BE673704A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédé et appareil pour établir un ancrage souterrain" 
La présente invention est relative à la fixation ou à l'immobilisation de points d'ancrage dans le sol et elle concerne en particulier un dispositif d'ancrage dans le sol , dont l'expansion ou déploiement est réalisé par explo-sion et qui établit une cavité souterraine ou camouflet, que l'on remplit de matière qui fait prise de manière à fixer solidement ce dispositif d'an- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 crage par rapport au terrain environnant. 



   L'ancrage et l'immobilisation d'un appareillage dans un état fixe et sûr constitue une exigence que l'on rencontre et dans de nombreuses activités/entreprises. A titre d'exemple, l'exigence d'une immobilisation pour les avions est très souvent une nécessité critique du fait du poids relativement léger de l'avion et des forces élevées du vent rencontrées lorsque l'avion est au sol. En outre, il y a de   nombreuses   pièces mobile d'appareils ou installations, qui exigent une immobilisation dans certains cas, comme par exemple divers types   d'affûts   de canon et de dispositifs de lancement de missiles. En outre, l'érection de constructions , soit permanentes,soit   temporaire*,   exige une immobilisation dans de nombreux cas.

   Il est donc évi- dont qu'il y a de nombreux cas où des dispositifs d'ancrage noyés dans et en dessous du sol sont nécessaires , par exemple dans le cas des haubans de retenue utilisés dans l'érection de flèches ou de tours, et dans des constructions similaires. 



   Un but de la présente invention est de procurer un dispositif d'ancrage , qui puisse être chassé dans la position de travail dans laquelle il est utilisable en se déployant et en formant une cavité , ou camouflet, qui peut être remplie d'une matière qui se solidifie , afin de fixer ce dispositif d'ancrage par rapport à la formation de terrain environnante. 



   La présente invention procure un dispositif d'ancrage destiné à être introduit dans le sol et à y être fixé, ce dis- positif étant caractérisé en ce qu'il comprend , en combinaison, un corps tubulaire , et une tête explosive prévue à l'extrémité inférieure de ce corps et conformée de manière à pouvoir percer le sol, cette tête étant capable , lors de l'explosion , d'ou- vrir par celle-ci l'extrémité inférieure du corps pour permettre le passage d'un fluide à travers celui-ci. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Un but de la présente invention est également de   procu-   rer un procédé grace auquel un dispositif d'ancrage est chassé dans le sol et fixé dans le terrain environnant. 



   La présente invention procure également un procédé d'installation d'un dispositif d'ancrage d'une manière fixe dans le sol , ce procédé étant caractérisé par les phases opératoires suivantes : la mise en place du pieu dans le sol, la détonation d'une charge explosive prévue à l'extrémité inférieure du pieu, et ensuite le déchargement d'une matière pouvant se solidifier, à l'extrémité inférieure du pieu, et finalement la fixation d'un objet au pieu, à la surface du sol. 



   Les divers avantages et caractéristiques de la présente invention seront mieux compris   grâce à   la description détaillée suivante d'une forme préférée de stylisation et d'application de l'invention , cette description étant faite avec référence aux dessins annexés. 



   Les figures 1 à 5 sont des vues successives montrant les phases progressives impliquées dans l'installation du dispositif d'ancrage de l'invention, la figure 1 montrant la première phase consistant à chasser le dispositif   d'ancrage ,   tel qu'un pieu , la figure 2 montrant la seconde phase comprenant l'inflammation et la détonation de l'élément explosif du dispositif d'ancrage, la figure 3 montrant la troisième phase ou phase intermédiaire de remise en place du dispositif d'ancrage, la figure 4 montrant la quatrième phase et l'opération de mise en place de la matière pouvant se solidifier, et la figure 5 montre la disposition finale des parties , le dispositif d'ancrage pouvant être utilisé pour immobiliser une installation ou un appareil de type quelconque. 



   La figure 6 est une vue en coupe détaillée agrandie du dispositif tel qu'utilisé suivant la figure 1. 



   La figure 7 est une vue en coupe détaillée agrandie d' portion du dispositif tel qu'utilisé suivant la figure 5. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   La figure 8 est une vue en coupe , prise suivant la ligne 8-8 de la figure 6. 



