Brevet FR2592129A1 — publié le 19870626

La présente invention concerne les pousse-tubes hydrauliques utilisés pour réaliser des forages horizontaux ou faiblement inclinés sous des routes, voies ferrées, piste d'atterrissage, ce qui permet de poser un câble ou une canalisation sans avoir à creuser une tranchée. Pour la mise en oeuvre d'un premier type connu de pousse-tube hydraulique à main, il faut d'abord creuser une fouille de dimension suffisante pour y installer un rail crénelé et une plaque d'appui qui doit être judicieusement calée par de gros madriers placés sur la face postérieure de ladite fouille. Ensuite le pousse-tube proprement dit est placé sur le rail crénelé. Avec le second type de pousse-tube entraîné par un groupe hydraulique, les vérins sont montés sur un bâti solidaire d'un grand bac métallique pour constituer un ensemble qui est déposé en une seule fois dans la fouille. C'est un matériel lourd, hydrauliquement sophistiqué et couteux mais dont les performances sont bien supérieures à celles des appareils hydrauliques manuels. Entre ces deux types rien n'a ète proposé jusqu'à present. Le pousse-tube automoteur objet de la présente demande de brevet vient combler cette lacune. Le pousse-tube objet de l'invention est un dispositif de forage réalisé à partir de deux vérins de cintreuses hydrauliques à simple effet alimenté chacun par une pompe à piston haute pression accouplée à un moteur d'entraînement conférant à l'ensemble une parfaite autonomie. Le procédé de forage retenu est fort simple puisqu'il s'agit en prenant appui sur la paroi arrière de la fouille de pousser un tube métallique de grande longueur ou de courts tronçons de tube à travers la paroi frontale suivant l'axe du châssis de l'appareil immobilise sur le fond de ladite fouille. Avant d'être mis en place entre les deux vérins, le premier tronçon de tube est obturé au moyen d'un bouchon fileté standard. I1 est ensuite bridé par des mâchoires auto-serrantes qui assurent la transmission de l'effort de poussée développé par lesdits vérins solidaires du chassis dont l'armature arrière sert de plaque d'appui contre la paroi arrière de la fouille par l'intermédiaire d'un solide calage. Dans ce qui suit l'invention est exposée en detail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution donné à titre d'exemple non limitatif. - la figure 1 représente une vue en perspective du pousse-tube en place dans la fouille. - la figure 2 représente une vue de dessus du pousse-tube dans une posi tion correspondant au début d'un cycle de poussée. - la figure 3 représente une vue latérale du pousse-tube au début d'un cycle de poussée. - la figure 4 représente une vue en perspective des mâchoires. En se reportant à la figure 1, on constate que la fouille 1 qui a été creusée pour installer le pousse-tube a été prolongée vers l'arrière par une petite tranchée 2 suffísamment longue pour permettre l'introduction de tubes de longueur standard égale ou supérieure à 6 mètres si besoin est. Bien entendu dans les cas où l'on ne dispose pas d'une place suffisante pour réaliser la petite tranchee 2, il est nécessaire de procéder par étapes successives en utilisant des petits tronçons de tube dont la longueur n'excède pas celle du châssis 3 de l'appareil. Cet éventail de possibilité d'enfoncer des tubes de différentes longueurs est inhérent à la conception de l'appareil dans lequel des mâchoires auto-serrantes enserrent le tube pour lui transmettre la poussée des vérins. Le châssis métallique 3 est réalisé à partir de deux profilés standards 5 réunis à l'arrière par une forte tôle d'acier servant de plaque d'appui 4 visible sur la figure 3. Ce pousse-tube automoteur est pourvu de vérins de cintreuses à simple effet solidaires d'une pompe haute pression 7 accouplée à un moteur d'entraînement 20. Ces vérins sont dits à simple effet car le piston qui coulisse dans un cylindre monté à l'intérieur d'une enveloppe concentrique servant de réservoir d'huile est soumis à l'action d'un ressort de rappel qui provoque la rentrée dudit piston des que la pression de l'huile fournie par la pompe 7 devient inférieure à celle requise pour équilibrer ou vaincre l'effort résistant. La partie avant de chaque vérin de cintreuse est fixée sur le châssis métallique par des broches 8 traversant la tête d'accrochage 9 qui est engagée dans l'ouverture du cadre 10 surmontant l'extrémité avant du profilé 5. Quant à la partie arrière elle repose simplement sur le châssis par l'intermédiaire d'un pied 11 intégré au corps de la pompe. Toujours sur la figure 1 il convient de remarquer que le tuyau 13 reliant les réservoirs des deux vérins transforme ces derniers en un réservoir unique apte à recevoir les volumes d'huile libérés des deux cylindres par une des vis de décharge 12 existant sur tout vérin de cintreuse hydraulique à pompe incorporée. Une tuyauterie hydraulique 14 visible sur la figure 2 relie les chambres haute pression des deux cylindres pour assurer l'égalité des pressions et des débits d'huile qui y sont admis. Le couplage hydraulique des deux vérins est donc réalisé par cette tuyauterie hydraulique souple et par le tuyau 13. Il permet d'obtenir la synchronisation