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Installation pour le forage de puits.
L'invention se rapporte à une installation pour le forage de puits à eau, en particulier de ceux ayant un diamètre rela- tivement grand.
Pour les forages de ce genre, on enfonce, au moyen d'une charge spéciale, une virole de blindage de puits dans le sol et on extrait la matière de l'intérieur de cette virole en se servant d'outils appropriés. On connaît un cadre de forage pour enfoncer la virole de blindage; ce cadre entoure la viro- le et forme la fondation pour un châssis de forage et pour un treuil mécanique. Dans ce dispositif une moufle du châssis de forage est reliée d'une part au treuil et, d'autre part, à un câble de commande enfonçant la virole de blindage dans le @ sol, ce câble passant sur deux galets ae renvoi fixés sur le cadre de forage, latéralement à la virole de fonçage.
Cette installation de forage de puits ne donne pas satis- faction, car le câble de commande doit être posé sur une coif- fe, placée sur l'extrémité supérieure du tube, qui obstrue ainsi l'intérieur du tube et'qui doit être enlevée chaque fois que l'on désire pénétrer avec les outils à l'intérieur du tube
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et forer. La transformation perpétuelle de l'installation, pour pouvoir alternativement forer et enfoncer, exige beauooup de temps et rend le forage coûteux.
Par contre, l'invention réside dans le fait que la moufle est divisée en deux mouflages séparés, disposés de part et d'autre de la virole de fonçage, avec câble commun, dont les poulies à câble supérieures sont toutes disposées sur,la partie supérieure du châssis, et dont les blocs de poulies inférieurs sont reliés à deux câbles tracteurs séparés agissant sur un carcan qui laisse libre l'orifice du tube de fonçage.
L'invention présente le grand avantage que l'orifice de forage est toujours dégagé et que le forage peut toujours se faire sans difficulté. Un autre avantage réside dans le fait que l'on peut, en quelques mouvements, mettre,hors circuit les galets de renvoi du carcan du tube'de fonçage, et tirer dès lors sur la virole du tube de fonçage au moyen des poulies in- férieures des moufles.
Si l'on utilise un câble commun pour les deux moufles et que l'on réalise le treuil mécanique sous forme de treuil dou- ble, à deux tambours, dont chacun reçoit une extrémité de câ- ble. et qui, au choix, peuvent être attaqués individuellement ou simultanément, on peut, selon désir, travailler, lors de l'enfoncement ou de la traction, à vitesse de levage simple ou double ou, lors du démarrage, ne tirer ou ne pousser le tube de fonçage qu'au moyen d'un seul tambour, avec une force pres- que double de celle qu'on développe en travaillant à deux tam- bours.
L'invention est élargie en ce sens que les deux tambours du treuil double peuvent être bloqués au frein, chacun séparé- ment et simultanément ou en commun. Cela permet de maintenir le tube de fonçage sous pression dans la position qu'il a at- teinte conformément à l'avancement du forage. Ceci est parti-
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culièrement important, parce qu'il n'est pas toujours possi- ble de pousser constamment le tube, même pour une traction poussée au maximum, soit que la paroi à forer ne soit pas suf- fisamment mauble ou qùe le tube de forage rencontre un obsta- cle: Dès que le sol est devenu suffisamment meuble ou que l'obstacle a disparu, l'enfoncement du tube est réalisé auto- matiquement par la charge qui repose sur lui.
Pour des pro- fondeurs de forage peu importantes qui n'exigent pas encore de grands efforts, on peut pousser ou tirer au moyen des deux tambours et l'avancement du forage est alors rapide. Pour de grandes profondeurs de forage, pour lesquelles il faut vaincre d'importantes résistances de frottement des tubes de fonçage, on pousse ou on tire au moyen d'un seul tambour, alors qu'on laisse l'autre tambour à l'arrêt.
Le blocage par le frein des tambours du treuil, pour main- tenir les câbles sous tension et obtenir, sur le tube de fon- . çage , une pression agissant automatiquement, remplace de manié- re simple la charge statique souvent utilisée auparavant.
Le dessin représente schématiquement, à titre d'exemple, l'objet de l'invention.
La fig: 1 représente une vue de face et sur
La fige 2 une vue de profil de l'installation de forage de puits;
La fig. 3 le tracé du câble de mouflage vu en perspective;
La fig. 4 le treuil vu de profil;
La fiG. 5 le treuil en coupe médiane horizontale;
La fig. 6 un détail en coupe;
La fig. 7 les leviers de manoeuvre vus de face.
Le matériel de fonçage se compose de quatre montants a1, a2, a et a4 dont les deux antérieurs a1, a4 sont reliés rigidement au chapiteau de châssis b, les deux postérieurs a2, a3 étant articulés sur ce dernier. Les profilés du cha- piteau constituent l'assise pour les poulies à câble supéxieu-
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rieures de 1 d'un câble de mouflage f, portant deux blocs de poulies de mouflage g, h disposés latéralement au tube de fon- çage 1. Lune des extrémités du câble est reliée au tambour j, l'autre extrémité au tambour j1 d'un treuil double, dont les tambours peuvent, au choix, être attaqués individuellement ou simultanément, resp. en commun.
Le câble est monté de la façon suivante : Il part du tam- bour j, monte par dessus la poulie de châssis d, descend pour passer sous la poulie de moufle g, remonte par dessus la pou- lie d1, passe sur la poulie de châssis e, descend sous la pou- lie de moufle h, monte pour passer sur e1, passe ensuite par d2, g1, d3, e2, h1, e3, d4, g2, d5, e4, h2, e5, et d6 jusqu'au tambour ±. L'emploi d'un câble commun pour les deux tambours et le montage particulier grâce auquel on peut tirer au moyen d'un seul tambour, permettent d'obtenir ùn équilibre de traction des deux mouflages tel que l'on évite une traction unilatérale, ce qui est surtout très important pour les puits profonds qui, à cause de leur grande profondeur, doivent être forés exacte- ment suivant la verticale.
