Brevet FR2407339A1 — publié le 19790525

La présente invention concerne un appareil pour le fon çage de puits comportant un appareil réalisant une coupe partielle, monté de façon pivotante sur une plate-forme. On a décrit, dans la demande de brevet allemand no 1.920.856, un appareil pour le fonçage de puits se présentant sous la forme d'une machine réalisant une coupe partielle, dans lequel on utilise comme outil de coupe un cylindre formant fraise qui est monté sur un bras en porte-à-faux, lui-même monté de façon à pouvoir tourner horizontalement sous une plate-forme du puits et déplaçable dans le sens radial en vue de son réglage à un diamètre de puits déterminé. Cet appareil permet l'élargissement d'avantpuits formés par exemple par un travail aux explosifs ou par forage d'un trou de grand diamètre, jusqu'à leur diamètre nominal définitif. Les matériaux détachés par le cylindre de coupe sont évacués vers le bas à travers l'avant-puits. Les appareils pour l'élargissement de puits du type précité ne sont utilisables que si l'on a réalisé d'abord un avantpuits, et en outre si l'on dispose d'un tunnel ou d'une galerie souterraine par lequel les matériaux abattus, tombant à travers l'avant-puits, peuvent être évacués. Pour le fonçage de puits, il est également connu d'utiliser des appareils de creusement de puits se présentant sous la forme de machines assurant une coupe sur la totalité de la section de dégagement. De tels appareils de forage, dégageant la section totale du puits, sont des machines extraordinairement lourdes, encombrantes et coûteuses. Le but de l'invention est de créer un appareil pour le fonçage de puits ayant un rendement élevé, se présentant sous la forme d'une machine assurant une coupe partielle et se caractérisant en particulier, par rapport aux machines connues assurant une coupe sur la totalité de la section droite du puits, par une dépense de moyens plus réduite et par un poids plus faible, et au moyen duquel on puisse également creuser des puits sans devoir réaliser nécessairement un avant-trou par forage ou un avant-puits, ainsi qu'un tunnel ou une galerie souterraine pour l'évacuation des matériaux détachés. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, dans le cas d'un appareil pour le fonçage de puits du type mentionné précédemment, par le fait que la plate-forme est montée de façon à pouvoir tourner autour de l'axe du puits avec l'appareil réalisant une coupe partielle monté sur elle. Grâce à cet agencement de l'appareil pour le fonçage de puits, on peut, en raison de la faculté de rotation de la plateforme, balayer la totalité de la section droite du puits au moyen de l'appareil réalisant une coupe partielle, monté sur cette plateforme, de sorte qu'on peut réaliser le creusement également de puits de grand diamètre sans devoir utiliser à cet effet un appareil assurant une coupe partielle de dimensions excessives et cons tructivement lourd.Si le puits est creusé sans formation préalable d'un avant-trou par forage ou d'un avant-puits, il est judicieux de prévoir en même temps, sur la plate-forme rotative, un dispositif de chargement qui peut être judicieusement un élévateur, lequel transporte les matériaux abattus au moins sensiblement jusqu'au niveau de la plate-forme et les amène à cet endroit à un cufat. On utilise avantageusement, pour former l'appareil réalisant une coupe partielle, un bras de coupe équipé d'un cylindre ou tambour de coupe ou analogue, qui d'une façon en soi connue est muni d'un transporteur de bras de coupe se déversant dans l'élévateur. Le transporteur de bras de coupe peut, d'une manière en soi usuelle, être constitué par un convoyeur à raclettes monté sur le bras de coupe et dont la chaîne portant les raclettes passe autour du cylindre de coupe.Le bras de coupe est judicieusement monté sur la plate-forme de façon à pouvoir pivoter en hauteur et latéralement, de préférence excentriquement par rapport à l'axe du puits, de telle sorte que son palier de pivotement se trouve au voisinage de la paroi du puits. La longueur du bras de coupe n'a pas besoin d'être supérieure, ou nettement supérieure, au rayon du puits. L'élévateur peut être disposé de telle sorte que son extrémité de réception inférieure se trouve dans la zone de déversement du bras de coupe, c'est-à-dire au voisinage de la paroi du puits, tandis que son extrémité de déchargement supérieure se trouve au voisinage du milieu du puits. Pour le transfert des matériaux abattus au cufat, on prévoit judicieusement, sur la plate-forme rotative, un orifice de passage du cufat, de sorte que celui-ci peut être amené au-dessous de l'extrémité de déchargement de l'élévateur. Suivant une autre particularité importante de l'invention, la plate-forme rotative est montée de façon à pouvoir tourner sur une colonne médiane qui est disposée sur une plate-forme supérieure pouvant être bloquée par expansion contre la paroi du puits. La plate-forme supérieure peut être constitué par deux étages disposés à une certaine distance l'un au-dessus de l'autre, reliés ensemble et pouvant être bloqués chaque fois contre la paroi du puits. Lorsque la plate-forme rotative portant le bras de coupe se trouve reliée à la plate-forme pouvant être bloquée contre la paroi du puits, on peut, le cas échéant, renoncer à une suspension par câble de l'ensemble de l'appareil de fonçage. