de la suite, dans le procédé suivant l'invention, les équipements de surface n'ont pas à compor 15 ter les moyens d'entraînement normalement utilisés pour faire tour ner et avancer un tube de forage principal, non plus qu'un mécanis me de transmission de puissance ni que les moyens de portée de ce tube et de son mécanisme de transmission mais ils n'ont au con- ' traire à comporter que les moyens nécessaires pour soulever la ma-20 chine de forage 1, par exemple un palan électrique à chaîne 8 monté sur le chevalement 7, pour porter la chaîne 2 à laquelle la machine 1 est suspendue. En outre, suivant l'invention, étant donné qu'on fait circuler l'eau dans les tuyaux 4 et 5, il est possible d'éliminer les joints tournants qui étaient nécessaires dans les 25 installations de forage classique dans lesquelles le trépan est entraîné par un tube de forage. Si nécessaire, on peut prévoir des moyens de guidage appropriés 14 autour de la machine 1 pour maintenir la rectitude du trou. 30 On décrira maintenant les détails de la machine de la Fig. 1 en se reportant à la Fig. 2. Cette Fig. 2 montre un exemple d'une machine de forage terrestre équipée de moteurs électriques du type immergé. Ainsi qu'on le voit la machine 1 comprend un corps 100 comportant un con 35 duit central 110 à double paroi formée d'un tube intérieur 111 et d'un tube extérieur 112 reliés respectivement au tuyau 5 d'évacuation de l'eau et au tuyau 4 d'arrivée de l'eau. L'eau acheminée par le tuyau 4 passe dans l'espace compris entre le tube intérieur 111 et le tube extérieur 112 et elle est éjectée' par des lances 40 141. De l'air comprimé est introduit par le tuyau d'arrivée d'air 71 1*11*56 6. 2115264 6, en un point intermédiaire de la longueur du tube intérieur 111, pour produire des bulles d'air qui facilitent l'évacuation des déblais par le tuyau d'évacuation 5. Le conduit central 110 à double paroi, formée du tube 5 intérieur 111 et du tube extérieur 112, est avantageux en ce sens que l'eau sous pression fournie par les équipements de surface peut ainsi être projetée vers les arêtes tranchantes de chaque trépan pour entraîner les déblais dans ledit conduit central 110. Les moteurs 120 de la machine, qui sont des moteurs 10 électriques à grande vitesse du type immergé, sont montés sur le tube central 110. La machine représentée utilise deux moteurs mais il est évident que la machine suivant l'invention peut utiliser n'importe quel nombre de moteurs. Chacun des moteurs 120 comprend un arbre de sortie sur 15 lequel est fixée une roue dentée 1-1 qui engrène avec une deuxième roue dentée 1-2 qui tourne autour de l'axe du conduit tubulaire central 110. La roue 1-2 est fixée à un manchon 130 monté rotatif sur le conduit 110. Les roues 1-1 et 1-2 constituent le premier étage d'un réducteur. . 20 Une autre roue dentée II-1, constituant un planétaire central est fixée à la partie inférieure du manchon 130. Autour de ce planétaire II-l sont disposés des satellites II-2 qui engrènent avec ce planétaire II-l. Les satellites II-2 sont également en prise avec des couronnes à denture interne II-3 et II-4. La cou-25 ronne II-3 comporte un nombre de dents légèrement "inférieur à celui de la couronne II-4. Etant donné que les couronnes II-3 et II-4 qui portent des nombres de dents différents sont simultanément en prise avec les mêmes satellites II-2, toutes les roues II-l, II-2, II-3 et II-4 doivent être des roues à profils décalés. 30 La. couronne II-3 est fixée à un carter 140 qui tourne autour de l'axe de la machine et dans lequel tournent des trépans. La couronne II-4 est fixée à un élément de transmission 150. Les satellites II-2 tournent librement dans l'intervalle annulaire compris entre le planétaire II-l et les couronnes II-3 et II-4, et 35 des moyens sont prévus pour éviter que les satellites ne soient délogés de cet intervalle. Les roues II-l,. II-2, II-3 et II-4 forment le deuxième étage à grand rapport de démultiplication du réducteur. Etant donné que le nombre des dents de la couronne II-4 est légèrement supérieur à celui des dents de la