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'L'invention concerne' l'exécution de travaux de terrassement de toutes sortes pouvant s'exécuter au moyen de vibreurs à secousses in- ternes. ces travaux on peut citer le fon- gage de trous qui, éventuellement remplis de béton, servent à confectionner des pieux, de trous de sondage garnis d'un revêtement , par exemple d'une tuyauterid, la pose de files de palplanches, de corps creux et éléments de construction ana- logues à l'intérieur du sol, en tassant en même temps la terre et enfin l'exécution de travaux de tassement.
Ces travaux peuvent s'exécuter dans n'importe quelle sorte de terrains naturels ainsi que'dans des déblais artificiels, en introdui-
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sant un vibreur, c'est-à-dire un appareil qui engendre à l'intérieur des terrains ou des déblais précités des vibrations qui transmettent des os- cillations au sol environnant.
L'invention concerne en particulier les procédés du type précité, suivant lesquels on fait usage d'un vibreur interne qui agit sur l'intérieur de la masse de terre naturelle ou ar- tificielle en exerçant un choc perpendiculaire à son axe et dont le corps consiste en principe en une enveloppe fermée suspendue sur une tige ou sur des tubes et contenant un moteur de commande et une masse excentrique.-,
On a déjà exécuté les travaux précités au Moyen de vibreurs internes par exemple pour tasser le sol naturel ou des déblais ou pour exé- cuter des travaux déterminés dans le sol en y in- troduisant des tuyaux, corps creux etc ..
Mais on s'est toujours efforcé jusqu' à présent au cours de l'exécution de ces travaux en faisant arriver en môme temps de l'eau dans le sol dans lequel on introduit le corps du vibreur, de transformer le sol par l'eau ou une prépara- tion aqueuse en une bouillie liquide, pour faire descendre le vibreur grâce à cette modification de l'état physique du sol et obtenir les effets qu' on désire dans une certaine zône environnant le vibreur.
Mais l'application de ces procédés an- térieurs qui sont désignée dans les travaux de terrassement sous le nom de. " compression à secousses" s'est limité jusqu'à présent aux ter-
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rains formés de particules séparées devenant fluides par l'addition d'un liquide et principa- lement au sable.
Par contre le principal objet de l' in- vention consiste à exécuter les travaux précités au moyen d'un vibreur interne dans d'autres ter- rains natur els et en principe dans n' importe quelle sorte de terrains naturels ou artificiels, qui peuvent se tasser par des vibrations, par des rouleaux ou par damage, par exemple dans des sols fortement liants, tels que les argiles. D'autres avantages du procédé de l'invention apparaitront au cours de la description qui en est donnée ci- après.
Le procédé de l'invention est caractér isé en principe en ce qu'on fait pénétrer dans le sol en l'agitant un vibreur qui consiste en une enveloppe dans laquelle sont disposés un moteur de commande et une masse excentrique et au-dessus d'eux séparé par un accouplement élastique un contrepoids de charge qui n'oscille pas avec eux et dont le diamètre d correspond à celui du corps/vibreur et on tasse le sol par l'action simultanée de l'agitation et du contrepoids de charge.
L'intercalation d'un ac- couplement élastique a pour effet de limiter la portion vibrante, c'est-à-dire la longueur effi- cace du corps proprement dit du vibreur qui con- tient le moteur de commande et la masse excen- trique, et le diamètre efficace du vibreur, de façon à concentrer dans un volume restreint la tota lité de l'effort d'agitation engendré par le ' vibreur .
Il est possible par ce moyen de faire augmenter l'effort de choc spécifique et de le rendre supérieur à celui d'un vibreur da mêmes
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dimensions que ceux des formes de construc- tion antérieures qui ne comportent pas de sépara- tion par un accouplement élastique, de Sorte .que l'appareil de l'invention permet de déplacer aussi des terrains solides, en jouant de plus un rôle important en ce qui concerne ,le poids statique de la charge prévue suivant l'invention.On a constaté de plus que la descente de l'appareil et la profon- deur qui peut être atteinte sont pratiquement illimitées.
