Marteau sonique pour enfoncer un pilotis ou élément analogue La présente invention a pour objet un marteau sonique pour enfoncer un pilotis ou élément ana logue.
On connaît des marteaux soniques pour pilotis, comprenant un générateur de vibrations acoustiques, c'est-à-dire un oscillateur générateur de vibrations relié acoustiquement au pilotis en réglant correcte- ment l'impédance de sortie de l'oscillateur avec celle du pilotis, le pilotis étant en contact étroit avec la terre, de façon à établir une action longitudinale des ondes soniques dans le pilotis. Généralement, l'oscil lateur est actionné de façon à engendrer dans le pi lotis une onde stationnaire longitudinale résonnante.
En supposant un fonctionnement dans la gamme de fréquence fondamentale, la fréquence de résonance peut être comprise, pendant le fonctionnement, entre C/2L et C/4L où L est la longueur équivalente du pilotis et accouplée acoustiquement dans la masse du marteau pour pilotis et C est la vitesse du son dans le milieu du pilotis. Pour de plus grandes lon gueurs de pilotis, le fonctionnement peut s'effectuer à un harmonique de la fréquence fondamentale.
Le marteau sonique selon l'invention est caracté risé en ce qu'il comprend un oscillateur mécanique pour engendrer une force alternative verticale, l'oscil lateur comprenant un organe menant rotatif et un corps relativement massif contenant un organe mené à vibrations verticales, un dispositif d'accouplement pour relier ledit corps à un pilotis de façon que les vibrations du corps soient appliquées au pilotis, une charpente destinée à être guidée verticalement et une source d'énergie montée sur la charpente com prenant un moteur pour commander l'organe menant la source d'énergie étant supportée élastiquement par le pilotis.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du marteau sonique faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est la vue schématique d'une installa tion d'enfoncement de pilotis comprenant un marteau sonique.
La fig. la est un détail de la fig. 1 à plus grande échelle.
La fig. 2 est une vue de face d'un autre détail de la fig. 1 également à plus grande échelle.
La fig. 3 est une vue en plan, à plus petite échelle de la fig. 2.
La fig. 4 est la vue de côté de la machine de la fig. 3 suivant la flèche 4.
La fig. 5 est la vue de côté suivant 5-5 de la fig. 3.
La fig. 5a est la coupe détaillée suivant 5a-5a de la fig. 5.
La fig. 6 est la coupe à plus grande échelle sui vant 6-6 de la fig. 3.
La fig. 7 est la coupe partielle suivant 7-7 de la fig. 6.
Comme représenté sur la fig. 1, un véhicule 30 monté sur chenille 31 supporte sur un axe de rotation en 32 une flèche 33 dont l'extrémité supérieure sup porte, à son tour, sur un axe, en 34, les tubes ou guides 35 comprenant une structure de poutre en caisson, comportant une paire de branches anté rieures verticales tubulaires 36 sur et entre lesquel les un bâti 37 du marteau sonique est guidé d'une façon sensiblement verticale comme une masse clas sique.
Un dispositif, dit de réglage, comprenant une structure de poutre télescopique 38, réglable en lon gueur, est monté entre le véhicule 30 et l'extrémité inférieure des guides 35 et un agencement de câble classique 39 est utilisé pour soulever et abaisser la flèche, le tout comme on le pratique d'ordinaire et qui n'a pas besoin d'être décrit en détail. Les guides 35 comprennent, en plus des branches antérieures verticales 36 ci-dessus mentionnées, une paire de branches postérieures 36a et des entretoises horizon tales appropriées<I>36b</I> avec des entretoises en diago nale 36c, comme il est indiqué.
Le marteau sonique est suspendu à l'extrémité supérieure des guides par un dispositif de levage, comme il est décrit ci-après.
Bien que le marteau pour pilotis représenté soit capable d'enfoncer divers types de pilotis, comme des pilotis tubulaires, ouverts ou fermés à l'extrémité in férieure, tubulaires ondulés, entraînés intérieurement ou extérieurement par un mandrin, à section en forme de H, etc., l'exemple représenté comporte un pilotis tubulaire P (fila. 2). L'extrémité supérieure de ce pilotis est rigoureusement maintenue par un dispo sitif d'accouplement, désigné par 40. Comme on le voit en particulier sur la fila. 6, une colonne, dési gnée de façon générale par 41 et formée par des élé ments qui seront décrits plus loin, s'étend de bas en haut à partir du dispositif de serrage 40 et porte à son sommet le générateur de vibrations 42.
