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"Machine déplaçable pour le fonçage de pieux et analogues"
L'invention concerne une machine déplaçable pour le fonçage de pieux et analogues, laquelle machine permet, entre autres, Inexécution à lair libre de pieux ou analogues formés d'éléments préparés d'avance en béton ou analogues et assemblés au fur et à mesure de leur fonçage dans le sol.
La machine selon l'invention appartient au type comportant un organe mobile de' fonçage qui est guidé suivant la direction de fonçage et sur lequel agissent des moyens d'actionnement capa- bles d'appliquer au dit organe l'effort qui est nécessaire au fonçage et que le dit organe transmet au pieu ou analogue, la course de cet organe étant relativement grande, de façon à pouvoir réaliser l'enfoncement continu du pieu ou analogue dans le sol, sur une longueur relativement grande.
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Selon l'invention, l'organe de fonçage est constitué par une structure rigide comprenant deux poutres entretoisées s'éten- dant transversalement à la plate-forme de la machine, jusqu'à, l'extérieur de celle-ci, ces poutres étant espacées d'une distance plus grande que l'épaisseur des pieux ou analogues, tandis que cet organe est guidé le long de quatre guides disposés par pai- res de part et d'autre des dites poutres, et qu'un organe d'appui, destiné à transmettre l'effort de fonçage au pieu ou analogue, est déplaçable de façon à pouvoir occuper une position quelconque dans l'espace délimité par les dites poutres, même en dehors de la plate-forme de la machine.
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'organe de fonçage est pourvu de quatre écrous engagés sur quatre vis rotatives parallèles à commande simultanée, fixées en direction axiale sur la plate-forme de la machine et disposées par paires latéralement à l'extérieur de cette plate-forme.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, l'organe de fonçage est guidé le long de quatre guides parallèles fixés sur la plate-forme et disposés par paires laté- ralement à l'extérieur de la plate-forme, tandis que cet organe est attaché à deux groupes de câbles actionnés en synchronisme et capables de déplacer 1* organe de fonçage dans les deux sens le long des dits guides.
La machine selon l'invention permet notamment le fonçage simple et rapide d'éléments de grande longueur, ce fonçage pouvant s'opérer en divers points d'une zone attendant dans le sens trans- versal de la machine, sans qu'il soit nécessaire de déplacer celle-ci. Elle permet aussi le fonçage le long d'un mur.
D*autres particularités et avantages de l'invention ressor- tirant de la description de deux exemples d'exécution, qui sera donnée ci-après avec référence aux dessins schématiques annexés, 'dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en
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coupe, de la partie centrale d'une machine selon l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe sensiblement suivant la ligne II-II de Fig. 1; Fig. 3 est une vue en coupe de la machine sensiblement sui- vant la ligne III-III de Fig. 1;
Fig. 4 est une vue latérale partielle d'une variante d'exécution de la machine, et
Fig. 5 est un schéma en plan, montrant la disposition' des principaux éléments de commande.
Dans ces Figs., divers détails ont été omis en vue de la clarté du dessin.
La machine comporte une plate-forme formée essentiellement de deux longerons 1 et de deux traverses 2. Cette plate-forme est déplaçable, avantageusement au moyen de rouleaux 3 se mouvant sur des poutrelles métalliques 4 reposant sur des calages en bois 5 posés sur le sol 6. Cette plate-forme supporte une tour comportant essentiellement deux poutres en treillis 7 disposées transversale- ment par rapport à la plate-forme. Cette tour est renforcée par des jambes de force 8.
Dans l'exemple montré en Figs.. 1 à 3, la plate-forme supporte quatre vis verticales identiques 9 qui sont disposées par paires à l'extérieur des longerons 1 et dont les extrémités sont supportées à rotation, respectivement par la plate-forme et par les extrémités supérieures des poutres en treillis 7. Ces vis peuvent être mises en rotation synchrone par un mécanisme de commande approprié quel- conque 10 qui est actionné par exemple par un moteur Diesel 11 monté sur la plate-forme.
Sur ces vis sont montés des écrous qui sont solidarisés entre eux par un équipage mobile rigide qui est donc déplacé parallèlement aux vis sous l'effet de la rotation
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synchrone de celles-ci et qui constitue l'organe de fonçage qu'on fait agir sur les éléments de pieu ou analogue, notamment sur la tête de ces éléments. Cet équipage comporte deux poutres 12 qui s'étendent parallèlement aux longerons 1 et relient chacune les écrous de deux vis 9. Ces poutres sont reliées entre elles par des poutres formées de profilés 13 qui constituent un chemin de roulement pour un chariot 14 supporté par des galets 15 sur les ailes intérieures des profilés 13.
