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INSTALLATION POUR CREUSER DES FORAGES DANS LE SOL.
Pour creuser des forages dans le sol transversalement à la paroi d'un puits, par exemple pour établir des installations de captage d'eau dans lesquelles on fait avancer dans le sol des tuyaux pleins ou perforés à partir du puits, on a placé jusqu'à présent l'appareillage d'avancement, par exemple une ou plusieurs presses hydrauliques et le poste de commande, sur une plate-forme unique située près du fond du puits ou sur ce fond lui-mêr ' me. Comme ainsi tous les appareils et tous les hommes de service trouvent place sur cette plate-forme ou sur le fond du puits et qu'en outre, pour des longueurs de course économiques des presses d'avancement, il faut prévoir assez d'espace, de tels forages ne pouvaient jusqu'à présent être pratiqués que dans des puits de diamètre assez grand, par exemple de trois mètres de diamètre.
Il n'était économiquement pas possible de faire des forrages dans des puits de deux mètres de diamètre ou moins avec les dispositifs connus, car il n'y avait pas assez de place disponible au fond du puits.
L'installation suivant l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Elle est caractérisée par deux ou plusieurs plates-formes sur lesquelles sont répartis l'appareillage d'avancement (par exemple une ou plusieurs presses hydrauliques) et éventuellement un dispositif (par exemple une ou plusieurs presses hydrauliques) pour fixer séparément ou ensemble les plates-formes à la paroi du puits, ainsi que le poste de commande pour l'appareillage d'avancement et éventuellement pour le dispositif de fixation des plates-formes. Les plates-formes peuvent être fixes ou être réglables séparément ou ensemble.
Les plates-formes peuvent par exemple faire partie d'un élévateur pouvant monter et descendre dans le puits et tourner sur lui-même, cet élévateur pouvant être immobilisé, par exemple par un dispositif hydraulique, à une hauteur quelconque du puits par blocage contre la paroi du puitso
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L'installation suivant l'invention permet, en prévoyant deux ou plusieurs plates-formes, de faire des forages dans des puits de par exem- ple 1,5 m de diamètre. Ce diamètre peut encore être réduit jusqu'à une valeur minimum pour laquelle des longueurs de course économiques des presses sont encore possibles.
Comme c'est justement dans les installations d'eaux souterraines avec des puits de faible diamètre qu'il peut être nécessaire de placer à différentes hauteurs des tuyaux filtrants horizontaux ou inclinés, le réglage en hauteur des plates-formes isolément ou ensemble est tout particulièrement avantageux. La possibilité de faire tourner les platesformes permet de passer facilement d'un endroit de forage à un autre sans avoir besoin de modifier la position des presses et des accessoires sur leur support.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention ainsi qu'une variante de détail.
La fig. 1 est une- vue en coupe verticale d'une partie du puits, montrant l'élévateur.
La fig. 2 est une vue en coupe correspondant à la fig. 1, mais prise dans un plan tourné de 90 .
La fige 3 montre une partie de la fige 1, à échelle agrandie.
La fig. 4 est une vue de dessus des presses d'avancement, à échelle agrandie.
La fig. 5 montre le schéma des connexions pour la commande hy- draulique des presses d'avancement et de blocage.
La fig. 6 est une vue de dessus d'un dispositif de blocage mécanique.
La fig. 7 est une vue de face d'une tête de serrage servant d'accouplement entre le tuyau à faire avancer et les presses d'avancement.
La fige :3 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la fig.7.
La fig. 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la fig. 7.
Le puits 1 creusé dans le sol, ayant par exemple 1,5 m de diamètre, présente une ou plusieurs ouvertures 2 pouvant être disposées à la même hauteur ou à des hauteurs différentes au-dessus du fond du puits.
L'ouverture 2 est traversée par un tuyau 3, perforé ou non, qu'on doit faire avancer dans le sol au moyen de l'installation suivant l'invention. Une conduite montante 4 en fer ou en acier conduit vers le bas à une pompe non représentée (par exemple une pompe à trous de mine) destinée à emmener vers le haut le liquide (eau, huile et analogues) s'accumulant dans le puits.
La conduite 4, présentant un obturateur 5, est reliée à son extrémité supérieure à une conduite flexible non représentée dirigée vers le haut. Une plate-forme supérieure 6 est fixée à la conduite montante 4, par exemple au moyen d'un dispositif de serrage. A une certaine distance de la plateforme 6; une plate-forme inférieure 7 est montée sur la conduite 4 au moyen d'une bride 3.
