Brevet FR3076873A1 — publié le 20190719

CHEVILLE EXPANSIBLE POUR INSERTION DANS LE SOL La présente invention concerne un type de cheville expansible permettant de fixer des poteaux ou des pièces supports dans le sol et de conserver la possibilité de remplacer ces pièces sans refaire l'insertion d'une nouvelle cheville dans le sol. Les chevilles expansibles sont des systèmes bien connus pour des insertions dans des matériaux de construction de différents types : béton, plâtre, corps creux, etc... La plupart des systèmes de chevilles expansibles pour parois reposent sur le principe soit, de serrage de la paroi par des artifices qui se déplient à l'intérieur de la paroi une fois la cheville introduite dans celle-ci, soit sur l'appui latéral des parties de la cheville lors de l'introduction du clou ou de la vis à l'intérieur de celle-ci. Très peu de chevilles sont spécifiques à des insertions dans le sol, comme par exemple celles de pose des bornages de parcelles territoriales. Les fixations de poteaux ou pièces dans la terre se font toujours directement dans le sol ou avec des scellements divers autour des pièces à fixer. Ces types de fixation sont soient indémontables sans destruction des scellements ou démontables mais en laissant un trou souvent non-réutilisable. De plus, dans le cas d'insertion directe dans le sol sans scellement, la tenue dans le temps peut être affectée par l'action du vent et des intempéries. Les dimensions de la cheville expansible objet du brevet sont beaucoup plus grosses que les chevilles expansibles pour des fixation murales. Le principe de fonctionnement de cette cheville expansible repose sur la façon dont les arbres tiennent au vent par leur racine pivotante et leur réseau de racines plus ou moins horizontales déployées dans le sol et qui prennent appui sur celui-ci. Au contraire des chevilles expansibles pour paroi, les arbres ne prennent pas en étau la zone de terre comprise entre les racines et l'extérieur du sol, mais s'appuient sur la profondeur du sol. La tenue dans le sol de la présente invention est fortement améliorée par rapport aux insertions habituelles directement dans le sol par le fait que des éléments expansibles liés à la cheville, prennent appui sur la terre à l'extérieur de la cheville à la façon des racines des arbres. A titre d'exemples non limitatifs, afin de faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés un mode de réalisation de l'invention : Figure 1: une vue en perspective de la partie interne de l'invention ; Figure 2: une vue en perspective et une vue de dessus de la partie externe de l' invention ; Figure 3 : une vue en perspective de l'invention assemblée prête à l'emploi ; - Figure 4 : une vue de face de l'invention en position déployée dans le sol - Figure S: une vue perspective de l'invention avec des rainures hélicoïdales extérieures ; Figure 6 : une vue en perspective de l'invention avec le système anti-rotation nécessaire lors de l'enfoncement de la partie interne dans la partie externe ; Dans toutes ces figures, les mêmes éléments portent les mêmes références. La figure 1 représente la partie interne de la cheville expansible. Elle est constituée d'un cylindre creux 1 portant une collerette supérieure 2 munie d'une série de trous 3. Sur la partie extérieure du 40 cylindre creux 1, des fils métalliques 4 sont enroulés de façon hélicoïdale. Ces fils métalliques 4 sont rendus solidaires du cylindre creux 1 sur la partie supérieure 5 de leur enroulement, par soudure par exemple. L'extrémité des fils peut être arrondie ou pointue 6 de façon à faciliter leur introduction dans le sol. Le pas de l'hélice d'enroulement des fils est déterminé d'une part par la 3 longueur de fil devant servir d'appui dans le sol lors de la mise en place de la cheville et d'autre part par la capacité élastique des fils à supporter l'enroulement et le déroulement lors de la mise en place dans le sol. La matière des fils métalliques 4 est choisie de façon à ce que celle-ci supporte les déformations dues à l'enroulement et à leur déroulement sans toutefois atteindre la limite de 5 rupture de ces fils métalliques. La longueur des enroulements des fils métalliques 4 laisse une partie libre 7 de la partie basse du cylindre creux 1. Les fils métalliques 4 peuvent subir un traitement de surface de façon à diminuer leur coefficient de frottement et par là même faciliter leur glissement dans les rainures 11 de la partie externe. La figure 2 représente la partie