Brevet FR2528886A2 — publié le 19831223

FR 2528886 A2 19831223 FR 8211024 A 19820616 L invention est relative a des perfectionnements au procède et au dispositif d'essai dynamique de pieux du brevet français No 79/18.176 du 9 Juillet 1979. Elle concerne l'essai de pieux de fondations, afin de déterminer la résistance à l'enfoncement dans le sol sous l'action d'un effort vertical appliqué à la tête du pieu. Actuellement, les dispositifs d'essai dynamique de pieux com prennent un châssis vertical sur lequel coulisse un mouton, ce châssis étant disposé sur la tête du pieu à enfoncer. Selon le brevet français No 79/18.176 du 9 Juillet 1979, le dispositif comprendra avantageusement un casque élastique disposé entre le point de chute du mouton et la tête du pieu. Ces moyens élastiques permettant d'augmenter artificiellement la durée du choc, ce qui permet de minimiser les accélérations et par voie de conséquence les imprécisions de mesure. Le casque élastique permet de faire rebondir le mouton et différents moyens ont été décrits antérieurement pour récupérer cette énergie potentielle afin de faire effectuer au mouton une nouvelle chute en I ' ?/Rnt relevé entre-temps. A l'origine, il avait été imaginé des vérins verticaux solidaires du châssis dont les axes étaient solidaires du mouton. Ainsi, en rétractant ou en comprimant les vérins, il était possible de relever le mouton et de lui imprimer une certaine vitesse. Toutefois, ces dispositifs présentent certains inconvénients. D'une part, il est nécessaire que les vérins présentent une grande amplitude de débattement qui doit correspondre à la hauteur de chute maximale du mouton. Et d'autre part, l'axe des vérins étant solidaire du mouton, ils sont animés d'un mouvement identique et par conséquent qui peut atteindre des vitesses eie- vées au niveau du point de chute du mouton. Or, les grandes vitesses dont sont animés les axes des vérins dégradent ces derniers très rapidement. Il existe également des dispositifs qui présentent des vérins verticaux, à faible débattement, disposés au niveau du point de chute du mouton. Aussitôt que le mouton comprime le casque élastique et qu'il s'apprête à remonter renvoyé par ces mêmes moyens elasti- ques, les vérins sont actionnés, ce qui permet de communiquer une quantité de mouvement supplémentaire au mouton dans le but de lui faire atteindre une hauteur prédéterminée. Toutefois, il est nécessaire que ces vérins soient à action extrêmement rapide, ce qui les rend coûteux. Par ailleurs, ils sont peu rcsstanzs ce qui oblige à les remplacer freque"ment. Le but de la présente invention est de présenter un procédé d'essai dynamique de pieux dans lequel on agit sur le mouton dans sa plage de déplacement ans laquelle sa vitesse est relativement faible. Dans le reste de sa course, le mouton est laissé entièrement libre. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'essai dynamique de pieux qui est une mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans lequel les moyens utilisés pour communiquer de l'énergie potentielle et cinétique au mouton ne se solidarisent avec le mouton que lorsque celui-ci est animé d'une vitesse relativement faible. De la sorte, il peut être utilisé des moyens conventionnel, qui n'ont pas besoin de présenter de propriétés particulières les rendant aptes à suivre des mouvements rapides. Par conséquent, ces moyens n'ayant jamais à subir de mouvements rapides, ils n'enregistrent également aucune usure accélérée. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Le procédé d'essai dynamique de pieux selon le brevet fran çais No 79.18.176 du 9 Juillet 1979 comprenant un châssis vertical, sur lequel coulisse un mouton, ce châssis étant disposé sur la tête du pieu à enfoncer, un casque élastique étant installé au niveau du point de chute du mouton, est caractérisé en ce que l'on soutient le mouton lorsqu'il atteint l'apogée de son rebondissement sur le casque élastique, puis que l'on applique au mouton une certaine poussée ascensionnelle jusqu' ce qu'il atteigne une certaine hauteur, le mouton etant ensuite laissé libre. Le dispositif d'essai dynamique de pieux selon le brevet No 