CA1273965A - Procede et dispositif de creusement de puits - Google Patents

Abstract

La présente invention a trait à un dispositif et un procédé de creusement de puits applicable notamment au creusement de puits dans des conditions où le puits est rempli partiellement ou totalement d'eau pendant son creusement. Le procédé et le dispositif permettent de creuser des puits à section rectangulaire ou circulaire quelconque ou variable en augmentant notablement la vitesse du creusement pour des puits de grandes dimensions tout en diminuant considérablement le poids et l'encombrement du matériel et le coût de l'investissement. Le dispositif permette la construction d'une cuvelage à la surface sans provoquer d'interruption de creusement dans la construction du cuvelage. Le dispositif est capable d'être utilisé dans toutes sortes de terrains et puisse être automatisé. Le dispositif comporte, sur un équipage, au moins une paire de têtes de havage rotatives dont les axes de rotation sont sensiblement horizontaux, lesdites têtes étant montées sur des supports respectifs, tels que, de préférence, des bras pivotants montés sur ledit équipage pour pouvoir être déplacés, chaque fois dans un plan vertical, et de façon symétrique, entre une position centrale proche de l'axe du puits et une position périphérique attenante à la paroi du puits en cours de formation, et des moyens pour soulever et abaisser les têtes de navage, les différentes têtes étant réparties de façon que les composantes horizontales des réactions produites par leur travail s'annulent réciproquement.

Description

~Z7~9~

Procédé et dispositif de creusement de puits.

La présente invention a trait à un dispositif de creusement de puits, applicable notamment au creusement de puits dans des conditions où le puits est rempli partiel-lement ou totalement d'eau pendant son creusement. L'inven-tion a également trait à un procédé de creusement mettanten oeuvre ce dispositif.
Il existe déjà un certain nombre de disposi-tifs destinés à creuser des puits verticaux dans des terrains divers. Ainsi, on connaît, par exemple, un dispositif décri-t dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 894 587 déposé
le 7 décembre 1973. Ce dispositif comporte deux têtes de havage rota-tives tournant autour de deux axes parallèles en des sens opposes pour ramener les déblais entre les deux têtes, où ils sont aspirés dans une gaine d'évacuation.
De tels dispositifs, qui sont couramment utilisés, ne per-mettent cependant pas de réaliser des puits avec descente simultanée cl'un cuvelage. En outre, ils ne sont pas prati-ques pour réaliser des puits ayant des longueurs quelconques ou variables. En particulier, il est également impossible, à l'aide de tels dispositifs, de réaliser des variations et notamment des augmentations de longueur au fond du puits ~3~

ou à une certaine distance entre le fond et la surface.
Il existe également un certain nombre de disposi-tifs qui possèdent un certain degre d'automatisation et un certain niveau de performance mais ils demandent l'uti-lisation d'une puissance très élevée, presentent un poidset un encombrement de matériel très importants et demandent d'arrêter les opéra-tions de creusement pendant la mise en place d'un elément de cuvelage en tête du puits, de sorte que, pour les puits de dimensions ou dia~ètres importants les vitesses de creusement qui peuvent etre attein-tes son-t à peine de l'ordre de 1 mètre par jour.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un procédé et un disposi-tif de creusement de puits qui permettent de creuser des lS puits à section recta~ ~ aire ou circulaire quelconaue ou variable e~ au~mentant notablement la vitesse de creusement pour des puits de grandes dimensions tout en diminuant considérable-ment le poids et l'encombrement du matériel et, par 1~, le coût de l'investissement.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permette la construction d'un cuvelage à la surface sans provoquer d'interruption du creusement dans la construction du cuvelage.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permette de travailler dans des puits inondés ou sous l'eau.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif capable d'être utilisé dans toutes sortes de terrains.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif qui puisse être automatisé.
Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un te] dispositif qui soit économique et facile à utiliser.