Grâce à cette bride desserrable on peut modifier à volonté la distance séparant les deux plates-formes 6 et 7. La conduite montante 4 et les plates-formes 6 et 7 forment ensemble un élévateur pouvant monter et descendre dans le puits 1 et pouvant tourner sur lui-même; cet élévateur est suspendu de façon non représentée, de préférence à demeure, à une grue ou à un autre appareil de levage disposé au-dessus du sol. Les deux plates-formes 6 et 7 pourraient également être réunies entre elles par d'autres moyens que la conduite 4, pour former l'élévateur. Au-dessus de l'obturateur 5 un toit de protection 9 est fixé à la conduite montante 4.
Du côté opposé à la conduite 4 se déplace sur un rail 10 un ascenseur 11 pour les personnes et le matériel, qui est particulièrement utile lorsqu'il s'agit de travailler dans des puits profonds de par exemple cent mètres de profondeur ou davantage.
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Comme le montrent plus particulièrement les fige 3 et 4, la pla- te-forme inférieure 7 porte deux presses d'avancement hydrauliques 12 dont les pistons 13 sont réunis entre eux par une tête de serrage 14. Cette com- binaison des presses d'avancement et de la tête de serrage est décrite et montrée par exemple, à l'exception de la variante représentée aux fig. 7 à 9, dans l'exposé d'invention allemand no. 335 587. Le tuyau 3 à faire avancer est automatiquement accouplé à la tête de serrage 14 pendant la cour- se active des presses et est libéré de la tête de serrage 14 pendant le retour à vide des presses.
Au-dessous des presses d'avancement 12 sont suspendues à la pla- te-forme inférieure 7, au moyen de crampons 15, deux presses de blocage 16.
Sur le bâti des presses 16, des sabots de blocage rotatifs 18, pivotés sur des tourillons 17, sont fixés de façon réglable au moyen de plaques perfo- rées 19 dans la direction de la course des presses. Cette possibilité de réglage des sabots 13 permet d'adapter le dispositif de blocage à diffé- rents diamètres de puits. L'extrémité extérieure du piston 20 de chaque presse de blocage 16 porte une sphère 21 qui forme, avec un sabot de bloca- ge 22' fixé sur elle, un joint à bille. Les sabots 22 des deux presses 16 sont, comme le montre la fig. 4, reliés entre eux par une tringle 23, ce qui assure un contact parfait entre les deux sabots 22 et la paroi du puits 1.
Une échelle 24 conduit de la plate-forme inférieure 7 à la plate-forme supérieure 6. A la balustrade 25 de la plate-forme supérieure 6 est fixé un panneau 26 comprenant les leviers de commande 27 et 23 et les soupapes 29 et 30 pour les presses d'avancement 12 et les presses de blocage 16 respectivement. Des conduites flexibles 31,32, respectivement 33, 34, conduisent des soupapes 29 et 30 aux presses 12, respectivement 16, montées en parallèle. Du panneau 26 part une conduite flexible 35 conduisant à une pompe 36 disposée au-dessus du sol et alimentée par un réservoir d'huile 37 également disposé au-dessus du sol (fig. 5). L'obturateur 5-peut facilement être atteint par l'homme de service se tenant sur la plate-forme 6.
Dans l'exemple représenté, les différentes parties sont donc disposées de telle façon sur deux plates-formes 6, 7 de l'élévateur, situées l'une au-dessus de l'autre, que sur la plate-forme inférieure 7 se trouvent les presses d'avancement 12 et les presses de blocage 16, tandis que la plate-forme supérieure 6 porte le poste de commande pour ces presses. Pour autant qu'on n'emploie pas une pompe- à trous de mine commandée automatiquement, mais une pompe commandée à la main, pour évacuer le liquide qui s'accumule dans le puits, les organes de commande pour cette pompe peuvent également être montés sur la plate-forme 6; d'autres accessoires (par exemple un téléphone) peuvent éventuellement être prévus sur cette plate-forme 6.
Lorsque, avec la grue, on a fait descendre l'élévateur dans le puits 1 iusqu'à la hauteur désirée et qu'on l'a fait tourner, par exemple au moyen de la grue, de façon que l'axe de la tête de serrage 14 coïncide avec celui de l'ouverture 2, on pousse le levier de commande 28 de sa position médiane sur la division de droite de l'échelle 47 (fig.5), tandis que le levier 27 commandant les presses d'avancement 12 reste dans sa position médiane de repos.
Dans cette position de réglage, la pompe 36 refoule l'agent sous pression (par exemple huile, eau) par la conduite 35 (dont la soupape réductrice de pression 3d est reliée à une conduite de retour 39 conduisant au réservoir d'huile 37) à la soupape 29, puis de celle-ci par la conduite 40 à la soupape 30 et de là par la conduite 33 au cdté gauche des pistons des presses de blocage 16. Par conséquent, les sabots 22 et 13 s'appliquent contre la paroi du puits et l'élévateur est bloqué dans le puits dans la position désirée. Lors de la course de blocage des presses 16, l'huile s'écoule du côté droit des pistons par la conduite 34, la soupape 30 et la conduite 58 dans le réservoir 37.