79/18.176 du 9 Juillet 1979 comprenant un châssis vertical sur lequel coulisse un mouton, ce châssis étant disposé sur la tête du pieu à enfoncer, un casque élastique étant installé au niveau du point de chute du mouton est caractérisé par le fait qu'il présente des moyens pour solidariser de facon amovible, les moyens de levage, au mouton. L'invention sera mieux comprise Si l'on se réfère à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie inte- orante. La figure i schématise, un mode préférentiel de réalisation du dispositif selon l'invention en vue de face. La figure 2 représente la vue de côté du dispositif selon l'invention. La figure 3 représente un mode de réalisation privilégié des moyens de solidarisation amovibles du vérin de levage, au mouton. Les figures 1 et 2 représentent une vue schématique du dispositif d'essai dynamique de pieux selon l'invention. Le dispositif comprend un châssis 1 vertical sur lequel coulisse un mouton 2. Le châssis est en général constitué de deux rails de guidage 3 et 4 qui guident latéralement le mouton 2, ces rails de guidage 3 et 4 étant reliés à leur partie supérieure par une plateforme 5 et à leur partie inférieure par une embase 6 qui coiffe la tête du pieu 7 à enfoncer. Selon le brevet principal, un casque élastique 8 est installé à la partie inférieure du châssis au niveau du point de chute du mouton 2. Ainsi, le choc du mouton est artificiellement prolongé ce qui réduit les accélérations et par conséquent élimine de façon sensible les erreurs de mesure. Dans le cas des figures choisies, le casque 8 est en réalité composé de deux paquets de ressorts superposés dont la constante élastique du paquet du haut est inférieure à celle du paquet du bas. Selon le procédé de l'invention, le mouton après sa chute, rebondit sur le casque élastique et est soutenu lorsqu'il atteint l'apogée de son rebondissement. Puis, on applique au mouton 2, une certaine poussée ascensionnelle jusqu'à ce qu'il atteigne une certaine hauteur, le mouton étant ensuite laissé libre. Cette poussée ascensionnelle appliquée par les moyens de levage 9 du mouton, sera de préférence supérieure au poids du mouton et lui imprimera donc une certaine accélération verticale. Lorsqu'une certaine hauteur sera atteinte, les moyens de levage 9 se débraieront du mouton et celui-ci continuera sa course ascensionnelle jusqu'à transformer son énergie cinétique en énergie potentielle, et ensuite retombera librement sur le casque élastique. Le processus décrit pouvant être renouvelé. Ainsi, selon le procédé de l'invention, les moyens de levage ne seront solidarisés avec le mouton que dans la partie supérieure de son cycle de remontée ce qui correspond à une faible vitesse de déplacement. En effet, les moyens de levage se solidariseront au moutcn lors que celui-ci atteint une vitesse sensiblement nulle, et ensuite ce sont les moyens de levage qui imprimeront le mouvement du mouton et par con séquent il suffira de limiter volontairement la vitesse des moyens de levage pour que ceux-ci ne se détériorent pas. Les moyens de levage étant ensuite désolidarisés du mouton, ils ne subiront pas les fortes vitesses que celui-ci peut atteindre dans le bas de sa course. Etant donné que les moyens de levage sont mis en oeuvre à partir de paramètres cinématiques du mouton bien définis, il sera nécessaire de pouvoir contrôler ces derniers. La figure 2 illustre un mode de réalisation préférentiel de l'appareillage de contrôle 10 des paramètres cinématiques du mouton 2. Pour cela, une chaîne 11 est reliée à ses deux extrémités 12 et 13 au mouton 2. Cette chaîne est tendue verticalement entre deux roues dentées 14 et 15 de renvoi, disposées respectivement sur la plate-forme 5 et l'embase 6 du châssis 1. Ainsi, en contrôlant la rotation par exemple de la roue dentée 14, il sera possible d'en déduire les paramètres cinétiques du mouton 2. Les moyens de solidarisation amovibles 16 des moyens de levage 9, au mouton 2, pourront être actionnés par exemple lorsque la vitesse de rotation de la roue dentée 14 sera sensiblement nulle, dans la partie supérieure de la course du mouton 2. Selon le procédé de l'invention, les