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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX PROCEDES ET DISPOSITIFS POUR LA DETERMINATION
DE L'INCLINAISON ET DE L'ORIENTATION DES SONDAGES.
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux procédés et dispositifs pour la détermination de l'inclinaison et de l'orientation des sondages.
Lesdits perfectionnements concernent, en premier lieu, les dispositifs pendulaires utilisés pour la détermination, en profondeur, de l'inclinaison et de l'orientation du sondage par apposition d'empreintes sur une calotte amovible susceptible d'être soumise, lorsqu'elle a été ramenée au jour, à la visée d'un instrument d'optique du genre théodolite.
Ils concernent, en second lieu, les formes de réalisation de ces dispositifs pendulaires applicables soit aux sondages non tubés, qui autorisent l'utilisation d'organes magnétiques, soit aux sondages tubés.
Ils concernent enfin les dispositifs et organes accessoires permettant, par utilisation combinée de l'appareil optique,et desdits organes accessoires, la détermination de l'orientation du sondage, ainsi que le procédé mis en oeuvre pour l'exécution des manoeuvres nécessaires aux mesures, au fur et à mesure de l'avancement du sondage.
Ces perfectionnements sont illustrés, à titre d'exemple,' par les dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est la vue en coupe verticale axiale de l'organe pendulaire pour la mesure des déviations d'un sondage non tubé;
La figure 2 est la vue en plan de la calotte amovible servant aux inscriptions;
La figura 3 est la vue en coupe verticale axiale du théodolite monté pour la visée à poste fixe de cette calotte;
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La figure 4 représente, en élévation, le théodolite vu à angle droit par rapport à la figure 3.
La figure 5 est la vue en coupe verticale axiale, suivant V-V de la figure 6, de l'organe pendulaire poùr la mesure des déviations d'un sondage tubé;
La figure 6 est une vue en coupe horizontale suivant VI-VI de la figure 5, les organes intérieurs étant vus en plan;
Les figures 7 et 8 sont les vues de détail, respectivement en élévation et en coupe verticale, du dispositif de suspension de l'organe pendulaire;
La figure 9 est la vue :en élévation de la boite et de son appen- diceg
La figure 10 est la vue en coupe longitudinale axiale de la suspension à cardan de l'appendice;
Les figures 11 et 12 sont les vues, respectivement en élévation et en plan, d'un des colliers amovibles destinés au support, sur les tiges, des divers appareils de mesure;
La figure 13 est une vue en élévation montrant le mode de montage du théodolite sur une tige de sondage pour l'exécution des aisées successives;
La figure 14 est la vue en plan correspondant à la figure 13 ;
La figure 15 est la vue en plan schématique d'un organe accessoire utilisable pour l'exécution des mesures;
La figure 16 concerne un perfectionnement accessoire éventuel de l'organe créateur d'empreintes sur la.calotte.
L'appareil servant à la mesure des déviations du sondage se compose d'une enveloppe étanche 1 (fig. 9) surmontée d'un appendice 2 lui permettant de prendre l'inclinaison du sondage dans lequel il est descendu, suspendu par un cardan.
A l'intérieur de cette enveloppe étanche se trouve l'appareil servant à l'inscription de l'inclinaison.
Cet appareil (fig. 1) se présente sous la forme d'une boite cylindrique 3 fermée par un couvercle vissé 4 et dans laquelle est logé un pendule conique 5, susceptible d'osciller dans toutes les directions autour d'un point fixe 6 et monté, à cet effet, sur un cardan constitué par un cadre 7 lui-même pivotant¯sur des paliers fixes 8.
A la partie supérieure de ce pendule conique peut se fixer une calotte sphérique amovible 9, dont le centre coïncide avec le point fixe 6, ladite calotte étant à cet effet, munie d'encoches inégales 10 (fig. 2) dans lesquelles pénètrent des ergots inégaux fixés sur le pendule, de telle sorte que cette calotte se trouve im- mobilisée par''un léger serrage dû à son élasticité, dans une position fixe et connue,
Sur le couvercle 4 est monté le logement d'un percuteur 11, rappelé vers le haut par un léger ressort 14 et dont la partie supérieure 14a désaffleure légèrement du couvercle.