En fonc tionnement, le corps de cet oscillateur applique à l'extrémité supérieure de la colonne 41 une force alternative cyclique de grande amplitude orientée verticalement et transmise par l'intermédiaire de la colonne 41 et du dispositif de serrage 40 à l'extré mité supérieure du pilotis. La fréquence de cette force cyclique est telle qu'elle doit être comprise dans la gamme de fréquence de résonance des ondes sta tionnaires du pilotis.
Le marteau sonique représenté comprend deux moteurs séparés pour commander l'oscillateur 42 comprenant de préférence deux moteurs à combus tion interne 44 (fila. 2, 3 et 4), disposés sur les côtés opposés des guides en relation bout à bout, leurs arbres de commande 45 étant en alignement axial. L'axe commun des arbres de commande croise l'axe vertical du pilotis P et de la colonne 41.
Une poutre de support horizontale 46 s'étend horizontalement au-dessus des deux moteurs, soit longitudinalement pour ceux-ci (fila. 2 et 3) et com prend une poutre centrale 47, deux petites poutres 48 boulonnées aux extrémités de la poutre centrale 47 et s'étendant vers l'extérieur à partir de celle-ci et deux poutres tubulaires 49 de support de moteur s'étendant vers l'extérieur à partir des poutres 48 et au-dessus des deux moteurs. Les deux poutres tubu laires 49 présentent des brides 50 fixées de façon appropriée à des brides associées 51 des poutres 48.
Les poutres. tubulaires 49 sont fermées aux extrémi tés et servent de récipients d'air dans un but qui sera décrit plus loin. Un compresseur classique (non représenté) maintient ces récipients ou réservoirs, remplis d'air sous la pression nécessaire. Des bâtis de supports de moteurs s'étendent latéralement vers le bas à partir des poutres tubulaires 48 et com prennent des éléments latéraux 53 et des éléments en forme de U verticaux 54 supportant des consoles 55 de support de moteurs (fila. 3, 4 et 5). Des élé- ments inférieurs horizontaux 56 de bâti sont reliés aux extrémités inférieures des éléments 54.
Des pla tes-formes 58 s'étendent vers l'arrière, à partir des éléments de bâti postérieurs 56 (fila. 3 et 4) et sur l'une au moins de ces plates-formes sont montés un garde-fou 59 et un siège 60 pour opérateur. Un panneau de commande, situé à portée de l'opérateur, est indiqué en 61. Des réservoirs de carburant pour les moteurs sont indiqués en 62 ; ils sont supportés au-dessous des moteurs par les éléments de bâti 56 et les mo teurs sont représentés avec des tuyaux d'échappe ment 63, des silencieux 64 et des filtres à air 65 (fila. 2).
Tout le marteau sonique peut être soulevé ou abaissé au moyen d'un appareil de levage 66 com prenant des poulies doubles 67 au sommet des gui des, un câble 68 et un bloc 69 présentant un eeillet 70 pour être relié à une extrémité du câble 68 et une poulie 71 montée au centre de la poutre 46 (fila. 1 à 5).
Le câble 68 passe de l'ozillet 70 sur une poulie 67 au sommet des guides, puis descend et passe autour de la poulie 71, puis monte et passe sur la seconde poulie 67, puis descend derrière les guides pour passer sur des poulies de guidage 72a et 72b sous une poulie 73 montée sur les guides au voisinage de l'extrémité supérieure de la flèche 33, sous une autre poulie 74 près de l'extrémité infé rieure de la flèche, puis vers un treuil (non repré senté) situé dans le véhicule 30. Pendant le mouve ment de levage ou d'abaissement du marteau soni que par ces câbles, le marteau est guidé par les élé ments tubulaires 36, comme on le verra plus loin.
Les poutres 48 présentent des branches à double paroi dirigées vers le bas 75 (fila. 5 et 6) comportant, en alignement axial avec les arbres de commande des moteurs, des moyeux faisant saillie vers l'inté rieur 76. Dans ces moyeux 76 sont introduits des manchons de palier 77 contenant des roulements à galets 78 pour des manchons de commande 79 pré sentant des cannelures internes 80.
Chacun des arbres 45 de moteur susmentionnés est relié par l'intermédiaire d'un accouplement 83 à une cuvette 84 présentant des cannelures internes et un arbre de commande 86 comporte sur une ex trémité une tête introduite à l'intérieur de la cuvette 84, avec des. cannelures courbes venant en prise avec les, cannelures internes de la cuvette 84 et pré sente sur l'autre extrémité une tête 91 ayant des can nelures courbes introduites dans l'extrémité corres pondante du manchon 79 et venant en prise avec les cannelures 80. Les cannelures courbes des têtes de l'arbre 86 lui permettent de se déplacer oblique- ment dans une mesure limitée, tout en entraînant le manchon 79 à partir de l'arbre 45 du moteur.