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L'invention a pour objet un dispositif de creusement de puits verticaux, caracterise en ce qu'il comporte, sur un equipage, au moins une paire de têtes de havage rotatives dont les axes de rotation sont sensiblement horizontaux, lesdites têtes etant montees sur des supports respectifs, montes sur ledit equipage pour pouvoir être deplaces, chaque fois dans un plan vertical, et de fa5con symetrique, entre une position centrale proche de l'axe du puits et une position peripherique attenante a la paroi du puits/en cours de formation, et des moyens pour soulever et abaisser les têtes de havage, les differentes têtes etant reparties de facon que les composantes horizontales des reactions produites par leur travail s'annulent reciproquement.
De faScon avantageuse, les supports des têtes sont, de preference, des bras pivotants montes sur l'equipage et portant chacun un outil ou tête a son extremite inferieure, chaque bras de la paire etant articule par son extremite superieure a un axe hori~ontal de l'equipage, des moyens, tels que par exemple des verins, permettant de faire pivoter le bras autour de l'axe entre la position repliee dans laquelle les deux têtes de la paire sont disposees au voisinage l'une de l'autre et la position ecartee dans laquelle les bras sont inclines au maximum a l'ecart de la premiere position.

De preference, chaque bras porte un moyen moteur, tel que moteur electrique ou autre, assurant la rotation de sa tete, afin d'eviter des moyens de transmission de mouvements.
Egalement, a chaque tête est, de preference, associe un moyen d'evacuation de deblais tel qu'une gaine d'aspiration de deblais, le dispositif comportant ainsi, au moins dans la partie ~3 1~39~i inferieure, deux gaines par paire de têtes tournantes.
On peut ainsi faire travailler les tetes chaque fois dans un plan de deplacement vertical, ce qui permet de creuser, sans deplacement autre qui vertical du disposi-",~,, ~

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tif, des puits rectangulaires dont la largeur est égaleà la largeur de creusement des tetes rotatives et dont la longueur es-t au moins égale à la longueur de creusement de la paire de tetes lorsqu'elles sont en position rappro-chée, c'est-à-dire environ deux diamètres de tete, et au plus égale à la longueur de creusement lorsque les deux tetes d'une paire sont en position écartée au maximum.
Selon une variante du procédé selon l'invention, on peut creuser des puits rectangulaires dont la longueur peut varier, à une profondeur quelconque, en fonction du degré d'écartement des tetes qui a été réalisé au niveau considéré. Ainsi, par exemple, on peut creuser des puits ayant une partie supérieure plus longue que la partie infé-rieure ou une partie inférieure plus longue que la partie supérieure ou une partie intermédiaire plus longue ou plus courte que les parties supérieure et inférieure.
On peut également, selon un perfectionnement du procédé, creuser des puits ayant une section, en général, rectangulaire ou formés de la juxtaposition de plusieurs rectangles.
Conformément à ce perfectionnement, on peut egale-ment creuser des puits par havage d'un cuvelage rec-tangu-laire, dans lesquels la largeur du cuvelage est supérieure à la largeur des têtes et la longueur du cuvelage est supé-rieure à la longueur des tetes lorsqu'elles sont rappro-chées, c'est-à-dire à un double diamètre de tetes,et infé-rieure ~ la longueur maximale possible de puits.
De preférence, dans un tel procédé de havage, on procède en creusant le fond, par exemple, tout d'abord dans une partie médiane mais sans aller jusqu'au deux extré-mités de façon à laisser deux parties en longueur permet-tant de supporter ]e cuvelage, après quoi on procède a des creusements latéraux de part et d'autre du creusement central, y compris sous le cuvelage, pour, à la fin, ramener le dispositif en position centrale et procéder simultanément au creusement des deux parties restantes, qui supportent le cuvelage, jusque sous le cuvelage, un moyen de détection de descente de cuvelage, sensible aux mouvements de celui-ci, commandant alors le retrait immédiat des têtes depuis la position écartée vers la position rapprochée.
Selon un perfectionnement de l'invention les tètes sont montées sur un ~quipage susceptible de tourner autour de l'axe du puits, sur des supports respectifs tels que de préférence des bras pivotants montés sur ledit équipage pour pouvoir être déplacés, chaque fois dans un plan radial, 10 entre une position centrale proche de l'axe du puits et une position périphérique attenante à la paroi du puits en cours de formation, des moyens pour soulever et abaisser les têtes de havage, et des moyens pour faire tourner ledit équipage pour changer le plan radial de déplacement, les différentes 15 tetes étant réparties au-tour de l'axe du puits de fason que les composantes hori~ontales des réactions produites par leur travail s'annulent réciproquement.
De préférence, l'équipage rotatif est monté
sur un support fixe susceptible d'être calé en rotation par 20 rapport à la paroi du puits ou un cuvelage.
On peut ainsi faire travailler les t8tes chaque fois dans un plan de déplacement radial puis, après avoir soulevé les têtes, changer de plan radial et ceci jusqu'à
ce que toute la surface du fond du puits ai-t été travaillée, 20 le déplacement simultané des têtes pendant leur travail dans leur plans radiaux respectifs supprimant ou minimisant les réactions qui tiendraient à décentrer le dispositif, lequel peut donc être relativement léger et fonctionner avec une puissance réduite.
Dans une forme de réalisation préférée de l'in-vention, le dispositif de havage est associé à un cuvelage progressant sumultanément, et les têtes de havage, dans leur position périphérique, viennent opérer sous la trousse coupante du cuvelage pour venir s'effacer vers l'intérieur lorsque le cuvelage se met à descendre. De préférence, le ~ ~73~;

