Brevet FR2609098A1 — publié le 19880701

La presente invention concerne un dispositif de forage, notamment pour puits aquifére. L'obtention d'un point d'eau, dans une propriété, indépendamment de tout réseau de distribution, peut présenter de nombreux avantages tant en ce qui concerne L'agriculture si ta propriété est une exploitation agricole ou horticoLe, qu'en ce qui concerne tes besoins domestiques et notamment les besoins d'eau des dispositifs de chauffage par pompe à chaleur. On sait que, en France particulierement, il y a peu d'endroits ou L'eau souterraine ne soit pas facilement accessible, c'est-à-dire ne soit pas à moins de 50 ou 60 mètres. La présente invention entend donner Les moyens à un particulier ou un petit artisan, de réaliser lui-même un forage dans de bonnes conditions jusqu'à cette profondeur, avec un investissement minimum. A cet effet, L'invention a donc pour objet un dispositif de forage, notamment pour puits aquifére, comprenant un mat Le long duquel est monté à coulissement un chariot porteur d'un groupe moto-réducteur dont L'arbre de sortie est parallèle à L'axe du mât et est équipé de moyens pour son accouplement avec un train de tiges inférieur. Selon L'une des caractéristiques importantes de L'invention, Le mât comporte des moyens manueLs d'entrainement du chariot vers le bas à L'encontre de La résistance du terrain, constitués par un câble de traction attelé au chariot par L'intermédiaire d'un Lien élastique et par un treuil à actionnement manuel. Dans un mode de réaLisation préféré de l'inven- tion le treuil susdit est porté par un montant du mât paraL lele et séparé de deux autres montants formant les gLissières du chariot. Il sera également préféré que le dispositif comporte un second treuil de relevage du chariot porté par Le montant susdit au-dessus du premier treuiL. Enfin, le lien élastique peut être avantageusement doubLe par une chaîne non-extensible permettant d'augmenter ponctuellement la charge sur le chariot. L'invention sera mieux comprise au cours de La description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et" non limitatif qui permettra d'en dégager Les avantages et les caractéristiques secondaires. IL sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1, 2 et 3 sont respectivement une vue de face, une vue de côté et une vue arrière du dispositif selon L'invention, - la figure 4 étant une vue partielle du piètement du mât selon L'invention. En se reportant à ces figures, on voit que sur une semelle 1, constituée par deux traverses parallèles la et lb, Largement débordantes de deux poutres transversales convergentes 2a et 2b, le mât du dispositif comporte trois montants 3, 4 et 5 verticaux, reliés entre eux à leur partie supérieure par une traverse 6 de liaison des montants 3 et 4, et une potence 7 perpendiculaire à La traverse 6, reliant Le montant 5 aux montants 3 et 4. Les montants 3 et 4 servent de coulisse à un chariot 8, porteur d'un groupe moto-réducteur 9, 10. Le moteur sera un moteur à essence ou un moteur diesel, et L'arbre de sortie du moteur parallèle aux montants 3 et 4 comporte un dispositif lia d'embrayage et d'accouplement au réducteur 10 et par suite au train de tiges 13 connu en lui-même. On a représenté sur ces figures la clé à cliquet 12 permettant la constitution du train de tiges par vissage. Le raccord qui permet la circuLation de la boue de forage n'a pas été représenté. Le montant arrière 5 du dispositif, qui n'est pas représenté à la figure 3 pour des questions de clarté du dessin, constitue Le support de deux treuils manuels 14 et 15. Le treuil 14 sert à l'enroulement d'un câble 16 qui, par des galets de renvoi 17a et 17b, est relié au chariot 8. Comme on le voit sur Les figures 2 et 3, ta liaison entre le câble 16 et Le chariot 8 est assurée par l'intermédiaire d'un lien élastique 17 ici représenté sous la forme d'une boucle entre d'une part un point de fixation 18 solidaire du chariot et d'autre part une boucle d'accrochage 19 solidaire du câble 16. Le tien 17 a une fonction de ressort, dont on peut régler la raideur en augmentant le nombre de boucles mises en oeuvre. Ces bouc Les seront de manière préférée des tendeurs à base d'élastomère ou de caoutchouc. Ces brins élastiques ont des caractéristiques d'allongement en fonction de La charge tel les qu'en passant de 20 à 80 % d'allongement on double la charge Ainsi l'aLlongement du ressort donne une idée de la charge appliquée au train de tiges tout en évitant de passer une limite supérieure qui pourrait être néfaste. Cette disposition de l'invention est particufièrement intéressante, parce que d'une part simple à mettre en oeuvre, et d'autre part constituant une aide précieuse au forage des couches un peu dures. Sa mise en oeuvre est contraire à tous les préjugés techniques qui imposent de ne pas charger le sommet d'un train de tiges pour en éviter Le flambement. Pour améliorer encore La pénétration de l'outil de forage dans Les couches dures, on a également prévu entre Les boucles 18 et 19 de liaison du câble 16 au