Au moment où doit se faire la mesure, une lame de ressort 14b est libérée et vient frapper sur cette partie supérieure du pointeau, lequel, lancé contre la calotte 9, vient y faire une légère empreinte, puis revient, sous l'action du ressort 14, s'escamoter dans son logement. L'inclinaison du sondage se trouve donc inscrite, à ce moment, par la ligne qui joint l'empreinte au centre 6.
Pour mesurer les éléments de cette inclinaison, l'appareil ayant été ramené au jour, ouvert, le couvercle dévissé et la calotte 9 extraite, on vient fixer cette calotte sur un siège portant des ergots semblables à ceux du pendule et appartenant à un théodolite dont la lunette de visée (en l'espèce un microscope portant un oculaire à réticule) se déplace, en azimut et en inclinaison, autour du centre de la sphère de la calotte, quand
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celle-ci est fixée sur le siège par ses encoches. La visée étant faite sur l'empreinte marquée sur la calotte, la ligne de visée restitue l'inclinaison qu'avait l'appareil d'inscription dans le sondage à la condition que l'on connaisse l'orientation qu'avait cette calotte dans ledit sondage.
Deux cas se présentent pour la détermination de cette orienta- tion
1 - Si le sondage n'est pas tubé, on peut utiliser l'orientation magnétique;
2 - Si, le sondage étant tubé, on ne peut, en raison de la pré- sence de ce tubage, utiliser le magnétisme terrestre, on descend l'appareil au moyen de tiges orientées, de préférence selon le procédé qui sera décrit ci-après.
Dans le cas de l'orientation magnétique (fig. 1), la partie su- périeure du pendule est constituée par une coupole 12, reposant sur un pivot de boussole 12a et munie de deux barreaux magnétiques 13, 13a, qui orientent cette coupole selon le méridien magnétique du lieu. Un ressort 14 supporte le pendule monté sur son cardan 7-8, la tige 15 dudit pendule pouvant glis- ser librement dans le cadre 7. Dans le cas d'un choc subi de haut en bas, la'partie inférieure 16 du pendule vient s'appliquer contre la paroi, égale- ment sphérique, du fond de la botte 2.
Dans le cas de chocs de bas en haut, le ressort 14 se détend et la coupole vient s'appuyer sur la partie supérieu- re du couvercle 4, également sphérique, dont elle est très rapprochée, dans ce choc le pivot 12a de boussole, maintenu par un ressort 17 juste suffisant pour équilibrer le poids de la coupole, s'efface et permet à ladite coupole de s'appuyer sur le couvercle, sans aucun dommage pour les pièces délicates.
Les ergots de fixation de la calotte étant dan s une position connue par rapport aux barreaux magnétiques 13, 13a l'orientation de ladite calotte par rapport au méridien magnétique est donc bien déterminée. Les dispositions de la tête porte-pivot et de la coupole sont telles que cette coupole ne peut pas s'échapper quand le couvercle est vissé.
Dans le cas d'un sondage non tube, qui impose l'obligation de déterminer l'orientation par un procédé spécial d'engagement des tiges successives dans le sondage, l'impossibilité de se servir d'un équipage magnétique libère de l'obligation de maintenir la verticalité du pendule de mesure qui est indispensable pour le bon fonctionnement de l'équipage orienté.
On peut alors se servir d'une suspension élastique plus simple et plus robuste. Avec une telle suspension, qui doit avoir le même moment élastique dans tous les azimuts, la position du pendule, quand l'appareil est incliné, est intermédiaire entre la verticale et l'axe de l'appareil.
De l'angle inscrit, on déduit l'angle d'inclinaison, soit à l'aide du simple coefficient dit "constante de pente", tant que l'inclinaison du sondage est telle qu'il est possible de confondre l'angle d'inclinaison avec son sinus, soit, au delà, à l'aide d'une table de correspondance ou d'un graphique.
