Brevet FR2525683A1 — publié le 19831028

L'invention a pour objet un dispositif qui facilite et accélère la pose des buses qui sont placées en guise de chemisage dans les puits d'eau forés dans le sol. Dans certaines contrées, comme la région du Sahel en Afrique, on trouve de l'eau dans le sol à condition d'y forer des puits de diamètre assez grand (entre 1,20 m et 2 m) jusqu'à une profondeur importante qui peut atteindre 120 m. I1 est nécessaire de retenir la terre contre l'éboulement en garnissant le puits d'un chemisage intérieur qui contient la poussée des terres et qui assure aussi la propreté du puits. On réalise ce chemisage à l'aide de buses préfabriquées en béton armé que l'on superpose en les descendant dans le trou à l'aide d'un engin de levage approprié. En raison de leur diamètre ces buses ont une longueur limitée à 1 m environ. De plus, il est pratiquement nécessaire de réunir les unes aux autres les buses superposées afin que l'ensemble résiste mieux aux mouvements du terrain. La descente des buses une à une et l'assemblage à l'intérieur du puits de chaque buse à celle qui la surmonte immédiatement sont des opérations qui demandent beaucoup de temps. Le but principal de l'invention est de parvenir à un dispositif qui facilite et qui accelère.la pose des buses superposées dans un puits; l'invention a aussi comme but d'apporter des buses améliorées se prêtant mieux à l'emploi de ce dispositif. Un dispositif conforme à l'invention comprend un élément central muni d'un moyen d'accrochage à son extrémité supérieure, disposé verticalement en position d'utilisation, qui est équipé d'un mécanisme articulé ayant des éléments déplaçables en sens transversal entre une position de repos et une position de travail dans laquelle ces éléments coopèrent avec la paroi d'une buse inférieure pour permettre de soulever celle-ci ainsi que plusieurs autres buses qui ont été préalablement posées sur elle De cette façon on peut soulever et descendre dans un puits plusieurs buse; qui ont été superposées et, si on le souhaite, assemblées les unes aux autres à la surface du sol.Le chemisage du puits est don acidité puisqu'une partie du travail d'assemblage est exécuté hors du puits et il est accéléré puisqu'on descend plusieurs buses superposées qui constituent un ensemble. L'élément central est un élément tubulaire de hauteur suffisante qui est disposé coaxialement aux buses superposées à descendre dans un puits et sur lequel est articulé le mécanisme. De preference, cet élément central est entouré concentriquement d'une armature dont la hauteur est sensiblement égale à celle des buses superposées et dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur de ces dernières. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'armature se prolonge vers le bas, en position d'utilisation, en dessous de la buse la plus inférieure et elle est terminée par u.le paitie extrême inférieure tronconique. Le mécanisme articulé comprend plusieurs élé- ments déplaçables espacés circonférentiellement autour de l'élément central, de préférence trois éléments espacés de 1200. Les éléments déplaçables en sens transversal sont articulés sur l'élément central dans la partie inférieure de celui-ci et sont articulés aussi chacun avec une tige disposée longitudina3ement et s'étendant jusqu'à la partie supérieure de cet é1éI-ent central le long duquel elles sont deplaçables entre une position supérieure et une position inférieure. Des moyens sont prévus pour déplacer les tiges longitudinales et pour déplacer, en conséquence, les éléments déplaçables en sens transversal. Selon un mode de realisation de l'invention, les tiges longitudinale-s sont articulées par leur extrémité supérieure sur un manchon monté coulissant le long de l'élément central. Les mouvements de ce manchon sont limités par au moins une butée transversale; quand il occupe sa position qui correspond à la position de travail des éléments à déplacement transversal, le manchon est immobilisé en position à l'aide d'un organe libérable à partir du sol quand les buses superposées ont été descendues et déposées dans le puits. Selon l'invention, les buses présentent dans leur partie inférieure des cavités ménagées pour recevoir chacune une partie extrême d'un élément correspondant à déplacement transversal. