Brevet FR2541703A1 — publié le 19840831

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif , pour mettre en place dans le sol , un insert tel que par exemple un drain , un câble électrique , un tirant , un clou , ou un appareil pour le prélèvement d'un échantillon du terrain. Dans tous les cas il s'agit de pénétrer dans le sol , suivant un relativement faible diamètre (par exemple une dizaine ou une vingtaine de centimètres) , à une profondeur relativement importante ( par exemple plus de dix. mètres). Les procédés connus à ce jour ne permettent pas la mise en place d'un tel insert par un moyen simple . Bien mieux , lorsqu'il s'agit d'un insert souple ( par exemple un drain constitué par un tuyau perforé en matière plastique) , la mise en place nécessite d'importants travaux de terrassement La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients 9 en proposant un procédé et un appareillage simples , permettant la mise en place d'un insert du type précité , et ceci suivant les orientations les plus diverses ( verticalement sur un terrain horizontal , ou bien presque à l'horizontale si l'on travaille en butte). Le dispositif selon l'invention pour la mise en place d'un insert , comprend un tube susceptible d'être enfoncé dans le sol par roto-battage , et il est caractérisé en ce que , sur l'extrémité avant du tube est fixée une tête de forage creuse dont le logement axial est obturé à l'avant par un bouchon d'extrémité qui y est engagé librement , de façon amovible , ce qui permet de le chasser facilement vers l'extérieur par simple poussée exercée à partir d'une tige ou analogue engagée dans le tube depuis son extrémité-arrière. Suivant une autre caractéristique de l'in vention , le bouchon se termine à l'arrière par un embout tronconique qui va en s'évasant vers l'avant , et qu'on loge dans l'extrémité évasée en correspondance du logement axial de la tête de l'outil. Le procédé selon l'invention pour la mise en place dans le sol d'un insert de forme allongée , est caractérisé en ce qu'on utilise un marteau de roto-battage de type connu , susceptible de frapper et d'entraîner en rotation l'extrémité' arrière du tube , la succession des opérations étant la suivante - on frappe par roto-battage sur l'ensemble du tube et de 1' outil qui s'enfoncent dans le sol par roto-percussion - après être arrivé à la profondeur voulue , on fait reculer l'ensemble du tube et de son outil suivant une faible dis tance ( par exemple de l'ordre de dix centimètres) - on engage dans l'extrémité arrière du tube , une tige qu'on fait progresser jusqu'au niveau de la tête - on frappe sur l'extrémité arrière dépassante de cette tige, ce qui a pour effet de chasser le bouchon qui tombe dans le trou foré , en avant de la tête - on met en place l'insert , engagé à l'intérieur du tube et ceci jusqu'au fond du trou foré - on retire le tube en laissant l'insert à l'intérieur du trou foré. Suivant une autre caractéristique de l'invention , on retire la tige rigide avant d'introduire l'insert qui peut être par exemple constitué par un tube souple en matière plastique Suivant une autre caractéristique de l'invention , c'est l'insert lui-même , constitué par exemple par un tirant rigide , qui constitue la tige sur laquelle on frappe , pour chasser le bouchon. Suivant une autre caractéristique de l'invention , après avoir engagé l'insert dans le tube , mais avant ou pendant le retrait du tube 9 on injecte dans celui-ci un coulis de béton qui demeurera à l'intérieur du trou pour faciliter i'ancrage de l'insert, ou ameublir le terrain. Le dessin annexé , donné à titre d'exempler non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figures 1 à 6 sont des vues schématiques illustrant les phases successives , pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Figure 7 est une vue latérale avec coupe axiale partielle d'une tête d'outil selon l'invention. Figure 8 est une vue latérale du bouchon cor respondant Figure 9 est une vue suivant la direction de la flèche IX ( figure 8). Figure 10 est une vue analogue à celle de la figure 7 , pour une