Brevet FR2629910A1 — publié le 19891013

La présente invention concerne un dispositif de mesure du pendage et de~l'azimut d'un plan, notamment d'un plan de fissuration dans un massif rocheux. Jusqu'à présent les géologues désireux de relever le pendage et l'azimut d'un plan de fissuration devaient utiliser une boussole. Le positionnement de la boussole par rapport au plan était d'autant plus délicat qutil devait être réalisé en deux temps pour la mesure de l'azimut et celle du pendage. La présente invention vise à fournir un dispositif permettant d'éviter ces inconvénients en fournissant un capteur susceptible d'être positionné aisément sur le plan à relever sans prendre de précautions particulières, y compris dans des configurations difficiles telles que des toits des galeries, et de fournir en une seule opération le pendage et l'azimut du plan à relever. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mesure du pendage et de ltazimut d'un plan, notamment d'un plan de fissuration dans un massif rocheux, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur comportant un support, un organe d'appui sensiblement plan, monté fixe sur ledit support, un bras mobile monté à une de ses extrémités pivotant sur le support autour d'un premier axe sensiblement perpendiculaire à l'organe d'appui, un capteur de champ magnétique monté à l'autre extrémité du bras mobile pivotant autour d'un deuxième axe parallèle à l'organe d'appui, et un capteur de déplacement angulaire agencé pour mesurer l'angle formé par le bras mobile et la verticale. Le capteur de déplacement angulaire et le capteur de champ magnétique peuvent être de tous types connus. En particulier, le capteur de champ magnétique peut être simplement constitué par un compas du type utilisé en navigation. Les deux axes de rotation perpendiculaires entre le support et le bras mobile d'une part, et entre le bras mobile et le capteur de champ magnétique d'autre part, forment un système de cardan permettant au capteur de champ magnétique de se positionner dans un plan horizontal, le bras mobile se positionnant suivant la direction de plus grande pente du plan sur lequel est appliqué l'organe d'appui. Dans ces conditions, le capteur angulaire mesure l'angle formé entre le bras mobile et la verticale, c'est-à-dire l'angle formé entre l'horizontale et la normale à l'organe d'appui, qui est également la normale au plan relevé. Ce capteur fournit par conséquent le pendage de la normale au plan relevé. De même, le capteur de champ magnétique fournit directement et simultanément l'azimut de cette normale. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit support est réalisé sous la forme d'une poignée tubulaire comportant deux organes d'appui parallèles, disposés chacun à une des extémités longitudinales de la poignée, ledit bras mobile étant articulé sur la poignée plus près de l'un des organes d'appui que de l'autre. Un tel agencement facilite le positionnement du capteur sur le plan à relever en permettant en particulier de le placer indifféremment sur l'un ou l'autre de ses organes d'appui en fonction de la position du plan par rapport à l'utilisateur. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend également un bottier d'affichage électriquement relié au capteur pour afficher le pendage et l'azimut, ce bottier comportant en outre une batterie pour l'alimentation électrique du dispositif. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de côté d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II du capteur de la figure 1. - la figure 3 représente l'utilisation du capteur, et - la figure 4 illustre différentes configurations possibles lors du relevé d'un certain nombre de plans de fissuration dans une galerie. Le dispositif représenté aux dessins comprend un support tubulaire 1 formant une poignée 2 et portant à chacune de ses extrémités une plaquette d'appui plane 3. Les plaquettes 3 sont perpendiculaires à l'axe du support tubulaire 1. Une bague 4 est montée à rotation autour du support 1 sans pouvoir pour autant se déplacer longitudinalement par rapport à ce support. La bague 4 est solidaire d'une extrémité d'un bras mobile 5 portant à son autre extrémité un bloc de mesure 6. Le bloc de mesure 6 est constitué d'un carter 7 suspendu à l'extrémité du bras 5 par l'intermédiaire d'une-chape de montage 8 montée pivotante autour d'un axe 9. Le bras mobile 5 est perpendiculaire à l'axe du support 2 et l'axe de rotation 9 est parallèle au plan des plaquettes d'appui 3. L'un des éléments de la chape 8 contient un capteur de déplacement angulaire 10 susceptible de mesurer l'angle formé entre le bras 5 et cette chape. De même, le carter 7 contient un capteur de champ magnétique il susceptible de mesure l'angle formé entre le nord magnétique et le plan passant par les axes du support 2 et du bras5. Les capteurs 10 et 11 sont reliés par des lignes 12 et 13 respectivement, et par un câble 14, à un bottier portatif 15 muni d'un affichage 16 pour l'indication donnée par le capteur 10, et d'un affichage 17 pour l'indication donnée par le capteur 11. Le bottier 15 contient en outre une batterie rechargeable 18 pour l'alimentation électrique du dispositif. La figure 3 représente l'ensemble capteur disposé sur un plan 19 dont on souhaite relever le pendage et l'azimut. L'une des plaquettes d'appui 3 étant appliquée contre ce plan, le bras mobile 5 s'oriente autour de l'axe 20 du support 1 parallèlement à la ligne de plus grande pente du plan 19. Le bloc de mesure 6 pivote autour de l'axe 9 sous l'action de la gravité de manière à rester en permanence vertical, le capteur 11 de champ magnétique étant ainsi horizontal. On voit par conséquent que le capteur de déplacement angulaire 10 mesure un angle a égal à l'angle formé entre l'axe 20 et l'horizontale, c'est-à-dire au pendage de la normale au plan 19. Par ailleurs, le capteur il mesure l'angle formé entre la direction du nord magnétique et le plan vertical contenant l'axe 20, c'est-à-dire l'azimut de la normale au plan 19. On remarque sur la figure 1 que la bague 4 est montée sur le support I plus près de la plaquette d'appui située en haut de ce support que de la plaquette d'appui située en bas. La figure 4 montre que l'on peut appliquer l'une ou l'autre de ces plaquettes sur le plan à relever en fonction de sa commodité d'accès. Dans les cas référencés 21, on utilise la plaquette du haut alors que dans les cas référencés 22 et 23, on utilise la plaquette du bas. On remarque en outre que dans le cas 23 on est de plus amené à prolonger le plan de fissuration par une plaquette 24. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du pendage et de l'azimut d'un plan, notamment d'un plan de fissuration dans un massif rocheux, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur comportant un support (1), un organe d'appui (3) sensiblement plan monté fixe sur ledit support, un bras mobile (5) monté à une de ses extrémités pivotant sur le support autour d'un premier axe (20) sensiblement perpendiculaire à l'organe d'appuis un capteur de champ magnétique (11) monté à l'autre extrémité du bras mobile pivotant autour d'un deuxième axe (9) parallèle à l'organe d'appui, et un captéur d déplacement angulaire (10) agencé pour mesurer l'angle (e ) formé par le bras mobile et la verticale. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit support est réalisé sous la forme d'une poignée tubulaire (2) comportant deux organes d'appui parallèles disposés chacun à une des extrémités longitudinales de la poignée, ledit bras mobile étant articulé sur la poignée plus près de l'un des organes d'appui que de l'autre. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un bottier d'affichage (15) électriquement relié au capteur pour afficher le pendage et l'azimut, ledit bottier comportant en outre une batterie (18) pour lialimentation électrique du dispositif.