externe de la cheville expansible. Elle est constituée d'un cylindre 10 creux borgne 8, terminé en pointe 9, et dont le diamètre intérieur 10 est le même que le diamètre extérieur du cylindre 1 de la partie interne de la figure 1. A l'intérieur du cylindre creux 8 des rainures hélicoïdales 11 sont pratiquées. Le profil normal à l'hélice de ces rainures 11 est en forme de U comme indiqué par le repère 12 montrant le débouché de ces rainures sur la face externe supérieure du cylindre creux 8, le rayon de fond de gorge de ce profil en U normal à l'hélice est 15 légèrement supérieur à celui des fils 4 de la figure 1. Le pas de l'hélice de ces rainures est le même que celui des fils 4 de la figure 1. Ces rainures sont prolongées par des trous 13 perpendiculaire au plan normal de l'extrémité de l'hélice 11 et débouchant à l'extérieur du cylindre creux 8. Le diamètre de ces trous est légèrement supérieur à celui des fils 4 de la figure 1 pour permettre le passage de ceux-ci. L'épaisseur radiale du cylindre creux est telle qu'elle permet la déformation 20 semi-permanente des fils de la partie interne lors de leur insertion dans le sol. Sur la face supérieure du cylindre borgne des trous taraudés 14 sont implantés de telle façon qu'ils soient angulairement en coïncidence avec les trous lisses 3 de la partie interne de la cheville quand celle-ci est totalement enfoncée dans la partie externe. Sur le fond de l'alésage borgne 10 est pratiqué un taraudage 15 par exemple, permettant tout à la fois, l'introduction dans le sol de la cheville expansible et, 25 l'insertion totale de la partie interne dans la partie externe. Ce taraudage peut être remplacé par tout autre moyen permettant de fixer un système pour assurer l'enfoncement de la cheville dans le sol et l'insertion de la partie interne dans la partie externe. De plus, lorsque la cheville est implantée dans le sol, ce taraudage ou tout autre moyen, peut servir de fixation à un système d'absorption d'énergie de ce qui est fixé à l'extérieur de la cheville. La partie supérieure du cylindre 8 comprend 30 par exemple deux plats 16, ou tout autre système, permettant d'empêcher la rotation de la partie externe de la cheville lors de l'introduction de la partie interne dans la partie externe de la cheville. La figure 3 représente une vue en perspective de la cheville expansible assemblée prête à l'emploi. La partie interne 17 est emmanchée dans la partie externe 18 sur une longueur telle que 35 l'extrémité des fils 4 de la partie interne coïncident avec la surface externe de la partie externe 18. Une tige de montage 19 est vissée, tige filetée par exemple, dans le taraudage inférieur 15 de la partie externe 18. Cette tige permet tout à la fois l'enfoncement dans le sol de la cheville assemblée et l'insertion de la partie interne 17 dans la partie externe 18 par un système vis-écrou, par exemple, sur la partie supérieure de la tige de montage. Cette tige peut être remplacée par un système hydraulique ou pneumatique dans le cas de fortes sections de la cheville et nécessitant un effort important d'insertion de la partie interne de la cheville dans la partie externe. Dans un exemple de réalisation, la figure 4 représente une vue de face de la cheville expansible en position déployée dans le sol, la tige de montage 19 étant enlevée. La partie interne 17 est totalement enfoncée dans la partie externe 18 ce qui a pour effet de faire sortir dans le sol, les fils 45 4 de la partie interne de la cheville. Ces fils prendront appui sur le sol pour le maintien de la cheville. Les trous lisses 3 de la partie interne 17 de la cheville étant en coïncidence avec les 4 taraudages 14 de la partie externe 18 de la cheville permettront la fixation des éléments venant s'installer sur la cheville expansible une fois en place dans le sol, et le maintien de la partie interne 17 au contact de la partie externe 18. La figure 5 représente une vue en perspective de la cheville expansible dont la partie extérieure 5 de la partie externe 18 est munie de rainures hélicoïdales 20 à la façon des forets de perçage pour faciliter son introduction dans le sol et l'extraction de la terre lors de l'enfoncement dans le sol. La figure 6 représente une vue en perspective de la cheville assemblée et introduite dans le sol, avant l'enfoncement de la partie interne 17 dans la partie externe 18. La partie externe 18 est maintenue immobile en rotation au moyen, par exemple, d'une clé 21 ayant un perçage à son 10 