   Il est bien connu que des formations géologiques dif- férentes présentent des densités et des propriétés de cohésion différentes , ainsi que des poids et résistances différents également. En conséquence, l'expérience et des informations positives peuvent être utilisées pour déterminer exactement le pouvoir de retenue d'un dispositif d'ancrage donné en dessous ou dans une certaine masse d'une formation géologique. Le pou- voir de retenue du dispositif d'ancrage que l'on envisage ici est déterminé par la somme du poids de la terre contenue dans un cône inversé superposé et de la résistance de cohésion ou de la résistance de cisaillement de ladite terre agissant sur la totalité de l'aire périphérique de ce même cône d'enlèvement. 



  De ce fait , il est évident qu'une science précise est impliquée dans la détermination du pouvoir de retenue, en tenant compte des différents types de terre et de quelle manière ils provo- quent des variations , par exemple dans l'angle du cône super- posé , etc. 



   Le dispositif d'ancrage de la présente invention est intéressant dans toutes les dispositions angulaires, pour   au-   tant qu'il y ait une formation latérale suffisante 10 de terre de soutien. En outre, le dispositif d'ancrage peut être noyé dans la formation de terre 10 à n'importe quelle profondeur ' désirée. Sur les dessins, on a représenté une installation du dispositif d'ancrage , disposée verticalement et suivant un an-      gle perpendiculaire à la surface du sol 11.

   Suivant l'invention, le procédé et l'appareil supposent , d'une façon générale , l'o- ' pération consistant à chasser un corps tubulaire B dans le sol , ce corps étant pourvu d'une tête pointue H destinée à percer le sol et portant une charge explosive qui simultanément dé- truit cette tête, ouvre l'extrémité inférieure du corps et forme 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 une cavité ou camouflet   X..La   s'gucture est de préférence de section transversale circulaire avec la tête H prévue à   l'ex-   trémité inférieure et avèc des éléments remplaçables à l'extrémité supérieure, afin de convertir le dispositif depuis une .structure dans laquelle il constitue un   pieu à   chasser, en un dispositif d'ancrage fixe avec des possibilités d'immobilisation. 



  Dans la mise en oeuvre du procédé et dans la réalisation d'un dispositif d'ancrage convenable,   on   a trois fonctions fondamen- tales avec des moyens qui s'y rapportent et qui sont prévus à l'extrémité supérieure du dispositif , à savoir une tète à chas- ser C , un conduit de déversement D et un accessoire d'immobili- sation E. Ces éléments C, D et E sont des pièces utilisées sépa- rément dans la mise en oeuvre du procédé d'installation , et la tête H dont il est question ci-dessus est détruite au cours du procédé. 



   Le dispositif d'ancrage comprend principalement le corps . 



   B qui est une pièce tubulaire d'allure cylindrique. C'est ainsi que ce corps comprend une paroi interne 15 et une paroi externe
16, et qu'il comporte des extrémités supérieure et inférieure
17 et 18 dans des plans normaux à un axe de symétrie central. 



   Ce corps est constitué , par exemple, d'un tube d'acier ayant une épaisseur de paroi importante et il est caractérisé par un filetage interne 19 ou autre moyen d'accouplement dans sa portion constituant l'extrémité supérieure, et il comporte des stries longitudinales 20 dans sa portion constituant l'extrémité infé- rieure, Ces stries sont d'une longueur importante et sont multi- ples , six stries de ce genre étant représentées, ces stries étant de préférence découpées dans la paroi extérieure 16, Les stries 20 sont droites et elles se terminent dans un plan trans- versal commun de sorte que des lignes d'affaiblissement , espa- cées suivant la circonférence, sont établies pour la déformation du corps B lorsque des pressions internes sont appliquées à 

 <Desc/Clms Page number 6> 

   celui-ci..   Toutefois,

   la résistance du corps B en tant que colonne est conservée et n'est pas sérieusement affectée par la présence de ces stries. 



