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La présente invention a pour objet une sondeuse qui, destinée à l'étude des sols, permet de.déterminer leur résistance en profondeur, non seulement à la pénétration, mais aussi à l'arrachement.
Cette sondeuse, qui est du type de celles comportant une sonde, telle que décrite par les demandeurs dans leur brevet français N 986.733 du 17 mars 1949, est munie d'un mouton qui,-mobile dans une charpente métal- lique d'axe vertical portée par un véhicule, est susceptible: - soit de jouer le rôle proprement dit, de mouton de battage, venant frapper sur le sommet de la sonde pour en provoquer la pénétration dans les terrains très durs, avec remontée dudit mouton à l'aide d'un treuil à commande manuelle; - soit de jouer le rôle de piston de presse agissant sur le som- met de la sonde pour en provoquer la pénétration tout en permettant la mesu- re de l'effort de pointe et des frottements latéraux, la descente dudit mou- ton étant alors actionnée par trection d'un moufle commandé par un treuil mé- canique ;
-soit encore de jouer le rôle d'organe de traction retirant la sonde du sol, en permettant la mesure des frottements latéraux, ladite trac- tion étant effectuée par le même moufle que précédemment, dont les parties fixe et mobile ont été inversées.
Dans le cas de la descente de la sonde par pression du mouton par traction du moufle, l'enregistrement de l'effort de pointe et des frottements latéraux est effectué sur des appareils de mesure contenus dans un casque interposé entre le sommet de la sonde et la base du mouton.
Dans le cas de l'arrachage,de la sonde, il en est de même pour l'enregistrement des frottements latéraux.
Dans le cas, enfin, de la descente de la sonde par battage, le casque est supprimé.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette sondeuse : Figures1 et 2 en sont des vues respectivement de face arrière et de côté en élévation;
Figure 3 est, à échelle agrandie, une vue en coupe verticale de l'extrémité de la sonde;
Figure 4 est, à échelle agrandie, une vue en coupe verticale d'une forme d'exécution du casque contenant les appareils de mesure.
Cette sondeuse est montée sur le châssis d'un véhicule automobile qui, de préférence, est muni, d'origine, d'un treuil entraîné en rotation par son moteur.
Sur le châssis du véhicule est fixé la charpente de la sondeuse. Cette fixation est effectuée en une zone du châssis correspondant à peu près au centre de gravité du véhicule, de façon à bénéficier de la masse du camion pour la réaction à la pression sur la sonde.
Cette charpente de la sondeuse se compose d'un châssis ± supportant deux fers à U 4 constituant glissières et au sommet desquels est fixée une tête de charpente 2 supportant deux consoles , auxquelles sont fixés des haubans 7 qui sont amarrés à l'avant et à l'arrière du châssis 2 du véhicule. Cette disposition a pour but de soulager le châssis du camion d'une partie des efforts qui lui sont transmis, lorsqu'il se soulève par suite de la résistance à la pénétration de la sonde. Les fers à U 4 sont tenus latéralement par des contres-fiches 8, et l'un deux porte deux règles graduées 9.
Dans le cas où la sondeuse est appelée à travailler dans un terrain que l'on suppose très dur, le véhicule est, en outre, amarré au sol par des ancrages latéraux se composant de deux bras de force 10 fixés aux extrémités du châssis de la sondeuse et portant chacun, en leur ex-
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-trémité libre, un porte-griffe 12 muni de quatre pinces de corps morts
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1.,. La mise en tension de ces ancrages est assurée par des tours à actionnés par des leviers 15, et à chacun desquels est amarré un câble de tension 16 passant sur une poulie 17 et accroché au porte-griffe op-
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posé 12. Les fers à U 4. du châssis de la sondeuse servent de chemin de glissement à un mouton-presse.
Celui-ci, qui peut agir soit à la façon d'un piston de presse, soit à la façon d'un mouton de battage, est constitué par une barre 18 de section carrée, de poids relativement important, telle que, par exemple-, de 300 Kgs. A sa partie supérieure, cette barre 18 comporte une console 19, qui lui est fixée par soudure par exemple.
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En son extrémité inférieure, elle porte deux ferrures ,""1 qui, glissant le long des fers 4, constituent le guide du mouton, dans ses déplacements verticaux.
A la base des fers à U 4 sont, d'autre part, placées deux ferrures 22 qui constituent un chariot qui peut, soit être mobile le long
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des glissières .2: soit être fixé à la base de celles-ci.