Dans l'extrémité opposée du manchon 79 est introduite une tête cannelée 95 formée sur l'extrémité d'un arbre 96 et engrenant avec les cannelures 80. L'au tre extrémité de cet arbre 96 commande certaines roues dentées menant à l'oscillateur, comme on le verra plus loin.
Les deux moyeux 76 (fig. 6) forment des touril lons alignés axialement, sur lesquels l'oscillateur et un engrenage associé et certains autres éléments du mécanisme sont montés à pivot. Des manchons de palier 100 entourent les tourillons 76 et des éléments de bâti ou colliers 101 peuvent tourner sur les man chons 100 et sont disposés autour des tourillons et auxquels est soudée une bague supérieure 102 de bâti. Une paroi cylindrique interne 103 est soudée au bord interne de la bague 102 et aux éléments 101 et une paroi cylindrique externe 104 est soudée au bord externe de la bague 102, juste à l'extérieur des éléments 101.
Une plaque tronconique 108 est soudée aux pa rois 103 et 104 juste au-dessous des colliers 101 ; elle porte sur son bord interne inférieur une bague de montage 109 venant en contact par un rebord périphérique 110 avec le bord d'une plaque de sup port épaisse 111, qu'on décrira plus en détail ci- après, mais qui peut être considérée, pour le mo ment, comme étant supportée uniformément dans le sens vertical par l'extrémité supérieure d'un ressort pneumatique désigné de façon générale par 112.
On peut dire également, pour le moment, que le poids des deux moteurs est appliqué par l'intermédiaire de la poutre 46, des branches 75 de bâti, des tourillons 76, des colliers<B>101</B> de bâti, des parois cylindriques 103 et 104, de la plaque tronconique 108 et de la plaque 111, à l'extrémité supérieure du ressort pneu matique. En fait, comme on le verra plus loin, le poids de tout le marteau à l'exception de l'oscillateur 42, de sa colonne de support 41, des pistons de res sorts pneumatiques décrits plus loin et du dispositif de serrage hydraulique 40 du pilotis, est porté par l'intermédiaire de la plaque 111 sur l'extrémité su périeure du ressort pneumatique.
L'air sous pression, contenu dans ce ressort pneumatique 112, reporte uniformément toute cette charge sur la colonne sus mentionnée 41 et ainsi sur le pilotis, comme on va le décrire ci-après. On voit, en outre, que les pou tres 44, les dispositifs de support des moteurs portés directement par elles et les bras 75 des poutres, cons tituent une charpente principale destinée à être gui dée verticalement par les guides, tandis qu'un bâti 101, 102, 103, 104, 108 et<B>111</B> qui tourillonne sur les bras 75 de cette charpente, applique la charge de cette structure sur le sommet du ressort pneumati que.
Le ressort pneumatique 112, dans la présente forme de réalisation donnée à titre d'exemple, est constitué de la façon suivante (fig. 6) : le dispositif de serrage 40 du pilotis comprend une cuvette su périeure renversée 115 ayant un rebord marginal 116 fixé par exemple par des vis 117 à la partie infé rieure d'une cuvette de serrage renversée inférieure <B>118,</B> dans laquelle les extrémités supérieures du pilo tis sont introduites et serrées. La cuvette supérieure 115 présente une paroi latérale cylindrique 119 et un sommet plat 120. Sur le sommet 120 de la cuvette 115 est montée une plaque circulaire 124, qui sert de piston au ressort pneumatique. La plaque 124 est introduite entre un montant 125 reposant sur la cu vette 115 et une tête 126.
La cuvette 115, le mon tant 125 et la tête 126 sont reliés par des tirants 130, dont les extrémités supérieures sont vissées dans un rebord 131 de l'extrémité inférieure d'une tige tubu laire 132 formant une partie supérieure de la colonne 41 et dont les extrémités inférieures sont filetées pour recevoir les écrous 133, comme il est représenté. Une tête cylindrique de plus grand diamètre 134 à l'extrémité supérieure de la tige 132 est fixée, par exemple par des goujons 135 à la partie de base cylindrique 136 du corps 137 de l'oscillateur.
La cuvette 115, la plaque 124, le montant 125, la tête 126 et la tige 132 constituent la colonne susmention née 41 par laquelle le corps de l'oscillateur est sup porté à l'extrémité supérieure du pilotis.