support de l'équipage mobile est supporté par l'élément inférieur du cuvelage, présentant par exemple à cet effet un rebord ou une nervure interne.
Les têtes sont disposées sur des supports tels que des bras en étant montées à une extrémité du bras, l'autre extrémité du bras étant montée, de préférence par une articulation pivotante, sur l'équipage mobile, des moyens étant en outre prévus pour soulever le bras avec sa tête soit dans l'équipage mobile, soit par soulèvement de l'équipage mobile lui-même.
Des moyens moteurs sont également prévus pour assurer le déplacement radial, des têtes, par exemple par pivotement des bras, ces moyens pouvant être par exemple des vérins.
Enfin le dispositif comporte avantageusement des moyens d'entraînement en rotation de l'équipage mobile, ces moyens pouvant consister par exemple en des vérins ou un ensemble moteur crémaillère. De préférence, l'équipage mobile est consu pour ne pas pouvoir faire un tour entier mais se déplacer en rotation sur un certain angle de part e-t d'autre d'une position initiale. Ainsi dans le cas d'un dispositif avec seulement deux têtes, l'amplitude de rota-tion permise à l'équipage peut être limitée à 90~ de part et d'autre d'une position centrale.
De façon avantageuse, le dispositif selon l'in-vention peut comporter des moyens pour détecter le mouvement de descente d'un cuvelage et provoquer, dès l'amorce de ce mouvement de descente, le retrait vers l'intérieur par bas-culement des bras qui portent les têtes pour laisser le 30 champ libre à la trousse coupante du cuvelage.
De fason avantageuse, les condui-ts d'évacuation de déblais débouchent au niveau de leurs têtes respectives, à la partie arrière de ces têtes, c'est-à-dire à la partie la plus proche de l'axe central du puits, pour récupérer les 35 déblais qui sont amenés en cet endroit par la tête de havage.