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'organe libérable associé au manchon est un crochet articulé sur l'élément central, associé à un câble de manoeuvre permettant de le dégager du manchon à partir du sol. Les points d'articulation des éléments à déplacement transversal et des éléments longitudinaux sont disposés pour que leur poids provoque la descente des éléments longitudinaux et le retrait hors de sa cavité de chaque élément à déplacement transversal. De préférence les buses sont munies à leur périphérie extérieure de moyens d'assemblage accessibles extérieurement permettant de réunir plusieurs buses superposées, de l'extérieur, avant leur descente dans le puits. On donnera maintenant une description d'un mode de réalisation de l'invention, sans intention limitative et sans exclure aucune variante définie dans la définition donnée ci-dessus. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation avec des coupes partielles d'un dispositif selon l'invention - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe d'une buse conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue d'ensemble servant à expliquer le fonctionnement du dispositif des figures 1 et 2. Dans l'exemple décrit ici, le dispositif de l'invention comprend un élément central 1, de préférence tubulaire, qui est vertical en position d'utilisation, et qui est muni respectivement à sa partie inférieure d'une plaque de base horizontale 2 et à sa partie supérieure d'une maille d'accrochage 3. Cet élément central 1 est entouré d'une armature 4 disposée concentriquement, composée de tubes. Deux tubes extrêmes 5, 6 sont refermés circulairement et sont réunis à l'élément central 1 par des tubes radiaux 7. Des tubes longitudinaux 8 s'étendent parallèlement à l'élément central 1 entre les tubes 5, 6 refermés en cercle tandis que d'autres tubes intermédiaires 9 maintiennent les tubes longitudinaux 8. L'armature 4 s'étend sur la même hauteur que l'élément central 1 et, à sa partie extrême inférieure, elle est terminée par une partie tronconique 10. Un mécanisme articulé désigné par la référence générale 11 comprend des éléments 12 à déplacement en sens transversal. Ce déplacement s'obtient, dans cet exemple, par un mouvement de pivotement autour d'un axe horizontal 13, supporté par l'élément central 1, d'une première extrémité de chaque élément 12; l'extrémité opposée de chacun de ces derniers est pourvue dlune griffe 14. A peu près dans le milieu de sa longueur chaque élément 12 porte un axe 15 sur lequel est articulé par une première extrémité un bras 16 dont la seconde extrémité est articulée autour d'un axe 17 supporté par la plaque de base 2. Autour de l'axe 15 est encore articulée une tige 19 qui s'étend, dans l'ensemble, en sens longitudinal mais avec une certaine inclinaison par rapport à l'élément central 1. L'axe 13 et l'élément 12 à déplacement transversal se trouvent dans la partie extrême inférieure de l'élément central 1 et l'élément longitudinal 19 s'étend jusqu'à la partie extrême supérieure de cet élément central 1. A son extrémité supérieure l'élément longitudinal 19 est articulé sur un axe 20 qui est lui-même supporté par un manchon 21 monté coulissant en sens longitudinal autour de l'élément central 1. Dans cet exemple le mécanisme articulé 11 comprend trois jeux espacés de 1200 les uns des autres autour de l'élément central 1 comprenant, comme on vient de le décrire, un élément à déplacement transversal 12, un bras 16, un élément longitudinal 19. Les trois éléments longitudinaux 19 sont articulés chacun respectivement autour de trois axes 20 supportés par le manchon 21. Ce dernier est traversé par une fente 22, au-dessus du niveau des axes 20, et une broche transversale 23 fixée à l'élément central 1 est engagée dans la fente double 22. De cette façon, la course du manchon 21 est limitée par la broche 23 qui sert de butée dans les deux sens du déplacement. Les axes d'articulation 13, 15, 17, 20 sont disposés relativement les uns aux autres de façon que, lorsque le manchon 21 occupe sa position supérieure dans laquelle il est arrêté dans son déplacement vers le haut par la butée 23, chaque élément 12 à déplacement transversal a pivoté vers le haut et occupe une position dite de travail dans laquelle chaque griffe 14 est disposée horizontalement à une position la plus éloignée par rapport à l'élément central 1. Dans cette position le manchon 21 peut être immobilisé au moyen d'un organe d'accrochage qui est constitué, avantageusement dans cet exemple, par un crochet articulé autour d'un axe transversal 25 porté par l'élément central 1. Ce crochet 24 a une première extrémité 24A qui s'engage en dessous d'un ergot transversal fixé au manchon 21 dans la partie supérieure de ce dernier. Le crochet 24 a encore une partie extrême