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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'IMPORTATION "Méthode de fonçage dans le sol de tubes pour sondages, construction de puits, érection de poteaux et autres travaux".
Les méthodes appliquées actuellement pour le fonçage de tubes dans le sol par battage se subdivisent dans deux clas- ses principales, dans la première de laquelle rentrent toutes les méthodes d'après lesquelles on enfonce le tube par battage sur son extrémité supérieure. Ces méthodes présentent l'incon- vénient sérieux d'exiger un échafaudage de service encombrant, coûteux et de grande hauteur; de' plus, pendant l'enfoncement le tube dévie facilement de la verticale.
Les méthodes rentrant dans la deuxième classe sont @ celles où on opère le battage.à l'extrémité inférieure du tube, sur le-sabot dont il est normalement pourvu. On tire ainsi le tube vers le bas dans le terrain, au lieu de l'y pousser, comme dans le premier cas et on assure la verticalité du tube pendant sa descente, évitant l'érection d'échafaudages de service c8uteux
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Le sabot, qui reçoit directement le choc du marteaupilon, doit être fixé solidement à l'extrémité inférieure du tube et, lorsque ce dernier a atteint la profondeur voulue, on doit le détacher en vue de libérer la bouche inférieure du tube de toute obstruction.
On procède normalement de la manière suivante: On fixe le sabot au tube par des organes d'attaque usuels ; dans ce cas on pourra libérer la bouche du tube en brisant le sabot et les organes de fixation par des fleurets spéciaux appliqués au marteau-pilon, opération longue et dispendieuse. Alternativement, on fixe le sabot au tube par des organes de fixation démontables. Dans ce cas on peut récupérer le sabot, mais les organes de fixation sont assez compliqués et coûteux et leur démontage comporte un travail difficile et onéreux.
Cette invention se propose d'éliminer tous les inconvénients indiqués ci-dessus en prévoyant un sabot facilement désassemblable qui, frappée sur certaines parties, se bloque automatiquement et par une action de coincement et d'une manière très solide dans le tube et, frappée sur d'autres parties se désassemble rapidement, se désolidarisant du tube.
On peut, à volonté, récupérer en partie ou en tout les parties constituant le sabot.
Le sabot selon l'invention est extrêmement simple, très bon marché et son emploi ne présente aucune difficulté.
Le dessin ci-joint montre, à seul titre d'exemple, quelques réalisations de la méthode suivant l'invention.
La figure 1 est une coupe axiale du tube et sabot relatif ;
La figure 2 est une coupe transversale sur la ligne II-II de la fig.l;
La figure 3 est une coupe analogue à la fig.l, montrant le dispositif pour détacher le sabot du tube;
La figure 4 montre en coupe axiale une deuxième réalisation du sabot selon l'invention;
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La figure 5 est une élévation du marteau-pilon servant pour arracher le sabot montré à la fig.4;
La figure 6 est une variante du sabot montré.à la fig.4 ;
La figure 7 est une variante du sabot montré à la fig.l;
La figure 8 montre en coupe axiale une autre réalisation du dispositif pour récupérer partiellement le sabot, et
La figure 9 est une coupe axiale montrant une réalisation ultérieure de l'invention.
Au dessin, 1 indique l'extrémité inférieure du tube à enfoncer dans le sol. Dans cette extrémité est appliqué le sabot, se composant d'un corps expansible extérieur, ayant une pointe 2 et une partie cylindrique 3, subdivisée en des secteurs par des entailles profondes 4 et présentant un trou central conique 5, et d'un coin ayant une partie conique 6 venant en prise dans le trou 5 et une tête 7.
Pour enfoncer le tube 1 dans le sol, le marteau-pilon 8, mobile à l'intérieur du tube 1, frappe la. tête 7 du coin qui, se coinçant dans la cavité centrale 5 du corps expansible extérieur, force les secteurs de la partie cylindrique 3 contre la paroi intérieure du tube, assurant ainsi une forte adhérence du sabot au tube, qui est ainsi obligé à suivre le sabot dans son avancement dans le sol.
