Brevet FR2422773A1 — publié le 19791109

La présente invention a pour objet une tarière pour le forage de trous, de toutes dimensions, sur tous terrains même accidentés. Plus précisément, la tarière comprend un organe rotatif accouplé à des moyens d'entraînement et dont une extrémité est montée sur un bâti, tandis que l'autre extrémité est solidaire d'une vrille. Les tarières de ce type sont supportées, au cours du travail de forage, par des engins divers, par exemple à l'extrémité d'une flèche de grue. Comme l'organe rotatif, qui constitue l'axe sur lequel est fixée la vrille est d'une longueur déterminée, il est nécessaire au fur et à mesure que la vrille entame le sol et grue la tarière s'enfonce, de compenser l'abaissement par un mouvement de l'engin support, faute de quoi la direction de forage varie avec la profondeur. Plus le trou est profond, plus la régularité axiale du trou est difficile à obtenir, s, au prix par exemple de mouvements combinés verticaux et horizontaux d'une flèche articulée. La meme combinaison de mouvements est nécessaire pour extraire la vrille du trou, une fois fore. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient des tarières connues en apportant une tarière pouvant se monter sur toutes sortes d'engins, comme en bout de flèche de grues ou à l'arrière de tracteurs, qui ne nécessite pas de manoeuvre pour assurer la régularité axiale du trou. Ce but est atteint en ce sens que la tarière selon l'invention se caractérise par le fait que l'organe rotatif est constitué par un tube télescopique. Grâce à cette disposition, la position de l'engin support demeure la même tout au long du forage, puisqu'au fur et à mesure que la vrille pénètre dans le sol, l'organe rotatif sur lequel elle est montée s'allonge. Pour extraire la vrille du trou, il n'est pas besoin non plus, bien entendu, de déplacer l'engin support : il suffit de rétracter l'organe rotatif. La construction de la tarière selon l'invention offre, en outre, l'avantage d'en faire Un appareil extrêmement compact. Avantageususent, la dilatation et la rétraction du tube télescopique qui forme l'organe rotatif est accomplie par un vérin télescopique double-effet, coaxial au tube télescopique et monte 1' intérieur de ce dernier, ledit vérin télescopique prenant appui, d'une part, sur le bâti et, d'autre part, sur un elément de jonction dépendant de l'extrémité du tube voisine de la vrille. Le montage du tube télescopique sur le bâti se fait par l'intermédiaire d'une couronne dentée solidaire du tube et montée sur des roulements fixés an bâti. La couronne dentée est réunie par une transmission convenable à un pignon moteur, lequel est entraîne par un moteur hydraulique solidaire du bâti. Des formes d'exécution de l'invention sont décrites ciauprès à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexes et par comparaison avec la technique antérieure. Dans ces dessins - les figures la à lc représentent schématiquement le forage d'un trou à l'aide d'une tarière classique - les figures 2a à 2c représentent schématiquement le forage d'un trou à l'aide de la tarière selon l'invention. - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une forme d'exécution de la tarière selon l'invention - la figure 4a est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, et - la figure 4b est une coupe selon la ligne IV-IV d'une variante de réalisation de la tarière représentée à la figure 3. Si l'on se réfère aux figures la à lc, on voit le tracé 1 d'un trou à forer dans le sol 2 à l'aide d'une tarière classique, désignée dans son ensemble par 3, comportant une vrille 4 solidaire d'un axe rotatif. L'extrémité de l'axe 5 opposée à la vrille est montée à l'extrémité d'une flèche de grue 6 pivotant autour d'un axe A. Comme il ressort à l'évidence des schémas, au fur et à mesure que la tarière 3 s'enfonce dans le sol, la position de la flèche 6 doit être modifiée pour que la direction de forage reste inchangée. La tarière selon l'invention est schématisée aux figures 2a à 2c. Cette tarière, désignée dans son ensemble par 7, comporte elle aussi une vrille 5, mais cette fois, montée à l'extrémité d'un tube télescopique en trois éléments 8a, 8b, 8c. Le tube télescopique, qui correspond à l'axe rotatif 5 des figures la à lc, est monté comme ce dernier à l'extrémité d'une flèche de grue 6. Les schémas montrent clairement qu'au fur et à mesure que la tarière 7 s'enfonce dans le sol, les éléments 8a, 8b et 8c du tube télescopique se déploient, mais la position de la flèche reste ichangée. La structure de la tarière selon l'invention ressort des figures 3 et 4. Comme on le voit, la tarière comporte un tube télescopique formé de trois éléments coulissants 8a, 8b et 8c de section carré (figure 4a), circulaire clavetée (figure 4b), hexagonale, ou autre. Ce tube télescopique pourrait, bien entendu, comporter davantage ou moins d'éléments, selon la dimension que l'on entend lui donner. L'extrémité extérieure de l'élément 8c est partiellement fermée par