En outre il est possible suivant l' inven- tion de faire descendre des tuyaux, sans avoir à consommer inutilement l'énergie qui est nécessaire pour engendrer les vibrations en faisant vibrer éventuellement en même temps des tuyaux de bas en haut. De plus le terrain déplacé par les vibrations et par le contrepoids de charge peut être remplacé par remplissage avec des masses supplémentaires qui se trouvent par exemple sur le chantier ou par de la terre étrangère, du béton ou des masses natu- relles ou artificielles convenant au tassement;
telles que des masses bitumineuses, pour faire augmenter le degré de tassement de trous de fonçage, ou former sur place des éléments particulièrement tassés, tels que des pieds de pieux élargis ou enfin construire des piles, qui se tassent peu à peu en faisant avancer progressivement le vibreur. Les masses supplé- mentaires de cette nature ou les éléments de compres- sion du sol peuvent être introduits pendant le mou- vement de montée ou de descente du vibreur ou re- foulés dans le sol environnant par des tuyaux réunis au corps du vibreur et de préférence vibrant avec lui.
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Si on se sert du corps du vibreur pour tasser le sol de préférence localement, il y a lieu de tasser le sol ou la masse de remplissage en faisant monter et descendre le vibreur avec son contrepoids de chare jusqu'à ce qu'il ne descende plus sous l'influence de vibrations et de son contrepoids de charge. On a ainsi la cer- titude d'une manière simple que le tassement est total, c' est-à-dire aussi parfait que possible au point en question. On emploie en particulier pour exécuter des travaux de fongage de préférenne un . vibreur dont l'enveloppe se termine du côté du fond par une pointe conique aussi effilée que pos- sible, lorsque le vibreur exerce des chocs horizon- taux, pour obtenir aussi dans la région de la pointe un tassement latéral sensible et par suite une péné- trat-ion plus facile'.
Lorsqu'on fonce des trous de forage dans un sol très liant, par exemple dans des sols dits gras, tels que les argiles, on dispose pour pouvoir faire sortir facilement le vibreur du fond du trou, 'c'est- à-dire pour empêcher le vide de s'y former, sur la pointe du corps du vibreur, une soupape de retenue qu'on peut ouvrir vers l'intérieur creux du corps du vibreur, de façon à établir au moment où on sort le vibreur du fond du trou une communication entre l'atmosphère et le support du vibreur, c'est-à-dire la masse du terrain du fond.
Le procédé de l'invention décrit ci-dessus peut s'appliquer au moyen d'un dispositif, qui ainsi qu'il ressort de ce qui précède, consiste en prin- cipe en une enveloppe de vibreur, par exemple cylin-
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drique de petit diamètre, dans laquelle est monté un moteur de commande qui fait tourner par l'inter- médiaire d'un accouplement un arbre comportant au moins une masse excentrique. Cette enveloppe est
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fcwée à son excrt;-, té supé ieure var exemple par un couvercle vissé par lequel passent le câble abou- tissant à une source de courant et d'autres tuyaux d' entretien du moteur, de graissage etc..tandis que l'enveloppe se termine à son extrémité inférieure en forme de cône.
Ce cône qui suivant la nature des tra- vaux à exécuter peut avoir diverses formes appropriées peut aussi être éventuellement amovible par exemple se visser sur l'enveloppe du vibreur.
La partie supérieure du vibreur comporte un accouplement élastique qui sert à l'accoupler avec le contrepoids de charge et dont la fonction consiste à empêcher les oscillations de se -transmettre au contrepoids de charge. Ce contrepoids peut être formé par une tige de poids suffisamment lourd ou par une portion de tige de dimensions appropriées, ou encore par un tuyau entourant la tige jusqu'à une certaine hauteur. Enfin on peut disposer sur une cer- taine longueur sur l'accouplement élastique un élé- ment cylindrique à paroi épaisse servant de contrepoids de charge et percé de trous de passage des câbles,etc.. aboutissant au vibreur et sur l'extrémité libre du- quel s'attache la tige proprement dite.
Etant donné qu'un tuyau peut aussi servir de dispositif de suspension, on peut disposer dans ce tuyau de suspension un rem- plissage d'un poids approprié ou autre dispositif de charge. Il importe cependant dans tous les cas que le diamètre du tuyau de suspension, du contrepoids de
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charge ou de la tige qui prolongent le vibreur vers le haut, ne dépasse pas le diamètre extérieur de l'enveloppe du vibreur.
