<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à un dispositif destiné à l'exécution de pieux en béton susceptibles d'être utilisés pour renforcer des fondations, Ce dispositif est du type comprenant une pluralité de tubes d'acier possédant une surface extérieure lisse et conformés pour être acoou'-. plés ensemble lorsqu'ils sont descendus verticalement dans @ le sol, tandis que la terre se trouvant en-dessous du tube
<Desc/Clms Page number 2>
le plus bas est extraite. Les tubes sont en outre pourvus intérieurement d'échelons en forme de U, courbés vers le bas. Lorsque l'excavation est terminée, les tubes sont rems. plis de béton et alors retirés successivement hors du sol, tandis que le béton prend et durcit à l'extrémité inférieu- re des tubes.
Une caractéristique de l'invention consiste en ce que les tubes à un de leurs bords terminaux sont pour- vus d'une bride intérieure et d'un accouplement à vis en vue de relier l'un à l'autre deux tubes voisins axialement, ledit accouplement à vis étant constitué de manière telle que les échelons seront disposés verticalement l'un au-dessus de l'- autre lorsque les tubes sont accouplés ensemble.
L'invention assure entre autres les avantages sui- , vants. Tous les tubes sont mutuellement guidés de façon qu'ils ne peuvent se déplacer latéralement et ce résultat est obtenu sans emploi de parties quelconques saillant ex térieurement aux tubes. De telles parties compliqueraient.la descente de tubes dans le sol aussi bien que leur extraction.
Conformément à l'invention, l'accouplement est construit de façon à ce que les échelons sont alignés l'un au-dessus de l'autre quand les tubes sont accouplés ensemble, grâce à quoi les ouvriers sont mis à l'abri d'accidents lors de la descente et de la remontée dans l'intérieur des tubes. On supprime ainsi l'échelle de corde généralement utilisée, ce qui constitue un avantage du fait qu'une telle échelle . est très difficile à monter, spécialement avec des chaussu- res souillées par de l'argile ou de la boue.
Des essais ont été faits pour utiliser des échelons fixés aux tubes dans des dispositifs de ce genre. Ces éche- lons ont été formés de fers ronds pliés en forme de U, et les branches de ces fers ronds ont été soudées aux tubes sur la partie interne de ceux-ci, l'un au-dessus de l'autre, à des intervalles réciproques réguliers. Si l'on veut donner
<Desc/Clms Page number 3>
à /l'ouvrier, montant et descendant dans ces tubes, un bon appui pour les pieds sur les échelons, ceux-ci doivent s'- étendre relativement loin à l'intérieur des tubes. On doit considérer comme un inconvénient des échelons du genre dé- crit ci-dessus le fait qu'ils forment des obstacles à 1'- application de l'armature qui doit être introduite dans les tubes avant le moulage du pieu en béton.
Cette armature oom- prend une pluralité de fers ronds parallèles s'étendant en direction longitudinale des tubes et un fil de fer enroulé autour des fers ronds en formant une hélice. Ce fil de fer enroulé en hélice est attaché aux fers ronds par bridage et, dans le but de rendre le pieu en béton aussi résistant que possible en utilisant un minimum de fer, il sera disposé de façon que les fers ronds constituant l'armature soient pla- cés contre la paroi interne des tubes. Comme la cage d'ar- mature formée de cette façon doit être placée coaxialement par rapport aux tubes, le diamètre de ladite cage dépendra de l'extension que prennent les échelons à l'intérieur des tubes.
Conformément à une forme d'exécution de la présente invention, cet inconvénient est supprimé- du fait que des moyens de fixation, percés essentiellement de trous verti eaux, sont prévus à l'intérieur des tubes, ces trous étant destinés à recevoir de manière amovible les extrêmités pliées vers le bas des échelons. Les moyens de fixation recevront des dimensions telles qu'ils n'empiètent pas matériellement dans l'espace. Comme les échelons peuvent être retirés, il n'est pas nécessaire d'en tenir compte lorsque la cage d'- armature est constituée et mise en place.
