Brevet FR2475617A1 — publié le 19810814

- 1 - La présente invention concerne un trépan qui agit par com- pression du sol latéralement. Etant donné sa forme spéciale, il est possible d'en fermer le tube au moyen d'une simple plaque plane et de réaliser cependant un forage rapide et convenable. Le trépan se prête de ce fait particulièrement bien à la formation de piliers de fonda- tion en béton dans le sol. Les trépans comprimant le sol que l'on connaît déjà actuel- lement ont pour inconvénient particulier que leur bouchon de fermeture doit avoir une forme compliquée pour que le forage puisse se dérouler convenablement. Ce bouchon est onéreux et d'un volume relativement im- portant, si bien qu'il ne peut pas être retiré en même temps que le trépan, pour la raison que ceci empêcherait l'écoulement du béton. Le bouchon de fermeture est donc laissé à la base dans le sol et il est perdu pour chaque pilier. Un autre inconvénient du trépan à compression connu découle de ce que son contact avec le sol se produit sous forte pression sur toute sa surface latérale, ce qui détermine un important frottement et un grand dégagement de chaleur. L'usure du trépan est donc importante. La présente invention évite ces inconvénients. Sur les figures 1 et 2 des dessins ci-annexés, le trépan faisant l'objet de l'invention est représenté vu en élévation et en différentes coupes. Le trépan est constitué par un tube central (tube d'accouplement 1) entouré du corps de trépan 2. Le tube d'accouplement est fermé à la base par une plaque de fermeture 3 et est fixé à la partie supérieure au tube de forage proprement dit 4. Les éléments les plus caractéris- tiques du corps du trépan sont les parties de tube disposées de façon excentrique 5 et 6, qui travaillent lors du forage vers le bas, et les parties de tube disposées de façon excentrique 7 et 8, qui travaillent lors du retrait du trépan. Ces parties sont, dans la suite de cet expo- sé, appelées ailettes excentrées. Lorsqu'on fait tourner le trépan vers la droite (dans le sens indiqué par la flèche sur la vue en coupe B-B) et que l'on exerce en même temps sur le trépan un effort dirigé verticalement vers le bas, le trépan pénètre dans le sol. Par ailleurs, les ailettes excentrées compriment le sol latéralement vers l'extérieur et forment, à leur face interne, des espaces creux 9; dans lesquels la pression est pratiquement nulle. A la face inférieure du trépan, il y a par conséquent simple contact entre celui-ci et le sol en dessous de la plaque de fermeture. En cet endroit, il subsiste un noyau de terre 2 475 61 7 - 2 - central 10, qui est entouré latéralement par des espaces creux. Une faible pression exercée vers le bas fera par conséquent tomber le noyau, d'o le trépan creusera sans difficulté. Comme la terre qui tombe der- rière l'ailette 5 est à nouveau pressée vers l'extérieur par l'ailette 6 et que la terre qui tombe derrière l'ailette 6 est en retour chassée par l'ailette 5, le trépan pénètre de plus en plus profondément dans le sol. La seule condition qui doive être remplie pour que le forage se poursuive plus profondément dans le sol est que le couple du tube de forage soit suffisamment grand pour permettre aux ailettes excen- trées de comprimer le sol vers l'extérieur. La résistance du trépan à la rotation est donc également une mesure de la solidité du sol à la profondeur o se trouve le trépan. Le tube. de forage est mis en rotation circulaire et est maintenu vertical par une machine Il qui est placée sur le terrain et peut y rouler. La machine est munie d'un mo- teur 12 ayant une puissance suffisante et une forte réduction, de telle sorte que le tube de forage peut tourner lentement mais avec un couple très important. Voir figure 3. Hormis l'effet de la réaction du sol sur la partie hélicoîdale du trépan, la pression verticale sur le trépan est également obtenue par le fait que le poids de la machine est par- tiellement transmis au tube de forage par des vérins hydrauliques 13 et par un palier de pression 14. Comme dans le cas du système à tré- pan à compression de type classique, le forage est arrêté lorsque le trépan a atteint une profondeur suffisante dans le bon sol. Le tube du trépan et le réservoir à béton 15 qui se trouve au-dessus de lui sont alors remplis d'une quantité suffisante de béton à l'état plasti- que. Après cela, les vérins hydrauliques exercent sur le tube du tré- pan un important effort dirigé vers le haut et l'on fait tourner le tube vers la gauche, comme il est indiqué sur la vue en coupe suivant la ligne C-C. De ce fait, le trépan retourne vers le haut, la plaque de fermeture reste en arrière et le béton s'écoule par l'ouverture ainsi créée, en dessous du trépan, et il remplit sous pression le trou que le trépan a formé dans le sol. A mesure que le trépan remonte, un pilier-de béton est formé dans le sol. Les dessins représentent deux ailettes excentrées sur une circonférence. Il est possible et il est parfois bon d'en prévoir treis ou davantage. Au lieu de prévoir des ailettes excentrées de la valeus d'un demi-cercle, il est également possible de prévoir des ailettes qui couvrent des arcs de cercle de 150 , 120 O ou 90 . Le choix de 2 475617 -3 - telles ailettes dépend de la différence de diamètre entre le trépan et le tube de trépan. Ce trépan légèrement modifié fait également partie de la présente invention. Un avantage complémentaire que présente ce trépan réside en ce qu'il peut être formé par soudage de pièces de for- me simple en acier très dur. Les ailettes, qui sont les éléments les plus exposés à l'usure, peuvent par conséquent aussi être remplacées de façon régulière sans difficultés ou sans frais importants. 2 475617 - 4 - REVENDICATIONS 1. Trépan agissant par compression dans le sol plus parti- culièrement destiné à la formation de piliers de fondation en béton, caractérisé par le fait que la fermeture du tube de trépan est réalisée au moyen d'une plaque plane. 2. Trépan selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il présente des ailettes excentrées créant des espaces creux. Trépan selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la forme d'une construction soudée dont les parties usées peuvent être remplacées fa- cilement.