Il convient surtout lorsque . il s'agit de forer des trous de sonde, où des tubes doivent être éve ellement posés en même temps, de faire usage d'un vibreur à excentricité verticale par rapport à la direction d'avancement, dans lequel l' accouplement entre le vibreur et le contrepoids de charge ou la tige, ainsi que l'accouplement entre la portion de tuyau qui entoure le vibreur et oscille avec lui et la portion de tuyau supérieure qui empê- che les oscillations du vibreur de se transmettre au contrepoids, à la tige ou au tuyau à poser, sont élastiques.
On a constaté qu'il est avantageux dans. certains cas de disposer sur la portion inférieure du vibreur, qui se termine en pointe suivant l'axé; un bourrelet annulaire, en faisant correspondre le plus grand diamètre de la pointe au voisinage de ce bour- relet à celui du vibreur ou en le choisissant de fa- çon que le bourrelet annulaire serve à entraîner le tuyau. On évite ainsi de compromettre la mobilité latérale du/vibreur au moment où le terrain se tasse au fur et à mesure de la descente et de faire dimi nuer l'effort de choc du vibreur par exemple par un certain rebondissement élastique.
Cependant la saillie maximum du bourrelet ne doit pas être de pré- fercnce supérieure à la moitié environ de l'oscil- lation latérale au voisinage du bourrelet, pour empêcher la paroi intérieure du trou de s'affaisser sous l'effet des secousse s. Il convient pour empêcher le vibreur de tourner autour de son axe au cours du
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travail, de disposer dans le sens de la longueur de la pointe du. vibreur des nervures dirigées radiale- ment en dehorsqui servent en même temps de renforce- ments .Enfin si l'appareil doit servir dans des terrains très liants la pointe peut être en un maté-.
riau de construction très résistant, tel que l'acier peut être creuse et communiquer avec l'atmosphère à travers la vibreur vers le haut par exemple par un tuyau tandis que l'extrémité inférieure de l'enveloppe de la pointe comporte une soupape qui s'ouvre en dehors sous l'effet d'une dépression entre le fond du trou et la pointe.
Sur le dessin ci-joint qui représente quelques formes de réalisation à titre d'exemple:
La fig.l représente en coupe longitudinale partielle un dispositif convenant à l'exécution de travaux de terrassement par leprocédé de l'invention et consis- tant en un corps vibrant et un contrepoids de charge -creux qui y est accouplé par un accouplement élastique et auquel la tige se raccorde en haut,
La fig.2 représente également en coupe longi- tudinale partielle et en élévation partielle le corps d'un vibreur accouplé par un accouplement élastique avec un contrepoids de charge tubulaire, tandis qu 'un tuyau d'entraînement retenu par un bourrelet annulaire de la pointe du vibreur est réuni avec un autre tuyau d'entraincement se dirigeant vers le haut, accouplé par un accouplement élastique,
et représenté en partie seulement,
La est une une en plan par dessous du coté de la pointe et
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La fi±::.4 reprécoute an demi-élévation et en demi-coLL'e loncitl1diné:\le/l'axe une forme de réalisation
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spéciale d'une pointe dite de tassement du corps d'un vibreur suivant l'invention;
Suivant la fig.l, l'enveloppe du corps du vibreur 1 de forme cylindrique est en tôle d'acier par exemple. Le rotor 2 d'un moteur électrique dont les câbles de connexion ne sont pas représentés est monté dans des paliers 3 et 4. Un arbre de balourd 8 est accouplé par un accouplement 5 avec l'arbre du rotor et est Monté dans des paliers 6 et 7 de l'enveloppe.
Les éléments de balourd 9 par exem- ple sous forme de pièces moulées ou de forge à surface dressées sont soudées ou vissées sur l'arbre.