L'invention va maintenant être exposée avec référence au dessin annexé, dans lequel:
Figure 1 représente une coupe verticale au travers d'une rangée de tubes, équipés du dispositif conforme à
<Desc/Clms Page number 4>
@ l'invention;
Figure 2 représente à plus grande échelle une coupe verticale au travers du joint entre deux tubes disposés 1'- un au-dessus de l'autre, ces deux tubes étant désacouplés;
Figure 3 représente le même joint qu'en Figure 2, mais vu de l'intérieur;
Figure 4 est une vue de dessus de tubes disposés l'un au-dessus de l'autre et pourvus d'échelons conformes à lt- invention, et
Figure 5 est une coupe verticale au travers de l'aooou- plemént à vis conformément à une variante de l'invention.
Les tubes utilisés le 2 ont- de préférence un diamètre de 762 à 1525 mm (30''- 60") et une épaisseur de paroi de 6,35 à 9,52 mm (1/4''- 3/8"). Comme il est représenté en Figure 1, ces tubes 1 et 2 sont pourvus sur leur face interne d'échelons 3 pour la remontée. Ces échelons sont pliés de -façon à former un U, dont l'âme est située un peu en-dessous des branches de l'U. Ces échelons assurent un appui latéral pour le pied. Grâce à l'invention, il n'est plus nécessaire d'utiliser une échelle de corde incommode qui, pendant le forage devra être desoendue de plus en plus dans l'excava- tion. Dans le tube le plus bas, il n'existe qu'un échelon 3, situé à la partie supérieure du tube. Tous les tubes possèdent une surface externe lisse.
Des accouplements facilement démontables sont prévus pour relier axialement les tubes 1 et 2 entre eux pendant leur descente dans le sol, Conformément à la forme d'exécu- tion représentée, les accouplements sont construits comme décrits ci-après. Tous les tubes 2 (excepté le tube inférieur 1)sont pourvus à leur extrémité inférieure d'une bride 5, de préférence fixée par soudage,laquelle conformément aux Fig.
2 et 3 présente une pluralité, par exemple quatre, entailles
Une des extrêmités de périphériques 6./des entailles se termine sur le bord inférieur
<Desc/Clms Page number 5>
de la bride 5 et leur autre extrémité forme une courbe 8"'J<W . "' :'w41, dirigée vers le haut et une courbe 9 dirigée vers le bas.
Des boutons 10 sont fixés par soudure aux extrêmités su- périeures des tubes 1 et 2 et à des distances l'un de l'au- tre égales à celles des gorges 7 des entailles 6 et d'une épaisseur décroissant quelque peu avec la largeur desdites . entailles, Un boulon de serrage 12 pourvu d'une rondelle relativement grande 11 est vissé dans chacun, des boutons 10.
Une bague d'étanchéité 13 en matériau élastique est aussi destinée à être insérée dans le joint entre les différents tubes pour empêcher l'eau de pénétrer.de 1 extérieur dans les tubes,
Les tubes 1 et 2 sont en outre pourvus dtoreilles 14 situées en face l'une de l'autre et destinées à être attachées à l'extrémité d'un câble partant d'une chèvre (treuil) (non représenté au dessin) , au moyen de laquelle les différents tubes peuvent être relevés pour être accou- plés ensemble ou pour retirer la rangée entière de tubes, lorsque l'opération de fonçage est terminée. L'installation comprend aussù un treuil (non représenté au dessin) pour faire monter et descendre un bac de transport 16 au moyen d'un cable 17.
On a aussi prévu. un toit 18 pour protéger l'ouvrier 19, lorsque le bac est monté ou descendu.
Les tubes sont accouplés ensemble de la manière suivan- te à mesure que le travail de fonçage s'exéoute.