couronne II-3, la couronne 40 II-4 tourne dans le même sens que le planétaire central II-l. 7141456 2115264 L'élément de transmission 150 qui porte la couronne II-4 porte également une roue dentée III-l montée sur sa partie inférieure et qui est destinée à entraîner des deuxièmes roues dentées III-2 qui sont respectivement fixées sur les arbres des fraises ou ^ autres outils de coupe 160. Les roues dentées III-l et III-2 peuvent également constituer un troisième étage de réduction mais, dans "l'exemple de réalisation représenté, il forme un multiplicateur de vitesse. Ces dernières roues peuvent donc constituer un étage réducteur ou un étage multiplicateur, suivant le diamètre du ■j^g trou à forer. Le carter 140 qui porte les trépans fraisés ou outils de coupe similaires 160 et l'élément de transmission 150 qui porte les roues II-4 et III-l tournent par rapport au corps 100 qui comprend le conduit tubulaire 110 à double paroi et les moteurs'120. Des 25 moyens d'étanchéité appropriés peuvent être prévus entre le corps 100 et le carter 140. Le fonctionnement de la machine construite comme exposé ci-dessus sera décrit ci-après avec un exemple numérique réel. Suivant cet exemple, il s'agit de forer un trou d'un 20 diamètre de 1,3 mètre dans une formation géologique relativement tendre telle qu'un sol alluvionnaire ou un dilu/ium en vue d'y poser un pieu en béton armé. On utilise comme moteurs 120 des moteurs à induction (triphasés bipolaires) d'une puissance de sortie H de 11 kW (15 CV) 25 avec une alimentation sous une tension de 2 00 Volts et avec une fréquence de 50 Hz. La vitesse synchronisée de chaque moteur 120 est de 3 000 t/mn. Le nombre de dents des roues dentées 1-1 et 1-2 du pre-30 mier étage de réduction sont respectivement de 60 et de 100, avec un module de 3 mm. Le rapport de démultiplication du premier étage est donc 1,66. Les roues dentées II-l, II-2, II-3 et II-4 sont du type à profils décalés, et possèdent un module de 5 mm. Ces roues den-35 tées portent respectivement 60, 20/ 100 et 102 dents. Dans cette forme particulière de réalisation, on utilise deux satellites II-2. Le rapport de démultiplication du deuxième étage du réducteur est donc d'environ 136. Le troisième étage peut être un étage démultiplicateur, 40 mais dans le cas particulier considéré, les roues dentées III-l et 71 41456 2115264 III-2 ont un module de 5 mm et portent respectivement 100 et 50 dents, en raison des rapports dimensionnels de la machine. Ce troisième étage possède donc un rapport de 0,5 et constitue ici un étage multiplicateur. 5 Le rapport total de démultiplication fourni par le pre mier, le deuxième et le troisième étages est donc : 10 15 1,66 x 136 x 0,5 = environ 114. Lorsque le moteur 120 tourne à 3 000 t/mn, la vitesse N du trépan peut donc être calculée comme suit : N = 3 000/114 = 26 t/mn environ Le couple T_ transmis aux trépans 160 à pleine charge peut être calculé par l'équation suivante : T = 60 x 75 x H/2 |\N 15 = 60 x 75 x 2 x 15/2 n x 26 20 = 820 m.kg N représentant la vitesse de rotation (t/mn) ; H représentant la puissance de sortie (CV). Ce couple est considéré comme approprié pour forer dans 25 une formation géologique et relativement meuble, telle qu'un sol d'alluvions ou un diluvium. Dans ce cas, le couple de réaction T_, qui s'exerce sur le corps 100 peut être représenté par l'équation suivante, en fonction du couple de réaction TM du moteur et du couple de réaction 30 Tl dû à la charge de portée sur l'arbre du moteur. Tr - 2Tl - 2tm 35 En outre, les couples et peuvent être représentés par les équations suivantes : = 60 x 75 x 15/2 x 3 000 = 3,6 m.kg environ 40 TL - TM * (D1 + V / D! 71 41456 2115264 où : D et D désignent respectivement les diamètres des rcUes den- J. ^ tées 1-1 et 1-2. On obtient donc TR = ?V 2TM - 2TMD2/D1 5 = 2 x 3,6 x 100 x 3 _ 12 m.kg environ 60 x 3 Il convient de remarquer que le couple de réaction de 10 cet ordre peut être supporté sans utiliser un tube de forage d'une grande rigidité. Il est donc possible de suspendre la machine de forage 1 au moyen d'un tube