Ce chariot 14 supporte un vérin hydraulique 16 qui est relié, par des conduites non montrées, à une source de liquide sous pression (par exemple une pompe ac- tionnée par le moteur 11), et qui est destiné à agir sur la tête du pieu 17 devant être enfoncé dans le sol. Grâce à la disposition des quatre vis en dehors des longerons et à la possibilité de dé- placement du vérin, on peut effectuer le fonçage non seulement entre les longerons, mais aussi à l'extérieur de ceux-ci, entre chaque paire de vis 9, notamment aux points A et B. La machine permet donc le fonçage de pieux et analogues le long de murs existants, ce qui est très avantageux dans de nombreux cas.
Le chariot 14 peut être constitué par un fer en I à l'aile inférieure duquel est accroché le vérin 16, de sorte que la position de celui- ci peut également être ajustée dans une certaine mesure transversa- lement au chemin de roulement formé par les profilés 13. La réac- tion de fonçage étant fournie par le poids de la machine, celle-ci est pourvue de bacs à lest 18 que l'on peut remplir, sur le chan- tier, au moyen de gravier ou toute autre matière,ce qui permet aisément de porter le poids de la machine à une centaine de tonnes.
Cette machine permet le fonçage, en une seule opération, d'éléments de pieu ayant une longueur correspondant à la course de l'équipage mobile 12 à 16, plus éventuellement la course du vérin 16, par exemple des éléments de six à huit mètres.
En prévoyant un changement de vitesse dans la transmission de commande 10 des vis 9 par le moteur 11, on peut varier la vi-
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tesse de fonçage selon l'effort de fonçage nécessaire. Avec un moteur Diesel de 48 HP., on a par exemple réalisé le fonçage d'un élément de six mètres en deux minutes avec un effort de 15 tonnes, en 3 minutes avec un effort de 22,5 t. et en 5 min. avec un effort de 50 t. Le fonçage est donc particulièrement rapide. De plus, il est très régulier et se fait sans chocs ni vibrations. Il va de soi que l'on pourrait foncer des éléments sensiblement plus longs que les vis 9, mais l'opération devrait alors se faire en deux ou plusieurs phases.
Au lieu d'agir sur la tête du pieu, il fau- drait alors agir sur sa périphérie, au moyen d'un organe de fon cage qui embrasse le pieu et qui peut momentanément être bloqué sur celui-ci.
Il est avantageux d'opérer le fonçage par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique 16 qui a deux fonctions :
1) tenir lieu de dynamomètre et indiquer continuellement l'effort que nécessite l'enfoncement du pieu;
2) permettre de continuer le fonçage lorsque 1* effort nécessai- re dépasse la limite fixée par la puissance du moteur et la résis- tance de la transmission, par exemple 50 tonnes. On arrête alors les vis, pour continuer avec le vérin seul. Le liquide, par exemple l'eau sous pression, est fourni au vérin par une pompe hydraulique qui peut également être actionnée par le moteur 11 et est donc sus- ceptible de fournir trois débits différents.
La machine est également, conçue de façon à permettre une miss a foncer, en place aisée des éléments/opération qui était souvent difficile avec les machines connues.
Les poutres en treillis 7, qui laissent entre elles un espace libre en direction transversale de la plate-forme, sont réunies à leur extrémité supérieure par une structure formée de chevalets 19 supportant une poutrelle faîtière 20. A l'aile inférieure de celle-ci est accrochée une poutre 21 formée par l'assemblage de fers profilés et pouvant coulisser par rapport à la poutrelle 20.
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La poutre 21 comporte un chemin de roulement, par exemple cons- titué par les ailes inférieures des dits profilés, sur lequel peut rouler un chariot 22 portant un palan qui est mû par un treuil se trouvant sur la plate-forme, à l'aide d'un câble 23.
Le déplacement du chariot 22 sur la poutre 21 peut être obtenu par un mécanisme connu quelconque, en actionnant manuellement la chaîne 24.
