La présente invention concerne un dispositif d'ancrage destiné à être enfoncé de l'extérieur dans un milieu compact et résistant, une paroi ou bien un bloc de matière résistante telle que du bois, un sol plus ou moins dur, etc.
Ce dispositif d'ancrage est destiné à pouvoir être enfoncé dans la masse résistante où son implantation est prévue sans qu'il soit besoin, à cet effet, d'y percer ou ménager au préalable un trou ou une cavité destinés à le recevoir.
Si le milieu résistant, tel qu'une paroi ou un sol qui doit rece- voir ce dispositif et le retenir, est plus ou moins compact, son implantation dedans ne nuit pas à cette compacité. Bien au contraire, elle l'accroît.
Ce dispositif d'ancrage est caractérisé en ce qu'il comporte un élément tubulaire pourvu d'une extrémité pointue, dans lequel peuvent coulisser au moins deux éléments d'ancrage en métal déformable dont les extrémités inférieures sont recourbées pour se présenter en regard d'ouvertures pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire afin de pouvoir, lors de leur coulissement, s'étendre à l'extérieur dudit élément tubulaire pour assurer l'implantation du dispositif d'ancrage dans la masse résistante.
Suivant un mode de réalisation paraissant avantageux, I'extré- mité pointue du dispositif d'ancrage est constituée par un objet dont la partie inférieure affecte une forme ogivale et dont la partie supérieure présente une surface conique constituant une rampe de guidage pour les extrémités inférieures recourbées des éléments d'ancrage coulissants.
Suivant une autre forme d'exécution de l'invention, les extrémités inférieures des éléments d'ancrage coulissants sont droites et elles comportent un chanfrein destiné à faciliter le guidage desdits éléments sur la surface conique de l'embout de forme ogivale.
Suivant une variante, c'est la partie inférieure de l'élément tubulaire qui est de forme ogivale et la surface conique assurant le guidage des extrémités inférieures recourbées des éléments d'ancrage coulissants est formée, lors du découpage des ouvertures radiales pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire, en repliant vers l'intérieur de celui-ci la découpe de ces ouvertures.
Le guidage des extrémités inférieures recourbées des éléments d'ancrage coulissants peut être assuré par un élément sphérique tel qu'une bille, disposé à la partie inférieure de forme ogivale de l'élément tubulaire.
L'élément tubulaire peut avoir une forme cylindrique ou polygonale et les éléments d'ancrage coulissants peuvent être disposés à l'intérieur de cet élément de manière à faciliter un centrage automatique ou bien sont répartis dans un élément tubulaire de forme cylindrique suivant une disposition annulaire.
Suivant une autre réalisation du dispositif d'ancrage, I'extré- mité pointue de ce dispositif est constituée par un embout plein pouvant affecter à sa partie inférieure une forme ogivale et comportant des rainures incurvées de guidage des éléments d'ancrage coulissants, débouchant à la périphérie de l'embout.
Suivant une autre réalisation possible encore, I'axe des rainures de guidage des éléments d'ancrage coulissants, à fond incurvé, est incliné par rapport à l'axe de l'élément tubulaire du dispositif d'ancrage afin que le fond de ces rainures de guidage constitue une surface de déviation pour des éléments d'ancrage coulissants de plus grande longueur permettant à ces éléments de se présenter, lors de leur coulissement hors du dispositif d'ancrage, sous la forme de spires hélicoïdales destinées à assurer l'implantation dudit dispositif dans la masse résistante à la maniére d'un tire-bouchon.
On conçoit l'avantage résultant de cette variante qui assure une résistance accrue à l'arrachement en raison du volume de matériau intéressé résultant du diamétre dans lequel s'inscrivent les extrémités des éléments d'ancrage coulissants.
On peut aussi disposer dans l'élément tubulaire de ce dispositif un élément pourvu de rainures inclinées, prenant appui sur la surface de déviation constituée par la découpe repliée formée lors du découpage des ouvertures radiales pratiquées à la partie inférieure ogivale de l'élément tubulaire, ou sur l'élément sphérique disposé à la partie inférieure de cet élément.
Suivant un mode de réalisation avantageux, on ménage un jeu approprié entre le diamètre interne de l'élément tubulaire, les éléments d'ancrage coulissants et l'élément sphérique disposé à la partie inférieure de l'élément tubulaire, afin d'obtenir la formation, lors de la sortie hors du dispositif des éléments d'ancrage coulissards, de spires hélicoïdales.