Lorsque le tube a atteint la profondeur désirée, on libère sa bouche inférieure du sabot en appliquant au marteaupilon un outil spécial 9 (fig.3), formé de façon telle qu'il transmet les coups du marteau-pilon seulement à la face supérieure du corps extérieur expansible. Par cette opération on desserre les deux parties constituant le sabot, que l'on peut ainsi aisément pousser hors du tube par un petit nombre de coups de marteau-pilon.
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Selon la réalisation montrée à la fig. 4, le sabot comporte une pointe 10, s'appuyant contre le bord de la bouche inférieure du tube 1 et munie d'un ergot cunéiforme 11 s'étendant à l'intérieur du tube. Sur cet ergot on monte un anneau expansible 12, sur lequel agit le marteaupilon 8; il est évident qu'à chaque coup du marteau-pilon sur l'anneau expansible 12, ce dernier se dilate sous l'action de l'ergot 11 et est ainsi forcé énergiquement contre la paroi du tube, ce qui donne un blocage solide des différentes parties.
Pour libérer le tube du sabot, on applique au marteau-pilon un poinçon 13, de dimensions plus réduites que le trou de l'anneau expansible ; en battant quelques coups sur l'extrémité supérieure de l'ergot 11, on défile la pointe 10 de l'anneau expansible 12 et, ainsi, de la bouche inférieure du tube 1. On peut, à volonté, récupérer l'anneau expansible 12 en coulant dans le tube des outils de prise convenables.
Il pourrait arriver, surtout lorsqu'on enfonce le tube dans des terrains peu consistants, que la pointe 10 et l'anneau expansible 12, sous l'action du marteau-pilon, se fichent dans le sol, sans produire l'action de coincement et, ainsi, sans entraîner le tube. Pour éviter cette possibilité, on peut recourir à la disposition représentée à la fig. 6, où on prévoit à l'extrémité inférieure du tube 1 et à son intérieur un anneau 14 à surface intérieure conique, dans laquelle se meut l'anneau expansible 15, dont la surface extérieure est faite naturellement conique. Il est évident que, par cette disposition, l'action du marteau-pilon produit nécessairement le coincement du sabot dans le tube, quelle que soit la nature du sol.
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On peut appliquer une disposition analogue à la réalisation montrée à la fig. l, comme le montre la variante dessinée à la figure 7, où le corps expansible extérieur comprend la pointe 16 et une partie conique 17, coopérant avec la surface intérieure conique d'un anneau 18 fixé au tube 1.
Toutes les autres parties sont identiques à celles correspondantes de la fig. 1 et sont indiquées par les mêmes numéros de référence.
Pour desserrer le sabot à la fin du fonçage du tube et récupérer en même temps le coin, on peut recourir à la réalisation montrée à la fig. 8. Dans cette figure le coin 19 a une tige 20, dans laquelle est enfilé le marteau-pilon 21 muni, dans ce but, d'un trou axial 22. A l'extrémité libre de la tige 20 est rapporté un collier d'arrêt 23; en soulevant le marteau-pilon au delà de sa course de travail, on extrait de la pointe 24 le coin 19, que l'on peut ramener à la surface, la pointe 24 pouvant être successivement, par quelques coups de marteau-pilon, fichée dans le sol, de façon à libérer la bouche inférieure du tube.
La section du coin provoquant l'expansion du corps de la pointe peut être d'une forme quelconque, par exemple conique, piramidale, plate ou différente. La figure 9 montre un exemple de coin plat; à cette figure, la pointe 25 présente un ergot 26 s'étendant à l'intérieur du tube, et est subdivisée en plusieurs sections, tenues ensemble par forcement de l'ergot contre la paroi intérieure du tube à l'aide d'un coin plat 27, poussé par le marteau-pilon 8 dans une cavité cunéiforme passante, pratiquée axialement dans la pointe.