Lorsque le tube 2, qui doit être accouplé à l'extrê- , mité supérieure de la rangée de tubes, a été soulevé au moyen de la chèvre, on le fait tourner de façon que les gorges 7 des entailles 6 se placent au-dessus de leurs bou- tons respectifs (voir Fig.3). Le tube 2 est ensuite descendu et les boutons 10 s'engageront dans les entailles 6. On fait ensuite tourner le tube jusqu' à ce que la courbe 8 se place en face de son bouton respectif et on le fait descendre en-
<Desc/Clms Page number 6>
suite de nouveau sur une courte distance en même temps que se comprime la bague d'étanchéité 13 (voir le tracé en traits interrompus de Fig.3).
Les boulons 12 sont alors serrés, grâce à quoi les rondelles 11 sont énergiquement comprimées contre la face interne de la bride 5, ce qui évite ainsi un relâchement indésirable du joint.
Lorsque le travail de fonçage a atteint le rocher 20, il est désirable de faire sauter une banquette 21 dans ce dernier, s'il présente une forte inclinaison. Il n'existe alors pas de danger d'endommager le tube inférieur en acier 1.
Lorsque le travail de fonçage et un éventuel travail de minage ont été terminés, il faut mouler le béton, Ce moulage doit se faire en des phases successives pendant le relevage de la rangée de tubes. Il faut avoir soin d'éviter que la rangée de tubes ne soit relevée avant que la prise du béton soit réalisée, le tube inférieur 1 devant toujours servir de moule. Le béton ne sera pas chargé sur une hauteur dépassant les trois quarts de la hauteur du tube inférieur 1.
Les tubes d'acier servent ainsi de protection ef- ficace pendant l'opération de fonçage et comme moule cou- lissant pendant l'opération de moulage.
Comme il ressort des Fig.4 et 5, chacun des échelons 3 comprend une barre de fer 22 pliée de façon à former un U et ses extrémités forment des branches 23 incurvées vers le bas, chacune de ces branches est destinée à pénétrer par le dessus dans une oreille 24 soudée sur la face interne du tube 2. La partie 25 sur laquelle l'ouvrier pose le pied quand il remonte s'étend suffisamment à l'intérieur du tube pour assurer un bon appui pour les pieds.
La façon de monter l'armature à l'intérieur de la ran- gée de tubes est indépendante de l'invention. Il est par exemple possible de constituer la cage d'armature au-dessus
<Desc/Clms Page number 7>
de la surface du sol et de 3 descends de ladite cage comme @ un tout à l'intérieur de la rangée de tubes avant le moulage.
Dans ce cas, il faut détacher préalablement tous les échelons des oreilles 24. L'armature peut aussi être amenée en place de façon que les tiges verticales de l'armature soient plon- gées dans leurs positions dans la rangée des tubes et le fil de l'armature, qui forme une hélice, est amené dans le fond et fixé aux tiges 26. Dans ce cas, le bridage commencera à l'extrêmité inférieure de la rangée de tube et sera conti- nué vers le haut, grâce à quoi l'ouvrier enlève successive- ment les échelons et les transporte à la surface du solo
En Fig.5 est représentée la façon d'accoupler ensem- ble les tubes, qui pratiquement s'est montrée devoir être préférée.
Conformément à cette proposition, la bride 5 est soudée au tube supérieur 2, lequel est pourvu au-dessus de cette bride 5 d'une pluralité de boulons.120 Des boulons correspondants 12' sont prévus sur le tube inférieur 1. Un fer plat 28 plié en forme de U et percé de trous.correspon- dant aux boulons 12 et 12' est disposé sur la bride 5 et fixé dans sa position au moyen d'écrous 29, 30. Les boulons
12 et 12' doivent être placés circulairement à l'intérieur des tubes 1, 2 de façon que ces derniers ne peuvent être accouplés que de manière telle que les échelons dans les différents tubes soient situés l'un au-dessus de l'autre.