   La tète H est pressée dans et/ou fixée de façon convena-   ble à   l'extrémité inérieure du corps B et elle occupe la plus grande partie de la portion du corps B , qui est affaiblie par les stries 20 . La tête H comprend un nez 21 destiné à percer le sol , une charge explosive 26, un dispositif de sécurité 30 normalement retenu par une broche de sécurité 31 , et un dispositif 40 de mise à feu, qui peut être actionné lorsque le dispositif de sécurité 30 est libéré. La charge explosive 26 est disposée à l'extrémité inférieure du corps B , dans la zone intérieure aux stries 20 et au-dessus de la base 18. La tête H est composée d'un corps constitué de plusieurs parties ,dont la section formant le nez 21 est faite d'un métal dur et conformée comme représenté. 



  Le dispositif de sécurité 30 comprend un logement 34 avec un passage de guidage transversal 35 qui supporte à glissement un bloc coulissant 32 . Le lo gement 34 est fermé   par un bloc 33 qui contient le bloc coulissant 32 dans le passage *   35. Le bloc coulissant 32 porte une tête de détonateur 36 qui est normalement amintenue en position suivant l'axe de symétrie du dispositif grâce à la broche de sécurité et   de/retenue   31 qui pénètre longitudinalement à travers le bloc 33 et à travers le bloc coulissant 32. La broche de sécurité 31 est une goupille fendue dont les extrémités sont écartées en dessous du bloc coulissant 32 et dont l'extrémité formant bouc!. est laissée à nu et reliée à un cordon 37 s'étendant vers le haut à travers le corps B et destiné à être tiré à l'extérieur du dispositif. 



   Latéralement à l'axe de symétrie central et parallèlement à celui-ci, on a une broche de mise à feu 41 dont l'axe de 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 symétrie s'étend à travers le guidage 35 et est en alignement      avec une lumière de mise à feu 38 pénétrant dans la charge 26,     
Comme indiqué, le bloc coulissant 32 peut être déplacé vers une position armée par un ressort 39, de sorte que la tête de déto- nateur 36 se met alors en alignement avec la lumière de mise à feu 38. Cette position armée est permise par une traction sur le.cordon 37 , la broche de sécurité 31 étant alors retirée du bloc coulissant 32.

   Ayant ainsi armé la tête 11, la broche de mise à feu 41 est commandée par la poursuite de la traction sur le cordon 37 et par l'action d'armement de cette broche 41 à l'encontre d'un ressort   42 et   par le retrait d'une gâchette 43 hors du bloc 33. La gachette 43 et la broche 41 sont normalement accouplées pour la traction grâce à un joint glissant qui est libéré lorsque la gachette   r.ort   du logement qui contient à glissement ces deux parties. Lors de la libération dé la broche de mise à feu 41, qui a donc été sollicitée par le ressort, la tête de détonateur 36 est frappée et la charge 26 est donc mise à feu. 



   La tête C permettant de chasser le dispositif d'ancrage est prévue suivant la première phase du procédé et elle est essentiellement constituée par une fermeture de protection pour l'extrémité supérieure 17,   cette.fermeture   étant prévue pour recevoir des coups de marteaurépétés. Cette fermeture C   protège   également .le filetage 19 qui sera utilisé par la suite et elle est de préférence constituée par un bouchon 45 qui se visse dans le corps B et par un   bloc-tampon     46-surmontant   ce bouchon.

   Celui- ci présente une cavité   47'à   ouverture orientée vers le haut, qui reçoit une certaine longueur du cordon 37 , une ouverture 48 prévue dans le fond   de ce   bouchon permettant le passage du cor- don venant du corps tubulaire   B.   Le bloc-tampon est on soi un disque qui ferme la cavité 47 et qui comporte un rebord de pro- 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 tection descendant 49. 



   Suivant la première phase du procédé préféré, le pieu S, composé du corps B, de la tête H et de l'élément de fermeture C, que l'on a décrit ci-dessus, est placé et chassé dans le sol , et ce jusqu'à une profondeur convenable, en le frappant au mar- teau ou par   'n'importe   quelle opération convenable, comme montré à la figure 1. 



