Brevet FR2584186A1 — publié le 19870102

L 'invention se rapporte à un procédé de mesure des caractéristiques mécaniques des sols naturels en place et plus particulèrement aux procédés de pénétration statique et dynamique. II est bien connu de mesurer la résistance du sol par battage d'une tige métallique : connaissant l'énergie libérée par la chute du mouton et l'enfoncement par coup on calcule la résistance du sol compte-tenu de divers coefficients de pertes d'énergie. II est bien connu de mesurer la résistance du sol, avec une précision meilleure que par battage, en enfonçant une tige métallique par fonçage à l'aide d'un vérin et en mesurant séparément la résistance de pointe. L 'appareil est un pénétromètre statique, caractérisé par la nécessité de déplacer une charge de réaction suffisante pour enfoncer les tiges, ce pour quoi on utilise des camions de 10 à 20 tonnes. La présente invention vise à réaliser des essais de pénétration statique alternant avec des essais de pénétration dynamique sans qu'il soit nécessaire de mettre en jeu une charge de réaction importante. Le procédé selon l'invention. qui comprend d'une manière classique : - un train de tiges creuses. connectées successivement au fur et à mesure de l'enfoncement dans le sol. - un train de tiges pleines d'un diamètre suffisant pour coulisser librement à l'intérieur des tiges creuses. - une pointe solidaire des tiges pleines placée au bas de celles-ci. - une tête de battage solidaire des tiges. - un mouton. est en principe caractérisé en ce que la tête de battage est rigidement solidaire des tiges creuses et élastiquement solidaire des tiges pleines par interposition d'un "ressort" au sens général du terme (déformation d'un métal, compression d'un gaz, vérin etc...). Le "ressort" lie en fait la pointe à la surface latérale extérieure des tiges et peut en principe être placé au voisinage de la pointe. Un dispositif simple de mesure de la longueur du "ressort", dont on connait la rigidité, permet de calculer l'effort exercé sur la pointe solidaire des tiges pleines. La réaction à cet effort est transmise par la tête de battage aux tiges creuses qui sont maintenues par frottement latéral "négatif " du sol. L'essai consiste à mesurer l'enfoncement par coup de mouton, qui permet de calculer la résistance dynamique du sol, et à mesurer entre deux coups de mouton l'effort statique exercé sur la pointe par le "ressort". Le procédé permet ainsi de mesurer la résistance dynamique du sol et sa résistance statique de pointe sans nécessiter la mobilisation de charges de réaction importantes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la descrF ption qui va suivre, laquelle, faite en référence au dessin annexé donné à titre d'exemple non limita tir, fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure unique représente une coupe axiale du dispositif sur laquelle on peut voir les tiges creuses C de 5 à 70 mm de diamètre extérieur et les tiges pleines T solidaires de la pointe P en cours de pénétration dans le sol S. jusqu'à une profondeur de 5 à 50 m. Les tiges creuses C sont vissées sur la tête de battage B dans laquelle est placé le ressort R qui permet un déplacement relatif de 1 à 100 mm de la pointe P par rapport aux tiges creuses C. La chute du mouton M de 5 à 500 kg provoque l'enfoncement des tiges creuses C qui viennent buter sur la pointe P qui est ainsi entrainée, le ressort R étant comprime. Pendant le relevage et la nouvelle chute du mouton (durée 0,3 à 5 secondes) le ressort R se détend et la pointe P continue à s'enfonce Jusqu'à ce que la réaction du sol Q soit égale à l'effort de compression du ressort. Cet effort est transmis aux tiges creuses C sur la surface latérale extérieure desquelles le sol exerce un frottement latéral négatif Fqui équilibre la force Q. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure des caractéristiques des sols par pénétration statique-dynamique, du type comprenant un train de tiges creuses (C) connectées successivement au fur et à mesure de l'enfoncement dans le sol, un train de tiges pleines (T) coulissant à l'intérieur des tiges creuses, une pointe (P) solidaires des tiges pleines, placée au bas de celles-ci, une tête de battage (B), un mouton (), caractérisé en ce que la tête de battage est rigidement solidaire des tiges creuses et élastiquement solidaire des tiges pleines par interposition d'un ressort (R) 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le "ressort" est un verin. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ressort qui lie la pointe à la surface latérale des tiges creuses est placé au voisinage de la pointe.