extrémité de façon à introduire dans le sol une tige 22 empêchant la rotation de la partie externe 18 lors de l'introduction de la partie interne 17 dans la partie externe 18 pour faire sortir les fils 4 de la partie interne 17, dans le sol. Le dispositif de l'invention est particulièrement destiné à la fixation d'éléments de différents types installés sur la cheville expansible dont voici quelques exemples : 15 Des poteaux classiques dont la partie basse présente une collerette venant en contact avec la face supérieure de la partie interne 17 de la cheville expansible et liée à celle-ci par des vis, L'espace intérieur libre de la partie interne de la cheville, une fois la tige de montage 19, ou tout autre système enlevé, peut être utilisé pour installer un système 20 d'absorption d'énergie ancré dans le fond de la cheville expansible et prenant appui sur la face supérieure de la partie interne de la cheville expansible. Ce cas permet, par exemple, l'absorption d'énergie nécessaire au freinage des véhicules entrant en contact avec des rails de sécurités fixés sur la cheville expansible. Des poteaux fixés sur la cheville expansible, et présentant une zone de rupture en 25 partie basse, peuvent également diminuer l'impact REVENDICATIONS1. Cheville expansible, caractérisé par le fait qu'elle comporte une partie externe (18) dans laquelle se déplace une partie interne (17) de façon à faire sortir dans le sol des fils (4) solidaires de la partie interne (17). 2. Cheville expansible selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie interne (17) comporte des fils (4) enroulés hélicoïdalement sur sa partie cylindrique (1). 3. Cheville expansible selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les fils (4) comportent un traitement de surface diminuant leur coefficient de frottement. 4. Cheville expansible selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les fils (4) sont rendus solidaires du cylindre (1) sur la partie haute (5) de ces fils. 5. Cheville expansible selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le cylindre (1) de la partie interne (16) est creux. 6. Cheville expansible selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le cylindre creux (1) est surmonté d'une collerette (2). 7. Cheville expansible selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la collerette (2) est munie de trous (3). 8. Cheville expansible selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les trous (3) de la collerette (2) sont coaxiaux des taraudages (14) de la partie externe (18) quand la partie interne (17) est enfoncée à fond dans la partie externe (18). 20_ 9. Cheville expansible selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la partie externe (18) comporte des rainures hélicoïdales (11) pratiquées sur la face interne du cylindre creux (8). 10. Cheville expansible selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les rainures hélicoïdales (11) de la partie externe (18) ont un profil en U (12). 25 11. Cheville expansible selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les rainures hélicoïdales (11) sont prolongées par des trous (13) débouchant sur la face externe du cylindre creux (8). 12. Cheville expansible selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la partie externe (18) comporte sur sa face supérieure des trous taraudés (14) coaxiaux aux trous (3) de la 30 partie interne (17), lorsque celle-ci est totalement enfoncée dans la partie externe 18. 13. Cheville expansible selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la partie externe (18) comporte un taraudage (15), ou tout autre moyen de fixation, en fond du cylindre borgne (8). 14. Cheville expansible selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'enfoncement de 35 la partie interne (17) dans la partie externe (18) permet de faire sortir les fils (4) dans le sol. 15. Cheville expansible selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la partie externe (18) comprend des rainures hélicoïdales extérieures creuses à la façon d'un foret de perçage. 40 16. Cheville expansible selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la partie externe (18) est immobilisée en rotation lors de l'introduction de la partie interne (17) dans la partie externe (18). 17. Cheville expansible selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la partie interne (17) contient un système d'absorption d'énergie lors d'efforts exercés sur les éléments 45 extérieurs à la cheville.