Cet organe élastique permet donc de faire des mesures jusqu'à une position horizontale, et même remontante, du sondage.
Une telle suspension peut être réalisée soit par des moyens connus, par exemple à l'aide d'un fil élastique, soit, de préférence à l'aide du dispositif, représenté sur les figures 5, 7 et 8, qui constitue l'une des caractéristiques de l'invention.
L'élément essentiel d'une telle suspension est constitué par un ressort à boudin 18, d'un petit nombre de spires, tel que ce nombre soit rigoureusement entier. Pour obtenir ce résultat, les extrémités de ce ressort sont constituées par deux spires 19 ramenées dans un même plan et serrées, l'une sur le bâti 20, l'autre sur le corps du pendule 21, au moyen de rondelles 22 munies d'une gorge 23 dans laquelle viennent se loger les spires, un cran 24 pratiqué à la périphérie de chaque rondelle 22 venant limiter exactement le domaine de liberté du fin qui peut ainsi avoir le nombre entier de spires requis.
Un tel dispositif peut être assimilé à une
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suspension oscillant autour d'un point fixe 6a, situé sur l'axe du ressort, dans une position bien déterminée, au voisinage du milieu de ce ressort, cette suspension ayant un moment de rappel constant dans tous les azimuts.
La figure 5 représente un mode d'exécution de l'appareil d'inscription dont la boite porte un petit bonhomme à ressort 25, destiné à s'engager dans une rainure de l'enveloppe étanche. Cette dernière occupant une position qui est fixée par l'orientation de la première tige à laquelle est suspendu l'appendice, par l'intermédiaire d'une sorte de cardan à jeu rattrapé, les deux ergots, qui fixent la calotte 9 d'inscription, par ses encoches 10, sur son siège, ont donc eux-mêmes une orientation connue.
Il est, par suite, nécessaire de connaître les orientations de chaque tige par rapport à la précédente pour connaître l'orientation de la calotte d'inscription au moment de la mesure.
Le problème peut être résolu par l'emploi de tiges spéciales à faces d'appui verticales dans un même plan. A défaut de telles tiges on peut utiliser des tiges de sondage ordinaires, vissées, en utilisant le procédé et le dispositif suivants qui constituent également une autre caractéristique de l'invention.
Dans le théodolite servant à la mesure des inclinaisons, on substitue à l'objectif de microscope à court foyer un objectif de lunette de distance focale telle que l'image d'objets situés à des distances comprises entre 5 mètres et l'infini puisse se former sur le réticule de 1-loculaire positif du viseur,
On fixe ensuite sur le porte-viseur un dispositif composé de deux surfaces réfléchissantes dont l'une 26 (fig. 4), qui peut appartenir à un miroir ou à un prisme à réflexion totale, fait un angle de 45 avec la verticale et dont l'autre, 27, appartenant à un miroir amovible ou escamotable, un angle de 60 avec la-verticale. Un rayon lumineux, dirigé dans l'axe de la lunette fait ¯ainsi un angle de 30 avec la verticale, après réflexion sur le système de miroirs.
Par conséquent, si la lunette est inclinée à 30 sur la verticale (figo 13), dans une position d'observation commode, elle permet une visée verticale de bas en haut.
Le théodolite ainsi équipé est fixé sur un pied 28 portant à sa base un axe 29 qui peut s'introduire dans la rainure 30 de l'un quelconque des colliers amovibles 31 (fig. Il et 12) qui peuvent se fixer sur les tiges. il peut également reposer dans une encoche 32 en forme de V ménagée à la partie supérieure de l'appendice,perpendiculairement au plan axial de l'appareil.
La manoeuvre de descente s'effectue de la façon suivante :
On visse une première tige sur la tête du cardan; en haut de cette tige est fixé le premier collier, la rainure de ce dernier étant orientée à peu près dans la direction du V de l'appendice de l'appareil, lequel a été tourné afin d'être amené dans une position commode pour l'opérateur, c'est- à-dire devant les appareils de sondage.