A la console 1 solidaire du sommet du mouton est amarrée l'une des extrémités d'un cable de traction 23 qui descendant depuis cette console, parallèlement aux glissières 4, passe à la base de celles-ci sur
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deux poulies 24 portées par le chariot inférieur 22, remonte parallèlement auxdites glissières jusqu'à la poulie 27 d'un palonnier fixé à un moufle inférieur 28, redescend pour passer sur des poulies 25 portées par le cha-
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riot inférieur 22 et remonte s'ammarrer à la console 12; ce câble 23 est tiré de bas en haut par plusieurs brins d'un câblé 29. qui passant sur la poulie Il dudit moufle et sur une poulie 32 portée par la console j9 est amarré à un treuil qui, non représenté au dessin, est entraîné en rotation par le moteur du véhicule sur lequel est montée la sondeuse.
Un autre treuil 33, à commande manuelle, est porté par la charpente de la sondeuse et permet la traction sur un cable 34 qui, après passage sur une poulie 35 placée sur la tête 2. de la charpente, redescend pour
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traverser une lumière 6 ménagée dans le mouton au-dessus du guide 21 et remonte jusqu'à la tete 2. de la charpente, oû il est amarré.
Sur les glissières que constituent les fers à U ¯4 sont, en outre, montées à glissement deux ferrures 12 qui supportent le casque de sonde 38. Celui-ci qui, en cours de sondage est relié au guide 21 du mouton 18 par quatre tirants 39, coiffe la tête de la sonde. Par un emboîtage, non visible au dessin, il règle le décalage en hauteur des deux éléments de la sonde, à savoir : le tube et la tige.
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Le casque de sonde ¯8, qui comporte un index 41 regardant au droit des indications portées par les règles graduées 9, reçoit le casque contenant les appareils de mesure.
Dans le cas de la sondeuse représentée en figs 1 et 2 le casque 42 contient deux anneaux dynanométriques en tant qu'instruments de mesure. L'instrument inférieur 43 enregistre la résistance opposée à. la pénétration de la pointe de la sonde, et l'appareil supérieur 44 enregistre la résistance totale. Par la différence, on obtient les frottements latéraux.
Dans le cas du casque 45, qui est représenté à échelle agrandie en figure 4, les instruments de mesure utilisés sont des cylindres d'étalonnage de compression. L'appareil inférieur 46 enregistre l'effort à la pointe, et l'appareil supérieur 47 enregistre directement les frottements latéraux.
Dans le cas où la sonde ne peut pénétrer dans le terrain que
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par battage à l'aide du mouton Q, le casque 2 ou contenant les instru- ments de mesure est enlevé et remplacé par un casque muni d'un billot con- atitué par exemple en bois dûr.
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Quant à la sonde proprement dit, elle est formée de manière connue, comme montré en figure 4, par une pointe, une tige et un tube.
La pointeest composée par un noyau central mobile 48, une enveloppe extérieure , une tige de pointe 51 et un tube¯de pointe 52.
Le noyau central ¯ est rendu solidaire de la tige de pointe,
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µ± par un filetage 53,; il assure la progression de l'enveloppe extérieure 4 par appui sur l'épaulement là; il peut se retirer â volonté pour lais- ser passage à un carottier permettant la prise d'échantillons dans le sol.
L'enveloppe extérieure 49 coulisse librement dans le tube de
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pointe 2a sur une certaine longueur, telle que par exemple 10 ems; sa mise en place est assurée par vissage du filetage 2i dans le trou taraudé ,6 du tube de pointe 52. Lorsque ces filetages ne sont plus en contact, l'en-
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veloppe à3 et le tube de pointe sont libres l'un par rapport à l'autre; les deux filetages précités servent simultanément d'organe de centrage et de râcloir, lorsque l'on veut procéder à un enfoncement de la pointe seule et ensuite du tube seul.
Quant au reste de la sonde, elle est constituée, sur toute sa longueur, par des éléments d'un mètre de long par exemple assemblés entre eu* par vissage.
Lorsque la sondeuse ci-dessus décrite doit effectuer un sondage, elle est tout d'abord calée à l'aide de cales 57 placées sous des jambes de force 58 solidaires du châssis 3; ce calage qui est effectué, en soulevant le véhicule à l'aide d'un cric de façon suffisante pour que soit annulé l'effet des ressorts, est indispensable au moment de l'arrachage de la sonde, sinon le châssis ? du véhicule risquerait de se plier au cours de cette manoeuvre.
Ce calage étant effectué, on place les ancrages, s'il y a lieu, et on introduit la sonde dans le guidage du chariot inférieur 22 et dans le
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guidage 12 porté par les jambes de force 5j3. Sur la tête de la sonde est ensuite convenablement placé le casque de sonde 38, à l'intérieur duquel est emboîté le casque 42 contenant les appareils de mesure. Au moyen du treuil à main, on descend le mouton-presse le long des glissières à jus-
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qu'à le faire reposer doucement sur le casque précité 42. Les tirants J2 sont alors mis en place, afin de relier le casque de sonde au guide ?,7 du mouton-presse.