opposée 24B.A cette dernière est accroche un ressort de rappel 27 dont l'extrémité opposée est attachée à une patte 28 fixée à l'élément central 1. Ce ressort 27 tend à maintenir le crochet 24 engage avec l'ergot 26. L'extrémité 24B du crochet 24 est traversée par un trou 29 qui sert à l'accrochage d'un câble (non représenté) qui permet d'agir à distance sur ce crochet 24 contre l'action du ressort 27. En réalité, le crochet 24 est double et le manchon 21 est pourvu de deux ergots opposés 26, pour la symétrie des efforts. Quand le dispositif est vertical, en position d'utilisation, lorsqu'on tire sur le câble fixé en 24' sur le crochet 24, ce dernier pivote autour de son axe 25 et il libère les ergots 26; sous l'effet de leur poids, les élé- ments 12 à déplacement transversal et les éléments longitu dinaux 19 pivotent autour de leurs axes respectifs 13, 20 les éléments 12 se rapprochent de l'element central 1 en pivotant en sens horaire, de sorte que les griffes 14 se rapprochent aussi de l'élément central 1. Ce mouvement s'interrompt quand le manchon 21 est arrêté dans sa course de descente par la butée transversale 23. A ce moment, les griffes 14 occupent leur position de repos la plus rapprochée de l'élément central 1. On remarquera que l'on pourrait, bien entendu, utiliser un autre moyen que le cochet 24 pour imniobiliser le manchon 21 à sa position supérieure. La figure 2 montre une buse 29 conforme à l'invention que l'on peut manipuler facilement avec le dispositif illustré par la figure 1. Il est clair qu'il y a une correspondance entre le dispositif, et notamment le mécanisme articulé 11, et chaque buse 29. Avec des buses constituées autrement, le mécanisme articulé 11 pourrait être réalisé diffremment mais il devrait, dans tous les cas, comprendre des éléments dêplaçables transversalement destinés à coopérer avec la paroi des buses. Dans le présent exemple, il est prévu sur chaque buse 29, dans sa partie extrême inférieure, trois cavités 30, espacées de 1200, qui correspondent respectivement aux trois griffes 14. Quand ces dernières occupent leur position de travail, la plus éloignée de l'élément central 1, elles sont alors engagées chacune par leur extrémité dans une cavité 30, comme indiqué en trait mixte sur la fig. 2. Pour cette raison, chaque cavité 30 s'ouvre sur la face intérieure de la buse 29 et ne s'étend que dans une partie de l'épaisseur de la paroi de cette dernière. En outre, quand il est souhaitable d'assembler les buses 29 les unes aux autres à l'intérieur du puits, au lieu de se contenter de les superposer, il est prévu à leur périphérie extérieure des moyens d'assemblage 31 proches de leurs faces supérieure e-t inférieure. Ces moyens d'assemblage 31 sont accessibles de l'extérieur; dans cet exemple, ils comprennent des fers 32 qui sont fixes aux extrémités de tirants 33 qui s'étendent longitudinalement dans l'épaisseur de la paroi de chaque buse 29. Deux tirants 33 faiblement espacés contiennent entre eux, à leurs extrémités, une plaque 32 percée d'un trou à axe parallèle aux tirants 33. I1 existe trois moyens d'assemblage 31 espacés de 1200. Quand les buses 29 sont superposées, on peut introduire et serrer de l'extérieur des boulons dans les fers perforés 32 afin d'assembler entre elles les buses 29 qui sont solidement réunies par l'intermédiaire des tirants 33. La figure 3 montre comment on utilise le dispositif de l'invention. On se sert d'un engin de levage approprié 34, le même que celui qui sert à l'exécution du forage dans le sol. Sur un support 35 on superpose plusieurs buses 29, par exemple trois buses 29A, 29B, 29C, en les posant sur leur extrémité ofl se trouvent les cavités 30. On suspend le dispositif au câble 36 de l'appareil de levage à l'aide de sa maille d'accrochage 3. Le diamètre extérieur de l'armature 4 est légèrement inférieur au diamètre intérieur de chaque buse 29. De plus, quand les griffes 14 sont à leur position de repos, on peut introduire le dispositif à l'intérieur des buses superposées en sens vertical. On manoeuvre alors le mécanisme articulé 11 pour introduire les griffes 14 dans les cavités 30 et on verrouille le mécanisme à l'aide du crochet 24. Sur la figure 3 tous les détails du dispositif ne sont pas représentés, pour la clarté de la figure. Quand le mécanisme articulé a été verrouillé de cette façon, on peut soulever l'ensemble des trois buses superposées et les faire descendre dans un puits 37. Les trois buses ont pu être assemblées à l'aide des moyens d'assemblage 31, à l'extérieur avant leur descente dans