L'appareil étant suspendu par la tige, on met en place le porte-mire dans la rainure du collier supérieur et l'axe du pied du théodolite dans le V de l'appendice, ledit pied étant maintenu vertical en l'appuyant sur la tige et en le fixant, au besoin, à celle-ci, à l'aide d'une attache élastique, On vise alors verticalement et l'on fait tourner la lunette jusqu'à amener le fil du réticule sur l'image de la mire; ce réticule avait été préalablement réglé en rotation pour que l'un des traits de la croisée des fils soit rigoureusement parallèle à l'axe du pied, le plateau des azimuts étant mis à zéro.
L'angle indiqué est celui que fait la mire avec l'axe de l'appa- reila Cet angle est noté, puis on continue la descente. L'appareil de mesure est descendu avec la première tige portant le collier qui avait été disposé de manière à ne pas gêner la manoeuvre de vissage de la deuxième tige, A la partie supérieure de cette deuxième tige, on pose le deuxième collier, toujours approximativement orienté dans la même direction.
On y
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dispose le porte-mire, on place le pied du théodolite, par son axe, dans la rainure du premier collier inférieur et on maintient ce pied verticalement en l'appuyant sur la tige du premier collier ; onfait la visée sur la mire, on note l'angle, puis on enlève ce premier collier inférieur ainsi que le porte-mire, on descend l'appareil suspendu à sa deuxième tige, portant le deuxième collier. On visse une troisième tige, à la partie supérieure de laquelle on fixe le collier qui a été rendu disponible. On fait, comme pré- cédemment, la visée sur la mire qui a été installée sur le collier supérieur, on enlève le collier du bas, on visse une quatrième tige à laquelle on fixe le collier enlevé précédemment et ainsi de suite.
Arrivé à la profondeur où doit se faire la mesure, on met le pied du théodolite en place sur le collier, mais après avoir enlevé ou es- camoté par rotation, le miroir incliné à 30 . On redresse -la lunette à la verticale, de telle manière que la visée s'effectue horizontalement, par le miroir à 45 . Ayant préalablement fixé sur le terrain un jalon dont l'o- rientation avait été déterminée par rapport au sondage ; onamène sur ce ja- lon la croisée des fils du réticule. L'angle lu, additionné à la somme des angles mesurés au fur et à mesure du montage des tiges, donne l'angle que fait la direction-repère avec la direction initiale.
Si on fait plusieurs mesures avant de remonter, on remet le miroir à 30 , on visse la tige suivante, on y fixe le collier et l'on reprend la série de mesures, en additionnant toujours les angles depuis le début.
A chaque station de mesure on recommence les mêmes opérations ; à chaque fois on aura la mesure de la position initiale par rapport à la direction repère donnée par le jalon.
On peut, toutefois, éviter tout calcul en munissant le théodolite d'un dispositif d'addition du type représenté schématiquement sur la figure 15.
Le théodolite est monté sur le pied de façon à ce que le plateau des azimuts 33 puisse tourner autour de son axe par rapport au plateau de pied 34; un frein des azimuts 35 peut l'immobiliser sur le plateau de pied 34.
Le plateau de lunette 36 porte une sorte de doigt 37 dont l'extrémité peut venir engager un ergot 38, mobile, en hauteur, dans une encoche pratiquée sur le plateau de pied 34, un frein 39 permettant d'immobiliser ce plateau sur le plateau 33 des azimuts.
L'opération est alors conduite de la façon suivante : A l'origine, le plateau 33 des azimuts est mis à zéro, et le frein 39 serré; on amène alors cet ergot dans l'encoche du plateau de pied et l'on fait le réglage en rotation du réticule de telle manière que l'un des traits de ce réticule de telle manière que l'un des traits de ce réticule soit parallèle à l'axe d'articulation du pied. Pour faire les visées, on desserre le frein 39, on fait la visée, on resserre ce frein, on desserre le frein 35 des azimuts et l'on amène l'ergot 38 dans son encoche.