La sondeuse est ainsi prête à effectuer un sondage, en fonctionnant à la manière d'une presse.
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Pour cela, le moteur du véhicule est mis en rotte et le treuil qu'il commande est embrayé. Il en résulte une traction sur le câble 29, suivant les flèches de figure 2. Le moufle ?8¯ se déplace donc de haut en bas, lui-même suivant la flèche 61, ce qui provoque une traction sur le câble 23. Cette traction provoque la descente du mouton-presse si l'on admet que le chariot inférieur 42 est immobilisé, ce qui est obtenu à l'ai-
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de de-verrous 2,. En descendant, le mouton-presse provoque la pénétration de la sonde dans le sol, pénétration qui est visible au fur et à mesure par déplacement de l'index 1,,, au droit des graduations des règles .
Lorsque l'enfoncement de la sonde dans le sol est suffisant pourqu'il soit possible d'ajouter un élément : et tube à la sonde, on procède au relevage du mouton-presse. Pour cela, le treuil moteur est dé-
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brayé, afin que le moufle 28. puisse tre étiré; on remet le cliquet du treuil à main 33, qui avait été enlevé en cours de sondage, et on actionne ce treuil, ce qui provoque, par l'intermédiaire du câble 34, le relevage du mouton-presse 18 qui doit être monté jusqu'à fin de course, afin que puisse être mis en place sous le guide 21 un verrou prenant appui dans des trous 63 percés à cet effet dans les glissières . Cette mesure de sécurité étant prise, on visse sur la sonde un nouvel élément de tube et un nouvel élément de tige.... et la manoeuvre se répète.
Il est à noter qu'au
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fur et à mesure de la decente de la sonde, il est possible de lire, sur les instruments de mesure contenus dans le casque 42, la résistance à la pénétration de la pointe de la sonde et les efforts latéraux sur le tube de la sonde.
Lorsqu'il s'agit d'arracher la sonde hors du sol et de contrôler la résistance à cet arrachage, le mouton-presse 13 auquel sont suspendus le casque de sonde 38 et le casque à appareils 42 est amené au sommet des glissières 6, les verrous 62 d'immobilisation du chariot inférieur 22 sont supprimés, et d'autres verrou prenant appui dans des trous 24 des glissières 6 sont placés sous le casque de sonde 38. Le mouton-presse reposant librement sur ces derniers verrous et le tube supérieur de sonde ayant reçu une tête dite tête d'arrachage, on actionne le treuil moteur comme pour le sondage.
Le mouton 18 se trouvant verrouillé par le casque de sonde 38, qui supporte le casque 42 à appareil de mesure c'est alors le chariot inférieur mobile 22 qui, libéré de ses verrous se déplace de bas en haut et dès qu'il vient en contact avec la tête d'arrachage, il provoque l'arrachage de la sonde. Dans cette opération, la résistance latérale est lue sur l'appareil de mesure correspondant que comporte le casque 42.
Lorsque le chariot inférieur 22 arrive au sommet de sa course sur les glissières 4, on débraye le treuil-moteur et, par une traction sur les câbles du moufle 28. on fait redescendre ledit chariot à la hauteur désirée.
Lorsqu'il s'agit d'effectuer un sondage dans un terrain très résistant, la pénétration de la sonde ne peut être effectuée que par battage à l'aide du mouton 1,8.Pour cela une cale est vissée au sommet du tube de sonde, et le casque de sonde 38 est placé comme lors d'un sondage tel que celui précédemment décrit; mais, à la place du casque 42 contenant les appareils de mesure, est utilisée une pièce comportant un billot de bois. Le-câble 34 dû treuil à main 33 est, en outre, décrocha de la tête de charpente 5, enlevé de la lumière 36 du mouton 18 et accroché directement audit mouton, qui comporte à cet effet un maneton sévissant au-dessus de la lumière précitée, du côté du treuil à main 33.
@ A l'aide de ce treuil 33, on élève le mouton 18 à la hauteur désirée et, en libérant un déclic dont est muni le câble 34, on provoque la chute libre du mouton qui vient ainsi frapper sur le sommet de la sonde.
Si, en cours de sondage, on désire effectuer une prise d'échantillons du sol, on procède à l'enlèvement successif de toutes les tiges de la sonde, ainsi que du noyau mobile de pointe 48. Puis on visse au bout de ces tiges un carottier, et on les redescend à l'intérieur du tube de la sonde. Le mouton-presse agissant ensuite sur les tiges assure la pénétration du carottier dans le sol. Il ne restequ'à le retirer pour récu- pérer l'échantillon de terrain qui est emprisonné à son intérieur.
Comme il va de soi, 1-'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette sondeuse, qui a été ci-dessus indiquée à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation.