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La présente invention concerne un étançon métallique constitué par deux éléments dont le blocage ou serrage est assuré par friction avec déformation élastique, et présentant cet avantage particulier qu'il peut être mis en service rapidement et simplement sous une charge initiale ou charge de pose considérable.
Conformément à l'invention, il est prévu à l'intérieur de l'un des éléments de l'étançon un cylindre relié rigidement à cet élément et alimenté par un fluide sous pression, dans lequel coulisse un piston qui est bloqué longitudinalement par rapportà l'autre élément de 1' étançon. Celui-ci comporte un raccord d'arrivée du fluide sous pression qui assure la mise en
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charge initiale de l'étançon. le cylindre alimenté par le fluide sous pression peut former la paroi intérieure de l'élément tubulaire auquel il est relié rigidement. liais il est également possible d'insérer dans cet élément qui est creux, un cylindre spécial destiné à être alimenté par le fluide sous pression, et qui est relié rigidement à cet élément.
Un étançon constitué conformément à l'invention peut être mis en ser vice en remplissant le cylindre de fluide sous pression puis, après que l'étan- çon a subi la mise en charge initiale, on bloque les deux éléments, puis on expulse le fluide sous pression ou tout au moins la partie en excès. Lors du dépilage, il suffit simplement de faire cesser la liaison par friction des éléments bloqués.
La mise en charge initiale de l'étançon peut s'effectuer d'une façon particulièrement rapide si l'on fait arriver le fluide sous pression en deux stades : - Selon un premier stade, pendant lequel le cylindre se remplit de fluide sous pression, ce qui fait monter l'élément supérieur, on travaille avec une pression assez faible. Ce n'est que lorsque la tête de l'étançon vient s'appliquer contre le chapeau qui soutient le toit que, selon le second stade, on travaille avec une pression plus élevée, correspondant à la charge . initiale ou charge de pose, et c'est seulement à ce moment que l'on bloque les éléments.
On obtient une construction simple et stable de ,l'étançon si le cylindre alimenté par le fluide sous pression se trouve à l'intérieur de l'élément supérieur tubulaire, auquel il est relié rigidement. Le cylindre peut alors en effet former la paroi intérieure de cet élément supérieur-tubulaire. Dans ce cas, il faut que l'élément supérieur, outre une épaisseur de paroi suffisante, correspondant aux forces élevées exercées par le terrain et devant être absorbées par l'étançon, présente également une surface intérieure suffisamment lisse, afin que le piston puisse y coulisser.
La forme ou la section de cette surface doit correspondre très exactement à celle d'une enveloppe de cylindre afin de réaliser une étanchéité parfaite au fluide sous pression entre la paroi du cylindre et le piston,
Si l'on utilise comme élément supérieur un tube en acier étiré, il faut que la surface intérieure de ce tube soit rectifiée ou retouchée ultérieurement, car il n'est pas possible d'obtenir par étirage une précision suffisam
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Mais) suivant une autre particularité de l'invention, il est également possible d'insérer, dans l'élément supérieur en acier, un tube en métal léger (par exemple en aluminium) de telle sorte que ce tube en métal léger forme le cylindre servant de chambre recevant le fluide sous pression.
Lorsqu'on fabrique des tubes en métal léger par étirage, on peut, en utilisant un mandrin ou une bille, obtenir un diamètre intérieur très précis dans des limites de tolérance très étroites, ainsi qu'une section très voisine d'un cercle. La surface intérieure produite par étirage est suffisamment lisse pour permettre d'obtenir sans retouche ou usinage ultérieur, et avec la seule manchette d'étanchéité dont est muni le piston, une étanchéité suffisante de la chambre recevant le fluide sous pression.
L'emploi du métal léger présente également cet autre avantage d'éviter les risques de corrosion lorsqu'on utilise comme fluide sous pression de l'eau ou un liquide contenant de l'eau.