La plaque formant piston 124 est disposée dans les chambres 140 dont les parois latérales sont déli mitées par des bagues cylindriques 141 et des ba gues d'écartement 150. Une plaque de couverture 143 du ressort pneumatique vient en contact étanche avec la bague supérieure 141 et supporte la charge dirigée vers. le bas de la plaque 111 et présente un alésage central 144 dans lequel est introduite avec un faible jeu la tête 126 de la colonne 41. L'ensem ble des bagues 141 et 150 et des plaques de cou verture supérieure et inférieure 143 et 147 est fixé par de longs boulons 141a en formant l'enveloppe 154 du ressort pneumatique.
A la partie inférieure de l'ensemble du ressort pneumatique se trouve une plaque de couverture inférieure 147 venant au contact de l'extrémité infé rieure de la bague inférieure 141 et alésée comme indiqué en 149 pour recevoir avec jeu la paroi laté rale cylindrique 119 de la cuvette 115. La plaque 147 est fraisée pour recevoir un manchon de palier en bronze 148 pour la paroi 119 de la cuvette de ser rage et des bagues à piston 140' relient la plaque de couverture 147 d'une façon étanche à la paroi 119.
Entre la plaque de couverture 143 et la plaque formant piston 124 se trouve un ressort de compres sion 155, tandis qu'entre la plaque formant piston 124 et la plaque de couverture inférieure 147 se trouve un autre ressort de compression 152. La péri phérie du piston en forme de plaque 124 supporte des segments, qui forment des joints sous pression avec les surfaces internes cylindriques des bagues 141.
L'air, qui est supposé provenir d'une source d'air sous pression appropriée quelconque, par exemple, l'un des réservoirs sous pression 49, est admis dans les chambres 140 de ressort par un tuyau souple approprié 156 et un orifice (non représenté). Pen dant l'enfoncement du pilotis, le piston 124 oscille verticalement, tandis que les coussins d'air situés entre les plaques 143, 147 isolent virtuellement l'en veloppe de cette oscillation.
En même temps, les parties reposant sur l'enveloppe du ressort pneuma tique sont supportées verticalement par l'air sous pression contenu dans le ressort pneumatique et quelle que soit la faible vibration verticale, si elle existe, qui peut se produire dans l'enveloppe du res sort pneumatique, elle est absorbée par l'air com primé du ressort pneumatique.
La périphérie de la plaque de support 111, comme il est expliqué ci-dessus, présente un rebord périphérique ou bordure de montage<B>110</B> et une partie bombée percée au centre 171. Cette partie arquée 171 entoure le moyeu 173 du sommet de la plaque de couverture 143 et elle est disposée entre des bagues de portée 174, 176 dans un alvéole mé nagé au sommet de la plaque 143.
Le manchon 180 présente, juste au-dessus d'une partie tubulaire 178, un rebord annulaire 181 dont le côté inférieur vient en contact de la bague de portée 176 et qui supporte, à son tour, certaines parties du mécanisme, comme on le verra plus loin.
Le manchon 180 monte jusqu'à un niveau situé juste au-dessus de l'extrémité inférieure de la partie de base cylindrique 136 du corps ou enveloppe de l'os cillateur, ayant à son extrémité supérieure un épau lement interne<B>183,</B> qui s'ajuste contre la partie de base 136 de l'oscillateur et contre la tête cylindrique 134 de la tige 132 avec un jeu, et sous lequel est maintenu un manchon de portée en bronze 184 pour ladite tête cylindrique 134.
En se référant de nouveau à la fig. 6, les arbres ci-dessus mentionnés 96, qui sont supposés être en traînés en sens opposé sur leur axe commun à partir des deux moteurs, présentent à leurs extrémités les plus rapprochées de l'axe du pilotis, des tête canne lées 190, qui engrènent avec les cannelures internes ménagées dans les alésages de pignons coniques 192.
Chacun de ces pignons 192 présente un manchon 193, qui tourne dans un palier 194 dont les cages sont disposées dans les ouvertures cylindriques 197 ménagées dans les côtés opposés d'une bague de bâti 198 (fig. 7) supportée par une partie périphérique du rebord ci-dessus mentionné 181 et fixée à cette dernière.
Les pignons coniques 192 tournant en sens op posé engrènent avec une couronne dentée 200, qui entoure le manchon 180 avec un jeu annulaire et qui est fixée à un rebord annulaire 210 sur l'extrémité inférieure d'un ensemble de manchon de commande télescopique 211 entourant le manchon 180 et pou vant tourner par rapport à lui.