à paroi mince, d'un fort tuyau ou d'une chaîne 2 comme on l'a représenté sur le dessin. Dans le calcul ci-dessus, on a supposé qu'il n'y a pas 15 de perte de transmission de puissance mais il .est visible que le couple de réaction exercé sur le corps 100 peut être suffisamment réduit. En pratique, il peut se produire une résistance de frottement dans les garnitures d'étanchéité intercalées entre le 20 corps 100 et le carter 140. Dans un agencement dans lequel le couple ile réaction T qui s'exerce sur le corps 100 est orienté dans XV le sens opposé au sens de la rotation des fraises 160, comme dans l'exemple représenté, la résistance de frottement produite entre le corps 100 et le carter 140 s'oppose au couple de réaction exer-25 cé sur le corps 100, ce qui permet de diminuer encore le couple nécessaire pour supporter le corps 100. On remarquera donc, que suivant l'invention, la machine 1 peut être suspendue par une chaîne 2 ou équivalent sans que le câble 3 et les tuyaux 4, 5 et 6 risquent de se tordre ou de s'em-30 mêler. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 2, la machine comprend plusieurs moteurs. La Fig. 3 montre un exemple qui ne comporte qu'un seul moteur. Dans cet exemple, la machine comprend un moteur électrique immergé 120 spécialement construit 35 de manière à comprendre le tube à double paroi 110 qui le traverse axialement. Comme dans le premier exemple un carter-moteur ayant un stator 121 est fixé au tube 110. Le rotor 122 du moteur est directement fixé à un élément 130 qui correspond au manchon de la Fig. 2. Dans cette forme de réalisation, le premier étage du ré-40 ducteur de la réalisation de la Fig. 2 est donc éliminé mais l'en 71 41456 10. 2115264 semble du fonctionnement de la machine est le même que celui du dispositif suivant la Fig, 2. Sur la Fig. 3, le moteur présente une construction spéciale qui est traverséepar le tube à double paroi, mais naturel-5 lement, il est possible d'utiliser un moteur classique. Les Fig. 4 à 8 montrent schématiquement des exemples d'agencement dans lesquels plusieurs trépans sont disposés dans des positions mécaniquement équilibrées. La Fig. 4 représente un exemple dans lequel trois frai-10 ses 160 de même diamètre sont équiangulairement espacées. Chacune de ces fraises tourne autour de son axe propre dans le sens indiqué par la flèche P et tourne également en orbite autour de l'axe de la machiné dans le sens indiqué par la flèche Q, sens qui est inverse de celui de la flèche P. Etant donné que chaque fraise 160 15 tourne autour de son axe tout en décrivant une orbite autour de l'axe de la machine dans le sens opposé à sa rotation propre, chacune des arêtes coupantes de chaque fraise 160 décrit une trajectoire cycloïdale. Les Fig. 5 et 6 représentent des exemples dans lesquels 20 quatre fraises 160 sont disposées sur un cercle co-axial à la machine. Sur la E!ig. 5, les fraises 160 sont équiangulairement espacées et cet agencement correspond à celui de la Fig. 2. Sur la Fig. 6, les fraises ne sont pas équidistantes mais on obtient cependant un équilibre mécanique dans cet agencement. 25 L'agencement de la Fig. 7 correspond à .la forme de réa lisation représentée à la Fig. 3 et il comporte deux grandes fraises 160 et deux petites fraises 161, dont chacune tourne autour de son axe propre dans le sens de la flèche P et décrit une orbite autour de l'axe de la machine dans le sens de la flèche Q, qui est 30 inverse du sens de la flèche P. Avec cet agencement, il est possible de disposer les grandes fraises 160 en des positions très rapprochées de sorte qu'il est possible c^e forer un trou sans laisser auuune quantité notable de déblais dans l'axe du trou. Sur la Fig. 8, six fraises 160 sont équiangulairement 35 espacées. Les Fig. 4 à 8 montrent que, dans l'arrangement dans lequel plusieurs fraises 160 sont disposées sur un cercle co-axial à la machine, la partie des déblais qui est située au centre du trou n'est pas évacuée, ainsi qu'on l'a représenté par la référence R 40 sur les dessins. On remarque en outre que la dimension de la partie 