Suivant une autre particularité de l'invention, le piston coulissant dans l'élément supérieur peut être fixé sur un tube ouvert en direction de la chambre du cylindre, ce tube, de préférence coaxial, étant disposé dans l'élément inférieur creux. Ce tube peut pivoter dans une certaine mesure autour de son point de fixation inférieur. Un raccord de fluide de pression qui peut être fermé, est prévu,soit sur le cylindre alimenté par le fluide sous pression, soit sur le tube sur lequel est monté le piston. Les chambres de pression ménagées à l'intérieur de l'étançon communiquent avec l'extérieur par un clapet ou reniflard qui est maintenu fermé par un ressort, mais qui s'ouvre lorsque la pression régnant à l'intérieur de la chambre de compression tombe en-dessous de la pression atmosphérique.
Ce clapet permet d'évacuer aussitôt le fluide sous pression qui avait été envoyé dai.s l'étançon pour sa mise en charge ini tiale. Lors de sa manipulation, l'étançon ne contient pas de fluide sous pression, de aorte que son poids n'est pas augmenté.
L'arrivée et l'évacuation du fluide sous pression peuvent être assurée par exemple au moyen d'une pompe à pistonfl Le fluide sous pression peut être constitué par de l'huile ou par un mélange d'huile et d'eau. La pompe à huile peut être actionnée à la main, ou bien par un moteur électrique ou à air com primé. Elle doit être étudiée de telle sorte qu'elle soit capable de fournir, dans le second stage, la pression de mise en charge initiale nécessaire*
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Un procédé particulièrement simple pour assurer l'adduction d'un fluide sous pression à l'état liquide consiste à utiliser un récipient contenant du liquide sur la surface libre duquel on fait agir de l'air comprimé.
Un tel récipient agit comme les pompes d'adduction d'eau connues fonctionnant à l'air comprimé. Après que le réservoir a été raccordé à la chambre de compression de l'étançon, le liquide est d'abord refoulé rapidement dans ce dernier (premier stade). Ce n'est qu'ensuite qu'on fait intervenir une petite pompe actionnée à la main ou par un moteur (2ème stade) fournissant la pression nécessaire à la mise en charge initiale de l'étançon. Lorsque l'étançon est bloqué ou verrouillé, le liquide retourne dans le réservoir, sur lequel n'agit plus l'air comprimé. Si le retour du liquide ne se produit pas, par suite d'une pente naturelle contraire, il est réaspiré par la pompe.
En utilisant une installation d'air comprimé sous une pression manométrique usuelle de cinq à six atmosphères, il est possible de réaliser ce fonctionnement en deux sta des en utilisant en plus une pompe à humle On, Remplit d'abord le cylindre d'air comprimé par raccordement à un conduit d'air comprimé, ce qui a pour effet de soulever l'élément supérieur, puis en envoyant de l'huile à l'aide de la pompe à huile et en continuant ainsi de comprimer ' l'air, on produit dans le cylindre la pression correspondant à la mise en charge initiale de l'étançon. Une fois les éléments de l'étançon bloqués ou serrés, on raccorde le cylindre à un réservoir d'huile. L'air emprisonné dans l'étan- çon chasse alors l'huile vers le réservoir.
Il est également possible d'utiliser de la manière suivante un procédé ne comportant qu'un seul stade, suivant lequel on ne travaille qu'avec de l'huile sous une pression élevée.
On installe dans toute a taille un conduit d'huile comprimée -, haute pression ainsi qu'un conduit d'évacuation ou d'aspiration. La pompe fournissant la pression d'huile se trouve, de même que la pompe d'aspiration, dans la galerie en exploitation. Les deux conduits comportent des raccords pouvant être fermés, prévus en nombre suffisant. Deux tuyaux souples, dont chacun peut être raccordé à l'un des deux conduits, débouchent par l'intermédiaire d'un robinet, à trois voies dans un autre tuyau pouvant être mis en communicatin avec la chambre du cylindre de l'étançon. On place d'abord le robinet à trois voies dans une position telle que la chambre du cylindre de l'étançon se trouve rac
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cordée au conduit d'huile à haute pression. Une fois que l'étançon supporte la charge initiale nécessaire, on bloque ou verrouille les éléments.
