Brevet FR2519431A1 — publié le 19830708

La présente invention est relative a un appareillage pour l'étude de la nature du sous-sol par la méthode dite du carottage sismique. Selon cette méthode, on fore un ou plusieurs trous d'une profondeur qui est en général de l'ordre de 50 à 175 m et on fait exploser successivement de petites charges d'explosifs étagées sur toute la hauteur du trou. Des sismographes situés sur la surface du sol sont actionnés par l'arrivée des ondes sismiques à travers le sol, l'analyse des enregistrements correspondants fournit des indications sur la nature et la disposition des çouches de terrain sous-3acentes. Le dispositif utilisé sous le nom de "carottier sismique" est composé d'un câble, de préférence leste à son extrémité, auquel sont attachées, aux emplacements convenables, les charges explosives munies chacune de son détonateur relié par fils électriques à'un dispositif de mise à feu placé en surface et relié aux moyens d'enregistrement. Jusqu'ici, les carottiers sismiques sont confectionnés de façon artisanale et souvent sur le lieu de tir, par fixation directe des charges explosives sur le câble aux endroits prévus à l'avance. Cette confection exige du temps et n'est pas d'une sécurité absolue, malgré le soin apporté. Le but de la présente invention est de fournir un carottier sismique qui soit d'utilisation plus facile et procure une sécurité accrue par rapport à la méthode actuelle. La présente invention fournit donc un dispositif de carottage sismique comportant un câble lesté susceptible d'être descendu dans un trou et auquel sont fixées, à des hauteurs prévues à l'avance, des charges d'explosif équipées de dispositifs 4'amorçage électriques reliés au sol par des conducteurs électriques capables de mettre à feu lesdites charges à des moments différents, qui présente les particularités que le câble lesté porte auxdites hauteurs fixées à l'avance, des bottiers de raccordement pourvus chacun de con tacts électriques reliés à la surface par lesdits conducteurs électriques, que les bottiers de raccordement comportent en outre un passage pour les conducteurs électriques correspondant aux charges situées plus bas sur le câble, des supports pour les charges d'explosif et un support pour le détonateur, les contacts électriques étant disposés à l'intérieur ou à proximité du support pour le détonateur, et que le détonateur comprend une partie embrochable qui assure la connexion du détonateur avec lesdits contacts lorsqu'il est mis en place dans son support. -De préférence, le détonateur a une forme cylindrique et est prolongé par la partie embrochable, le support du détonateur dans le bottier est une cavité cylindrique allongée parallèlement au câble. De préférence, encore les charges d'explosif sont formées par des tubes cylindriques accolés en parallèle et les supports pour les charges d'explosif sont constitués par des rainures prévues dans le bottier et dans lesquelles on peut emmancher à force lesdits tubes. D'autres particularités et avantages de l invention vont être exposés en se référant à un exemple pratique, non limitatif de réalisation selon l'invention, illustré par les dessins parmi lesquels Fig. 1 est une vue schématique de l'ensemble du carottier en place dans le sol. Fig. 2 est une vue en perspective éclatée montrant un bottier de raccordement et les accessoires qui lui sont destinés, et Fig. 3 est une vue en coupe verticale du même bottier, prêt pour le tir. Le carottier, dans son ensemble est composé d'un cabale d'acier 1, de longueur correspondant au carottage sismique désiré. Le câble 1 est terminé à son extrémité inférieure par une boucle 2 destinée à l'accroche d'un lest (non représenté).(A son autre extrémité, le câble 1 peut être fixé sur un treuil d'enroulage.) Le câble porte à des intervalles définis(en pratique tous les troismètres)à partir du sol des bottiers de raccordement 4 tous identiques destinés à porter chacun un détonateur et des charges explosives dont le nombre peut varier selon la position du bottier par rapport au sol, les bottiers les plus profonds recevant, en principe, les charges les plus fortes.Sur la figure 1, les bottiers sont également répartis en commençant par le sol, mais il est évident que d'autres répartitions sont possibles, laissant par exemple un espace sans bottier près de la surface, ou bien avec des espacements plus grand vers le bas. La référence 5 désigne un faisceau de fils de connexion électrique qui sont reliés aux bottiers et suivent le câble 1 jusqu'à la surface. Un bottier 4 est formé de deux pièces moulées symétriques 4a, 4b assemblées par des rivets 6 pour former un bloc compact qui a en gros la forme d'un T et qui est traversé par le câble et les fils de connexion électrique. Chaque bottier porte une étiquette 7 de repérage de sa distance au sol. La figure 3 représente le bottier 4, avec la pièce 4b supposée enlevée, ce qui correspond à une coupe du bottier par le plan