autre variante de la tête d'outillage. Figure 11 est une coupe suivant XI - XI (figure 10). Figure 12 est une vue analogue à la figure 8 , pour le bouchon correspondant à la tête des figures 10 et 11 Figure 13 est une vue suivant la direction de la flèche XIII ( figure 12). Le procédé illustré sur les figures 1 à 6 consiste à utiliser un marteau de roto-battage 1 de type connu , qui se déplace sur une glissière 2 équipant un châssis de support 3 . Ce châssis 3 peut être monté à poste fixe f ou bien au contraire 9 être mobile sur des chenilles. Le marteau 1 frappe sur l'extrémité arrière 4 d'un tube 5 qu1eil entraîne par ailleurs en ortation.L' extrémité avant 6 du tube 5 est destinée à être enfoncée dans le sol 7 qui s dans l'exemple choisi , définit une butte. Selon l'invention , l'extrémité avant 6 du tube 5 est vissée sur l'embout fileté 8 d'une tête d'outillage creuse 9 . Cette dernière est traversée par un logement axial 10 qui s'ouvre à l'avant par une embouchure évasée 11 ( figure 7) . L'ensemble est de révolution autour de son axe géométri- que 12 Un bouchon 13 est par ailleurs prévu ( figures 8 et 9) , destiné à venir s'adapter sur l'extrémité 14 de la tête d'outillage 9 . Par ailleurs , la face arrière du bouchon 13 est équipée d'un tenon tronconique 15 qui en dépasse , pour venir s'adapter librement dans l'embouchure tronconique 11 .Autrement dit , lorsqu'on met en place le bouchon 13 , son tenon 15 s'engage dans l'embouchure li , mais il peut en être chassé vers l'avant , si on le soumet à une poussée exercée depuis l'intérieur de la tête 9 et du tube 5 , comme schématisé sur la figure 7 , par la flèche 16. le fonctionnement est le suivant L'extrémité 6 du tube 5 , équipée de la tête d'outillage 9 , est présentée devant la zone à pénétrer dans le sol 7 ( figure 1) Sous l'effet du marteau de roto-battage 1 , l'ensemble est enfoncé dans le sol 7 , comme schématisé sur la figure 2 , par la flèche 16 Une fois la tête 9 parvenue à la profondeur voulue , on -fait reculer légèrement le tube 5 , comme indiqué sur la figure 3 , par la flèche 17 . Ce recul peut être d'une dizaine de centimètres seulement . Il dégage ainsi au fon du trou , une zone libre 18, située en avant de la tê- te 9 Par l'extrémité arrière 4 du tube 5 , on introduit à l'intérieur de celui-ci 9 une tige de poussée 19 qui parvient jusqu'au niveau de la tête 9 à l'intérieur de laquelle elle pénètre .En exerçant une poussée sur la tige 19 ( flèche 20) , on fait tomber le bouchon 13 à l'intérieur de l'espace libre 18 du trou On peut alors retirer la tige 19 , et engager librement à l'intérdeur du tube 5 , insert à implanter dans le terrain . Cet insert peut même être entièrement souple , constitué par exemple par un tuyau de matière plastique qu'il suffit de pousser , pour qu'il traverse le logement axial 10 de la tête 9 , et vienne dépasser à l'avant de celleci s jusque dans l'espace libre 18. Ensuite 9 il suffit de retirer le tube 5 (figure 5 , flèche 21) , pour laisser en place à l'intérieur du trou 22 , l'insert 23 , ainsi que le bouchon perdu 13 On a représenté sur la figure 6 , le résultat finalement obtenu , dans le cas où l'insert 23 est un tube souple , ou un câble électrique. Bien entendu , si l'insert est lui-même rigide , constitué par exemple par un tirant ou un clou d'ancrage , on oeut l'utiliser directement à la place de la tige 19 , pour chasser le bouchon 13 . I1 suffit alors de le laisser en place , et de retirer ensuite le tube 5 , à la manière précédémment décrite. On a représenté sur les figures 10 à 13 une autre variante , où la tête de révolution 9 est remplacée par une tête d'outillage 24 , possédant une section transver versale aplatie ou ovale . Dans ce cas , l'embouchure 25 de son logement axial 10 a elle-même une forme allongée , pour recevoir le tenon correspondant 26 du bouchon 13 (figures 12 et 13).Ce bpuchon 13 a également une section transversale allongée , ce qui définit à son extrémité une sorte d'arête transversale 27 , facilitant la pénétration dans le sol 7 , pendant la rotation de l'outil On comprend que