Les dessins ne donnent que quelques exemples des formes très variées que peut affecter le sabot selon l'invention; il est évident que la forme et les détails construc- tifs de ce sabot peuvent varier n'importe comment selon les
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exigences de l'application pratique, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Méthode de fonçage dans le sol de tubes de tous diamètres pour opérer des forages, la construction de puits,l'érection de poteaux en béton et autres travaux, dans laquelle on opère le fonçage par battage sur le sabot se trouvant à l'extrémité inférieure du tube, caractérisé en ce qu'on utilise un sabot se composant de plusieurs parties, encastrées l'une dans l'autre et formées d'une manière telle, que les coups du marteau-pilon sur quelques unes de ces parties provoquent le coincement du sabot contre la paroi intérieure du tube dont il est ainsi rendu solidaire, tandis que les coups de marteau-pilon sur d'autres parties provoquent la désolidarisa.tion des parties et le désassemblage du sabot du tube.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF IMPORT PATENT "Method of sinking tubes into the ground for soundings, construction of wells, erection of poles and other works".
The methods currently applied for driving pipes into the ground by driving are subdivided into two main classes, in the first of which all the methods according to which the pipe is driven by driving on its upper end are included. These methods have the serious drawback of requiring cumbersome, expensive and high-rise service scaffolding; moreover, during the insertion the tube easily deviates from the vertical.
The methods falling into the second class are those in which the beating is carried out at the lower end of the tube, on the shoe with which it is normally provided. The tube is thus pulled down into the ground, instead of pushing it there, as in the first case, and the verticality of the tube is ensured during its descent, avoiding the erection of expensive service scaffolding.
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The shoe, which directly receives the impact of the ram hammer, must be securely attached to the lower end of the tube and, when the tube has reached the desired depth, it must be detached to free the lower mouth of the tube from any obstruction.
The procedure is normally as follows: The shoe is fixed to the tube by standard attack members; in this case, the mouth of the tube can be freed by breaking the shoe and the fixing members by special foils applied with a power hammer, a long and expensive operation. Alternatively, the shoe is fixed to the tube by removable fasteners. In this case, the shoe can be recovered, but the fasteners are quite complicated and expensive and their dismantling involves difficult and expensive work.
This invention proposes to eliminate all the drawbacks indicated above by providing an easily disassemblable shoe which, struck on certain parts, automatically blocks and by a wedging action and in a very solid manner in the tube and, struck on other parts quickly disassemble, separating from the tube.
We can, at will, recover all or part of the parts constituting the shoe.
The shoe according to the invention is extremely simple, very inexpensive and its use presents no difficulty.
The accompanying drawing shows, by way of example only, some embodiments of the method according to the invention.
Figure 1 is an axial section of the tube and relative shoe;
Figure 2 is a cross section on the line II-II of Fig.l;
FIG. 3 is a section similar to FIG. 1, showing the device for detaching the shoe from the tube;
FIG. 4 shows in axial section a second embodiment of the shoe according to the invention;
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Figure 5 is an elevational view of the power hammer used to tear off the shoe shown in Fig.4;
Figure 6 is a variant of the shoe shown in fig.4;
Figure 7 is a variant of the shoe shown in fig.l;
Figure 8 shows in axial section another embodiment of the device for partially recovering the shoe, and
FIG. 9 is an axial section showing a subsequent embodiment of the invention.
In the drawing, 1 indicates the lower end of the tube to be driven into the ground. In this end is applied the shoe, consisting of an outer expanding body, having a tip 2 and a cylindrical part 3, subdivided into sectors by deep notches 4 and having a conical central hole 5, and a wedge having a conical part 6 engaging in the hole 5 and a head 7.