71 41456 2115264 qui présente la forme d'un noyau ou d'une carotte R, croît avec le nombre des trépans. Pour éliminer cette partie R, on peut prévoir un brise-noyaux 170 directement au-dessous du conduit tubulaire central 110, à double paroi comme on l'a représenté sur la Fig. 9. Ce 5 brise-noyau I70°peut être fixé à une ferrure 142 formée sur le carter 140. Avec cet agencement, le brise-noyau 170 est entraîné en rotation avec le carter 140 de sorte que le noyau R peut être efficacement éliminé. Dans ce cas, le brise-noyau tourne dans le sens de rotation qui est dû au couple de réaction. Ix est donc pré-10 férable de ne pas former un noyau R de dimensions excessives, puisqu'il absorbe un couple de réaction considérable. Il convient de remarquer que le brise-noyau 170 peut présenter n'importe quelle forme autre que celle représentée sur la Fig. 9. Ainsi qu'on le voit sur la Fig. 2, lorsqu'on utilise 15 une machine de forage comprenant un conduit tubulaire central à double paroi pour forer une formation géologique relativement tendre par un procédé de forage à l'eau, il est nécessaire de reprendre les graviers ou cailloux sur le fond du trou et de les faire passer dans le conduit central pour les remonter à la surface avec 20 l'eau contenant de la boue. Il est donc préférable que le brise-noyau 170 présente un orifice d'entrée 171 (Fig. 9) suffisamment large pour que le tube intérieur 111 puisse être d'un diamètre suffisant pour éviter que les gros blocs ne l'obturent. Etant donné qu'il est possible que l'orifice d'entrée 171 rencontre un bloc 25 de dimension supérieure à son diamètre, la machine doit de préférence être d'une construction propre à briser ce bloc par chocs engendrés par la rotation du brise-noyau 170. Toutefois, suivant l'invention, la machine possède une tendance à repousser les graviers et cailloux vers la paroi du trou de sorte que le risque de mener 30 un gros bloc autour de l'orifice d'entrée du conduit central est très faible. Par conséquent, même dans un agencement dans lequel plusieurs trépans sont disposés le long d'un cercle, il est possible d'enlever tous les déblais sans laisser un noyau non brisé. Dans le fonctionnement de la machine 1, les lances ou 35 ajutages 141 peuvent débiter de l'eau sous pression vers les fraises 160, de préférence en direction du bord avant de ces fraises.. Etant donné que la position de claque lance 141 reste inchangée par rapport à sa fraise 160 correspondante, lés arêtes tranchantes du bord avant de chaque fraise sont complètement nettoyées. 40 La Fig. 10. représente une autre forme de réalisation de 71 41456 12. 2115264 l'invention. Dans cette réalisation, la machine 1 comprend plusieurs groupes 180 d'entraînement des fraises. Chacun comprend un arbre 181 d'entraînement d'un trépan, une roue dentée III-2 fixée à cet arbre et un carter 182 qui est monté sur le carter 140 de façon amovible et qui renferme l'arbre d'entraînement et la roue dentée. De cette façon, les groupes 180 d'entraînement des fraises peuvent être séparés du carter 140. Dans la forme de réalisation représentée, le carter 182 de chacun des groupes d'entraînement 180 comprend une bride 183 qui est adaptée pour être fixée à une bride correspondante 142 formée sur le carter 140. La machine 1 de la Fig. 10 est destinée à permettre de remplacer la fraise 160 par une autre fraise d'une dimension différente. Dans cet agencement, on peut utiliser une grande diversité de groupes d'entraînement de fraises dans une même machine de forage. Sur la Fig. 10, on a représenté en traits mixtes un groupe 180' de plus grandes dimensions. En outre, dans l'agencement de la Fig. 10, il est possible de remplacer la roue III-l par une roue dentée d'un diamètre différent. La Fig. 10 représente une forme de réalisation dans laquelle quatre groupes 180 sont disposés à des intervalles circonfé-rentiels réguliers comme dans l'agencement de la Fig. 5, mais il convient de remarquer que l'on peut apporter diverses modifications à l'arrangement des groupes. La Fig. 11 montre une autre machine de forage