On est alors prêt pour une deuxième visée, concurremment avec les opérations ci-dessus décrites, c'est-à-dire que, la mire étant en place, on met le pied en position, on desserre le frein 39, on soulève l'ergot 38, puis, la visée faite par rotation du plateau, on resserre le frein 39, desserre le frein 35', remet l'ergot 38 en place et resserre le frein 35. Arrivé à la profondeur voulue, on fait la visée sur le jalon, comme précédem- ment, en retirant ou escamotant le miroir orienté à 30 .
L'angle lu est celui qui avait été obtenu par les opérations précédemment décrites, ne faisant pas appel au dispositif d'addition.:
L'invention a, enfin, accessoirement, pour objet un dispositif accessoire permettant d'effectuer successivement un certain nombre de mesures sans avoir à changer la calotte sphérique 9, dans le cas où l'on utilise l'appareil (fig. 5) sans orientation magnétique.
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Cette calotte ayant toujours la même position angulaire par rapport au pendule, lui-même lié, en direction, au reste de l'appareil, il suffit à cet effet, au lieu d'utiliser un pointeau percuteur 11 constitué par une surface conique de révolution, de former sur ce pointeau un plat ayant pour résultat de donner,sur la calotte, une empreinte, non plus circulaire, mais en forme de demi-lune.
Après chaque percussion, le mécanisme qui a provoqué cette percussion fait tourner le fuide du pointeau de 1/8e de tour, de telle sorte que les différentes empreintes sont caractérisées par la position de ces demi-lunes par rapport aux encoches de la calotter,, comme représenté sur la figure 16, ce qui les identifie sans équivoque, l'orientation de la première étant fixée et connue et l'appréciation du demi-quart de cercle étant très facile.
REVENDICATIONS.
1. Dans,un procédé pour la détermination de l'inclinaison et de l'orientation d'un sondage, le moyen qui consiste à utiliser un organe pendulaire portant une calotte amovible dont la surface sphérique a pour centre celui- de la suspension du pendule et qui est munie d'encoches de repère de sa position sur l'organe"pendulaire, ladite coupole recevant d'un pointeau une empreinte, de position correspondant à l'inclinaison du sondage, et étant soumise, après avoir été ramenée au jour, à la visée d'un instrument d'optique du genre théodolite.
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IMPROVEMENTS TO THE METHODS AND DEVICES FOR DETERMINATION
THE TILT AND ORIENTATION OF SURVEYS.
The present invention relates to improvements made to methods and devices for determining the inclination and orientation of soundings.
Said improvements relate, in the first place, to the pendular devices used for the determination, in depth, of the inclination and the orientation of the sounding by affixing impressions on a removable cap capable of being subjected, when it has been brought to light, with the aim of an optical instrument of the theodolite type.
They relate, secondly, to the embodiments of these pendular devices applicable either to uncased soundings, which allow the use of magnetic members, or to tubed soundings.
Finally, they relate to the devices and accessory members allowing, by combined use of the optical device, and of said accessory members, the determination of the orientation of the probing, as well as the method implemented for the execution of the maneuvers necessary for the measurements, as the survey progresses.
These improvements are illustrated, by way of example, by the appended drawings, in which:
FIG. 1 is the view in axial vertical section of the pendulum member for measuring the deviations of an uncased borehole;
Figure 2 is the plan view of the removable cap used for inscriptions;
Figure 3 is the view in axial vertical section of the theodolite mounted for the stationary sighting of this cap;
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Figure 4 shows, in elevation, the theodolite seen at right angles to Figure 3.
FIG. 5 is the view in axial vertical section, along V-V of FIG. 6, of the pendulum member for measuring the deviations of a tubed borehole;
FIG. 6 is a horizontal sectional view along VI-VI of FIG. 5, the internal members being seen in plan;
FIGS. 7 and 8 are detail views, respectively in elevation and in vertical section, of the device for suspending the pendulum member;
Figure 9 is the view: in elevation of the box and its appendix.