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Le dispositif selon l'invention peut être utilisé
pour le creusement de tous puits verticaux d'usages variés, tels que par exemple puits de mine, puits de stockage, ainsi que pour les fouilles de fondation, par exemple fondation 5 de pile de pont en mer ou en rivière, fondation de mur de quai etc.
L'invention a également pour objet un procédé de creusement de puits, notamment de puits inondés, caractérisé
en ce qu'à l'aide d'au moins deux têtes de havage disposées 10 autour de l'axe du puits d'une fa~on telle que les composan-tes hor-~zontales des réactions produites par leur travail s'annulent réciproquement, on creuse par déplacement simul-tané des têtes dans leurs plans radiaux, entre une première position centrale et une deuxième position périphérique, des 15 tranchées dans le fond du puits, que l'on soulève les têtes et qu'on les amène par rotation autour de l'axe du puits dans des deuxièmes plans radiaux pour creuser de nouvelles tranchées e-t ainsi de suite.
Dans le cas préféré du creusement d'un puits à
20 cuvelage, l'on descend simultanément le cuvelage et l'on amène les têtes dans leurs positions périphériques sous la trousse coupante du cuvelage, l'on détecte la descente du cuvelage et, en cas de descente, on dégage les tetes de la trousse coupante.
D'autres avantages et caractéristiques de l'in-vention apparaîtront ~ la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 représente une vue schématique en 30 élévation d'un dispositif selon l'invention ;
La figure 2 représente une vue schématique de dessus des deux têtes de la paire de têtes, le reste du dispositif étant supprimé ;
La figure 3 représente schématiquement une tète 35 d'attaque déposée, vue de dessus ;

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La figure 4 représente une vue schématique de différentes formes de puits susceptibles d'être creusés grâce ~ l'invention ;
La figure 5 représente une vue schématique en 5 élévation du dispositif en cours de havage d'une puits avec cuvelage.;
La figure 6 représente une vue schématique de dessus de ce puits en cours de creusement ;
La figure 7 represente une vue schématique en 10 coupe axiale d'un dispositif selon l'invention.
La figure 8 représente une vue schématique de dessus du dispositif.
La figure 9 représente une vue schématique en coupe axiale du dispositif lors de l'opération de levage.
La figure 10 représente une vue schématique d'une tête d'attaque avec son bras.

Le dispositif représenté comporte un équipage 1 suspendu par son extrémité supérieure à des cables, chaînes ou autres liens non représentés et qui permettent de des-20 cendre et de remonter le dispositif ~ partir de moyensdisposés à la surface en tête du puits et comportant un ou des treuils convenables.

Sur la tête 1, autour d'axes 2 sont articulés, de fason pivotante, deux bras 3 ayant, par exemple, la 25 forme de caissons allongés et aplatis et portant à leur extrémités inférieure un axe horizontal 8 autour duquel peut tourner une tête d'attaque 9 formée d'un tambour à la péri-phérie duquel sont montés des pics usuels 9a. Le nombre des pics, leur disposition et leur inclinaison par rapport à la 30 surface cylindrique du tambour 9 peuvent etre déterminés par un homme de l'art en fonction de ses connaissances usuelles en matière de creusement de terrain.

1;273965 A titre d'exemple, on peut se référer aux pics représentés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 894 587. Les têtes 9 sont entraînées en rotation, soit directement par des moteurs électriques calés sur l'axe 8, soit par l'inter-médiaires de pignons et axes d'entra-nement, l'ensemble de la transrnission étant alors contenu dans le bras 3 cor-respondant.
Les bras 3 peuvent être pivotés dans un mêmeplan vertical, et ceci symétriquement l'un pr rapport à l'autre et, à partir de la position centrale représentée en trait plein sur la figure l vers une position périphéri-que extrême représentée en trait mixte sur cette figureet vice versa, et ceci sous l'action de vérins 10 portés par l'équipage 1. Compte tenu du sens de rotation des têtes 9 autour de leur axe 8, représenté par les flèches corres-pondantes, le travail de havage s'effectue en partant de la position centrale représentée en trait plein vers la position périphérique représentée en trait mixte.
A l'arrière et le long des bras se trouve disposée chaque fois une canalisation ou un conduit ll qui aboutit au voisinage de la tête d'attaque 9 où il présente un dé-flecteur disposé de façon à permettre au flux de liquide,qui remonte à travers le conduit 11 sous l'effet de moyens de pompage (non représentés), d'entraîner les déblais prove-nant du travail des têtes 9.
L'équipage 1 peut éventuellement encore présenter des moyens (non représentés) lui permettant d'être temporai-rement solidarisé d'un cuvelage, ces moyens pouvant être, par exemple, des patins qui s'étendent transversalement depuis l'équipage pour s'appliquer contre la face interne du cuvelage et qui peuvent être rétractés lorsque l'on désire désolidariser le dispositif d'avec le cuvelaqe.
Le fonctionnement est le suivant :