Comme il est exposé ci-dessus, il est conseillé d'assurer l'étanchéité du joint entre'les tubes 1 et 2 pour empêcher l'eau de pénétrer à l'intérieur des tubeso Un nombre appro- prié de fers plats 28 peut être disposé le long de la pé- riphérie du tube. Ci-dessous sont donnés des exemples des dimensions appropriées:
Epaisseur de la paroi des tubes 1 et 2 = 9,52 (3/8")
Epaisseur de la bride 5 = 9,52 (3/8")
Fers plats 28 =19,05 x 63,5 boulons 12, 12' (3/4''x2 1/2'') Diamètre des boulons 12, 12' =25,4(1'')
<Desc/Clms Page number 8>
Les formes d'exécution représentées et décrites doivent être considérées uniquement comme des exemples et les différents dispositifs pourraient être réalisés de différenres façons dans le cadre de l'invention.
Ainsi les tubes pourraient être pourvus de dispositifs de serrage, par exemple d'engins à genouillère, permettant un serrage axial des tubes de façon à obtenir une bonne étanchéité aux joints même contre une pression externe considérable, par exemple une pression hydraulique. Il n'est d'ailleurs pas nécessaire d'- utiliser des manchons cylindriques comme organes de retenue pour les échelons. Il est possible dtutiliser des organes de retenue de type quelconque.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif susceptible d'être utilisé pour renforcer des travaux dans le sol, comprenant une pluralité de tubes d'acier possédant une surface extérieure lisse et conformés pour être accouplés ensemble lorsqu'ils sont descendus successivement et verticalement dans le sol, à mesure que la terre est extraite en;
.dessous du tube le plus bas, lesdits tubes possédant sur leur surface interne des échelons incurvés vers le bas en forme de U, ledit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits tubes possèdent une bride sur l'un de leurs bords extrêmes et un accouplement à vis en vue de relier l'un à l'autre de manière amovible des tubes voisins axialement, ledit accouplement à vis étant disposé de manière telle que les échelons dans les différents tubes seront mon- tés verticalement dans un même alignement lorsque les tubes sont accouplés ensemble.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a device intended for the execution of concrete piles capable of being used to reinforce foundations, This device is of the type comprising a plurality of steel tubes having a smooth outer surface and shaped to be acoou '-. folded together when lowered vertically into @ the ground, while the soil below the tube
<Desc / Clms Page number 2>
the lowest is extracted. The tubes are further internally provided with downwardly curved U-shaped rungs. When the excavation is complete, the tubes are replaced. concrete folds and then successively withdrawn from the ground, while the concrete sets and hardens at the lower end of the tubes.
A characteristic of the invention consists in that the tubes at one of their terminal edges are provided with an internal flange and a screw coupling with a view to connecting two axially neighboring tubes to one another, said screw coupling being constructed in such a way that the rungs will be arranged vertically one above the other when the tubes are coupled together.
The invention provides inter alia the following advantages. All the tubes are mutually guided so that they cannot move sideways and this is achieved without the use of any protruding parts outside the tubes. Such parts would complicate the descent of tubes into the ground as well as their extraction.
According to the invention, the coupling is constructed so that the rungs are aligned one above the other when the tubes are coupled together, whereby workers are protected from accidents during descent and ascent in the interior of the tubes. This eliminates the rope ladder generally used, which is an advantage of the fact that such a ladder. is very difficult to ride, especially with shoes soiled with clay or mud.
Attempts have been made to use rungs attached to the tubes in such devices. These rungs were formed from round irons bent in the shape of a U, and the branches of these round irons were welded to the tubes on the inner part of these, one above the other, at regular reciprocal intervals. If we want to give
<Desc / Clms Page number 3>
to / the worker, going up and down in these tubes, a good support for the feet on the rungs, these must extend relatively far inside the tubes. It is to be regarded as a drawback of rungs of the kind described above that they form obstacles to the application of the reinforcement which must be introduced into the tubes before the casting of the concrete pile.