FIG. 10 is the view in axial longitudinal section of the gimbal suspension of the appendix;
FIGS. 11 and 12 are views, respectively in elevation and in plan, of one of the removable collars intended for the support, on the rods, of the various measuring devices;
FIG. 13 is an elevational view showing the method of mounting the theodolite on a probing rod for the execution of successive ease;
Figure 14 is the plan view corresponding to Figure 13;
Figure 15 is the schematic plan view of an accessory member usable for performing measurements;
FIG. 16 relates to a possible accessory improvement of the imprint creator organ on la.calotte.
The apparatus used for measuring the deflections of the sounding consists of a sealed envelope 1 (fig. 9) surmounted by an appendix 2 allowing it to take the inclination of the sounding in which it is lowered, suspended by a gimbal.
Inside this sealed envelope is the device used to register the inclination.
This device (fig. 1) is in the form of a cylindrical box 3 closed by a screwed cover 4 and in which is housed a conical pendulum 5, capable of oscillating in all directions around a fixed point 6 and mounted, for this purpose, on a universal joint consisting of a frame 7 itself pivoting on fixed bearings 8.
At the upper part of this conical pendulum can be fixed a removable spherical cap 9, the center of which coincides with the fixed point 6, said cap being for this purpose, provided with unequal notches 10 (fig. 2) in which lugs penetrate. unequal fixed on the pendulum, so that this cap is immobilized by a slight tightening due to its elasticity, in a fixed and known position,
On the cover 4 is mounted the housing of a striker 11, biased upwards by a slight spring 14 and the upper part 14a of which is slightly off the cover.
When the measurement is to be made, a leaf spring 14b is released and strikes on this upper part of the needle, which, launched against the cap 9, makes a slight impression therein, then returns, under the action of the spring 14, retract into its housing. The inclination of the sounding is therefore registered, at this moment, by the line which joins the imprint at the center 6.
To measure the elements of this inclination, the device having been brought back to light, opened, the cover unscrewed and the cap 9 extracted, this cap is fixed on a seat bearing lugs similar to those of the pendulum and belonging to a theodolite of which the telescopic sight (in this case a microscope carrying a reticle eyepiece) moves, in azimuth and inclination, around the center of the sphere of the cap, when
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this is fixed to the seat by its notches. The aim being made on the imprint marked on the cap, the line of sight restores the inclination that the registration device had in the sounding on the condition that we know the orientation that this cap had in said survey.
Two cases arise for the determination of this orientation
1 - If the sounding is not cased, we can use the magnetic orientation;
2 - If, the sounding being cased, it is not possible, because of the presence of this casing, to use terrestrial magnetism, the apparatus is lowered by means of oriented rods, preferably according to the method which will be described below. after.
In the case of magnetic orientation (fig. 1), the upper part of the pendulum is constituted by a dome 12, resting on a compass pivot 12a and provided with two magnetic bars 13, 13a, which orient this dome according to the magnetic meridian of the place. A spring 14 supports the pendulum mounted on its gimbal 7-8, the rod 15 of said pendulum being able to slide freely in the frame 7. In the event of a shock suffered from top to bottom, the lower part 16 of the pendulum comes rest against the wall, also spherical, of the bottom of the boot 2.
In the event of impacts from the bottom up, the spring 14 relaxes and the dome comes to rest on the upper part of the cover 4, also spherical, to which it is very close, in this impact the pivot 12a of the compass, maintained by a spring 17 just sufficient to balance the weight of the dome, retracts and allows said dome to rest on the cover, without any damage to the delicate parts.
The cap fixing lugs being in a known position relative to the magnetic bars 13, 13a the orientation of said cap relative to the magnetic meridian is therefore well determined. The arrangements of the pivot head and the dome are such that this dome cannot escape when the cover is screwed on.
In the case of a non-tube sounding, which imposes the obligation to determine the orientation by a special process of engaging successive rods in the sounding, the inability to use a magnetic crew releases from the obligation to maintain the verticality of the measuring pendulum which is essential for the correct functioning of the oriented crew.