   Suivant la seconde phase du procédé préféré, le cordon 
37 est tiré et la charge 26 est mise à feu, comme décrit ci-      dessus. Comme la tête H qui est entourée par la partie affaiblie du corps est enfouie , cette portion affaiblie est déformée de- puis son état préformé de départ, par subdivision en doigts ra- diaux qui forment ainsi une sorte de dispositif à plusieurs bran- ches 50 , comme représenté à la figure 2. Les doigts de ce dis- positif à plusieurs branches 50 se courbent vers l'extérieur, sensiblement comme représenté , du fait de l'action de déchirure qui s'amorce à l'extrémité inférieure du corps B et qui progresse vers le haut. 



   Le conduit de déversement D est constitué par un dis- positif tubulaire 55 qui se monte télescopiquement sur le corps 
B. Après la détonation et la mise à feu de la charge 26, le pieu S est donc déployé à son extrémité inférieure et il se forme simultanément une cavité ou camouflet X. Lors de cette action, en pratique, le pieu S est déplacé vers le haut comme représenté à la figure 2. Ensuite, le chapeau de fermeture C est retiré et le dispositif tubulaire 55 est monté télescopiquement sur le corps B , celui-ci étant alors abaissé ou remis en place de façon convenable, ce qui constitue la troisième phase ou phase intermédiaire du procédé. Il sera cependant entendu que cette phase intermédiaire peut être réalisée après   lhase   sui- vante ou quatrième phase que l'on décrit ci-après. 



   Suivant la quatrième phase du procédé préféré, la cavité ou camouflet est remplie ; par l'intermédiaire du corps tubu- 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 laire B et du dispositif tubulaire 55 qui empoche la terre de tomber dans cette cavité. On peut employer n'importe quelle ma- tière fluide convenable , pouvant se solidifier , pour le remplis- sage de la cavité   X ,   avec une préférence pour un aiment Y ou matériau similaire qui durcitrapidement tout autour des doigts de l'extrémité déformée 50 du corps B. 



   L'accessoire d'immobilisation E remplace le bouchon 45 et il comprend un boulon 60 qui se visse dans le filetage 19 de manière à se disposer en saillie axiale hors du corps B. En pratique, on a un manchon 61 qui reçoit de façon réglable le bou- lon 60 et celui-ci peut être fixé à un objet ou appareil Z sui- vant les cas. De ce qui précède , il est évident que les phases décrites , y compris la cinqième et dernière phase , permettent l'obtention d'un système d'ancrage caractérisé par une masse morte agrandie , qui est enfouie dans le sol suffisamment en dessous de la surface 11 de celui-ci.

   Une caractéristique du .procédé et de l'appareil que l'on a décrit ici est l'utilisation d'une partie formant corps qui sert aux divers besoins impli- qués dans les cinq phases énumérées et décrites pour le procédé préféré, C'est ainsi que ce corps assure une série de fonctions, à savoir comme pieu, comme support d'explosif, comme élément se fendant et se déployant, comme conduit de   déverse- ment   et comme élément d'immobilisation. En d'autres mots, la tête ini- tiale H se désintègre lors de sa mise à feu et ouvre.simultané- ment le corps B pour le passage d'un fluide ou ciment à travers ce corps et vers la cavité ou camouflet qui s'établit simultané- ment du fait de l'exploision de cette tête.

   Il suffit de re- mettre en place de façon convenable le corps B après la détona- tion et la mise à feu de la charge explosive, après quoi le corps tubulaire sert de conduit pour un fluide pouvant se solidifier, par exemple un ciment, destiné à occuper la cavité ou camouflet ainsi formé . Comme signalé au début de la description, le pouvoir de retenue d'un tel système peut facilement être 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 déterminé par une analyse de la formation géologique particuliè- re en cause , en tenant compte de l'effet du cône inversé su- perposé de terre et de la résistance de cohésion ou de la résis- tance de cisaillement de celui-ci. 



   Il sera évident encore que l'invention n'est pas limi- tée aux détails donnés, car de nombreuses modifications et va- riantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre du présent brevet. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1, Procédé pour établir un ancrage souterrain , compre- ' nant les phases suivantes l'enfoncement d'un pieu tubulaire métallique allongé en dessous du niveau du sol , ce pieu tu- bulaire comprenant une tête destinée à percer le sol à une ex- trémité et une tête permettant de chasser , à l'extrémité opposée une charge explosive et un dispositif détonateur étant prévus intermédiairoment aux extrémités de ce pieu tubulaire et loca- lisés à proximité étroite de la tête de percement, à l'intérieur d'une por@ion à paroi affaiblie du pieu tubulaire ,

   cette tête de percement et la portion à paroi affaiblie du pieu tubulaire étant chassées suivant une distance importante en dessous du niveau du sol la détonation de la charge explosive disposée dans le pieu tubulaire chassé en vue du déploiement de la por- tion à paroi affaiblie du pieu tubulaire , et ce radialement dans une chambre souterraine formée par l'explosion , celle-ci ouvrant un passage dans le pieu tubulaire et vers cette chambre souterraine, la mise en place d'un conduit tubulaire de déverse- ment , s'étendant longitudinalement , sur le pieu tubulaire pour prolonger la longueur de celui-ci suivant une certaine distance au-dessus du niveau du sol le déplacement du pieu tubulaire vers le bas pour disposer l'extrémité opposée précitée du pieu tubulaire ,

   telle que prolongée par le conduit de déversement, en position contiguë au niveau du sol ;et le débit d'une matière semi-fluide , pouvant faire prise , à travers le corps tubulai- <Desc/Clms Page number 11> re vers la chambre souterraine pour entourer et recouvrir la partie déployée du pieu tubulaire , se trouvant dans cette chambre souterraine.

   2. Procédé suivant la revendication 1, das lequel la phase de détonation provoque le déploiement de la portion affai- blie du pieu tubulaire , de manière que les sections de la paroi du pieu , comprises entre des démarcations longitudinales pré- vues sur la surface de la paroi, s'étendent radialement depuis le pieu tubulaire suivant un certain angle par rapport à l'axe longitudinal de ce pieu , à l'intérieur de la chambre souterrai- ne, la tête de percement , qui est séparée du pieu tubulairo, ouvrant un passage à cette extrémité de ce pieu, les sections radiales du pieu tubulaire étant déplacées vers le bas dans la chambre précitée , avant l'envoi de la matière destinée à durcir.

   3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, compre- nant la phase de fixation du dispositif d'immobilisation au pieu tubulaire métallique , d'une manière contiguë au niveau du sol.

   4. Dispositif pour établir un ancrage souterrain , com- prenant un corps tubulaire creux allongé , une tète de percement du sol , prévue à une extrémité de ce corps, une charge explosi- ve localisée près'de la tête de percement à l'intérieur du corps tubulaire, et des moyens pour faire détoner la charge explosive en vue de l'ouverture de l'extrémité du corps, comportant la tête de percement, en vue d'y permettre le passage d'un fluide, 5. Dispositif suivant la revendication 4, dans lequel la tête de percement du sol est localisée à une extrémité longi- tudinale du corps tubulaire, ce dispositif comprenant des moyens pour fixer de façon,amovible une tête ou fermeture permettant de chasser le pieu , prévue à l'extrémité longitudinale opposée du corps tubulaire.

   6. Dispositif suivant les revendications 4 ou 5, dans <Desc/Clms Page number 12> lequel le corps tubulaire est métallique et présente des stries longitudinales gravées dans une portion de ce corps voisine de la tête de percement du sol, la charge explosive étant dis- posée au voisinage des stries longitudinales pour provoquer le déploiement de la portion du corps tubulaire comportant ces stries, 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions 4 à 6, comprenant des moyens pour fixer la tête d'entraîne- ment et le dispositif d'immobilisation à ladite extrémité lon- gitudinale opposée du corps tubulaire.

   8. Dispositif pour établit, un ancrage souterrain , com- prenant un pieu creux allongé comportant un corps d'acier tubulaire , un dispositif de percement du sol fermant une extrémité du pieu creux, des moyens pour fixer une tête d'entraînement à l'extrémité longitudinale opposée du pieu creux, des stries longitudinales formées dans le corps d'acier tubulaire pour diminuer la résistance de la paroi latérale d'une.portion de ce corps au voisinage de l'extrémité de percement de ce pieu creux, une charge explosive localisée à l'intérieur du corps d'acier tubulaire à proximité étroite des stries longitudinales à l'ex- trémité comportant la tête de percement du pieu creux, et des moyens pour commander la charge explosive en vue de l'ouverture de l'extrémité , comportant la tête de percement, du corps du pieu ,

   pour le passage d'une matière semi-fluide, pouvant faire prise, à travers ce pieu croux.