Dans la
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conduite 33 est inséré un cylindre 45, comprenant un piston 43 soumis à l'action d'un ressort 42, qui assure le maintien de la pression dans la conduite 33. La pression de l'huile dans le cylindre 45 au-dessous du piston 43, pression qu'on peut lire sur le manomètre 44, peut s'élever par exemple à 300 at.
Quand on a ainsi immobilisé l'élévateur, on ferme la soupape d'arrêt 46 de la conduite 33 et pousse ensuite le levier 23 sur le trait médian de l'échelle 47 (fig. 5). La communication de la soupape 30 avec la conduite 33 est maintenant coupée et les presses 16 sont maintenues dans leur position de blocage. Si l'on veut maintenant faire avancer le tuyau 3, on amène le levier 27 sur le trait de droite de l'échelle 48.
L'huile sous pression s'écoule maintenant de la pompe 36 par la conduite 35 et la soupape 29 dans la conduite 31 et de là vers le côté gauche des pistons des presses d'avancement 12, de sorte que leurs pistons déplacent vers la droite (fig. 1 et 4) la tête de serrage 14 avec le tuyau 3 qui y est fixé, le tuyau 3 étant donc poussé en avant dans le solo A partir du côté droit des pistons des presses 12 l'agent sous pression revient au réservoir 37 par la conduite 32, la soupape 29, la conduite 40, la soupape 30 et la conduite 53. Après avoir terminé une course d'avance on amène le levier 27 de nouveau sur le trait médian de l'échelle 48, ce qui interrompt l'amenée d'agent sous pression dans les presses d'avancement 12.
Après avoir séparé la tête de serrage 14 du tuyau 3, par exemple de la manière décrite dans l'exposé d'invention allemand no 335 587, on place le levier 27 sur le trait de gauche de l'échelle 48, ce qui provoque le recul des presses 12. L'agent sous pression s'écoule maintenant de la conduite 35 par la soupape 29 et la conduite 32 vers le coté droit des pistons des presses d'avancement 12, tandis que, depuis le côté gauche des pistons, l'agent revient au réservoir 37 par la conduite 31, la soupape 29, la conduite 40, la soupape 30 et la conduite 53.
Les pistons des presses d'avancement 12 se déplacent donc vers la gauche (fig. 4 et 5) et entraînent avec eux la tête de serrage 14 le long du tuyau 3 maintenant immobile, revenant à leur point de départ pour la prochaine course en avant. Pour cette prochaine course, on place de nouveau le levier 27 sur le trait de droite de l'échelle 43, de sorte que les pistons des presses d'avancement 12 se déplacent de nouveau vers la droite avec la tête de serrage 14, cette dernière, comme décrit dans l'exposé d'invention allemand no 335 537, s'accrochant automatiquement au tuyau 3.
Après avoir fait avancer complètement le tuyau 3 et avoir apporté à la tête de serrage 14 le changement décrit plus loin en regard des fig. 7 à 9, on peut, si on le désire, retirer du sol le tuyau 3 au même rythme que celui auquel on l'avait fait auparavant avancer, la tête 14 serrant alors le tuyau 3 pendant son mouvement de recul.
Si l'on veut faire tourner et/ou monter ou descendre l'élévateur en vue de faire avancer un tuyau par une autre ouverture 2 du puits 1, on doit tout d'abord supprimer l'effet de blocage des presses 16. Dans ce but, on déplace le levier 28 de sa position médiane sur le trait de gauche de l'échelle 47 et ouvre ensuite la soupape 46. Dans cette position de réglage, l'agent sous pression d'écoule de la soupape 30 par la conduite 34 vers le côté droit des pistons des presses de blocage 16 et pousse les pistons vers la gauche (fig. 5), tandis que, depuis le côté gauche des pistons l'huile revient au réservoir 37 par la conduite 33, la soupape 30 et la conduite 53. La pression de blocage, entre les sabots 13,22 et la paroi du puits 1 est supprimée et l'on ramène le levier 28 dans sa position médiane. L'élévateur peut maintenant être déplacé.
La construction des deux soupapes 29 et 30 n'a pas besoin d'être décrite en détail, car elle est sans autre compréhensible pour le spécialiste-au vu. des explications qui précèdent. Disons seulement que le-amenée de l'agent sous pression à la soupape 30 à partir de la conduite
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35 n'est interrompue par la soupape 29 pour aucune position du levier 27.