A simpler and more robust elastic suspension can then be used. With such a suspension, which must have the same elastic moment in all azimuths, the position of the pendulum, when the device is tilted, is intermediate between the vertical and the axis of the device.
From the inscribed angle, the angle of inclination is deduced, either using the simple coefficient known as the "slope constant", as long as the inclination of the sounding is such that it is possible to confuse the angle d inclination with its sine, either beyond it, using a correspondence table or a graph.
This elastic member therefore makes it possible to take measurements up to a horizontal, and even upward, sounding position.
Such a suspension can be achieved either by known means, for example using an elastic thread, or, preferably using the device, shown in Figures 5, 7 and 8, which constitutes one characteristics of the invention.
The essential element of such a suspension is constituted by a coil spring 18, with a small number of turns, such that this number is strictly integer. To obtain this result, the ends of this spring are formed by two turns 19 brought into the same plane and clamped, one on the frame 20, the other on the body of the pendulum 21, by means of washers 22 provided with a groove 23 in which the turns are housed, a notch 24 formed at the periphery of each washer 22 which exactly limits the range of freedom of the end which can thus have the entire number of turns required.
Such a device can be likened to a
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suspension oscillating around a fixed point 6a, located on the axis of the spring, in a well-determined position, in the vicinity of the middle of this spring, this suspension having a constant return moment in all azimuths.
FIG. 5 represents an embodiment of the registration device, the box of which carries a small spring-loaded man 25, intended to engage in a groove of the sealed envelope. The latter occupying a position which is fixed by the orientation of the first rod from which the appendage is suspended, by means of a sort of cardan joint with backlash, the two lugs, which fix the registration cap 9 , by its notches 10, on its seat, therefore themselves have a known orientation.
It is, therefore, necessary to know the orientations of each rod with respect to the previous one in order to know the orientation of the inscription cap at the time of measurement.
The problem can be solved by the use of special rods with vertical support faces in the same plane. In the absence of such rods, it is possible to use ordinary, screwed probing rods, using the following method and device which also constitute another characteristic of the invention.
In the theodolite used for measuring the inclinations, the short focus microscope objective is replaced by a telescope objective with a focal length such that the image of objects located at distances between 5 meters and infinity can be obtained. form on the positive 1-cell reticle of the viewfinder,
A device composed of two reflecting surfaces is then fixed on the viewfinder holder, one of which 26 (fig. 4), which may belong to a mirror or to a total reflection prism, forms an angle of 45 with the vertical and of which the other, 27, belonging to a removable or retractable mirror, an angle of 60 with the vertical. A light ray, directed in the axis of the telescope, makes an angle of 30 with the vertical, after reflection on the system of mirrors.
Therefore, if the telescope is tilted 30 to the vertical (Figo 13), in a convenient viewing position, it allows vertical sighting from the bottom up.
The theodolite thus equipped is fixed on a foot 28 carrying at its base an axis 29 which can be inserted into the groove 30 of any one of the removable collars 31 (fig. II and 12) which can be fixed on the rods. it can also rest in a V-shaped notch 32 made in the upper part of the appendix, perpendicular to the axial plane of the device.
The descent maneuver is carried out as follows:
A first rod is screwed onto the head of the gimbal; at the top of this rod is fixed the first collar, the groove of the latter being oriented approximately in the direction of the V of the appendage of the apparatus, which has been rotated in order to be brought into a position convenient for the device. operator, that is to say in front of the sounding devices.
The apparatus being suspended by the rod, the staff is placed in the groove of the upper collar and the axis of the foot of the theodolite in the V of the appendix, said foot being kept vertical by pressing it on the rod and fixing it, if necessary, to it, using an elastic clip, We aim vertically and we rotate the telescope until the reticle wire is brought to the image of the test chart; this reticle had been previously adjusted in rotation so that one of the lines of the crossing of the wires was strictly parallel to the axis of the foot, the azimuth plate being set to zero.
The angle indicated is that which the staff makes with the axis of the apparatus. This angle is noted, then we continue the descent. The measuring device is lowered with the first rod carrying the collar which had been arranged so as not to hinder the screwing operation of the second rod, At the upper part of this second rod, the second collar is placed, still approximately oriented in the same direction.