De préférence, l'en semble des manchons 211 comprend un manchon inférieur s'étendant vers le haut à partir du rebord 210 et supportant une douille en bronze 213 suscep tible de tourner sur le manchon 180, un manchon supérieur opposé 214 espacé au-dessus du manchon inférieur et portant une douille en bronze 215, qui peut également tourner sur le manchon 180 et un manchon de liaison intermédiaire 216 ayant des par ties recouvrant les manchons supérieur et inférieur et reliées à eux par cannelures 218.
Le rebord 210 situé à la base de l'ensemble des manchons de commande 211 est fixé par sa base à une bague de portée en bronze 220, qui s'appuie et tourne sur le rebord<B>181.</B> L'extrémité supérieure du manchon supérieur 214 de l'ensemble de manchon 211 est formée d'une seule pièce avec une couronne dentée 221, qui engrène avec deux pignons coniques 222 d'une tourelle 224 et les entraîne en sens op posé sur leur axe commun, tourelle par l'intermé diaire de laquelle l'oscillateur 42 est commandé.
La nature télescopique de l'ensemble de manchon 211 permet une dilatation et une contraction longitudina les en raison des changements de température et assure que les pièces de travail aux extrémités, à la fois supérieure et inférieure de l'ensemble de man chon, restent en position correcte par rapport aux surfaces de portée, aux pignons, etc.
Les pignons coniques 222 se trouvent sur des manchons 230 (fig. 6) qui tourillonnent dans des paliers appropriés disposés dans des logements 231, fixés aux côtés opposés d'une bague de bâti de tou relle 232 et cette dernière présente à sa base un pro longement tubulaire 233 et une face de portée diri gée vers le bas 234 sur son côté externe, qui vient au contact d'une bague de portée en bronze 235 dis posée dans la bague de bâti précédemment décrite 198. La bague 232 peut ainsi tourner sur la bague 198.
La bague 232 présente au sommet une surface de portée cylindrique interne 238 et une surface de portée dirigée vers le haut 239, qui viennent au con tact d'une bague de portée en bronze 240 fixée à un rebord 241 de l'extrémité supérieure d'un chapeau 242 fixé sur et à l'extrémité supérieure du manchon 180.
A la bague 232 sont fixés, à des endroits diamé tralement opposés, des ensembles de carter de com mande 250 contenant un dispositif de commande pour l'oscillateur. Chacun des pignons coniques 222 est intérieurement relié par cannelures en 251 à un arbre 252 sur lequel est montée une poulie 253 à plusieurs courroies. Les courroies 254 commandent une poulie 255, qui est accouplée à un volant 261. Un arbre de commande 265 présente des extrémités sphériques munies de cannelures courbes, comme il est indiqué en 263, les cannelures venant en prise avec les cannelures internes de la poulie 255 et avec un accouplement 269 d'un côté de l'oscillateur 42.
Comme on le verra sur le dessin, les deux ensembles de carter 250 sont agencés de façon que les deux arbres de commande 265 sont parallèles l'un à l'au tre, soit sur les côtés opposés de l'oscillateur 42 et sont alignés avec les moitiés opposées de ce dernier. Egalement, le dispositif de commande est agencé de façon que les deux arbres 265 tournent en sens opposé, ainsi qu'il est évident.
L'oscillateur contient un dispositif commandé par les deux arbres 265 grâce auquel le corps massif 137 de l'oscillateur est mis en vibration d'amplitude relativement faible, mais ayant une grande force ver ticale et ce dispositif peut comprendre, comme dans de nombreuses applications connues dans la techni que antérieure, deux rotors déséquilibrés ou orbi taux , l'un étant mis en rotation par chacun des deux arbres rotatifs opposés, les rotors tourillonnant dans le corps 137, et leurs masses déséquilibrées étant synchronisées de façon à se déplacer verticale ment de concert et latéralement l'une vers l'autre, de concert.
Dans un tel dispositif, les deux rotors déséquilibrés, dont les centres de gravité décrivent des trajectoires orbitales, engendrent des forces de réaction sur le corps 137 qui s'ajoutent dans le sens vertical, mais qui s'annulent dans le sens latéral. De puissantes forces de vibration orientées verticalement sont ainsi exercées sur le dispositif sur lequel le corps 137 du générateur est monté.