moyens de solidarisation 16, des moyens de levage 9 au mouton 2, seront débrayés lorsque le mouton 2 atteint une certaine hauteur. Il sera par exemple possible de détecter la hauteur atteinte par le mouton 2 par l'intermédiaire de capteurs 17 disposés sur le châssis. Ces capteurs fonctionnant selon des moyens connus tels que par rayon optique, détection magnétique ou autre, actionneront le mécanisme de commande qui débraiera les moyens de solidarisation 16 des moyens de levage 9 du mouton 2, ainsi, le reste de la course du mouton 2 sera réalise indépendamment des moyens de levage. Selon l'invention, le dispositif d'essai dynamique de pieux pourra par exemple présenter des moyens de levage sous la forme d'un vérin vertical 18 dont l'axe 19 présente à son extrémité des movens de solidarisation 16 au mouton 2. Les moyens de solidarisation 16 de l'axe 19 du vérin 18 au mouton 2 pourront par exemple se présenter sous la forme d'une crémaillere 20 solidaire du mouton et d'un cliquet 21 qui peut être actionné par un mécanisme de commande extérieur non représenté. La course du vérin 18 correspondra au minimum à la hauteur dont on veut relever le mouton 2 après qu'il ait atteint son apogée lors du rebondissement. La crémaillère 20 sera relativement longue, sa longueur correspondant au moins à la hauteur minimale a laquelle peut rebondir le mouton 2. La longueur de l'axe 19 sera telle que le cliquet 21 puisse venir s'embrayer dans la partie supérieure de la crémaillère 20 lorsque le verin 18 est contracté. La crémaillère 20 sera positionnée sur le mouton 2 de telle sorte que sa partie inférieure arrive au niveau du cliquet 21, lorsque le vérin 18 est contracté, et lorsque le mouton 2 atteint la hauteur maximum de rebondissement qu'il peut subir. Selon un mode préférentiel de réalisation, le vérin 8 sera du type à simple effet, le rappel à la contraction du vérin 18 étant réalisé par un ressort 22 intérieur au vérin 18. La fi rye 3 représente une vue détaillée des moyens de solidarisation de l'axe 19 du vérin sur la crémaillère 20. Le cliquet escamotable 21 pivote autour d'un axe de rotation 23 et est actionné par un vérin 24 commandé par un mécanisme extérieur non représenté. Ainsi, lorsque le vérin 24 est contracté, le cliquet 21 est débrayé de la cré maillère 20 par contre lorsque le vérin 24 pousse le cliquet 21, celuici vient s'engréner dans la crémaillère 20. Dans un mode préférentiel de réalisation, l'axe 19 du vérin sera relié au cliquet 21 par l'intermédiaire de moyens souples 25. Ainsi, lorsque le vérin 18 sera actionné, les moyens souples 25 permettront d'absorber une partie du choc qui risquerait d'endommager le cliquet 21. Les moyens souples pourront par exemple se présenter sous la forme d'un ressort helicoldal comme représenté à la figure 3. L'élongation du ressort 25 étant limitée par des moyens appropriés 26 se présentant par exemple sous la forme d'une butée 27 pouvant se déplacer dans un logement 28. Le cliquet 21 sera embrayé dans la crémaillère 20 lorsque le moutcn 2 aura atteint son apogée après rebondissement sur le casque 8 ce qui permettra d'une part de soutenir le mouton 2 et d'autre part de solidariser les moyens de levage 9 au mouton 2. Puis, les moyens de levage 9 seront actionnés afin de communiquer une certaine poussée ascen sionnelle au mouton 2, jusqu'a ce que celui-ci atteigne une certaine hauteur Prédéterminée. Alors, un mécanisme de commande débraiera le cliquet 21 de la crémaillre 20 et inversera l'ascension de l'axe 19 du vérin 18 afin que celui-ci se contracte. Le mouton étant ainsi libéré dans sa course viendra refrapper le casque élastique et rebondira et pourra être pris à nouveau en charge par le cliquet 21 lors'il aura atteint son apogée. Il faut noter que les chocs et les vibrations sont absorbés en partie par des ressorts du casque 8 et par conséquent on peut disposer des contacts ou des distributeurs pneumatiques sur le châssis 1 sans danger. A la partie supérieure de la plate-f- > rme 5, on pourra monter sur des amortisseurs un plateau 29 sur lequel sera installé par exemple un groupe Diesel 30 qui produira à l'aide d'une pompe l'énergie nécessaire pour