This reinforcement comprises a plurality of parallel round bars extending in the longitudinal direction of the tubes and a wire wound around the round bars forming a helix. This helically wound wire is attached to the round bars by clamping and, in order to make the concrete pile as strong as possible using a minimum of iron, it will be arranged so that the round bars constituting the reinforcement are placed against the inner wall of the tubes. As the frame cage formed in this way must be placed coaxially with respect to the tubes, the diameter of said cage will depend on the extension taken by the rungs inside the tubes.
In accordance with one embodiment of the present invention, this drawback is eliminated owing to the fact that fixing means, essentially pierced with vertical holes, are provided inside the tubes, these holes being intended to receive in a removable manner. the ends bent down the rungs. The fixing means will receive dimensions such that they do not materially encroach on the space. As the rungs can be removed, they do not need to be taken into account when the reinforcement cage is being constructed and installed.
The invention will now be explained with reference to the accompanying drawing, in which:
Figure 1 shows a vertical section through a row of tubes, equipped with the device according to
<Desc / Clms Page number 4>
@ invention;
Figure 2 shows on a larger scale a vertical section through the joint between two tubes arranged 1'- one above the other, these two tubes being uncoupled;
Figure 3 shows the same seal as in Figure 2, but seen from the inside;
Figure 4 is a top view of tubes arranged one above the other and provided with rungs according to the invention, and
Figure 5 is a vertical section through the screw auger according to a variant of the invention.
Tubes used on 2 are preferably 762-1525mm (30 '' - 60 ") in diameter and 6.35-9.52mm (1/4" - 3/8 ") thick. . As shown in Figure 1, these tubes 1 and 2 are provided on their internal face with rungs 3 for ascent. These rungs are folded to form a U, the core of which is located a little below the branches of the U. These rungs provide lateral support for the foot. Thanks to the invention, it is no longer necessary to use an inconvenient rope ladder which, during drilling, will have to be loosened more and more in the excavation. In the lowest tube, there is only one step 3, located at the top of the tube. All tubes have a smooth outer surface.
Easily removable couplings are provided for axially connecting the tubes 1 and 2 to each other during their descent into the ground. In accordance with the embodiment shown, the couplings are constructed as described below. All the tubes 2 (except the lower tube 1) are provided at their lower end with a flange 5, preferably fixed by welding, which in accordance with Figs.
2 and 3 have a plurality, for example four, notches
One of the peripheral ends 6./ of the notches ends at the bottom edge
<Desc / Clms Page number 5>
of the flange 5 and their other end forms a curve 8 "'J <W."': 'w41, directed upwards and a curve 9 directed downwards.
Buttons 10 are fixed by welding to the upper ends of the tubes 1 and 2 and at distances from each other equal to those of the grooves 7 of the notches 6 and of a thickness which decreases somewhat with the width. of said. notches, A clamping bolt 12 with a relatively large washer 11 is screwed into each of the buttons 10.
A sealing ring 13 of elastic material is also intended to be inserted in the joint between the different tubes to prevent water from entering the outside of the tubes,
The tubes 1 and 2 are also provided with ears 14 located opposite one another and intended to be attached to the end of a cable starting from a goat (winch) (not shown in the drawing), means by which the individual tubes can be raised to be coupled together or to remove the entire row of tubes, when the jacking operation is completed. The installation also includes a winch (not shown in the drawing) for raising and lowering a transport container 16 by means of a cable 17.
We also planned. a roof 18 to protect the worker 19 when the bin is raised or lowered.
The tubes are coupled together in the following manner as the jacking work proceeds.
When the tube 2, which is to be coupled to the upper end of the row of tubes, has been lifted by means of the goat, it is rotated so that the grooves 7 of the notches 6 are placed above of their respective buttons (see Fig. 3). The tube 2 is then lowered and the buttons 10 will engage in the notches 6. The tube is then rotated until the curve 8 is in front of its respective button and it is lowered in-
<Desc / Clms Page number 6>
continue for a short distance again at the same time as the sealing ring 13 is compressed (see the dashed line in Fig. 3).