dans laquelle les fraises 160 sont montés sur des arbres .inclinés vers l'avant. Sur cette Fig. chaque fraise 160 présente des arêtes tranchantes sur sa périphérie externe et l'axe S de l'arbre 181 est incliné vers l'avant d'un angle © par rapport à une ligne verticale V. Dans cette disposition, les arêtes tranchantes entrent en contact avec le fond du trou H sur le côté avant de chaque fraise alors qu'elles en sont espacées sur le côté arrière de la fraise, ainsi qu'on l'a représenté par l'intervalle G. Les arêtes des fraises 160 ne sont donc en contact avec le fond du trou que d'une façon intermittente. Il résulte clairement du dessin que les arêtes tranchantes travaillent davantage sur le côté avant que sur le côté arrière. Il en résulte que, dans une disposition classique dans laquelle chaque fraise est montée sur un arbre vertical, les arêtes tranchantes ne font que .glisser le long de la surface du fond du trou de sorte qu'il se produit une perte de puissance et que les arêtes sont 71 41456 2115264 indësirablement usées. Cet inconvénient peut être éliminé par la forme de réalisation de la Fig. 11. Il est bien connu que, dans une fraiseuse à fraise en bout, on peut améliorer les résultats de coupe en montant une frai-5 se sur un arbre incliné vers l'avant. Le problême qui se pose dans un tel agencement consiste en ce que la surface fraisée présente une concavité indésirable. Cette disposition ne peut donc être utilisée que pour un usinage de dégrossissage. Par contre, dans une opération de forage, il ne se pose aucun problème, même si la sur-10 face du fond du trou est irrégulière, de sorte que cette disposition ne fait qu'apporter une caractéristique avantageuse. Toutefois, il convient de remarquer que cet agencement suivant l'invention pose un autre problème consistant dans la difficulté qu'on peut éprouver pour transmettre un couple important 15 entre deux arbres non parallèles. Il est déjà connu d'utiliser des engrenages à vis pour transmettre un mouvement entre deux-arbres désaxés. Toutefois, en théorie, l'engrenage à vis transmet un mouvement par un contact" ponctuel de sorte qu'il n'est pas approprié pour transmettre une 20 puissance. Dans les machines de forage, le mécanisme de transmission- du mouvement a à développer un effort particulièrement grand et il ne constitue donc pas un emploi approprié pour un mécanisme à vis. Cette difficulté peut être résolue par la disposition 25 représentée sur le dessin. Les Fig. 11 et 12 représentent un mécanisme dans lequel une roue dentée III-2, qui engrène avec une roue dentée III-l (Fig. 10), est munie de cannelures intérieures III-3 avec lesquelles sont en prise des cannelures extérieures III-4. Suivant une caractéristique de l'invention, les cannelures III-3 30 et III-4 sont en prise en laissant entre elles un intervalle comme représenté sur la Fig. 12. La présence de cet intervalle permet d'incliner l'axe S de l'arbre d'entraînement 181 d\un angle © par rapport à la verticale V, ou par rapport aux axes des roues ou dentures III-l, III-2 et III-3. Les expériences exécutées par la De-35 manderesse ont montré que cette liaison par cannelures est utilisable en pratique. L'angle d'inclinaison 0 peut être de moins de 5°, et il est de préférence de 2 à 3°. La machine 1 suivant l'invention peut être suspendue par une chaîne 2 comme représenté à la Fig. 1. Dans ce cas, la force 40 de poussée dëveloppéè pour faire descendre la machine peut être 71 41456 14. 2115264 fournie par le poids de la machine elle-même. Lorsqu'on estime que le poids de la machine est insuffisant pour développer une force de poussée en rapport avec les propriétés des formations géologiques à forer, on y ajoute des lests ou moyens équivalents. 