Lorsque l'équipage mobile 12 à 16 se trouve dans sa position extrême inférieure, c'est-à-dire au bas des vis 9, notamment à la fin d'une opération de fonçage, tout l'espace compris entre le chariot 22 et le dit équipage est libre en direction trans- versale par rapport à la plate -forme On peut alors soulever un élément 17' à l'aide du palan du chariot 22 et l'amener à 1''aplomb de fonçage en déplaçant le dit chariot. On descend alors l'élément jusqu'à ce qu'il repose sur le sol ou sur un élément précédemment foncé, cette descente étant permise par le fait que les deux poutrelles 13 présentent un écartement suffisant pour le passage du pilot, et par le fait que le chariot 14 supportant le vérin 16 peut être écarté latéralement pour libérer le passage.
Il suffit alors de remonter l'équipage 12-16, de poser le vérin sur le nouveau pilot et d'actionner les vis 9.
La poutre 21 doit faire saillie latéralement, car il est rationnel de soulever le pilot en dehors du gabarit de la machine pour éviter les accrochages. Cette saillie gênerait toutefois le fonçage le long d'un mur. Cet inconvénient est évité par le mon- tage coulissant de la poutre 21 qui peut être déplacée vers l'un ou l'autre côté de la machine, la fixation dans la position voulue se faisant par des moyens appropriés quelconques, par exemple un pivot amovible de blocage 25.
Ce dispositif de manutention des éléments facilite et accélère l'ensemble du travail. Il est utilisable grâce au fait que l'organe de fonçage permet la mise en place des éléments à travers cet
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organe lorsqu'il se trouve au bas de sa course. L'emploi combine de cet organe. et de ce dispositif supprime donc toute perte de temps.
Les déplacements de la machine peuvent être produits au moyen de béquilles à vérin hydraulique 26 montées sous la plate-forme.
Elles sont articulées d'une part au cadre 27 prenant appui sur les poutrelles 4, et d'autre part à une patte 28 supportée excentrique- ment par une plaque réunie à la plate-forme, à rotation autour d'un pivot vertical 9. Il suffit de régler la position angulaire de l'ensemble 26-28 autour du pivot 29 pour varier le sens de pous- sée des béquilles.
Dans la variante selon les Figs. 4-5, les vis 9 et leur mécanisme de commande 10 sont supprimés, et le guidage et la com- mande de l'organe de fonçage 12-16 sont effectués par des moyens séparés. Au lieu des écrous, les poutres 12 comportent quatre manchons de guidage coulissant sur des guides verticaux 30 qui sont agencés à des emplacements similaires à ceux des vis 9 des Figs. 1-3, et sont constitués, par des tiges cylindriques vertica- les fixées sur la plate-forme et maintenues par les traverses supérieures 31 de structures similaires aux poutres en treillis 7 des Figs. 1-3 et non montrés en Fig. 4.
L'équipage mobile 12 à 16 est suspendu à deux câbles 32, dont chacun est commandé par deux tambours de treuils 33, 34 et passe sur deux poulies 35 portées par les traverses 31, et deux poulies 36 portées par les poutres 12. Par ailleurs, la traction vers le bas est exercée sur l'organe de fonçage 12-16 par deux câbles 37, dont chacun est commandé par deux tambours de treuils 38, 39 et passe sur des poulies de moufles 40, 41 et 42, 43, les poulies 40, 42 étant portées par les poutres 12, tandis que les poulies 41, 43 sont portées par la plate-forme.
Les tambours 33, 34, 38-et 39 sont actionnés par des moyens
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de transmission non illustrés, sous la commande du moteur 11.
Les tambours 33 et 34, d'une part, et 38 et 39, d'autre part, sont synchronisés, soit par paires situées du même côté latéral de la machine, soit à la fois les quatre tambours 33, 34, d'une part, et les quatre tambours 38, 39 d'autre part. On constatera que les poulies 36 sont portées par les poutres 12 et se dépla- cent avec celles-ci, de sorte que le passage du câble 32 entre ces deux poulies ne gêne pas la manoeuvre des pieux au moyen du chariot à palan 22, commandé par le câble 23 et le treuil inde- pendant 44.
Pour tirer l'organe de fonçage 12-16 vers le bas, il suffit de libérer les tambours 33,34 et câbles 32, et d'actionner les tambours 38, 39 pour exercer la traction voulue aumoyen des câbles 37. Pour relever l'équipage 12-16 on exécute la manoeuvre inverse.
1/actionnement de l'organe de fonçage au moyen de câbles permet une construction particulièrement simple et présente, en outre, l'avantage de permettre une très grande rapidité d'exécution.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et illustrés, mais que diverses modifications peuvent y être apportées sans se départir de l'esprit de l'invention.