Au cours du fonctionnement de la machine, les pignons coniques 192 commandent la couronne den tée 200 et la réaction s'exerçant sur les pignons 192 est telle qu'elle a tendance à engendrer une rotation défavorable du bâti annulaire 198. Pour résister au couple agissant ainsi sur le bâti annulaire 198, ce dernier est muni sur les côtés diamétralement oppo sés, à mi-chemin entre les paliers 194, de goujons 300 supportant à pivot les blocs 301 (fig. 7)
qui sont disposés dans des fentes verticales 302 ména gées dans une paire de consoles de bâti diamétrale ment opposées 303 s'étendant vers le haut à partir de la bordure de la plaque de support 111. L'axe des deux goujons 300 croise le point central de pivote ment T. Les fentes ménagées dans les consoles 303 maintiennent les blocs 301 pour s'opposer à l'action du couple sur le bâti annulaire 198.
En enfonçant un pilotis dans le sol, le pilotis a normalement tendance à ne pas descendre en ligne droite, mais à s'incliner dans une certaine mesure en raison de la composition non uniforme du sol ou du fait qu'il rencontre de gros cailloux. Il peut aussi avoir tendance à tourner dans une certaine mesure. Le marteau sonique pour enfoncer les pi lotis tel que décrit, permet ces écarts et tire même profit de la tendance qu'a le pilotis à tourner et la favorise.
En cas d'inclinaison du pilotis par rapport à la verticale, la colonne 41 serrée sur l'extrémité supé rieure du pilotis et supportant l'oscillateur s'incline de façon correspondante. L'ensemble environnant du manchon 180 et de l'enveloppe du ressort pneu matique subit la même inclinaison et il en est de même du bâti annulaire 198, des paliers 194, des pignons coniques 192 supportés par eux et de la roue dentée de commande de l'oscillateur entraînée par les pignons coniques 222 comprenant l'ensemble de la tourelle 224.
L'inclinaison de ces pièces est permise par le glissement des bagues de portée ar quées 174 et 176 sur la partie arquée 171 de la pla que de support 111, le coulissement relatif de ces pièces arquées se produisant au centre T, qui est un point de pivotement. La raison de .la forme en U de la plaque de support 111 sera maintenant évidente en ce sens que cette conformation permet l'action oscillante des rebords 181 au-dessus, et du couvercle 143 du ressort pneumatique, au-dessous.
On voit qu'au cours de cette oscillation ou in clinaison du manchon 180, du rebord 181 et du bâti annulaire 198 par rapport à la plaque de support 111, les blocs 301 portés par le bâti annulaire pivo tent simplement dans les fentes 302 ménagées dans les consoles 303 en se soulevant à partir du bâti an- nulaire, pour permettre ainsi le pivotement relatif des deux groupes d'éléments en question.
On voit également, en particulier d'après la fig. 6, que les cannelures courbes des extrémités des arbres 96 permettent aux pignons coniques 192 de s'incliner suivant l'angle nécessaire sans, gêner la transmission à partir des arbres 86 et des moteurs. La plaque 111, dans ces conditions, peut osciller autour des axes de tourillons fournis par les colliers 101, qui pivo tent sur les moyeux ou tourillons 76, bien que cet axe de tourillonnement serve principalement à un autre but, comme on le verra plus loin.
On a indiqué que le pilotis peut avoir tendance à tourner sur son axe pendant son enfoncement et on pense que ceci est avantageux. Le présent mar teau a été conçu pour favoriser ou augmenter la ten dance à la rotation, attendu que la rotation du pilo tis pendant l'enfoncement a avantageusement pour effet de diminuer le frottement entre le pilotis et la terre. La réaction de la couronne dentée 221 en commandant le train d'engrenage monté sur tou relle est susceptible d'exercer un couple sur le bâti 232 de la tourelle et ce couple contraint le bâti de la tourelle à tourner lentement sur les manchons de portée 235 et 240.
Le bâti de la tourelle est calé sur le corps de l'oscillateur au moyen de deux ailes 137a introduites dans les fentes verticales 310 ménagées dans des consoles 311 (fig. 7) montées sur le bâti de tourelle 232. Des pièces rapportées verticales 312 sont dispo sées, de préférence, dans les fentes de consoles. Le bâti de la tourelle, en tournant comme décrit, agit ainsi par l'intermédiaire de cette liaison pour faire tourner le corps de l'oscillateur et avec lui la co lonne 41 et le pilotis.
Le bâti de la tourelle peut ainsi tourner par rapport au bâti annulaire 198 pour provoquer une lente rotation du pilotis pendant l'en foncement, par exemple six rotations du pilotis pen dant un enfoncement complet d'un pilotis, mais sans y être limité.