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue montrant l'appareil pour le fonçage de puits suivant l'invention, en coupe longitudinale à travers un puits. La Fig. 2 est une vue en coupe transversale par la ligne Il-Il en Fig. 1. La Fig. 3 est une vue en coupe partielle montrant l'en tratnement en rotation de la plate-forme. L'appareil pour le fonçage de puits représenté comporte une plate-forme inférieure 10, qui est montée de façon à pouvoir tourner autour de l'axe du puits sur une colonne tubulaire médiane 11 s'étendant selon l'axe du puits. La colonne médiane 11 est fixée sur une plate-forme supérieure qui est constituée par deux étages 12 et 13 disposés à une certaine distance l'un au-dessus de l'autre et équipés chaque fois de dispositifs d'expansion 14 pouvant être sortis radialement. Ces dispositifs d'expansion permettent de bloquer la plate-forme supérieure 12, 13 contre la paroi cylindrique 15 du puits et de positionner ainsi l'ensemble de lappa- reil de fonçage à l'intérieur du puits. La colonne médiane li présente à son extrémité inférieure un palier rotatif comportant une couronne dentée 16 avec laquelle engrène un pignon 17 porté par l'arbre de sortie d'un mécanisme d'entratnement 18 (Fig. 3). Le mécanisme d'entraînement 18 est fixé par une bride sur la face inférieure de la plate-forme 10. Mais il est également possible de prévoir le mécanisme d'entraine- ment sur la face supérieure de la plate-forme. La plate-forme 10 pouvant tourner autour de l'axe du puits comporte sur sa face inférieure une crapaudine 19, sur laquelle un support 20 de bras de coupe est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical parallèle à l'axe du puits. Un bras de coupe 22 est monté de façon à pouvoir être relevé et abaissé autour d'une articulation horizontale 21 sur le support 20, ce bras de coupe portant à son extrémité libre un cylindre formant fraise 23 entraîné positivement ou un outil analogue. L'articulation 21 du bras de coupe 22 est voisine de la paroi du puits. Le bras de coupe 22 présente une longueur qui n'est pas supérieure, ou seulement peu supérieure, au rayon du puits ou de la plate-forme 10.Etant donné que de son coté la plate-forme 10 portant le bras de coupe 22 peut tourner autour de l'axe du puits, le bras de coupe relativement court 22 peut balayer avec le cylindre formant fraise 29 la totalité de la section droite du puits. Le bras de coupe 22 présente un agencement connu. Il comporte un transporteur de bras de coupe (non représenté) constitué par un convoyeur à raclettes à channe, dont la chalande portant les raclettes subit un renvoi sur le cylindre formant fraise 23, de sorte que les matériaux reposant sur la sole du puits sont repris au droit du cylindre formant fraise par les raclettes du convoyeur et sont acheminés dans le sens longitudinal du bras de coupe 22, en direction de l'articulation 21, où ces matériaux sont déversés sur un élévateur 24 qui est également monté sur la plate-forme 10.L'élévateur 24, qui est constitué par exemple par une bande transporteuse en caoutchouc, un convoyeur à raclettes ou analogue, est disposé de telle sorte que son extrémité de réception inférieure 25 se trouve au voisinage de la paroi du puits, tandis que son extrémité de déversement supérieure 26 se trouve au milieu du puits. La plate-forme 10 présente à l'extérieur par rapport au centre du puits un orifice de passage 27 destiné à un cufat 28 suspendu à un câble. Le cufat 28 peut être descendu à l'extrémité du câble à travers l'orifice de passage 27, jusqu'au-dessous de la plate-forme 10, de sorte qu'il se trouve alors dans sa position de remplissage au-dessous de l'extrémité de déversement 26 de l'élévateur 24.Pendant le chargement du cufat 28 occupant la position de remplissage, un cufat vide 28' peut être déposé latéralement sur la plate-forme 10, à côté de l'orifice 27, de sorte qu'on peut assurer un remplacement rapide des cufats. On comprendra que les étages 12 et 13 de la plate-forme supérieure sont également munis d'orifices de passage appropriés, de sorte que le cufat peut être extrait du puits vers le haut au moyen d'un treuil. Pendant le travail de fonçage, la plate-forme 10 effectue un lent mouvement de rotation autour de l'axe du puits. Le bras de coupe 22, qui peut pivoter latéralement et en hauteur, attaque la sole 29 du puits en reprenant en même temps les matériaux détachés par coupe et en les transférant, à