d'assemblage. La partie supérieure du bottier 4 présente à sa partie supérieure élargie, trois rainures verticales 8, 9, 10 qui débouchent sur la face supérieure du bottier et ont la même profondeur. Ces rainures peuvent recevoir chacune une charge explosive de 10g dites "renforcateurs" 11, 12, 13, formées chacune de trois cylindres 14 métalliques remplis d'explosifs et maintenus ensemble par une barette 15, le diamètre de ces cylindres 14 est légèrement inférieur à la largeur des rainures 8, 9, 10 si bien qu'ils sont emmanches à force dans celles-ci. En outre, la paroi de chaque cylindre 14 comporte une saignée circulaire 16 qui coopère avec une nervure 17 de la paroi verticale de la rainure pour un meilleur maintien. Le boîtier 4 comporte en outre un trou circulaire vertical 18, placé de part et d'autre du plan d'assemblage des pièces 4a et 4b. Ce trou débouche à la surface supérieure du boîtier 4 à peu près à égale distance des trois rainures 7,8,9. Son extrémité inférieure débouche dans une cavité 19 dans laquelle sont placés deux contacts électriques fixes 20, 21 en laiton étamé. Le détonateur 22, qui vient s'emman cher à force dans le trou 18 comporte à son extrémité infé rieure deux autres contacts 23, 24 qui viennent en appui sur les contacts fixes 20, 21. Un des contacts fixes 20, est re lié au 801 par un fil électrique isolé 25 qui est également relié aux contacts 20 des autres bottiers du carottier, alors que l'autre contact fixe 21 est relié au sol par un autre fil électrique isolé 26, qui est propre au boîtier correspondant. Les fils 25, 26 font partie du faisceau de fils 5. A l'intérieur de la cavité 19 est en outre prévu un bossage 27 autour duquel s'enroule le câble 1 afin d'inmobiliser le boîtier 4 en position. Le boîtier 4 comporte encore des passages pour le câble 4 et le faisceau de fils de connexion 5, cès passages débouchent sur les faces supérieure et inférieure du boîtier, ainsi que; intérieurement, dans la cavité 19. Pour simplifier, seuls les fils 25 et 26 ont été. représentés sur les figures 2 et 3. I1 est cependant clair que les autres fils du faisceau suivent le même trajet que le fil 25 pour entrer dans le boîtier et en ressortir. a préparation du carottier en atelier com porte la mise en place du boîtier 4 sur le câble 1, en faisant faire à celui-ci un tour autour du bossage 27, ainsi que la mise en place jeu fils de connexion électriques, et l'immobili sation du boîtier par la pose des rivets 6. Elle comporte en outre la pose des étiquettes sur chaque boîtier. Les fils de connexion comportent à leur sortie des cosses de connexion et des étiquettes de repérage de profondeur de la charge corres pondante permettant de les identifier et de les raccorder fa cilement pour la mise h feu des charges. Les carottiers ainsi constitués sont conditionnés sur des bobines. Les détonateurs et les renforEateurs sismiques étant conditionnés à part, dans des emballages spécifiques. Sur le terrain, il suffit de mettre en place le détonateur 22 et les renfor ateurs. Selon les circonstances, notamment la profondeur, un boltier peut recevoir 1,2 ou 3 renformateurs. Ainsi, les opérations sur le terrain sont réduites au minimum, etes risques d'imprécision sur-les profondeurs sont également diminués. REVENDICATIONS 1. Dispositif de carottage sismique comportant un câble lesté susceptible d'être descendu dans un trou et auquel sont fixées, à des hauteurs prévues à l'avance, des charges d'explosif équipées de dispositifs d'amor çage électriques reliés au sol par des conducteurs électriques capables de mettre à feu lesdites charges à des moments différents, caractérisé en ce que le câble (1 ) lesté porte auxdites hauteurs fixées à l'avance, des bottiers de raccordement pourvus chacun de contacts électriques reliés à la surface par lesdits conducteurs électriques, en ce que les bottiers de raccordement comportent en outre un passage pour les conducteurs électriques correspondant aux charges situées plus bas sur k câble, des supports pour les charges d'explosif (11, 12, 13) et un support pour le détonateur (22), les contacts élec- triques étant disposés à l'intérieur ou à proximité du support pour le détonateur (22), et en ce que le détonateur comprend une partie embrochable qui assure la connexion du détonateur avec lesdits contacts lorsqu'il est mis en place dans son support, 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détonateur (22) a une forme cylindrique et est prolongé par la partie embrochable,- et en ce que le support du détonateur dans le bottier est une cavité cylindrique (18) allongée parallèlement au câble. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les charges d'explosif (11, 12, 13) sont formées par des tubes cylindriques accolés en parallèle, et en ce que lessupports pour les charges d'explosifs sont constitués par des rainures (8, 9, 10) prévues dans le bottier et dans lesquelles on peut emmancher à force lesdits tubes en nombre variable.