des vitesses de sortie des tiges de piston ainsi que celle des efforts fournis au porte mâchoires 15 et cela aussi bien avec un seul moteur qu'avec les deux en service. En se reportant à la figure 2 on voit que l'extrémité des tiges de piston est coiffée par un embout 16 terminé par un tenon traversé par un axe 17 qui assure la liaison avec une des chapes 18 du portemâchoires 15. Ainsi les efforts développés par les deux vérins sont appliqués au porte-mâchoires qui se comporte comme un organe de couplage méca- nique des tiges de piston transmettant la poussée des vérins au tube a enfoncer 19 grâce à des mâchoires auto-serrantes 21. En se reportant à la figure 4 on voit que les mâchoires sont de forme tronçonique avec un alésage intérieur fileté ou pourvu de gorges dont la géométrie facilite l'accrochage sur le tube. Lesdites mâchoires ayant un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre extérieur du tube a enfoncer, les sommets des filets ou les dents obtenues lors de l'usinage des gorges pénètrent dans l'épaisseur du tube sous la poussée du porte-mâchoires. C'est une conicité adéguate supérieure à 80 du cône intérieur du porte-mâchoires qui permet l'auto-serrage des mâchoires en évitant leur coincement lorsque 1 'on supprime 1 'effort appliqué. Le fonctionnement du pousse-tube ainsi réalisé est très simple l'appareil étant posé sur le fond de la fouille, l'axe du châssis est orienté suivant la direction dans laquelle le tube doit être enfoncé. Le calage de la plaque d'appui est fait avec de forts madriers. Ensuite le tube est introduit entre les deux vérins dans le porte-mâchoires après avoir été obturé par un bouchon fileté standard. I1 ne reste alors qu'à pousser les mâchoires autour du tube dans le fond du porte-mâchoires et à mettre en marche les moteurs d'entraînement pour que l'on puisse commencer le fonçage. La vis de decharge sert à contrôler les mouvements des tiges des vérins. La rentrée desdites tiges se traduit par le retour en position de départ du porte-mâchoires alors que les mâchoires et le tube restent en place. Il faut ramener à la main les mâchoires dans le porte-mâchoires pour pouvoir continuer le fonçage par une nouvelle sortie des tiges de vérins. On procédé ainsi jusqu'à ce que tout le tube soit enfoncé. Dans le cas où plusieurs tubes doivent être mis bout à bout, le raccordement est réalisé soit par soudure, soit à l'aide d'un manchon fileté si l'on souhaite récupérer ultérieurement le tube en retournant l'appareil pour travailler en extraction. Le pousse-tube selon l'invention est donc un dispositif de forage horizontal du sol pouvant être utilisé légèrement incliné pour mettre en place des canalIsations sous une chaussée ou simplement forer des trous pour le passage de câbles en récupérant le tube préalablement enfoncé sous l'ouvrage sous lequel doivent passer lesdits cables. .EVENDICATZONS i) Pousse-tube automoteur équipé de deux vérins hydrauliques (6) montés sur un châssis métallique (3) et alimentés chacun par une pompe a piston haute pression (7 > accouplée à un moteur d'entraînement (20) carac terisé en ce que les vérins sont du type simple effet avec des tuyauteries assurant ie couplage hydraulique des deux cylindres tandis qu'un portemâchoires (15) muni de mâchoires auto-serrantes (21) assure le couplage mécanique des pistons desdits vérins fixés sur le châssis qui sert de plaque d'appui (4) transmettant l'effort développé au calage installé contre la paroi arrière de la fouille. 2) Pousse-tube automoteur selon la revendication 1 caractérise en ce que les vérins dont il est pourvu sont préférentiellement des vérins de cintreuse simple effet solidaires d'une pompe haute pression accouplée à un moteur d'entraînement pour pouvoir fournir l'huile nécessaire au déplacement d'un piston lequel, étant constamment rappelé au fond d'un cylindre par un ressort, coulisse dans ledit cylindre qui est monté a l'intérieur d'une enveloppe concentrique servant de réservoir d'huile. 3) Pousse-tube automoteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le couplage hydraulique des deux vérins permet d'obtenir la synchronisation des vitesses de sortie ainsi que celle des efforts et cela aussi bien avec un seul moteur qu'avec les deux en service. 4) Pousse-tube automoteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que deux mâchoires auto-serrantes de forme tronconique sont placées autour du tube dans le fond du porte-mâchoires pour transmettre la poussee des vérins audit tube. 5) Pousse-tube automoteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'alésage intérieur des mâchoires est fileté ou est pourvu de gorges dont la géométrie facilite l'accrochage sur le tube. 6) Pousse-tube automoteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que le diamètre intérieur des mâchoires est légèrement inférieur au diamètre extérieur du tube à pousser de façon a ce que les dents resultant de la réalisation du filetage ou des gorges sur le diamètre intérieur des mâchoires pénètrent dans la paroi externe dudit tube. 7) Pousse-tube automoteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la conicité du porte-mâchoires permet ltauto-serråge tout en évitant le coincement.