Brevet FR2613416A3 — publié le 19881007

FR 2613416 A3 19881007 FR 8804643 A 19880401 La présente invention concerne des dispositifs de localisation pour marteaux-perforateurs se déplaçant d'eux-mêmes dans le sol. Les marteaux-perforateurs (communément appeLés "taupe") sont de plus en plus employés pour mettre en place sous terre des tuyaux des câbles ou des conduites sous une route ou analogue sans avoir besoin de creuser une tranchée continue et donc sans perturber la surface ou pro- voquer une interruption de la circulation. Les marteaux-perforateurs conventionnels sont actionnés par l'air comprimé et fonctionnent comme suit. Un puitsou une tranchée est creusé sur l'un des côtés de la zone sous laquelle il faut creuser et le mar- teau-perforateur est mis en place et orienté dans la direction du par- cours souhaité pour le câble ou le tuyau à mettre en place. On applique alors l'air comprimé de façon que la taupe creuse le trou pour le câble ou le tuyau. L'enLèvement de la taupe peut être réalisé en creusant un puit5correspondant du côté opposé de la zone qui doit être traversée. Des marteaux-perforateurs de ce type sont décrits par exemple dans les documents GB-2 134 152 et 2 147 037 et PCT-W087/03924. Les marteaux-perforateurs sont conçus pour passer à travers le sol sous l'impulsion d'impacts pneumatiques répétés (typiquement de 400 à 700 impacts pneumatiques par minute en service). Ils ne sont pas prévus pour être mis en rotation ni pour transmettre un couple et ne peuvent donc pas fonctionner comme des foreuses rotatives. (Les foreuses rotatives sont naturellement des outils utilisables également pour le perçage de tunnels souterrains ou analogues). Alors que les marteaux-perforateurs fonctionnent très efficacement et s'accomodent normalement de petits obstacles tels que des racines, des pierres ou analogues des obstructions plus importantes peuvent faire dévier l'outil de sa trajectoire prédéterminée et faire en sorte qu'il soit difficile de le récupérer. Une proposition pour surmonter ce probLème a été de fixer une sonde radio au tuyau d'air comprimé derrière la taupe au moyen d'un ruban ou de clips résistant à l'eau. Cependant, en pratique une telle sonde ne peut pas constituer la réponse complète car sa forme et le fait qu'elle soit localisée de manière asymétrique sur le tuyau peuvent donner lieu à des problèmes d'obstruction. L'utilisation d'un transmetteur radio à l'intérieur d'un boîtier monté en ligne avec une tête de foreuse rotative a été proposé précédem- ment par exemple dans le brevet US-3746 106. Toutefois il n'est pas pos- sible d'adapter facilement un tel localisateur à un marteau perforateur comme on va l'expliquer ci-après. Les seules exigences majeures requises pour l'appareil de localisation d'une tête de forage rotative sont d'une part qu'il soit capable de transmettre le mouvement rotatif et d'autre part qu'il permette le passage de l'eau pour faciliter l'action de coupe de la tête de forage. Par contre, un transmetteur radio dans un boîtier monté en ligne avec un marteau-perforateur doit permettre à l'air de circuler à travers lui avec peu ou pas d'étranglement ou de perturbation dans Le flux d'air, de façon que la force pneumatique transmise pu frappeur ou à la tête du marteau ne soit pas négativement affectée. C'est probablement pour cette raison que la solution précédemment proposée à ce problème de l'utilisation d'un transmetteur radio avec un marteauperforateur a été de fixer ce transmetteur à l'extérieur du tuyau d'air comprimé d'alimentation. La présente invention cherche à prévoir un dispositif de localisa- tion amélioré pour un tel marteau-perforateur. Selon la présente inven- tion il est prévu dans ce but un dispositif de localisation qui comporte un boîtier ayant sensiblement une symétrie axiale transparent aux ondes radio et adapté pour être monté entre une canalisation d'air alimentant le marteau et le marteau lui-même, de manière à permettre à l'air de traverser ledit boîtier, un transmetteur radio ayant une symétrie axiale étant monté à l'intérieur dudit boîtier sensiblement le long de son axe. Le boîtier sera généralement de forme cylindrique et avantageuse- ment de même diamètre extérieur que la canalisation d'air à laquelle il est fixé. Il aura de préférence des raccords d'extrémité lui permettant d'être raccordé de manière démontable par l'une de ses extrémités à la taupe ellemême et par son autre extrémité à la canalisation d'air. Le matériau constituant le boîtier n'est pas critique pourvu qu'il satisfasse deux exigences, à savoir qu'il ait une durée de vie suffisan- te pour les conditions auxquelles il sera exposé, et cependant suffisamment transparent aux ondes radio pour permettre au signal émis par le transmetteur d'être détecté à la surface du sol. Pour ces raisons l'acier inoxydable est le matériau préféré. