Brevet FR3037990A1 — publié le 20161230

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR MESURER UN PARAMETRE D'UNE PARTIE D'UN SOL FRIABLE La présente invention concerne les procédés pour mesurer un 5 paramètre d'une partie d'un sol friable au moyen d'une sonde apte à mesurer ce paramètre, cette partie de sol étant située à une distance donnée de la surface du sol. Par « sol friable » on entend, au sens de la présente description, un sol duquel peuvent aisément se détacher, pour quelque raison que ce soit, 10 des fragments, morceaux, blocs, etc. de dimensions pouvant être relativement importantes et qui ne peuvent en aucun cas être assimilés à du sable ou analogue. La présente invention concerne aussi les dispositifs permettant de mettre en oeuvre ces procédés. 15 Il existe déjà des procédés pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de sa surface, au moyen d'une sonde apte à mesurer ce paramètre. Un tel procédé et son dispositif de mise en oeuvre sont par exemple décrits dans le FR 2797466 qui constitue l'art antérieur le plus proche de la 20 présente invention et auquel il pourra être fait appel pour l'interprétation si nécessaire de la présente description. Cependant, la présente invention a pour but de mettre en oeuvre un procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de sa surface, qui permette de mesurer un tel paramètre 25 dans le cas d'un sol friable tel que défini ci-avant. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de la surface du dit sol, consistant : - à forer un puits à partir de la surface du sol au moyen d'un outil de 30 forage situé à une extrémité d'une tige de forage pour atteindre ladite partie du sol, ledit puits étant réalisé suivant un axe donné, - à descendre un tube de chemisage le long de la paroi du puits à mesure que progresse le forage du puits, le diamètre extérieur du tube de 3037990 2 chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, ledit tube de chemisage suivant l'outil de forage au fur et à mesure que ledit outil de forage descend dans le sol pour forer ledit puits, les déchets résultant du forage du puits étant éliminés par l'intérieur du tube de chemisage, - à escamoter l'outil de forage lorsque le puits a atteint la profondeur souhaitée, - à retirer la tige de forage avec l'outil de forage escamoté en les remontant par l'intérieur du tube de chemisage, et - à effectuer des mesures du paramètre au moyen d'une sonde apte à mesurer ledit paramètre, caractérisé par le fait qu'il consiste : - à réaliser le tube de chemisage en au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, * une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, * une deuxième partie constituée par une portion de tube lanternée, et * une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie, de façon que son extrémité libre se situe juste au-dessus du dit outil de forage, et - à introduire ladite sonde, par l'intérieur du tube de chemisage, en lieu et place de la tige de forage et de l'outil de forage, jusqu'au niveau de la portion de tube lanternée sensiblement en regard de celle-ci. La présente invention a aussi pour objet un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins : - un outil de forage, - une tige de forage, ledit outil de forage étant monté à une extrémité de ladite tige de forage, - un tube de chemisage, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, et 3037990 3 - une sonde apte à mesurer ledit paramètre, caractérisé par le fait que le tube de chemisage est constitué d'au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en 5 regard du fond du puits, une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée par une portion de tube lanternée et une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie, de façon que son extrémité libre se situe juste 10 au-dessus du dit outil de forage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée à titre illustratif mais nullement limitatif. Il est tout d'abord précisé que : 15 - si, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. - lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de 20 caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle ; - si l'adverbe "sensiblement" est associé à un qualificatif d'un moyen 25 donné, ce qualificatif doit être compris au sens strict ou approché. La présente invention concerne un procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol friable c'est-à-dire répondant à la définition donnée ci-dessus, située à une distance donnée de la surface du sol. Le procédé consiste à forer un puits à partir de la surface du sol au 30 moyen d'un outil de forage situé à une extrémité d'une tige de forage pour atteindre la partie du sol, le puits étant réalisé suivant un axe donné, en général vertical. 3037990 4 Il consiste ensuite à descendre un tube de chemisage le long de la paroi du puits à mesure que progresse le forage du puits, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage. Le tube de chemisage est descendu en suivant l'outil de 5 forage au fur et à mesure que ce dernier descend dans le sol en forant le puits et les déchets résultant du forage du puits sont éliminés vers le sommet du puits en passant par l'intérieur du tube de chemisage. Selon une caractéristique importante de l'invention, le procédé consiste à réaliser le tube de chemisage en au moins trois parties 10 consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée d'une portion de tube lanternée, et une troisième partie constituée 15 d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie du tube de chemisage et dont la longueur est définie de façon que son extrémité libre se situe juste au-dessus de l'outil de forage. Après que le puits ait été ainsi réalisé et chemisé, le procédé consiste, lorsque le forage a atteint la profondeur souhaitée, à escamoter 20 l'outil de forage, puis à retirer la tige de forage avec l'outil de forage escamoté en les remontant par l'intérieur du tube de chemisage, et enfin à effectuer des mesures du paramètre au moyen d'une sonde apte à mesurer le paramètre, telle que celle référencée dans le document mentionné ci-avant. 