le puits. Si l'on veut assembler aussi entre eux les groupes successifs de trois buses 29A, 29B, 29C superposées, on prévoit à l'emplacement de chaque cavité 30 un logement 38 de plus grande surface et de plus faible profondeur auquel correspond une dépression analogue dans la partie supérieure de la buse située immédiatement en dessous. Après descente dans le puits, on introduit dans ces logements 38 une plaque que l'on fixe solidement aux deux buses superposées. L'armature 4 maintient intérieurement les buses 29 pendant qu'on les déplace; de préférence, elle a une hauteur, ainsi que l'élément central 1, sensiblement egale à celle des buses superposées. La partie tronconique inférieure 10 déborde en dessous des buses 29a, 29B, 29C quand celles-ci sont soulevées par les griffes 14 et sert de moyen de guidage qui facilite le centrage du dispositif par rapport aux buses déjà mises en place au fond du puits. Dans l'exemple décrit ici, les cavités 30 sont analogues, pour leur coopération avec les griffes 14, à un épaulement limité en sens circonférentiel; on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, élargir les cavités 30 jusqU'à les réunir circonférentiellement et obtenir un unique épaulement circulaire. Pour l'invention les buses 29 doivent présenter au moins des cavités individuelles espacées 30 et au plus un épaulement circulaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la pose de buses dans des puits caractérisé en ce qu'il comprend un élément central (1) muni d'un moyen d'accrochage (3) à son extrémité supérieure, équipé d'un mécanisme articulé (11) ayant des éléments (12) déplaçables en sens transversal entre une position de repos et une position de travail dans laquelle ces éléments (12) coopèrent avec la paroi d'une buse pour permettre de soulever celle-ci et plusieurs autres qui y sont superposées. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément central (1) est un élément tubulaire de hauteur appropriée à celle des buses, destiné à être disposé coaxialement aux buses et le mécanisme (11) est articule sur cet élément central (1). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément central (1) est entouré concentriquement d'une armature (4) dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur des buses. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme articulé (11) comprend plusieurs éléments (12) déplaçables en sens transversal espacés circonférentiellement autour de l'élément central (1). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que chaque élément (12) est articulé par une première extrémité autour d'un axe transversal (13) supporté par l'élément central (1) dans la partie inférieure de ce dernier et il est muni à son extrémité opposée d'une griffe (14) apte à coopérer avec la paroi d'une buse, une tige longitudinale (19) étant articulée sur l'élément (12) sensiblement au milieu de ce dernier, chaque tige (19) s'étendant jusqu'à la partie supérieure de l'élément central (1) et toutes les tiges longitudinales (19) étant réunies à un moyen de déplacement en sens longitudinal. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les tiges longitudinales (19) sont articulées chacune respectivement autour d'un axe transversal (20) supporté par un manchon (21) monté coulissant le long de l'élément central (1) entre une position supérieure à laquelle correspond la position de travail des éléments (12) déplaçables transversalement et une position inférieure à laquelle correspond la position de repos de ces mêmes éléments (12). 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un crochet (24) est articulé sur l'élément central (1) et apte à retenir le manchon (21) à sa position supé- rieure, ce crochet étant muni d'un cabre permettant sa manoeuvre à distance pour la libération du manchon (21). 8. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'à chaque élément (12) à déplacement transversal est associé un bras (16) articulé d'une part sur cet élément (12), d'autre part sur une plaque de base (2) fixée à l'élément central (1). 9. Buse destinée à être soulevée par le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle présente à sa partie inférieure au moins des cavités espacées (30) pour recevoir la partie extrême d'un élément (12) déplaçable en sens transversal quand ce dernier est à sa position de travail. 10. Buse selon la revendicatIon 9 caractérisée en ce qu'elle est pourvue a sa périphérie extérieure de moyens (31) accessibles de l'extérieur permettant de l'assembler avec des buses placées dessus ou dessous.