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux com- prendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avan- tages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 est une coupe axiale d'une première forme de réalisa- tion du dispositif de localisation conforme à la présente invention. Fig. 2 est une vue en élévation d'une modification du disposi- tif de la fig. 1. Fig. 3 est une vue plus détaiLLée montrant le transmetteur ra- dio et son montage dans la réalisation de La fig. 2. - Fig. 4 est une vue en coupe plus détaillée du boîtier du transmetteur radio dans la réalisation de la fig. 2. La fig. 1 représente un dispositif de localisation désigné dans son ensemble par 10 qui comporte un boîtier cylindrique 12 adapté pour être raccordé à un marteau perforateur (non représenté sur le dessin) par un raccord d'extrémité mâle 14 et à une canalisation d'air comprimé par un raccord d'extrémité femelle 16 ayant un trou central 17. A l'intérieur du boîtier 12 se trouve un transmetteur de signal radio 18 monté sur un bossage central 20 lui-même monté sur l'extrémité 22 d'une conduite d'air 24 afin de boucher cette extrémité 22. Des ou- vertures 26 sont ménagées autour de l'extrémité 22 du conduit 24; dans la réalisation représentée, il y a quatre ouvertures de cette nature disposées à 90 l'une de l'autre (c'est-à-dire symétriquement autour de l'axe du conduit 24). En service, l'air de compresseur pénètre dans le boîtier 12 à tra- vers le trou 17 et circule autour du transmetteur radio 18 et du bossage ensuite à travers l'ouverture 26, dans le conduit 24 et ensuite vers le marteau perforateur ou taupe. Dans les fig. 2 à 4 les pièces identiques à celles de fig. 1 sont désignées par les mêmes repères numériques. Dans la fig. 2 le transmet- teur radio 18, le bossage 20 et-Le conduit d'air 24 sont représentés en lignes interrompues. Deux ouvertures 26 sont prévues dans le conduit 24 espacées de 180 . Les ouvertures ont des extrémités 28 taillées en bi- seau dont la pente est orientée vers l'extérieur en direction du trans- metteur radio 18 (c'est-à-dire en direction amont relativement à la direction prédominante du flux d'air à travers le boîtier 12 et le conduit 24); les extrémités en biseau 28 sont plus clairement visibles sur la fig. 3. Le conduit 24 a une section 30 de plus grand diamètre vers la direction aval. En se référant à la fig. 4, on voit que la section 30 de plus grand diamètre du conduit 24 s'engage dans un joint annulaire 32 en caoutchouc disposé à l'intérieur du boîtier 12. Ce dernier a une portion principale 34 généralement cylindrique (par exemple en acier inoxydable) ayant une gaine 36 très ajustée, par exemple en matière plastique rétractable à chaud (tel qu'un tube de polyéthyLène rétracté à chaud). Dans les réalisations des fig. 2 à 4 le raccord d'extrémité femelle 16 est pourvu d'un filetage interne 38 alors que le raccord d'extrémité 14 est pourvu 26 13416 d'un filetage externe 40. En service le tuyau d'air comprimé est déconnecté de la taupe et le dispositif de localisation 10 est raccordé à la taupe à la suite de quoi le tuyau d'air comprimé est raccordé audit dispositif de localisation 10. La taupe est ensuite utilisée de manière conventionnelle. La position de la taupe peut être localisée à la surface du sol en utilisant un récepteur approprié d'un modèle couramment disponible dans le commerce. Si on le désire la profondeur de la taupe peut être utilisée pour s'assurer qu'elle n'interfère pas avec des canalisations existantes ou d'autres installations et si la taupe devient défectueuse en service sa position pourrait être déterminée de sorte qu'une tranchée appropriée pourrait être creusée pour la retirer. Le dispositif de localisation conforme à la présente invention est facile à utiliser et n'engendre pas de problèmes d'obstruction dans le trou en cours de. perforation. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domai- ne de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATION S 1. Dispositif de Localisation pour un marteau-perforateur, se dé- plaçant de lui-même dans le sol, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (12) sensiblement symétrique longitudinalement, transpa- rent aux ondes radio et adapté pour être monté entre une canalisation d'air alimentant le marteau et le marteau lui-même, de manière à permet- tre à l'air de traverser ledit boîtier (12), un transmetteur radio (18) symétrique étant monté axialement à l'intérieur dudit boîtier sensible- ment le long de son axe. 2. Dispositif de Localisation suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le boîtier (12) a une forme sensiblement cylindrique. 3. Dispositif de localisation conforme à l'une quelconque des re- vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier (12) à sensible- ment le même diamètre extérieur que la canalisation d'air à laquelle il est raccordé. 4. Dispositif de localisation conforme à l'une quelconque des re- vendication 1 à 3, caractérisé en ce que ledit boîtier est pourvu de raccords d'extrémité (14, 16) tels qu'il puisse être raccordé de manière démontable par l'une de ses extrémités au marteau-perforateur et par son autre extrémité à la canalisation d'air. 5. Dispositif de localisation suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que ledit boîtier (12) est réalisé en acier inoxydable. 6. Dispositif de localisation suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que ledit transmetteur radio (18) est monté à l'extrémité borgne d'un conduit d'air fermé de façon étanche à l'air à l'une des extrémités dudit boîtier (12), ledit conduit ayant une série d'ouvertures (26) disposées symétriquement pour permettre une circulation d'air entre l'intérieur dudit boîtier et ledit conduit d'air. 7. Dispositif de localisation suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que chacune desdites ouvertures a un bord chanfreiné (28) disposé pour être sensiblement parallèle au flux d'air dudit boîtier vers ladite conduite d'air. 8. Dispositif de localisation suivant l'une quelconque des revendi- cations 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit conduit d'air est prévu pour être raccordé audit marteau. 9. Dispositif de localisation suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que ledit boîtier est.équipé d'une gai- ne (36) remplaçable résistant à l'usure.