5 Lorsque l'opération de forage s'effectue en remplissant le trou de sonde d'eau ou de boue de forage, on peut utiliser un flotteur pour ajuster la force de poussée. La Fig. 13 montre un exemple d'un tel agencement, qui comprend un flotteur de réglage 200 disposé au-dessus du niveau de la machine de forage 1 et sus-10 pendu par une chaîne 2. Lorsqu'il y a lieu de réduire la force de poussée nécessaire pour forer la formation géologique, en raison d'une modification des propriétés de cette formation, on peut introduire de.l'air comprimé au moyen d'un tuyau d'arrivée d'air 202 dans un réservoir 201, pour refouler l'eau contenue dans ce réser-15 voir à l'extérieur à travers un orifice 203, et augmenter peu: ce moyen la flottabilité du flotteur. Ceci réduit dans la même mesure la force de poussée de la machine. Inversement, lorsque la machine 1 rencontre une formation dure, on évacue l'air du réservoir 201 par le tuyau 202 pour faire monter le niveau de l'eau dans le ré-20 servoir 201. La flottabilité du flotteur est ainsi réduite et la force de poussée est augmentée d'autant. Ce dispositif est avantageux en ce sens qu'il permet d'utiliser la machine avec la force de poussée la plus appropriée indépendamment des propriétés des formations géologiques à forer. 25 II résulte de la description donnée ci-=dessus que, sui vant l'invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser un tube de forage d'une grande résistance mécanique, ni de prévoir en surface un équipement encombrant et compliqué et qu'il est au contraire possible d'améliorer le rendement de l'opération de forage. En ou-30 tre, l'invention a pour objet une nouvelle machine capable de mettre efficacement en oeuvre le nouveau procédé de forage, et qui est particulièrement approprié pour forer des formations géologiques relativement tendres. J 71 41456 ' 15" 2115264 REVENDICATIONS 1. Procédé de forage terrestre, caractérisé en ce qu'on transmet le couple de sortie d'un moteur ou de plusieurs moteurs à grande vitesse a une fraise ou autre serie d'outils de coupe disposés en des positions mécaniquement équilibrées, de manière que ces outils soient mis en rotation autour de leurs axes propres tout-en se déplaçant en orbite autour d'un axe commun, de telle sorte que le couple de réaction qui s'exerce sur le support du ou des moteurs se trouve réduit. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait tourner les outils en orbite dans le sens opposé au sens du couple de réaction qui s'exerce sur le support du ou des moteurs, pour réduire encore davantage le couple de réaction. 15 3. Machine de forage terrestre caractérisée en ce qu'elle comprend : un élément central, au moins un moteur à grande vitesse fixé audit élément, un réducteur à grand rapport de démultiplication, qui tourne par rapport audit élément central et qui est adapté pour être entraîné par le moteur, et des outils de coupe dis- 20 posés en des positions mécaniquement équilibrées et reliés aux extrémités de sortie du réducteur, ces outils tournant autour de leurs axes propres tout en se déplaçant en orbite autour de l'axe de la machine. 4. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en 25 ce qu'elle comporte un dispositif brise-noyau placé au-dessous de 1' élémentcentral et de manière à tourner avec cet élément central. 5. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le ou chacun des moteurs est un moteur du type immergé monté sur le corps de la machine et en ce que l'élément central est 30 constitue par un conduit tubulaire a double paroi adapté pour amener de l'eau au trou de forage et évacuer cette eau, pour l'exécution d'une opération de forage à circulation forcée. 6. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des lances ou ajutages de projection d'eau, mon- 35 tes sur un carter tournant de manière à projeter de l'eau vers chacun des outils, de préférence vers le côté avant de chaque outil. 7. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement de chaque outil sont logés dans un carter qui est monté par des liaisons démontables sur ledit carter 4 o tournant. 71 41456 16. 2115264 8. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que chaque outil est monté sur un arbre qui est incliné vers l'avant par rapport à la verticale. 9. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un flotteur à flottabilité réglable qui permet d'ajuster la valeur de la poussée de la machine.