   9, Dispositif pour établir un ancrage souterrain , com- prenant un pieu creux allongé comportant un corps tubulaire mé- tallique avec une tête de percement localisée à une extrémité longitudinale de ce corps tubulaire et des moyens pour fixer de façon amovible une tête d'entraînement à l'extrémité longitudi- nale opposée du corps tubulaire, une charge explosive et un dispositif détonateur localisés intermédiairement aux extrémités longitudinales du corps tubulaire creux et au voisinage de <Desc/Clms Page number 13> l'extrémité , comportant la tète de percement, du corps tubu- laire, et ce dans une portion de celui-ci présentant une série de stries qui diminuent la résistance de la paroi latérale du corps tubulaire , et des moyens pour actionner le dispositif détonateur , ces moyens s'étendant à travers l'extrémité ,

   compor- tant la tête- d'entraînement , du pieu creux, 10, Dispositif suivant la revendication 9, dans lequel la charge explosive est localisée au voisinage de l'extrémité , comportant la tête de percement, du pieu, dans la portion du corps tubulaire métallique comportant losstries longitudinales, de telle sorte que, lors de la détonation de la charge explosive, l'extrémité de percement du sol du pieu creux est ouverte pour le passage d'une matière semi-fluide, pouvant faire prise, et de telle sorte également que des portions du corps tubulaire métallique , comprises entre les stries, soient déployées radia- lement suivant un certain angle par rapport à l'axe de symétrie longitudinal du pieu.

   11. Dispositif pour établir un ancrage souterrain, com- prenant un pieu tubulaire métallique creux allongé, comportant une tète de percement du sol, localisée à une extrémité longitu- dinale de ce pieu tubulaire et des moyens pour fixer de façon amovible une tête d'entraînement à l'extrémité longitudinale opposée du pieu tubulaire, une charge explosive et un dispositif détonateur localisés près de l'extrémité , comportant la tête de percement, du pieu tubulaire, dans une portion à paroi latérale affaiblie de ce pieu, de telle sorte que , lors de la détonation de la charge explosive, l'extrémité de percement du sol du pieu tubulaire creux est ouverte pour le passage d'une matière semi- fluide, pouvant durcir , et que la portion à paroi latérale af- faiblie du pieu tubulaire creux soit déployée par rapport au restant de ce pieu,

   et des moyens s'étendant à travers l'extré- EMI13.1 #4 "f <Desc/Clms Page number 14> mité , comportant la tête d'entraînement, du pieu tubulaire creux pour actionner le dispositif détonateur.

   12.Dispositif suivant la revendication 11, comprenant un dispositif d'immobilisation au sol, prévu à l'extrémité longitudinale opposée précitée du pieu tubulaire, une portion à paroi latérale affaiblie du pieu tubulaire creux étant prévue à l'extrémité , comportant la tète de percement du sol, de ce pieu tubulaire, cette portion étant déployée latéralement par rapport au restant du pieu tubulaire allongé.

   13. Dispositif suivant les revendications 11 ou 12, dans lequel la portion à paroi latérale affaiblie du pieu tubulaire métallique creux comprend une série de stries qui diminuent l'épaisseur de cette paroi latérale et s'étendent dans le sens longitudinal du pieu tubulaire métallique creux allongé.

   14. Dispositif suivant les revendications 11,12 ou 13, dans lequel le pieu tubulaire comporte une paroi latérale cylindrique avec une tête de percement du sol ,fermant une extrémité longitudinale de ce pieu tubulaire , un dispositif d'immobilisation au sol étant prévu à l'extrémité longitudinale opposée précitée du pieu tubulaire 15. Procédé pour établir un ancrage souterrain , tel que décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.

   16. Dispositif pour établir un ancrage souterrain, tel que décrit ci-dessus ou représenté par les dessins annexés.