En se référant de nouveau au guidage du marteau sonique par les tubes 36, chacun de ces derniers est constitué par un certain nombre de tronçons de tu bes 36d présentant à leurs extrémités des brides d'accouplement boulonnées ensemble 450.
Sur les côtés des tronçons de tubes 36d se faisant vis-à-vis sont soudés des rails de guidage parallèles et espacés 452, qui s'étendent le long des tronçons de tubes et qui forment des glissières W pour recevoir des blocs de guidage verticalement espacés 453 et 454 (fig. 5 et Sa) faisant saillie à partir des bras 75 des poutres.
De préférence, les extrémités supérieure et inférieure des tubes 36 sont fermées par des plaques 450a, mais les bords d'accouplement intermédiaires 450 établissent une communication entre les tronçons de tubes successifs (fig. 2) de façon que les tubes 36 puissent être remplis par des colonnes d'eau, pour augmenter le poids des guides. La raison de cette précaution ressortira ci-après.
En cas de résistance , il est quelquefois souhai table d'ajouter une force de poussée vers le bas sup plémentaire au marteau sonique. Dans ce but, on prévoit un système de câble avec des liaisons au sommet du marteau sonique et avec des dispositifs (non représentés) sur le véhicule 30 pour exercer une tension sur le câble. Deux bielles 460 sont re liées par leurs extrémités supérieures aux bras 75 du bâti, comme il est indiqué en 461 (fig. 5) et de là s'étendent obliquement vers le bas pour porter à leurs extrémités inférieures un tube horizontal 462.
Le tube 462 est renforcé à son tour par des entre toises 463, qui supportent des blocs coulissants 464 disposés dans les glissières W des tubes de guidage. Les entretoises 463 sont rendues rigides par les bielles 460. Un câble 467 est relié â l'arbre 462 et s'étend de haut en bas pour passer sous une poulie 465 située aux extrémités inférieures des guides et de là sur un treuil (non représenté) situé dans le véhicule 30. Il est évident que la force, qui peut être ainsi exercée vers le bas sur la machine sonique et sur le pilotis, est limitée par le poids des guides, étant donné que les câbles, en passant sous la poulie 465 montée sur les guides a tendance à les soulever.
C'est pour cette raison qu'on prévoit, de préférence, un moyen pour alourdir les guides en remplissant les tubes 36 avec de l'eau.
Au début d'une opération d'enfoncement d'un pilotis, ce dernier repose habituellement en position horizontale au niveau du sol. Tout le marteau soni que est descendu sur les guides par l'appareil de levage 66 et le treuil précité situé sur le véhicule 30 jusqu'à ce que le point de pivotement T soit sensi blement en alignement avec l'extrémité du pilotis horizontal. La partie pivotante R de la machine, pouvant basculer sur les tourillons 76, oscille alors vers le haut en position horizontale,
comme il est représenté en traits mixtes sur les fig. 3 et 4. On le réalise au moyen d'une paire d'entretoises pneumati ques télescopiques 550 du type à cylindre et piston. Des cylindres 551 de ces entretoises sont reliés à pi vot au sommet aux poutres transversales 48, comme indiqué en 552, et les tiges 553 des pistons sont re liées à pivot en 554 à des consoles 555 s'étendant à partir de la paroi cylindrique 104 d'enveloppe, la liaison à pivot 554 s'étendant latéralement par rap port à l'axe des tourillons 76, comme on le verra sur le dessin.
Des conduites pneumatiques appro priées 556 et 557 (fig. 5) et des soupapes de com mande (non représentées) sont considérées comme étant prévues pour commander et actionner les en tretoises extensibles ainsi obtenues et il est évident que la contraction de cette entretoise fait osciller l'ensemble pouvant basculer R dans la position indi quée en traits mixtes sur les fig. 3 et 4.
Le pilotis P est alors introduit dans le dispositif de serrage 40, et ce dernier est serré, comme il est décrit ci-dessus. Le marteau sonique est alors sou levé sur les guides par l'appareil de levage 66, et le pilotis est soulevé en position verticale, l'ensemble incliné R de la machine oscillant progressivement pour revenir dans sa position verticale normale. Le véhicule 30, la flèche 33, et le dispositif de réglage 38 sont manipulés pour placer le pilotis en un point où il doit être enfoncé et le pilotis est alors descendu le long des guides par l'appareil de levage 66 jus qu'à ce que son extrémité inférieure vienne au con tact du sol.
