Brevet FR2334096A1 — publié le 19770701

a présente invention a pour objet un pénétromètre portatif notant destiné à 11 étude et au contrôle de la qualité des couches superficielles des sols par exemple une chaussée routière jusqu'J une profondeur d'environ Om50. Jusqu'a maintenant les appareils connus prévus pour effectuer les vérifications précitées présentent un inconvénient ma Jeur qui est celui de ne pas etre aisément transportable , du fait qu'ils sont lourds et encombrants nécessitant de ce fait 1' utilisation d'engins de manutention. ainsi lorsc1u'on désire procéder au contrôle des couches formant un revêtement, par exemple un revêtement de chaussée, de noz breuses manutentions sont nécessaires pour d'abord amener l'appa- reil sur place, et ensuite effectuer un quadrillage de la zone à contrôler. Outre que cette façon de procéder est longue et pe pratique, elle mobilise du personnel et un matériel important. La présente invention . pour but de remédier aux inconvéniMs succinctement énoncés dans ce qui précède ; elle propose à cet effe-t un pénétromètre portatif de réalisation simule et dont la mise en oeuvre ne pose plus aucun problème puisqu'elle peut être faite par un seul orateur, supprimant ainsi toutes autres tintez ventions. Un pénétromètre suivant l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend un premier bâti de forme générale pyranidale, portant en partie haute des moyens de guidage pour une masse susceptible de déplacements dans un plan vertical et qui est destinée à frapper sur une extrémité d'une tige, dont I' autre extrémité coopère avec un embout de pénétration non récupérable, cette tige étant elle-nême guidée par un second bâti, indépendant du précédent. suivant une réalisation préférentielle, le premier bati est formé d'éléments profilés assemblés en formant un trépied repliable et dont la partie supérieure ainsi qu'une partie médiane portent des paliers haut et bas res-ectiveent, destinés a guider la masse encore appelée pilon ou dame, tandis que le second bâti, destiné au guidage des tiges, comprend deux plaques espacées avec chacune un passage central pour la tige, et entre lesquelles sont disposés des moyens amortisseurs, l'une des plaques formant un so- cle comportant des moyens d'ancrage dans le sol, ainsi que des moyens de réglage adaptés à placer lesdits passages selon un axe vertical situé dans le prolongemlent de l'axe de la masse. Seu encombrant , puisque à l'état replié sa longueur hors tout est, à titre d'ordre de grandeur, d'environ 0,80m, et pouwCnt être porté aisément par un seul opérateur, du fait que le poids de cet appareil est peu élevé, on comprendra qu'il offre comparativement ala technique actuelle l'avantage de permettre cies contrôles simples et rapides par exemple de la qualité et de 1' épaisseur des couches de chaussées routières ou autres et ce, de manière autonome. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective schématique d'une forme de réalisation d'un pénétromètre selon l'invention la figure 2 est une vue en plan du panétromètre la figure 3 est une vue en élévation selon la ligne III-III de la figure c et, la figure 4 est une vue à échelle agrandie de la partie entourée et indiquée par IV à la figure 3. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée aux figures le pénétromètre comprend un premier bâti indiqué dans son ensemble en 10, et un second bâti 11 indépendant du précédent formant un dispositif de guidage pour une tige de pénétration 12, choisie dans un jeu de tiges. Le premier bâti 10 est formé dans l'exemple illustré par des éléments profilés 13, 14, 15 formant trépied; chacun de ces élé ment s est, à une extrémité supérieure, lié par boulons 16 à un premier troncon tube 17, tandis que, dans une zone intermédiaire, les éléments sont associés chacun par boulons 18 avec une entretoise 19 elle-même solidarisée avec un second tronçon de tube 20 situé dans un prolongement axial du précédent. Au voisinage du premier tronçon de tube 17 le trépied est doté d'un miroir métallique 22, et d'un niveau du type à bulle 23 Les tronçons ce tubes précités forment des guides à un manchon 24 comportant une échelle graduée extérieure 25. Dans le manchon 24 (voir aussi figure 4) est disposée une masse 26 attelée à une tige 27 dont la partie terminale reçoit un bouton de manoeuvre 28 ; la masse 26 précitée est montée librement coulissante dans le manchon 24, dont l'extrémité inférieure est normalement en appui sur une extrémité l2A prévue à cet effet de la tige de pénétration 12. En partie inférieure, chaque élément du trépied est équlpé d'un dispositif de réglage du type à vis indiqué dans son ensemble par la référence 30. Quant au second bâti 11, destiné à former un dispositif de guidage des tiges 12, il comprend un socle 32 comportant trois pointes d'ancrage 33 dans le sol 34, ainsi que des moyens de réglage 35 de l'horizontalité. Le socle précité porte deux colonnettes 37-58 diamétralement opposées sur chacune desquelles est engagé un ressort 39-40 formant des moyens amortisseurs à une plaque 41 emboîtée sur les colonnettes et maintenue en place par l'intermédiaire de vis 42, 43. La plaque 41, et le socle 32 comportent chacun un passage central respectivement 44, 45 muni d'un canon de guidage 46, 47. Par ailleurs la plaque 41 est adaptée à supporter un niveau du type à bulle indiqué schématiquement en 48. Une tige 12 prélevée d'un jeu de tiges est interposée entre la partie inférieure de la masse 26 et une pointe de pénétration 52 non récupérable. En position