son extrémité de déversement voisine de l'articulation 21, à l'élévateur 24, qui achemine ces roches sensiblement jusqu'au niveau de la plate-forme 10 pour les déverser à cet endroit dans le cufat 28. L'élévateur 24 est disposé par rapport au bras de coupe 22 de telle sorte que, dans chaque position de pivotement du bras de coupe, les matériaux puissent être transférés à l'élévateur 24. Au cours d'une révolution complète de la plate-forme 10, le creusement du puits peut steffectuer sur une profondeur de fonçage de 400 à 600 mm environ par exemple. Le niveau de la sole du puits nouvellement taillée est indiqué en 29' sur la Fig. 1. L'appareil pour le fonçage de puits est ensuite descendu à un degré correspondant dans le puits, opération qui est réalisée par retrait des dispositifs d'exSansion 14 de la plate-forme supérieure 12, 13. La descente peut ensuite avoir lieu à l'aide d'un câble de treuil 30. Mais il est également possible de réaliser la colonne 11 du puits sous forme télescopique, de sorte que la plateforme rotative 10 peut être abaissée tandis que la plate-forme supérieure 12, 13 reste bloquée en place. le rappel de la plate-forme supérieure 12, 13 peut ensuite avoir lieu en bloquant également momentanément la plate-forme rotative 10 dans le puits, de telle sorte qu'elle demeure en place lors de l'abaissement de la plateforme supérieure. En particulier dans le cas de puits de grand diamètre, il est également possible de prévoir sur la plate-forme rotative 10 plusieurs appareils réalisant une coupe partielle, en particulier plusieurs bras de coupe. La colonne tubulaire 11 du puits peut être équipée intérieurement de dispositifs de descente, de telle sorte que la plate-forme 10 soit accessible pour le personnel à travers la colonne 11 du puits. On peut également disposer; sur la face extérieure de la colonne du puits, le pupitre ou poste de commande desservant l'appareil pour le fonçage du puits. Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Appareil pour le fonçage de puits comportant un appareil réalisant une coupe partielle, monté de façon pivotante sur une plate-forme, caractérisé en ce que la plate-forme (10) peut tourner autour de l'axe du puits avec l'appareil (22) réalisant une coupe partielle monté sur cette plate-forme. 2.- Appareil pour le fonçage de puits suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de chargement (24) est prévu sur la plate-forme rotative (10) S.- Appareil pour le fonçage de puits suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de chargement comprend un élévateur (24). 4.- Appareil pour le fonçage de puits suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'appareil (22) réalisant une coupe partielle est constitué par au moins un bras de coupe qui est muni d'une façon en soi connue d'un transporteur ou convoyeur de bras de coupe se déversant dans l'éléva- teur (24). 5.- Appareil pour le fonçage de puits suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'appareil (22) réalisant une coupe partielle est monté sur la plate-forme (10) de façon à pouvoir pivoter en hauteur et latéralement. 6.- Appareil pour le fonçage de puits suivant la revendication 5; caractérisé en ce que l'appareil réalisant une coupe partielle, constitué par le bras de coupe (22), est monté sur la plate-forme rotative (10) excentriquement à l'axe du puits, au voisinage de la paroi de ce puits. 7.- Appareil pour le fonçage de puits suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la face inférieure de la plate-forme rotative (10) une crapaudine (19) munie d'un axe de rotation s'étendant parallèlement à l'axe du puits et portant un support (20) sur lequel est monté le bras de coupe (22), lequel peut pivoter en hauteur autour d'un axe de pivotement horizontal (21) disposé au voisinage de la paroi du puits. 8.- Appareil pour le fonçage de puits suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité de réception inférieure (25) de l'élévateur (24) se trouve au voisinage de la paroi du puits, tandis que son extrémité de déversement supérieure (26) est voisine de l'axe du puits. 9.- Appareil pour le fonçage de puits suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la nlateforme rotative (10) est munie d'au moins un orifice (27) pour le passage d'un cufat. 10.- Appareil pour le fonçage de puits suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plateforme rotative (10) est montée à rotation sur une colonne médiane (11) qui est disposée sur la plate-forme supérieure (12, 13) pouvant être bloquée par expansion contre la paroi du puits. 11.- Appareil pour le fonçage de puits suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la plate-forme supérieure est constituée par deux étages (12, 13) disposés à une certaine distance l'un au-dessus de l'autre, reliés ensemble et pouvant être bloqués chaque fois par expansion ou écartement contre la paroi du puits.