Les moteurs sont mis en marche pour commander le marteau et l'appareil de levage 66 est relâché par une manoeuvre appropriée du treuil pour appliquer une partie ou la totalité du poids du marteau sonique sur l'extrémité supérieure du pilotis. Les moteurs entraînent les arbres cannelés 86 et 96 et par l'intermédiaire de ceux-ci les pignons coniques 192 et la couronne dentée 200, qui com mande, à son tour les pignons coniques 222 de la tourelle 224, et par l'intermédiaire des trains d'engre nage situés dans les deux carters 250 de la tourelle, les deux arbres de commande 265 de l'oscillateur.
Ainsi, les bagues de l'oscillateur sont entraînées et une force oscillante verticale de réaction est engen drée par le corps 137 de l'oscillateur et est appliquée par l'intermédiaire de la colonne 41 à l'extrémité su périeure du pilotis. Les moteurs sont réglés à une vitesse telle que la fréquence de cette force oscillante verticale corresponde à une fréquence de résonance du pilotis P, pris avec la partie de la masse vi brante du marteau sonique pour enfoncer les pilotis qui y est accouplée de façon à établir une onde sta tionnaire longitudinale dans le pilotis.
L'extrémité supérieure du pilotis, la colonne 41, y compris les pistons 124 des ressorts pneumatiques et le corps 137 de l'oscillateur participent alors à une oscillation verticale dont l'amplitude dépend naturellement de l'échelle de grandeur de l'équipe ment et de la puissance développée par l'oscillateur.
En raison des cannelures courbes des extrémités des arbres 265 de commande de l'oscillateur, ces arbres subissent une vibration oblique avec l'oscilla tion verticale du corps de ce dernier, mais la vibra tion verticale n'est pas transmise dans une mesure importante par l'intermédiaire de ceux-ci à la tou relle.
Le poids des parties du marteau sonique, en dehors des pièces directement montées sur le pilotis, c'est-à-dire les pièces comprenant les moteurs, la charpente, les trains d'engrenage, etc., autres que le dispositif de serrage hydraulique, la colonne 41, comprenant le piston du ressort pneumatique et le corps de l'oscillateur sont toutes supportées par l'en veloppe 154 du ressort pneumatique et par consé quent sont supportées uniformément par l'air sous pression contenu dans les chambres du ressort pneu- matique au-dessus du piston 124 de ce dernier.
Le piston du ressort pneumatique est par conséquent capable d'osciller verticalement sans transmettre de vibration importante à l'enveloppe du ressort pneu matique et aux pièces du marteau sonique reposant sur lui qui sont pratiquement isolées de l'oscillateur et du pilotis vibrant. Les pressions régnant dans le ressort pneumatique sont réglées automatiquement pour maintenir un support uniforme des pièces re posant sur l'enveloppe du ressort pneumatique.
Le marteau s'adapte au mouvement de rotation et d'inclinaison du pilotis, comme précédemment dé crit et le dispositif de commande, situé entre les mo teurs et le pilotis, comprend des éléments de transi tion souple, comme par exemple, les divers arbres de commande cannelés courbes, ce qui facilite cette adaptation.
Dans certains cas où l'on se heurte à de grandes résistances, il est souhaitable ou nécessaire d'aug menter la charge exercée vers le bas, c'est-à-dire la poussée exercée sur le pilotis. On peut le faire en ajoutant du lest au marteau sonique ou en la tirant vers le bas par l'intermédiaire des câbles 464, comme précédemment décrit.
Pour un effort d'enfoncement modéré, il suffit d'utiliser un seul des deux moteurs. En réalité, la commande d'un seul moteur est habituellement suf fisante et l'emploi des deux moteurs n'est nécessaire que pour le type de travail le plus dur.
Le marteau sonique décrit peut aussi être utilisé pour tirer un pilotis hors du sol. Dans ce cas, la charge de poussée exercée vers le bas du .pilotis doit être compensée et une poussée vers le haut doit être exercée. On le réalise en renvidant simplement le câble de levage 68 au moyen du treuil correspon dant situé sur le véhicule 30.
Une force est ainsi exercée vers le haut par l'intermédiaire du câble 68 sur la poutre de support principale 46 et les pièces du marteau suspendues à ladite poutre, et lorsque l'oscillateur est mis, en marche dans ces conditions, le pilotis est soulevé hors du sol. Le treuil est com mandé naturellement pendant cette opération de fa çon à maintenir le câble 68 tendu et à l'enrouler au fur et à mesure que le pilotis est soulevé. Egalement, pendant cette opération de levage, le ressort pneuma tique 112 fonctionne comme pendant l'enfoncement, mais en sens inverse.