Suivant une autre réalisation possible encore, les rainures inclinées à fond incurvé sont formées par pression dans la partie inférieure creuse de forme pointue de l'élément tubulaire, des ouvertures pour le passage des éléments d'ancrage coulissants étant pratiquées dans ces rainures avant ou après leur formation.
La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention.
Dans ce dessin:
La fig. 1 représente, vue en coupe axiale, un premier mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
La fig. 2 est une vue en coupe, par la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, montrant le dispositif d'ancrage enfoncé dans le sol et avant le coulissement des éléments d'ancrage.
La fig. 4 représente le dispositif d'ancrage après coulissement des éléments d'ancrage.
Les fig. 5, 6 et 7 représentent des variantes de réalisation.
La fig. 8 est une vue en coupe montrant un dispositif d'ancrage de section triangulaire.
La fig. 9 représente une disposition annulaire d'éléments d'ancrage coulissants.
La fig. 10 représente, vu en élévation, un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
La fig. 1 1 est une vue en coupe par la ligne XI-XI de la fig. 10.
La fig. 12 est une vue en coupe par la ligne XII-XII de la fig. 11.
La fig. 13 représente, vu en élévation, un autre mode de réalisation.
La fig. 14 représente le dispositif d'ancrage de la fig. 13 dont l'un seulement des éléments d'ancrage est représenté après coulissement, hors du dispositif.
La.fig. 15 représente, vu en perspective, un élément pourvu de rainures inclinées, destiné à être engagé dans l'élément tubulaire du dispositif d'ancrage.
Les fig. 16 et 17 sont des vues de détails.
Les fig. 18 et 19 représentent respectivement, vu en élévation et vu en coupe axiale, un mode de réalisation de rainures de guidage inclinées.
En se référant à la fig. 1, on voit que le dispositif d'ancrage représenté comporte un élément tubulaire 1 pourvu, à sa partie inférieure, d'une extrémité pleine et pointue constituée par un embout 2, et dans lequel peuvent coulisser trois éléments d'ancrage 3 en métal déformable dont les extrémités inférieures 4 sont convenablement recourbées pour se présenter en regard d'ouvertures radiales 5 pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire 1.
L'embout 2, dont la partie inférieure affecte une forme ogivale 6, présente à sa partie supérieure une surface conique 7 constituant une rampe de guidage pour les extrémités recourbées 4 des éléments d'ancrage coulissants 3.
Ce dispositif d'ancrage fonctionne de la manière suivante:
On enfonce l'élément tubulaire 1 dans le sol en frappant sur la partie supérieure de celui-ci à l'aide d'un marteau, sa pénétration augmentant la compacité du sol dans une proportion variant avec le diamètre de l'élément tubulaire 1.
Lorsque l'élément tubulaire 1 a pénétré assez profondément dans le sol, on introduit dans sa partie supérieure un mandrin 8 dont la face inférieure prend appui sur l'extrémité supérieure des éléments d'ancrage coulissants 3. On frappe ensuite sur le mandrin 8, ce qui provoque le coulissement des éléments 3, puis leur sortie, grâce aux ouvertures radiales 5 hors de l'élément tubulaire 1, et leur cambrage comme représenté sur la fig. 4, conférant à ceux-ci une forme polygonale s'inscrivant dans une courbe dont le rayon varie avec la distance.
On obtient donc une sorte d'ancre à trois branches dans le cas où le dispositif comporte trois éléments d'ancrage coulissants. On réalise ainsi, dans un sol compact plus qu'il ne l'est à l'état naturel, un ancrage parfait, dont les branches travaillent au cisaillement, leur forme galbée étant maintenue par la terre compactée dans laquelle elles ont pénétré à force.
On a représenté, sur la fig 5, une variante de réalisation selon laquelle les extrémités inférieures 9 des éléments d'ancrage coulissants 3 sont droites, celles-ci présentant un chanfrein 10 destiné à faciliter le guidage des éléments 3 sur la surface conique 7 de l'embout 2.