L'enveloppe du vibreur se termine par une pointe. 10 qui sert de pointe de poussée. La partie supérieure de l'enveloppe du vibreur qui se termine sous forme conique comporte une bride 11 qui y est fixée par exemple par soudure et porte le corps de l'ac- couplement élastique 12; fixé et vissé par exemple sur la bride. Une tubulure creuse 13 est solidaire d'un des éléments de l'accouplement et se visse dans la por- tion conique du contrepoids de charge de forme cylindrique allongée14,et son trou prolongele trou 15 du contrepoids de charge par exemple en acier. Un câble 16 passant dans ces trous fait arriver le courant dans le moteur . Le trou sert en même temps à l'é- chappement de l'air et éventuellement à faire passer des tuyaux d'arrivée d'un fluide de refroidissement,etc..
'Une bride vissée 17 sert à loger la tige 18, qui; ainsi qu'on peut le voir est une tie tubulaire. Un tuyau 19 entraîné par l'enveloppe du vibreur est en- filée sur elle (et est arrachée sur la figure) et est soutenu par son extrmeit de forme appropriée par un bourrelet annulaire 20 de l'enveloppe du vibreur.
L'extrémité du tuyau 19 pénètre élatisquement dans
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la rainureannuaire du bourrelet annulaire et y est ainsi retenu.
Suivant la fig.2 la corps du vibreur ainsi que le moteur électrique ses paliers et l'accouple- ment avec il arbre Je bnlourd sont désignés par les mêmes références que sur la fig.1 Le corps du vibreur est accouplé par Lui accouplement élastique 21 avec un tuyau 22 à paroi épais se qui sert de contrepoids de charge. Un tuyau entraîné 23 c'est-à-dire un tuyau de pose @ dont la partie inférieure seule est représentée) est accouplé par un accouplement élas- tique avec le tuyau d'entraînement 24 qui entoure lui-même l'enveloppe du vibreur .
L'accouplement élas- tique entre les deux tuyaux qui sert à empêcher les' oscillations de setransmettre aux tuyaux entrainés, dirigés vers le haut, consiste en deux éléments de bout, 26 ( sur la tuyau 24) et 27 ( sur la tuyau 23), qui pénètrent concentriquement l'un dans l'autre et comportent dans leurs parois adjacentes des rainures an- nulaires ou une rainure en forme de spires hélicoïdales et dont l'intervalle qui les sépare ou leurs rainures superposées suivant l'axe sont remplis de caout- chouc.
La pointe de pénétration 28 se termine sous forme conique et la portion qui prolonge cylindriquement vers le haut la portion bombée, comporte aussi un bourrelet annulaire 20 sur lequel passe le tuyau en- trainé 24 pour le soutenir de la même manière que le tuyau 19 sur le bourrelet 20 de la fig.1
Suivant les fig.s3 et 4, la portion bombée de la pointe conique de pénétration est désignée par 29. Une têtee de soupape 30 est retenue par un res- sort de traction cylindrique 31 sur son siège fraisé extérieurement dans l'enveloppe de la pointe de péné-
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tration, ou meule. La pointe creuse de pénétration communique par un tuyau 32 avec l'intérieur de l'en- veloppe. du vibreur et plus loin vers le haut avec l'atmosphère.
Des nervures 33 de section triangu- 1 aire se dirigent radialement vers le haut à partir de la pointe de la portion de pénétration 28 sur une certaine fraction de la hauteur de la pointe. Ces . nervures pouvant avoir une forme quelc onque par exemple la forme d'ailettes servent à empêcher le
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vibreur de tourner intempsstivement.
Les dispositifs représentés et décrits ne doivent, être considérés que comme des exemples 'de réalisation, qui suivant les diverses conditions d'uti- lisation du dispositif par le procédé de 1'.invention peuvent être modifiés de la manière habituelle.
Le contrapoids de charge en particulier peut non seulement constituer comme l'indique la fig.2 à titre d'exemple; une partie d'une tige par exemple tubulaire, mais encore il peut être posé sous forme de portion de tuyau sur une tige ordinaire et être accouplé avec lé vibreur par un accouplement élasti- que. Il peut aussi être monté dans une tige tubu- laire et encore se composer de plusieurs éléments , pour pouvoir faire varier suivant les conditions lo- cales dans lesquelles fonctionne le vibreur, la valeur du contrepoids de charge.
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- REVENDICATIONS- /1. CIc.PJiwC revendications- BA lL&OEA
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