d'utilisation, c'est-à-dire le pénétromètre étant déployé ainsi qu il est illustré aux figures, le second bâti 11, formant le dispositif de guidage, est placé sur le sol 34 à un emplacement d'essai choisi avec une pointe de pénétration 52 et une tige 12. Le premier bâti est ensuite disposé au droit du dispositif de guidage de sorte que l'axe X-X de la masse 26 se trouve dans le prolongement, ou sensiblement dans le prolongement, de l'axe Y-Y de la tige 12. Le premier bâti 10, et le dispositif de guidage 11, étant centrés et calés, notamment grâce aux niveaux à bulle 23, 48, la pointe 52 est battue dans le sol 34 à travers la tige 12 et à 1' aide de la masse ou pilon 26 qu'on soulève manuellement toujours d'une valeur constante, et qui retombe par gravité. On notera que l'amplitude de déplacement de la masse dans le manchon est avantageusement déterminée par la course possible de la masse dans le manchon. Lorsque la pointe 52 a été enfoncée dans le sol, par exemple de trois centimètres, (vérification à l'aide de l'échelle graduée prévue sur le manchon) on note le nombre de coups de masse 26 qui ont été nécessaires pour effectuer cet enfoncement grâce à un compteur de coups (non représenté) et ainsi de suite jusqu'à une profondeur choisie. A la lumière des différents relevés effectués au cours de la descente de la pointe 52 il est possible de connaître avec précision la consistance des couches superficielles traversées. Bien sûr l'opérateur peut changer de procédure si le terrain le demande, il peut en particulier effectuer des relevés plus fréquents au voisinage d'un changement de couche par exemple, afin de connaÎtre avec encore plus de précision la structure des sols. De plus, on peut envisager d'ajouter une ou plusieurs tiges 12 pour atteindre une profondeur plus importante. Lorsqu'un contrôle a été effectué à un emplacement déterminé l'appareil est déplacé par l'opérateur vers un autre emplacement où il procède d'une façon analogue et ainsi de suite. Une fois tous les contrôles terminés dans une zone donnée 1' opérateur peut effectuer le repliement de l'appareil en ôtant les boulons 16, 18 amenant ainsi le démontage du premier bâti 10 qui est ainsi réduit à un encombrement minimum facilitant son transport. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation choisie et représentée laquelle est au contraire susceptible de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Pénétromètre portatif destiné à l'étude des couches superficielles des sols, caractérisé en ce qu'il comprend essentiA- liement deux bâtis indépendants (10, 11), un premier bâti (10) étant aménagé pour guider une masse (26) déplaçable coup par coup dans un plan vertical, et un second bâti (li) destine à être placé à l'aplomb de la masse précitée, ce second bâti étant adapté à constituer un dispositif de guidage a au moins une tige (12) interposée entre ladite masse 26) et une pointe de péné traction non récupérable (52). 2. Pénétromètre portatif selon la revendication 1, caractéris en ce que le premier bâti (10) est forné d'éléments profi lés métalliques (1,, 14, 15) assemblés de manière amovible en pyramide, la partie haute ae la pyramide étant dote de moyens de guidage (17, 20) pour la masse (26) tandis que les-pieds des éléments comportent des moyens de réglage (30) pour placer l'axe de ladite masse perPerdiculalrement au sol (34). 3. Pénétromètre portatif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la masse (26) est monobloc et cylindrique de révolution, elle est manoeuvrable par un bouton (28) fixé en bout d'une tige (27) en étant logée dans un manchon (24) comportant extérieurement une échelle graduée (25) s'étendant suivant une génératrice, ce manchon étant susceptible de coulissementdoe les moyens de guidage en reposant normalement sur une extrémité libre correspondante d'une tige (12). 4 Pénétromètre portatif suivant l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en ce que le premier bâti (10) est doté, en partie supérieure d'un niveau du type à bulle (23), et d'un miroir métallique (22). 5. Pénétromètre portatif selon l'une quelconque des reven dictions précédentes, caractérisé en ce que le premier bâti (10) forme un trépied dont les éléments sont liés en partie supérieure, ainsi que dans une zone intermédiaire, à des éléments de tube (17, 20) formant les moyens de guidage précités. '. Pénétromètre portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second bâti (11) comprend une première plaque (32) formant un socle et une seconde plaque (41) superposant la précédente, lesdites plaques comportant chacune un passage central (44,45) de guidage d'une tige (12), tandis que des noyens amortisseurs (39,40) sont placés entre lesdites plaques et que le socle (32) comporte des moyens de réglage à vis (35) destins à placer lesdits passages dans un plan vertical et dans le prolongement de l'axe (X-X) e la masse précitée (26). 7. Pénétromètre portatif selon la revendication 6, caracte- risé en ce que le socle (n2) porte deux colonnettes (37,38) autour desquelles sont engagés des ressorts (39,40) forant les moyens amortisseurs, tandis que la seconde plaquette (41) est engagée et maintenue sur lesdites colonnettes en prenant appui sur lesdits ressorts. 8. Pénétromètre portatif selon l'une quelconque des revendications (6,7), caractérisé en ce que la seconde plaquette (41 > est dotée d'un niveau à bulle (48). w. Pénétromètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et le second bâtis (10, 11) respectivement sont prévus chacun avec trois points d'appui.