Les presses 12 sont montées en parallèle l'une avec l'autre,
Il en est de même des presses 16 entre elles, ce qui ne change rien en principe au schéma de la figo 5, quï montre une seule presse 12 et une seule presse 16. Les conduites 31, 32,33, 34 se subdivisent simplement, avant les presses, en deux branches.
On pourrait aussi prévoir une commande hydraulique des presses de blocage qui soit telle que les presses soient montées en série pendant la course de blocage. On obtient ainsi un bon centrage des plates-formes, car le montage en série assure que les pistons des deux presses parcourent exactement le même chemin. Quand les sabots de blocage sont appliqués contre la paroi du puits, on revient, par une commande:manuelle ou automa- tique, du montage en série au montage en parallèle.
Les deux presses de blocage pourraient cependant aussi être montées de façon à pouvoir être commandées séparément.
La fig. 6 montre un dispositif de blocage mécanique, c'est-à- dire dans lequel les presses de blocage font défaut. Des sabots de bloca- ge 50 sont articulés au moyen de tourillons 49 sur la plate-forme inférieu- re 7. Des écrous 51 solidaires des sabots 50 sont en prise avec des tiges filetées 52, montées de préférence à bascule sur la plate-forme 6. En faisant tourner les tiges 52, par exemple au moyen de clefs ou de leviers dans un sens ou dans l'autre, on peut faire tourner les sabots 50 autour des tourillons 49 et immobiliser ainsi l'élévateur ou le libérer.
Au lieu de disposer les plates-formes sur un élévateur, on pourrait les rendr - fixes chacune pour elle ou toutes ensemble, en les soutenant par exemple au moyen de consoles fixées à la paroi du puits.
Mais on pourrait aussi rendre les plates-formes séparément déplaçables axialement,capables de tourner sur elles-mêmes et d'être fixées (par exemple par blocage) à la paroi du puits, en les suspendant séparément ou ensemble à un appareil de levage. Chacune de ces plates-formes réglables individuellement pourrait alors avoir par exemple un dispositif de blocage selon les fig. 1 à 4 ou 6. Egalement dans le cas de plates-formes mobiles séparément, les presses hydrauliques de blocage de chaque plate-forme ou de toutes les plates-formes ensemble peuvent être commandées chacune pour soi ou toutes ensemble.
Le fonctionnement de la tête de serrage représentée aux fig.
7 à 9 est en principe le même que celui de la tête de serrage montrée dans l'exposé d'invention allemand no 335 587. Cette tête s'en distingue cependant par le fait qu'elle est à double effet. Tandis qu'il faut tourner de 180 la tête connue susmentionnée pour passer de la position d'avance à celle de recul et vice-versa, ceci n'est' plus nécessaire avec la tête de serrage montrée aux fig. 7 à 9. Elle a une série double interchangeable ou deux séries doubles de billes de transmission 53, respectivement 54, les unes pour l'avance, les autres pour le recul du tuyau.
Tandis que les bielles 53 sont disposées dans deux canaux 55 inclinés dans la direction : en haut et à gauche - en bas et à droite (fig. 3), ces canaux étant formés par la partie 59 fixée aux pistons des presses d'avancement 12 et par la partie 60 mobile par rapport à la partie 59, les billes 54 de l'autre série se trouvent dans deux canaux 56 inclinés dans le sens inverse, ces canaux étant également formés par les parties 59 et 60. Pour faire avancer le tuyau, on enlève les billes des canaux de re- cul, en dévissant les plaquettes de butée 57 correspondant à ces billes, de sorte que les billes peuvent sortir. Les billes situées dans les canaux d'avancement peuvent alors travailler, en raison de leur compressibllité élastique, comme décrit dans l'exposé d'invention allemand no 835 587.
Pour le recul, on enlève les billes des canaux d'avancement et place ces mêmes billes ou d'autres billes dans les canaux de recul.
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Cette tête de serrage convient particulièrement bien pour les puits de faible diamètre, dans lesquels la rotation de la tête de 1300 serait difficile à effectuer par suite du manque d'espace disponible.
REVENDICATIONS.
1. - Installation pour creuser des forages dans le sol transversalement à la paroi d'un puits, caractérisée en ce que deux ou plusieurs plates-formes sont prévues, sur lesquelles sont répartis l'appareillage d'avancement (par exemple une ou plusieurs presses hydrauliques) et éventuellement un dispositif (par exemple une ou plusieurs presses hydrauliques) pour fixer séparément ou ensemble les plates-formes à la paroi du puits, ainsi que le poste de commande pour l'appareillage d'avancement et éventuellement pour le dispositif de fixation des plates-formes.