25 Pour ce faire, le procédé consiste à introduire la sonde, par l'intérieur du tube de chemisage, en lieu et place de l'outil de forage, jusqu'au niveau de la portion de tube lanternée sensiblement en regard de celle-ci. Par « tube à paroi pleine », il est compris un tube dont la paroi ne comporte pas d'orifices, trous, fentes ou analogues, sinon des orifices, trous, 30 fentes ou analogues qui ne permettent pas de laisser passer des morceaux significatifs de la paroi du puits foré qui seraient gênant pour la réalisation de la fonction définie. En général la paroi d'un tel tube est réellement pleine. 3037990 5 « Un tube lanterné » est connu en lui-même, par exemple constitué d'un tube dont la paroi comporte des fentes longitudinales selon l'axe du tube, pour qu'elle puisse se déformer sous l'effet de la pression exercée par le sol. Cette déformation est alors appliquée à la paroi de la sonde. 5 Par « parties de tube de chemisage consécutives », on entend des parties de tube successives de façon continue sans séparation les unes des autres et de façon sensiblement coaxiale. Le procédé décrit ci-dessus trouve une application particulièrement intéressante dans le cas du forage d'un puits pour la mesure d'un 10 paramètre, par exemple la pression limite ou la résistance mécanique du sol, dans un sol friable, c'est-à-dire qui peut se fracturer en morceaux susceptibles de se détacher relativement facilement de la paroi du puits. En effet, le tube de chemisage descendu dans le puits au fur et à mesure qu'il est foré est laissé en place pour effectuer la mesure du 15 paramètre choisi. Les trois parties du tube de chemisage consécutives maintiennent la paroi du puits sur toute sa longueur, la troisième partie évitant que des morceaux de terrain ne se détachent de sa paroi et viennent obturer le puits en dessous de la portion de tube lanternée. De cette façon, quand la sonde 20 est dans cette portion de tube lanternée, elle donne des valeurs fiables du paramètre car elles ne seront pas influencées par la présence d'éboulis en dessous de la portion de tube lanternée. La présente invention a aussi pour objet un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé tel que défini ci-dessus. 25 Ce dispositif comporte un outil de forage, une tige de forage, l'outil de forage étant monté à une extrémité de la tige de forage, un tube de chemisage, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, et une sonde apte à mesurer le paramètre. 30 Selon une caractéristique de l'invention, le tube de chemisage est constitué d'au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, une première partie à paroi 3037990 6 pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée d'une portion de tube lanternée, et une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie et dont l'extrémité libre (celle qui est opposée à 5 celle qui est solidaire de la portion de tube lanternée) se situe juste au- dessus de l'outil de forage. La longueur du tube de garde est définie de façon que la portion de tube lanternée soit à une distance non négligeable du fond du puits pour obtenir des mesures fiables et représentatives du paramètre. 10 Il est bien évident que, pour atteindre le but recherché, à savoir la mesure d'un paramètre souhaité, par exemple la pression limite, le dispositif peut comporter d'autres moyens que ceux décrits ci-dessus. Mais, comme ces moyens sont bien connus notamment des dispositifs de l'art antérieur, ils ne seront pas spécifiquement décrits ici dans le seul souci de simplifier la 15 présente description. L'homme du métier pourra, s'il le souhaite, se reporter à cet art antérieur, notamment celui constitué par la description du FR 2 797 466 et du FR 2 889 556 au nom du Demandeur. REVENDICATIONS1. Procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de la surface du dit sol, consistant : - à forer un puits à partir de la surface du sol au moyen d'un outil de forage situé à une extrémité d'une tige de forage pour atteindre ladite partie du sol, ledit puits étant réalisé suivant un axe donné, - à descendre un tube de chemisage le long de la paroi du puits à mesure que progresse le forage du puits, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, ledit tube de chemisage suivant l'outil de forage au fur et à mesure que ledit outil de forage descend dans le sol pour forer ledit puits, les déchets résultant du forage du puits étant éliminés par l'intérieur du tube de chemisage, - à escamoter l'outil de forage lorsque le puits a atteint la profondeur souhaitée, - à retirer la tige de forage avec l'outil de forage escamoté en les remontant par l'intérieur du tube de chemisage, et - à effectuer des mesures du paramètre au moyen d'une sonde apte à mesurer ledit paramètre, caractérisé par le fait qu'il consiste : - à réaliser le tube de chemisage en au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits : * une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, * une deuxième partie constituée par une portion de tube lanternée, et * une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie du tube de chemisage, de façon que son extrémité libre se situe juste au-dessus du dit outil de forage, et 3037990 8 - à introduire ladite sonde, par l'intérieur du tube de chemisage, en lieu et place de la tige de forage et de l'outil de forage, jusqu'au niveau de la portion de tube lanternée sensiblement en regard de celle-ci. 5 2. Dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins : - un outil de forage, - une tige de forage, ledit outil de forage étant monté à une extrémité de ladite tige de forage, 10 - un tube de chemisage, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, et - une sonde apte à mesurer ledit paramètre, caractérisé par le fait que le tube de chemisage est constitué d'au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle 15 qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée d'une portion de tube lanternée et une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la 20 deuxième partie de façon que son extrémité libre se situe juste au-dessus du dit outil de forage.