The bolts 12 are then tightened, whereby the washers 11 are vigorously compressed against the inner face of the flange 5, thus avoiding unwanted loosening of the seal.
When the driving work has reached the rock 20, it is desirable to blow up a bench 21 in the latter, if it has a strong inclination. There is then no danger of damaging the lower steel tube 1.
When the sinking work and any mining work have been completed, the concrete must be cast. This casting must be done in successive phases during the lifting of the row of tubes. Care must be taken to prevent the row of tubes from being raised before the concrete has set, the lower tube 1 always having to serve as a mold. The concrete will not be loaded to a height exceeding three quarters of the height of the lower tube 1.
The steel tubes thus serve as effective protection during the sinking operation and as a sliding mold during the casting operation.
As can be seen from Figs. 4 and 5, each of the rungs 3 comprises an iron bar 22 bent so as to form a U and its ends form branches 23 curved downwards, each of these branches is intended to penetrate from above in an ear 24 welded to the internal face of the tube 2. The part 25 on which the worker places his foot when he goes up extends sufficiently inside the tube to ensure good support for the feet.
The way of mounting the frame inside the row of tubes is independent of the invention. It is for example possible to constitute the reinforcement cage above
<Desc / Clms Page number 7>
from the surface of the ground and 3 descends from said cage as a whole inside the row of tubes before molding.
In this case, you must first detach all the rungs from the ears 24. The frame can also be brought in place so that the vertical rods of the frame are plunged into their positions in the row of tubes and the wire. the reinforcement, which forms a helix, is brought into the bottom and fixed to the rods 26. In this case, the clamping will start at the lower end of the row of tubes and will be continued upwards, whereby the the worker successively removes the rungs and transports them to the surface of the solo
In Fig. 5 is shown the manner of coupling the tubes together, which in practice has been found to be preferred.
According to this proposal, the flange 5 is welded to the upper tube 2, which is provided above this flange 5 with a plurality of bolts. 120 Corresponding bolts 12 'are provided on the lower tube 1. A flat iron 28 bent in the shape of a U and drilled with holes. corresponding to the bolts 12 and 12 'is arranged on the flange 5 and fixed in its position by means of nuts 29, 30. The bolts
12 and 12 'must be placed circularly inside the tubes 1, 2 so that the latter can only be coupled in such a way that the rungs in the different tubes are located one above the other.
As stated above, it is advisable to seal the joint between tubes 1 and 2 to prevent water from entering the interior of the tubes. An appropriate number of flat bars 28 can be used. arranged along the periphery of the tube. Below are examples of suitable dimensions:
Wall thickness of tubes 1 and 2 = 9.52 (3/8 ")
Flange thickness 5 = 9.52 (3/8 ")
Flat bars 28 = 19.05 x 63.5 bolts 12, 12 '(3 / 4''x2 1/2' ') Bolt diameter 12, 12' = 25.4 (1 '')
<Desc / Clms Page number 8>
The embodiments shown and described should be considered only as examples and the different devices could be produced in different ways within the scope of the invention.
Thus the tubes could be provided with clamping devices, for example toggle gear, allowing axial clamping of the tubes so as to obtain good sealing at the joints even against a considerable external pressure, for example hydraulic pressure. It is also not necessary to use cylindrical sleeves as retaining members for the rungs. Any type of retainer can be used.
CLAIMS.
Device capable of being used for reinforcing work in the ground, comprising a plurality of steel tubes having a smooth outer surface and shaped to be coupled together when they are successively and vertically lowered into the ground, as the earth is mined in;
. below the lowest tube, said tubes having on their inner surface U-shaped downwardly curved rungs, said device being characterized in that said tubes have a flange on one of their end edges and a coupling to screw with a view to releasably connecting neighboring tubes to one another axially, said screw coupling being arranged such that the rungs in the different tubes will be mounted vertically in the same alignment when the tubes are coupled together.