Aux blocs de mouflage g, h sont reliés des câbles de com- mande m, n passant sur des poulies de renvoi m1, n1 et qui sont fixés à des oeillets d'attache disposés sur un carcan o, monté ; à l'extrémité supérieure au tube de fonçage 1 et qui laisse libre l'extrémité supérieure de ce dernier'.
1 2 3 4 Le châssis de forage a1, a2, a3, a4 est placé sur un solide cadre entourant le tube de fonçage 1 et sur la face supérieure duquel sont montées les poulies de renvoi m1, n1, alors que le mécanisme de commande r, comprenant le treuil et le moteur d'attaque, est disposé sur sa face supérieure. On désigne par s un contrepoids placé sur le cadre du côté op- posé au mécanisme de commande ±,et qui est prévu pour amener le centre de gravité de toute l'installation le plus possible
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dans l'axe du forage. Les montants a2, a3 reposent p ar des sabots articulés t sur le cadre q, sur lequel sont articulés en u les montants a1, a4.
Le treuil j, j1 peut être constitué de telle manière qu'un seul des tambours est attaqué directe- ment, l'autre l'étant par l'intermédiaire d'un accouplement.
Font en outre partie de l'installation de forage un cabes- tan de forage, monté éventuellement sur le cadre q, ainsi que les outils nécessaires à l'enlèvement de la matière et qui ne sont pas représentés sur le dessin.
Si l'on actionne l'un ou les deux tambours 1- du treuil double, on exerce, par l'intermédiaire des deux moufles et des poulies m1 et n1, une poussée sur le tube de fonçage i, à la réalisation de laquelle contribuent tout le poids du châssis de forage a1-a4, le cadre q, le mécanisme de commande r ainsi que le contrepoids s, et qui a pour effet d'enfoncer le tube de forage. Le guidage du câble. ! commun aux deux mouflages provoque l'équilibrage des tractions exercées par les deux mouflages, de sorte qu'une traction unilatérale est évitée.
Si l'on fait agir les blocs de moufles g, sur le carcan o, en mettant les poulies de renvoi m1, hors circuit, on peut également tirer sur le tube.
L'invention n'oblige pas à utiliser quatre montants.
Les poulies de renvoi m1,n1 peuvent également être disposées sur la face supérieure du cadre q; on peut alors se passer d'une fosse v pour loger les poulies de renvoi.
Dans les fig. 4 à 7 on désigne par a l'arbre du treuil attaqué par la chaîne b1 et la roue à chaîne b et reposant dans des paliers d, d1 sur la taque de base d2 de la machine.
On désigne par co un disque d'accouplement monté 'en position fixe sur l'arbre a, ce disque étant muni de segments d'accou- plement c1, c2 travaillant conjointement avec les couronnes d'accouplement des tambours de treuil e, e1 pouvant coulisser axialement sur l'arbre a, de part et d'autre du disque d'ac-
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oouplement. Les couronnes d'accouplement des tambours qui ser- vent également comme couronnes de frein, se trouvent sur la pé- riphére des disques de tambours se faisant face. Le déplace- ment des tambours se fait par des manchons rotatifs f, f1 qui, d'une part, s'engagent, par une couronne intérieure dans une rainure des tambours et, d'autre part, se placent comme écrous sur une partie filetée d3 des paliers d, d1.
Chaque manchon peut être déplacé à l'aide d'un levier de manoeuvre g, resp. g1 et par l'intermédiaire du tringlage j resp. j1. h, h1 sont des bandes de frein fixées dans la taque de base d2 où elles ne peuvent se déplacer; elles sont reliées par les tringles de commande k, ki aux leviers de manoeuvre i, i qui, avec les leviers , g1, sont montés sur l'axe m. Les leviers g, g1, i, i1 peuvent être actionnés indépendamment l'un de l'autre.
On peut toutefois facilement accoupler, à titre provisoire, g, gl et i,i1 de façon à ce que la manoeuvre de l'un d'eux en- traine automatiquement celle de l'autre.
-L'arbre a tourne à vide'si les tambours e. el non utilisés sont débrayés et bloqués par serrage des bandes de frein h, h1.
Si l'on veut tirer ou pousser le tube de fonçage au.moyen des deux tambours, on pousse de la main droite le levier de frein il accouplé au levier 1 vers la position ouverte, pour dégager les freins h, h1 et on tire de la main gauche le levier relié au levier g1; de ce fait, en faisant tourner les man- chons f, f1, on déplace les tambours axialement et on les ac- couple à l'arbre par l'intermédiaire du disque co.
Lorsque la résistance par frottement des tubes augmente, au point que les tambours ne tournent plus, on tire de la main droite sur le levier de frein i; de ce fait on immobilise les tambours à câble dans leur position de cet instant, et on con- serve l'effort qui agit sur la virole du tube de fonçage.
D'autre part, si l'on-ne veut travailler qu'avec un tam-
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bour latéral, p. ex. avec e, on découple les leviers de manoeuvre i, ils de façon à pouvoir les utiliser séparément; ensuite on dégage la bande de frein h. Le tambour remis en service, est à nouveau bloqué par le frein, pour conserver la pression agis- sant sur le tube de fonçage, si le dit tambour ne tourne plus par suite de la forte résistance par frottement du tube. Les leviers de manoeuvre g, g1, i, i1 peuvent être bloqués dans leurs positions terminales. ,
Le treuil peut être utilisé partout où des efforts doivent être développés partiellement ou totalement et, le cas échéant, doivent pouvoir être maintenus en prise.