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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Procédé et appareil pour le fonçage de tubes ou de coffrages tubulaires et l'extraction simultanée des matériaux à déblayer.
Cette invention a pour objet un procédé rapide de fonçage de tubes ou de coffrages tubulaires pour l'érection de poteaux verticaux, la construction de fondations, la compression du sol, l.a. formation de cloisons en palplanches dans le sous-sol et les sondages à petite profondeur.
La caractéristique principale de cette invention consiste dans la mise en oeuvre de moyens combinés avec le marteau-pilon en vue de l'extraction simultanée des matériaux à déblayer.
Dans les procédés connus d'enfoncement des coffrages tubulaires, on déblaye par forage le terrain qui se trouve au-dessous du coffrage tubulaire, de façon à faciliter autant
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que possible la descente de celui-ci dans le trou ainsi formé.
Par ces procédés connus, la descente du coffrage présente souvent des difficultés et donne lieu à des pertes sensibles.
Ces inconvénients sont complètement éliminés par le procédé suivant l'invention, qui se caractérise essentiellement en ce que le coffrage ou tube est pourvu à sa partie inférieure d'un épaulement formant gradin (ou autre saillie analogue) sur lequel on fait agir un marteau-pilon tubulaire; muni à sa partie'inférieure d'une soupape de retenue. Cette soupape s'ouvre lorsque le marteau-pilon tombe sur le gradin en vue du fonçage du coffrage ou tube, et laisse alors pénétrer à l'intérieur de ce marteau-pilon les matières emprisonnées dans le tube ou coffrage et, au contraire, elle se ferme pour retenir les matériaux à l'intérieur du marteau-pilon lorsque ce dernier se relève.
Lorsque ce marteau-pilon est complètement rempli, on le dégage du coffrage ou tube et on enlève les matériaux à travers des ouvertures ad hoc, prévues dans la paroi du marteau-pilon, après quoi on répète l'opération sus-décrite jusqu'à ce qu'on ait atteint la profondeur désirée.
Comme il est aisé de le comprendre, par cette disposition, l'extraction des matériaux se produit en même temps que le marteau-pilon fonctionne. On élève, en outre, la puissance de la sonnette, du fait que le marteau-pilon augmente de poids à mesure qu'il se remplit de matériaux.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, quelques modes de réalisations de l'invention.
La figure 1 est une coupe axiale verticale d'une forme très simple de construction du coffrage tubulaire et du marteau-pilon.
Les figures 2 et 3 en montrent deux variantes.
Dans ce dessin, 1 désigne le coffrage tubulaire, muni à sa partie inférieure d'un gradin ou'épaulement interne 2, formé par un anneau 3, fixé rigidement au coffrage par.tout moyen
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approprié, ou bien obtenu d'une pièce avec ce coffrage.
Pour l'enfoncement de ce dernier, on se sert d'un marteau-pilon 4, suspendu à l'aide du câble 5 au mécanisme d'actionnement d'une sonnette ordinaire (non représentée au dessin pour plus de simplicité). Le marteau-pilon 4 est formé par une enveloppe convenablement pourvue de lest 6 à sa partie supérieure, et ayant une forme épousant la section transversale intérieure du coffrage, mais une dimension un peu plus réduite. On le fait coulisser à l'intérieur du coffrage et, par un mouvement vertical de va-et-vient, on applique sur le gradin 2 une série de coups, de façon à enfoncer le coffrage dans le sol.
Pendant le fonçage, les matériaux emprisonnés à l'intérieur du coffrage sont poussés, par effet de la descente de celui-ci, dans la chambre 7 du marteau-pilon 4, muni à sa partie inférieure d'une soupape de retenue 8, qui s'ouvre pour permettre le passage des matériaux. Pendant le soulèvement, la soupape 8 se ferme automatiquement par effet de la pression appliquée sur elle, retenant ainsi les matériaux dans la chambre 7.
Par cette disposition, au moindre enfoncement du coffrage dans le sole des matériaux à déblayer sont prélevés dans, la zone traversée par le coffrage. Non seulement cela accélère dans une mesure considérable l'enfoncement, mais cela permet aussi d'effectuer une étude géologique soigneuse et exacte des couches dans lesquelles on doit ériger le poteau, le pieu ou autre dispositif.
Pour décharger les matières de' la chambre 7, on a prévu des ouvertures 9, de grandeur convenable, disposées de façon à faciliter la vidange de la capacité du marteau-pilon.
Dans l'exemple montré en figure 1, l'extrémité inférieure du marteau=pilon se termine au plan de damage 10, de sorte que les matériaux pénétrant dans la chambre 7 du marteau-pilon
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sont obligées de se déplacer dans le coffrage sur toute la hauteur de l'anneau 3; on peut éviter cela par la disposition montrée aux figures 2 et 3.
Dans la variante de la figure 2, le marteau-pilon 11 présente à sa partie inférieure un prolongement axial cen- tral 12, s'étendant au-dessous du plan de damage 10 à l'intérieur de la pa.rtie plus étroite formée par l'anneau 3, et ayant une longueur substantiellement égale à celle de l'anneau. Par conséquent, simultanément à l'enfoncement du coffrage, on prélève des matériaux au niveau de l'extrémité inférieure du coffrage.
Toutes les autres parties du dispositif montré à cette figure correspondent à celles de la figure 1 et sont in- diquées par les mêmes numéros de référence.
Pour prélever des matériaux des couches du sol se trouvant au-dessous du coffrage, on peut recourir à la disposition montrée à la figure 3, où le prolongement 13 du marteaupilon 14 s'étend au delà du bord inférieur 15 du coffrage 1.
Le dispositif d'attaque du marteau-pilon au câble 5 pourrait être le même que représenté aux figures 1 et 2, ou bien, comme le montre la. figure 3, il peut être perfectionné en prévoyant dans la chambre 16 du marteau-pilon un piston 17 se mouvant dans cette chambre et muni d'ouvertures contrôlées par des soupapes de retenue 18, s'ouvrant vers le haut, et d'une tige 19, à l'extrémité libre de laquelle, faisant saillie axia.lement à l'extrémité supérieure du marteau-pilon, est relié le câble 5.
En tirant en premier lieu le câble de suspension 5, le piston 17 produit à la partie inférieure de la chambre 7 une dépression facilitant l'entrée des matériaux à l'intérieur du marteau-pilon à travers les soupapes de retenue 8, après quoi, à la fin de sa course ascendante, le piston entraîne le marteau- -pilon. Successivement, à sa descente, le marteau-pilon heurte
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le gradin 2, enfonçant le coffrage dans le terrain. Le piston 17 poursuit sa course vers le bas, déchargeant à l'extérieur, à travers la soupape 18, l'air et l'eau qui se trouvent à l'intérieur du marteau-pilon et s'appuie sur la surface supé- rieure des matériaux entrés dans le marteau-pilon.
Lorsque.le marteau-pilon est rempli de matériaux, on l'extrait à travers le trou, on enlève le couvercle supé- rieur 20 et on décharge les matériaux à déblayer ainsi prélevés.
Il est bien entendu que la forme et les détails cons- tructifs de cet appareil d'enfoncement peuvent varier selon les exigeances de l'application pratique, sans sortir du cadre de l'invention.