La fig. 6 représente une autre variante de réalisation selon laquelle c'est la partie inférieure 1 1 de l'élément tubulaire I qui est de forme ogivale, la surface conique assurant le guidage des extrémités inférieures recourbées 4 des éléments d'ancrage coulissants 3 étant formée, lors du découpage des ouvertures radiales 5, en repliant vers l'intérieur de l'élément tubulaire 1, la découpe 12 de ces ouvertures.
La fig. 7 représente une autre variante encore de réalisation selon laquelle le guidage des extrémités inférieures recourbées 4 des éléments d'ancrage 3 est assurée par un élément sphérique tel qu'une bille 13 disposée à la partie inférieure de forme ogivale 14 de l'élément tubulaire 1.
L'élément tubulaire peut être soit de forme cylindrique comme représenté sur la fig. 1, soit de forme triangulaire comme représenté sur la fig. 8, ou de toute autre forme polygonale, les éléments d'ancrage coulissants 3 étant disposés à l'intérieur de l'un ou l'autre de ces éléments tubulaires de manière à faciliter un centrage automatique ou répartis, comme représenté sur la fig. 9, suivant une disposition annulaire.
En se référant à la fig. 10, on voit qu'à la partie inférieure de l'élément tubulaire 1 est fixée par soudure une extrémité pointue 2 de forme ogivale. Cette extrémité pointue comporte des rainures de guidage 15 à fond incurvé 15a d'un rayon r, débouchant à la périphérie de l'extrémité pointue 2.
Sur la fig. 13, on a représenté un dispositif d'ancrage analogue à celui représenté sur la fig. 10, dans lequel l'axe a-a des rainures de guidage 15 à fond incurvé 15a est incliné, par rapport à l'axe b-b de l'élément tubulaire 1, d'un angle x. Grâce à l'inclinaison de ces rainures de guidage 15, on réalise une surface de déviation pour les éléments d'ancrage coulissants 3 permettant d'utiliser des éléments de plus grande longueur.
En utilisant ce dispositif d'ancrage, on obtient, comme représenté sur la fig. 14, une série de spires hélicoïdales 3a dont le diamètre est égal à 2r et dont le nombre est évidemment fonction de la longueur des éléments d'ancrage coulissants 3. Ces spires hélicoidales 3a forment donc des tire-bouchons s'inscrivant dans un diamètre D et dont les extrémités, en s'ancrant solidement dans un volume plus important de matériau dans lequel doit être implanté le dispositif d'ancrage, assureront une résistance accrue à l'arrachement.
On a représenté sur la fig. 15 un élément 16 pourvu de rainures inclinées 17, pouvant être placé dans l'élément tubulaire 1 et pouvant prendre appui sur la découpe repliée formée lors du découpage des ouvertures radiales pratiquées à la partie inférieure de forme pointue de l'élément tubulaire, ou sur l'élément sphérique disposé à la partie inférieure de cet élément.
Il n'est souvent pas nécessaire d'adjoindre au dispositif d'ancrage comportant un élément sphérique 13 à sa partie inférieure un élément 16 pourvu de rainures inclinées 17 et il suffit de ménager un jeu approprié entre le diamètre interne de l'élément tubulaire 1, les éléments d'ancrage coulissants 3 et l'élément sphérique 13 (voir fig. 16); les éléments 3 ne restent pas, lors de leur coulissement, dans le plan formé par l'axe 18 des lumières conjuguées 5 pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire 1, le centre de l'élément sphérique 13 et l'axe 19 de l'élément tubulaire 1. On obtient ainsi, lors de la sortie des éléments d'ancrage coulissants 3 hors du dispositif, des spires hélicoïdales selon la direction indiquée par l'axe 18a (voir fig. 17).
On a représenté, sur les fig. 18 et 19, un mode de réalisation selon lequel des rainures inclinées à fond incurvé 20 sont formées par pression dans la partie inférieure creuse de forme pointue 14 de l'élément tubulaire 1, des ouvertures 21 pour le passage des éléments d'ancrage coulissants 3 étant pratiquées dans les rainures 20 avant ou après leur formation.
L'élément tubulaire 1 peut être soit de forme cylindrique soit de forme triangulaire ou de toute autre forme polygonale, les éléments d'ancrage coulissants 3 étant disposés à l'intérieur de l'un ou l'autre de ces éléments tubulaires de manière à faciliter un centrage automatique, ou répartis suivant une disposition annulaire.