actionner les moyens de levage. Dans les figures, il n'a éte représenté la mise en oeuvre que d'un moyen de levage, mais de préférence il sera utilisé des moyens doubles symetriques qui seront disposés de part et d'autre du mouton. Le dispositif selon l'invention monté sur le châssis 1 pourra être ainsi indépendant et être place sur un mât guide 31 suspendu à l'aide d'une grue de battage. Il faut noter que le dispositif selon l'invention fonctionne egalement remue lorsqu'il est incliné. Le dispositif de commande pourra être intégré par exemple dans une armoire de commande solidaire du châssis 1 ce qui permettra de réduire le nombre de connections avec l'extérieur à celle indispensable pour la mise en marche et l'arrêt du fonctionnement. Le dispositif de commande qui régule la hauteur de relevage du mouton ainsi que la vitesse correspondante, pourra être piloté par un calcuTateur qui prendra en considération par exemple la hauteur du rebond du mouton 2. La hauteur de lacée du mouton est sensiblement pro- portionnelle à la hauteur du rebond. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est donné qu'a titre indicatif, et d'autres mises en ceuvre delta présente inver- tion, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu etre dopées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procedé d'essai dynamique de pieux selon la revendication 1 du brevet français No 79/18.176 du 9 Juillet 1979 comprenant un châssis vertical, sur lequel coulisse un mouton, ce châssis etant disposé sur la tête du pieu à enfoncer, un casque élastique etant installé au niveau du point de chute du mouton, caracterise en ce que l'on soutient le mouton (2) lorsqu'il atteint l'apogée de son rebondissement sur le casque (8) élastique puis que l'on applique au mouton (2) une certaine poussée ascensionnelle jusqu'à ce qu'il atteigne une certaine hauteur, le mouton (2) étant ensuite laissé libre. 2. Procédé d'essai dynamique de pieux selon la-revendication 1, caractérisé en ce que l'on contrôle les parametres cinétiques du mouton (2) par l'intermédiaire d'une chaîne (11) reliée à ses deux ex trémités (12) et (13) au mouton (2) et tendue verticalement entre deux roues dentees (14) et (15) de renvoi dispoSées à la partie superieure et inférieure du châssis (1). 3. Procéde d'essai dynamique de pieux selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on détecte la hauteur atteinte par le mouton (2) par l'intermédiaire de capteurs (17) disposes sur le châssis (1). 4. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 3 du brevet français No 79/18.176 du 9 Juillet 1979 comprenant un châssis'vertical, sur lequel coulisse un mouton, ce châssis étant disposé sur la tête du pieu à enfoncer, un casque élastique etant installé au niveau du point de chute du mouton, caractérisé par le fait qu'il presente des moyens pour solidariser de façon amovible, les moyens de levage (9) au mouton (2). 5. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'une crémaillère (20) verticale solidaire du mouton (2) sur laquelle vient s'engrener un cliquet (21) escamotable disposé sur l'axe (19) d'un vérin de levage (18). 6. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le cliquet (21) est embrayé sur la crémaillère (20) depuis le moment ou le mouton atteint l'apogée de son rebondissement et jusqu'à ce qu'il att?igne une certaine hauteur de remontée, entraîné par les moyens de levage (9). 7. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le cliquet (21) est relié à l'axe (19) du vérin (18) par l'intermédiaire de moyens souples (25). 8. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le vérin (18) de levage est à simple effet et que son retour est assuré notamment à l'aide d'un ressort de rappel (22). 9. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la longueur de la crémaillère (20) est telle qu'elle soit au moins égale à la valeur maximale de hauteur de rebondissement du mouton (2). 10. Dispositif d'essai dynamique de pieux selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de levage (9) et de solidarisation amovible (16) de ces derniers au mouton (2) sont doubles et disposés de chaque côté du mouton (2).