un retour annulaire 9 sur lequel est montée, à l'extérieur du tube télescopique, la vrille 5 et, à l'intérieur dudit tube, un palier 10 dont les roulements supportent les charges axiales. Le palier 10 reçoit l'une des extrémités d'une tige 11 dont l'autre extrémité est fixée en bout d'un vérin télescopique double-effet, à deux éléments 12a et 12b. L'extrémité de l'élément 12a opposée à la vrille 5 est montée sur un bâti 13. Les références 14a et 14b désignent les alimentations en fluide du vérin. L'extrémité de l'élément de tube 8a opposée à la vrille 5 est réunie A une couronne dentée 15 qui repose sur un palier composé de deux roulements 16 montés sur le bâti 13, ces roulements supportant les charges axiales et radiales. Le pignon a'entraînement 17 de la couronne 15 est accouplé par une transmission convenable, non représentée (il peut s'agir, par exemple, d'un engrenage ou d'une transmission par chaîne), à un pignon 18 mû par un moteur hydraulique 19 monté sur le bâti 13. Ce système peut permettre une démultiplication parfois utile suivant le diamètre de vrille utilisée et la nature du sol. Le bâti 13 se prolonge par une plaque triangulaire 19 percée d'un trou 21 autorisant une fixation pendulaire. Une fixation articulée ou sur rotule permet de supprimer les contraintes de l'appareil sur les terrains accidentes. Le fonctionnement de la tarière s' opère comme suit : Le vérin 12, 12a et, par suite, le tube 8a, 8b et 8c étant rétractés, la vrille est amenée à l'aplomb de l'emplacement voulu pour le forage par fixation, grâce au trou 21, à l'extrémité d'une flèche de grue par exemple. On actionne alors le moteur 19 qui entraîne le pignon 18 et la couronne dentée 15 qui tourne dans les roulements 16 en entraînant, avec elle, le tube télescopique 8a, 8b, 8c et la vrille 5. Le vérin 12a, 12b et sa tige ll étant montés fixes sur le bâti 13, le palier 10, solidaire de l'élément 8c, tourne autour de la tige 11. Au fur et à mesure que la vrille 5 s'enfonce dans le sol, on fait pénétrer du fluide par l'alimentation 14a dans l'élément 12a du vérin. Il s'ensuit que le vérin se dilate progressivement en déployant le tube télescopique 8a, 8b, 8c jusqu'à ce que le trou ait atteint la profondeur voulue. On extrait alors la tarière du trou en introduisant du fluide par l'alimentation 14b du vérin. Il s'ensuit la rétraction du vérin et, par suite, celle du tube télescopique. Aucune modification horizontale ou verticale de l'emplacement de la fixation du bâti n' a à être accomplie pendant l'opération de forage ou d'extraction de la vrille. Naturellement, il est également possible de jouer sur le niveau de la fixation du bâti pour augmenter la profondeur du trou foré. On comprend, en effet, qu'en abaissant l'emplacement de la fixation du bâti par rapport à ce qu'il est à la figure 2c, le forage pourra être poursuivi sur une profondeur égale à cet abaissement. La tariere selon l'invention peut être utilisée pour orer des trous à n'importe quel endroit, ce qui n'est pas toujours possible avec les tarières connues. Elle peut notamment travailler dans tous les angles en étant maintenue dans la position désirée par des vérins ou d'autres moyens mecanrques. On peut naturellement monter des vrilles de différents diamètres interchangeables sur le même tube télescopique. L'invention n' est pas limitée à la forme d'exécution représentée. En particulier, au lieu d'être monté fixe sur le bâti, le vérin pourrait tourner avec le tube télescopique. Dans ce cas, le corps du vérin serait entraîné avec la couronne dentée ou directement par le moteur hydraulique. L'alimentation en fluide du vérin se ferait, quant à elle, par l'internédiaire de deux joints tournants et la jonction avec le tube télescopique pourrait être fixe ou flottante, sans roulements. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur un exemple détaillé, les demandeurs s'en réservent l'exclusivité, pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après REVENDICATIONS 1. Tarière comprenant un organe rotatif accouplé à des moyens d'entraînement et dont une extrémité est montée sur un bâti, tandis que l'autre extrémité est solidaire d'une vrille, caractérisée en ce que l'organe rotatif est constitue par un tube télescopique. 2. Tarière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un vérin télescopique double-effet, coaxial au tube télescopique et monté à l'intérieur de ce dernier, ledit vérin télescopique prenant appui, d'une part, sur le bâti et, d'autre part, sur un élément de jonction dépendant de l'extrémité du tube voisine de la vrille. 3. Tarière selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le montage du tube télEscopique sur le bâti se fait par l'intermédiaire d'une couronne dentée solidaire du tube et montée sur des roulements fixés au bâti. 4. Tarière selon la revendication 3, caractérisée en ce que la couronne dentee est réunie par une transmission convenable à un pignon moteur, lequel est entralne par un moteur hydraulique solidaire du bâti.