l'invention permette de loger ou d'enfoncer facilement dans le sol , des inserts dont la mise en place serait impossible par simple battage sur leur extrémité arrière . En effet , le procédé selon-l'in- vention permet dlatteindre couramment des profondeurs comprises entre 0 et 100 mètres , par simple enfoncement du tube 5 . Il est clair qu'avec les procédés connus , un tel résultat ne pourrait pas être atteint s sans procéder à d'importants travaux de terrassement Si la tête d'outillage 9 ou 24 selon l'invention rencontre localement un terrain rocheux ou très dur ,on peut mettre en place , dans le tube 5 , un train de tiges équipé , à son extrémité , d'un taillant ortatif qui - d'une part , perfore et détruit le bouchon 9 ou 24 , en le traversant; - d'autre part , continue à forer le trou 22 par grignotage jusqu'à la profondeur désirée , ou tout au moins jusqu'à ce que l'obstacle soit franchi , auquel cas , on poursui vrait ensuite par roto-battage. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la mise en place d'un insert (23) , comprenant un tube (5) susceptible d'être enfoncé dans le sol (7) par roto-battage 9 et caractérisé en ce que , sur l'extrémité avant (6) du tube (5) , est fixée une tête de forage creuse (9) ou (24) , dont le logement axial (10) est obturé à l'avant par un bouchon d'extrémité (13) qui y est engagé librement 9 de façon amobible , ce qui permet de le chasser facilement vers l'extérieur par simple poussée exercée à partir d'une tige ou analogue (19) engagée dans le tube (5) depuis son extrémité arrière (4). 2 - Dispositif suivant la revendication 1 9 caractérisé en ce que le bouchon (13) se termine , à l'arrière par un embout tronconique (15) qui va en s'évasant vers 1' avant , et qu'on loge dans 1' extrémité (11) évasée en correspondance du logement axial (10) de la tête (9) de l'outil. 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 5 caractérisé en ce que la tête (24) et son bouchon (13) ont une section transversale à contour aplati. 4 - Procédé pour la mise en place dans le sol d' un insert (23) de forme allongée s en utilisant le dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un marteau de roto-battage (1) de type connu X susceptible de frapper et d'entraîner en rotation l'extrémité arrière du tube (5) , la succession des opérations étant la suivante - on frappe par roto-battage sur l'ensemble du tube (5) et de l'outil (9) ou (24) qui s'enfoncent dans le sol (7) par roto-percussion - après être arrivé à la profondeur voulue , on fait reculer l'ensemble du tube (5) et de son outil (9) ou (24) sui vant une faible distance ( par exemple de l'ordre de dix centimètres) - on engage dans l'extrémité arrière (4) du tube (5) , une tige (19) qu'on fait progresser jusqu 'au niveau de la tête (9) ou (24) - on frappe sur l'extrémité arrière dépassante de cette tige (19) , ce qui a pour effet de chasser le bouchon (13) qui tombe en (18) dans le trou foré (22) , en avant de la tête (9) ou (24) - on met en place l'insert (23) engagé à l'intérieur du tu be (5) , et ceci jusqu'au fond du trou foré (22) - on retire le tube (5) en laissant l'insert (23) à l'inté rieur du trou foré (22). 5 - Procédé suivant la revendication 4 , caractérisé en ce qu'on retire la tige rigide (19) avant d'introduire l'insert (23) qui peut être par exemple constitué par un tube souple en matière plastique. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 , caractérisé en ce que c'est l'insert luimême , constitué par exemple par un tirant rigide 5 qui constitue la tige (19) sur laquelle on frappe , pour chasser le bouchon (13). 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6 , caractérisé en ce qu'après avoir engagé 1' insert (23) dans le tube (5) , mais avant ou pendant le retrait du tube (5) , on injecte dans celui-ci un coulis de béton , qui demeurera à l'intérieur du trou (22) , pour faciliter l'ancrage de l'insert (23). 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7 , caractérisé en ce qu'on injecte , dans le tube (5) , un liquide qui demeurera dans le trou (22) pour en ameublir les parois.