chariot 8, une chaîne inextensible 20, dont la longueur peut par exemple correspondre à deux fois la longueur au repos des liens 17. Cette chaîne 20 constitue d'abord une sécurité à un suralongement des liens 17 et en outre Le moyen de transmettre exceptionnellement au chariot 8 une force supérieure à celle qu'il est possible de transmettre par les liens élastiques 17, sous un allongement admissible, et ce de manière ponctuelle en "forçant" sur le treuil d'enroulement 14. Cette disposition permet de passer les points durs que l'on peut rencontrer dans tes formations forées. Le treuil 15 sert quant à lui à la remontée du chariot 8, soit pour mettre un tronçon de train de tiges en service, soit pour au contraire remonter complètement ce dernier. Le câble 21 qui s'enroule sur le treuil 15 passe sur les poulies supérieures 22a, 22b et sur une pouLie 23 solidaire du chariot 8 pour avoir son extrémité 21a attachée à la traverse 7. Par cette disposition connue, on a réalisé un mouflage permettant de diminuer Le couple à vaincre au niveau du treuil 15, pour remonter le chariot 8. IL est intéressant de noter que les leviers de manoeuvre 14a du treuil 14 et 15a du treuil 15 sont disposés de part et d'autre de ces treuils, ce qui permet de rapprocher au maximum ces derniers et on aura prévu que la descente ou L'élévation du chariot 8 entraîne au niveau des treuils une rotation dans le même sens des leviers 14a et 15a. Revenant à la semelle 1 on notera que La Longueur des traverses la et lb permet de conférer au dispositif une bonne stabilité, et permet également de disposer des charges sur les parties extrêmes de ces traverses, pour équilibrer les efforts tendant à enfoncer le train de tiges dans la formation, afin d'éviter un soulèvement du mât sous l'effet de ces efforts. On aurà également prévu des orifices aux extrémités des traverses la et lb pour ficher les semelles dans Le sol si nécessaire. On peut adapter en dessous du chariot 8 différents diamètres de train de tiges pour s'adapter aux dimensions du forage ou du sondage à réaliser. De plus, la foreuse peut être utilisée pour l'application de différentes techniques de forage adaptées à la géologie des terrains traversés. Le forage peut ainsi être effectué, soit à la boue avec des trépans à lames porteuses éventuellement de plaquettes de carbure ou avec un petit trépan à molettes pour Les roches plus dures, soit avec alimentation en air comprimé pour utiliser un marteau "fond -de trou" permettant un forage dans Les roches dures du type granitique, ou calcaire compact ou grés dur. On notera enfin sur les figures I et 2 notamment, la provision d'une traverse 24, dans un orifice de laquelle passe le train de tiges 13, cette traverse servant d'une part à guider le train de tiges et d'autre part d'appui à une pince de retenue du train de tiges Lorsqu'il s'agit de le retirer et de le démonter par tronçon. Le dispositif selon L'invention est très facilement transportable. On peut en effet prévoir au niveau de la potence 7 un dispositif d'attelage à un véhicule automobile, et, soit équiper la traverse la d'organes de roulement amovibles, soit prévoir un berceau pourvu d'organes de roulement et attelable au chariot 8. L'appareil pourrait alors être très facilement remorqué derrière un véhicule ou déplacé à la main, le déplacement du chariot 8 Le Long du mât permettant de trouver une position d'équilibre au mât de forage. A cet égard on notera que les dimensions du mât sont compatibles avec ce remorquage puisque les tronçons de train de tiges sont d'une longueur d'environ 1 mètre et demi. L'invention trouve une application intéressante dans le domaine du matériel agricole. REVENDICATIONS 1. Dispositif de forage notamment pour puits aquifère, comprenant un mât (1-7) le long duquel est monté à coulissement un chariot (8) porteur d'un groupe moto -réducteur (9, 10) dont L'arbre de sortie (11) est parallèle à l'axe du mât et est équipe de moyens (12) pour son accouplement avec un train de tiges (13) inférieur, caractérisé en ce que le mât (1-7) comporte des moyens manuels (14, 16) d'entraSnement du chariot (8) vers le bas, à L'encontre de La résistance du terrain, constitués par un câble (16) de traction attelé au chariot (8) par l'intermédiaire d'un lien élastique (17) et par un treuil (14) à actionnement manuel. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le treuil (14) susdit est porté par un montant (5) du mât (1-7) parallèle et séparé de deux autres montants (3 et 4) formant les glissières du chariot (8). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un second treuil (15) de relevage du chariot (8) porté par le montant (5) susdit au-dessus du premier treuil (14). 4. Dispositif selon L'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la raideur du Lien (17) susdit est réglable par adjonction ou retrait de brins élastiques. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le lien élastique (17) est doublé par un lien non-extensible (20) permettant d'augmenter ponctuellement la charge sur le chariot.