We
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position the staff, the foot of the theodolite is placed, by its axis, in the groove of the first lower collar and this foot is maintained vertically by pressing it on the rod of the first collar; we aim on the sight, note the angle, then remove this first lower collar as well as the rod holder, lower the device suspended from its second rod, carrying the second collar. We screw a third rod, to the upper part of which we fix the collar that has been made available. As before, the sighting is made on the sight which has been installed on the upper collar, the lower collar is removed, a fourth rod is screwed to which the collar removed previously is attached and so on.
Arrived at the depth where the measurement must be made, we put the foot of the theodolite in place on the collar, but after having removed or concealed by rotation, the mirror tilted at 30. The telescope is straightened vertically, so that the sighting is carried out horizontally, by the mirror at 45. Having previously set a milestone on the ground, the orientation of which had been determined in relation to the survey; we bring on this thread the crossing of the reticle threads. The angle read, added to the sum of the angles measured as the rods are assembled, gives the angle that the reference direction makes with the initial direction.
If you take several measurements before reassembling, you put the mirror back to 30, screw the next rod, fix the collar to it and repeat the series of measurements, always adding the angles from the beginning.
The same operations are repeated at each measuring station; each time we will have the measurement of the initial position with respect to the reference direction given by the stake.
Any calculation can, however, be avoided by providing the theodolite with an addition device of the type shown schematically in FIG. 15.
The theodolite is mounted on the foot so that the azimuth plate 33 can rotate about its axis relative to the foot plate 34; an azimuth brake 35 can immobilize it on the foot plate 34.
The telescope plate 36 carries a kind of finger 37, the end of which can engage a lug 38, movable, in height, in a notch made on the foot plate 34, a brake 39 making it possible to immobilize this plate on the plate 33 azimuths.
The operation is then carried out as follows: Originally, the azimuth plate 33 is set to zero, and the brake 39 is applied; this lug is then brought into the notch of the foot plate and the rotation adjustment of the reticle is made such that one of the lines of this reticle so that one of the lines of this reticle is parallel to the axis of articulation of the foot. To make the sightings, the brake 39 is released, the sighting is made, this brake is tightened, the brake 35 is released from the azimuths and the lug 38 is brought into its notch.
We are then ready for a second sighting, concurrently with the operations described above, that is to say that, with the sight being in place, we put the foot in position, we release the brake 39, we raise the lug 38, then, the sighting made by rotating the plate, we tighten the brake 39, release the brake 35 ', put the lug 38 back in place and tighten the brake 35. Arrived at the desired depth, we make the sighting on the milestone, as before, by removing or retracting the mirror oriented at 30.
The angle read is that which had been obtained by the operations described above, not using the addition device:
Finally, the subject of the invention is an accessory device making it possible to successively carry out a certain number of measurements without having to change the spherical cap 9, in the case where the device is used (FIG. 5) without magnetic orientation.
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This cap always having the same angular position relative to the pendulum, itself linked, in direction, to the rest of the device, it suffices for this purpose, instead of using a firing pin 11 constituted by a conical surface of revolution , to form a flat on this needle having the result of giving, on the cap, an imprint, no longer circular, but in the shape of a half-moon.
After each percussion, the mechanism which caused this percussion turns the fluid of the needle by 1 / 8th of a turn, so that the different indentations are characterized by the position of these half-moons in relation to the notches of the cap ,, as shown in figure 16, which identifies them unequivocally, the orientation of the first being fixed and known and the appreciation of the semicircle being very easy.
CLAIMS.
1. In, a method for determining the inclination and orientation of a sounding, the means which consists in using a pendular member carrying a removable cap whose spherical surface has as its center that of the suspension of the pendulum and which is provided with notches for indicating its position on the "pendulum" member, said cupola receiving an indentation from a needle, having a position corresponding to the inclination of the sounding, and being subjected, after having been brought back to light, to the sight of an optical instrument of the theodolite type.