On change ensuite la position du robinet à trois voies la chambre du cylindre est dès lors en communication avec le conclu,) d'aspiration et l'huile se retire.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, unt mode de réalisation possible de l'objet de l'invention.
La figure unique est une vue en coupe verticale d'un étançon suivant l'invention, ainsi que des dispositifs conjugués, permettant l'adduction et l'évacuation du fluide sous pression.
L'étançon représenté est un étançon du type à collier de serrage.
L'élément inférieur 10 et l'élément supérieur 11 sont tubulaires. L'élément inférieur 10 porte un collier de serrage,de blocage étant réalisé par enfon- cement d'une clavette 13.A l'intérieur de l'élément supérieur en acier 11 se trouve uh cylindre en aluminium 14, relié à cet élément supérieur et destiné à être alimenté par un fluide sous pression. Il est prévu dans la tête 15 de l'étangon qui vient se placer sous le chapeau 16 portant le toit 17, un trou d'aération 18 qui est obturé par rapport à la chambre de pression 20 par un clapet 19 soumis à l'action d'un ressort.
Dans le cylindre 14 coulisse un piston 21 monté sur un tube 22. L'extrémité inférieure bombée 23 de ce .tube 22 est logée dans une cuvette 24 prévue sur le pied de l'étançon 25, à la manière d'un joint de cardan. Dans l'élément inférieur (exactement dans le tube 22) débouché un conduit de raccordement 26 traversant l'élément inférieur 10 et pouvant être fermé par un chapeau rapporté 27.
Après enlèvement dy chapeau 27 un tuyau 28 peut être relié au conduit 26 d'une façon étanche à la pression*
Une vanne 20 de commande d'air comprimé,communiquant avec la canali- sation d'air comprimé par un tuyau 30, comporte un levier de commande 31 pouvent être placé dans quatre positions 32 à 35/ La position 32 du levier 31 est la position zéro dans laquelle l'arrivée d'air 30 est fermée.
La position 33 correspond au remplissage. La position 34 à la mise sous pression et la position 35 à la vidange.
Lorsque le levier 31 est dans la position 33, l'air comprimé est envoyé dans le réservoir d'huile 37 Par le conduit sous pression 36 L'huile
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s'écoule alors du réservoir 37 dans l'étançon par l'intermédiaire d'un clapet de retenue 38 et du tuyau 28. L'élément supérieur 11 de l'étançon s'élève jusqu'au chapeau 16.
Lorsque le levier 31 est dans la position 34, l'air parvient dans le cylindre à air comprimé 40 de la pompe à piston, par le conduit 39 en traversant un distributeur qui provoque le déplacement en va-et-vient du piston 41 et il met cette pompe à piston en service. La pompe à piston aspire alors de l'huile hors du réservoir 37 par le conduit 24 le distributeur 43 et le conduit 44, l'envoie dans le cylindre 45 à haute pression et refoule l'unlle dans l'étançon par le conduit 46, le distributeur 43 et le conduit 47 ainsi que par le tuyau 28 en fournissant une pression élevée.
Une fois la pression de mise en charge initiale nécessaire atteinte, on bloque le collier de serrage 12 au moyen de la clavette 13 et on verrouille ainsi l'élément supérieur 11 sur l'élément inférieur 10.
Lorsque le levier de commande 31 est dans la position 35, l'air comprimé est envoyé par le conduit 49 dans le dispositif de commande par air comprimé 53 du distributeur 43 La pompe à piston 41 aspire l'huile hors de l'étan- çon par le tuyau 28, le conduit 47, le distributeur 43, pour l'envoyer dans ' le cylindre à huile 51 par le conduit 50, et elle la refoule sous faible pression par le conduit 52, le distributeur 43 et le conduit 42 jusque dans le réservoir d'huile 37 dont le conduit 36 a été purgé par le changement de position du levier de commande pour l'amener au cran 35, S'il se produit une dépression dans la chambre 20, le clapet 19 s'ouvre. Le tuyau 28 est alors dégag de l'étançon. Celui-di est prêt à la mise en service et ne contient plus de fluide sous pression.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences mécaniques.