To drive the tube 1 into the ground, the power hammer 8, movable inside the tube 1, strikes it. head 7 of the wedge which, getting stuck in the central cavity 5 of the outer expandable body, forces the sectors of the cylindrical part 3 against the inner wall of the tube, thus ensuring a strong adhesion of the shoe to the tube, which is thus forced to follow the hoof in its advancement in the ground.
When the tube has reached the desired depth, its lower mouth is released from the shoe by applying a special tool 9 (fig. 3) to the ramhammer, shaped in such a way that it transmits the blows of the ram hammer only to the upper face of the ram. expandable outer body. By this operation, the two parts constituting the shoe are loosened, which can thus easily be pushed out of the tube by a small number of blows of the power hammer.
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According to the embodiment shown in FIG. 4, the shoe comprises a point 10, pressing against the edge of the lower mouth of the tube 1 and provided with a wedge-shaped lug 11 extending inside the tube. On this pin is mounted an expandable ring 12, on which the hammer 8 acts; it is obvious that with each blow of the power hammer on the expanding ring 12, the latter expands under the action of the lug 11 and is thus forcefully forced against the wall of the tube, which gives a solid blocking of the different parts.
To release the tube from the shoe, a punch 13 is applied to the forging hammer, of smaller dimensions than the hole of the expandable ring; by beating a few blows on the upper end of the lug 11, the tip 10 of the expandable ring 12 is scrolled and, thus, from the lower mouth of the tube 1. We can, at will, recover the expandable ring 12 by pouring suitable gripping tools through the tube.
It could happen, especially when driving the tube in loose soil, that the point 10 and the expanding ring 12, under the action of the power hammer, get stuck in the ground, without producing the jamming action and, thus, without driving the tube. To avoid this possibility, one can resort to the arrangement shown in FIG. 6, where there is provided at the lower end of the tube 1 and at its interior a ring 14 with a conical inner surface, in which the expandable ring 15 moves, the outer surface of which is naturally conical. It is obvious that, by this arrangement, the action of the power hammer necessarily produces the jamming of the shoe in the tube, whatever the nature of the soil.
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An arrangement similar to the embodiment shown in FIG. 1, as shown in the variant drawn in FIG. 7, where the external expandable body comprises the tip 16 and a conical part 17, cooperating with the conical internal surface of a ring 18 fixed to the tube 1.
All other parts are identical to the corresponding ones in fig. 1 and are indicated by the same reference numbers.
To loosen the shoe at the end of the sinking of the tube and at the same time recover the wedge, one can resort to the embodiment shown in fig. 8. In this figure the wedge 19 has a rod 20, into which is threaded the power hammer 21 provided, for this purpose, with an axial hole 22. At the free end of the rod 20 is attached a collar of. stop 23; by lifting the hammer beyond its working stroke, the wedge 19 is extracted from the point 24, which can be brought to the surface, the point 24 being able to be successively, by a few blows of the hammer, inserted in the ground, so as to free the lower mouth of the tube.
The section of the wedge causing the expansion of the tip body may be of any shape, for example conical, piramidal, flat or different. Figure 9 shows an example of a flat corner; in this figure, the tip 25 has a lug 26 extending inside the tube, and is subdivided into several sections, held together by forcing the lug against the inner wall of the tube using a wedge flat 27, pushed by the power hammer 8 into a wedge-shaped cavity passing through, formed axially in the point.
The drawings give only a few examples of the very varied shapes that the shoe according to the invention can have; it is obvious that the shape and the construction details of this shoe can vary in any way depending on the
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requirements of practical application, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1.- Method of sinking tubes of all diameters into the ground to operate boreholes, the construction of wells, the erection of concrete poles and other works, in which the sinking is carried out by ramming on the shoe located at the bottom. 'lower end of the tube, characterized in that a shoe is used consisting of several parts, embedded one in the other and formed in such a way that the strikes of the power hammer on some of these parts cause the wedging of the shoe against the inner wall of the tube which it is thus made integral, while the hammer blows on other parts cause the disolidarisa.tion of the parts and the disassembly of the shoe from the tube.