A par-tir de la position représentée sur la figure 1 dans laquelle les têtes 9 reposent sur le fond du puits, on fait tourner les têtes dans le sens des flèches tout en aspirant les déblais. Les tê-tes s'enfoncent dans le sol et l'on agit alors sur les vérins 10 pour écarter pro-gressivement les deux bras l'un de l'au-tre, provoquant ainsi la formation d'une tranchée dont la largeur est sensi-blement égale à la largeur des têtes 9 et dont la longueur est égale au double du diamètre des tetes 9 si les tetes restent rassemblées et superieure au double du diamètre si l'on écarte les tetes, la longueur extreme étant, par exemple dans le cas du dispositif représenté sur la figure 1, d'environ 6 diamètres de tête 9. On voit sur la figure

2, les différentes posi-tions des têtes 9 vues de dessus, l'ensemble formant la trace de cette tranchée.
Une fois que les têtes ont été amenées à leur position extrême, on ramene les têtes vers le centre et on prccède à une nouvelle passe permettant de creuser une nouvelle tranchée e-t ainsi de suite jusqu'à obtention d'un puits rectangulaire de profondeur désirée. Pendant ce tra~
vail, les forces de réaction qui sont produites par les deux tê-tes 9 s'équilibrent de sorte qu'aucun effort substan-tiel tendant à dévier le dispositif n'existe.
Le dispositif décrit peut travailler dans des puits à sec avec aspiration d'air pour évacuer les déblais mais peut également, et de façon avantageuse, travailler dans des puits sous l'eau.
On a représenté sur la figure 4, de façon schéma-tique, des puits dans le sens de la longueur, la profondeur des puits pouvan-t bien entendu être quelconque.
Le puits 12 correspond à un puits de longueur minimale de 2 diamètres de tête 9 comme représenté sur la figure 2.
La figure 4 représente en 13 un puits de longueur maximale, comme représenté en traits interrompus sur la figure 2.

~2~3965 Le puits 14 possède une partie supérieure de même longueur que le puits 13 et une partie inférieure de meme longueur diminuée que le puits 12.
Le puits 15 présente une partie supérieure de faible longueur et une partie inférieure formant un élargis-sement de grande longueur.
Le puits 16 présente un elargissement intermé-diaire de grande longueur.
On se réfère rnaintenant aux figures 5 et 6.
La paroi interne du puits est recouverte d'un cuvelage 17 de forme rectangulaire dont l'élément inférieur présente, sur toute la périphérie du rectangle, une trousse coupante usuelle 18. Le fonctionnement est le suivant :
Au début d'une passe, le cuvelage est supporté
par sa partie inférieure sur deux parties latérales 19 non creusées. Par contre, la partie cen-trale 20 s'étendant entre les deux parties de support 19 e-t ayant la largeur de la tete 9,est creusée, de meme que deux parties la-térales 21 qui, elles, sont creusées sur toute leur longueur, On a représenté par 22 la paroi du puits.
A par-tir de ce momen-t, on creuse les zones 20 et 21 de façon que la hauteur des parties 19 non creusées devienne supérieure à deux diamètres de tete 9. Pour cela, on creuse la zone 20 en maintenant les deux bras 3 rassem-blés, comme représenté dans la position en trait pleinde la figure 5. On creuse les parties 21 après déplacement en direction de la largeur de l'équipage, le creusement s'effectuant depuis la position centrale rapprochée jusqu'~
la position écartée représentée en trait mixte sur la figure 5. Après cela, on ramène l'équipage dans la position centra-le, les bras étant rapprochés, c'est-à-dire dans la zone 20, on soulève ]'équipage vers le haut et l'on écarte alors les bras pour attaquer les parties 19, lesquelles sont creusées mais seulement sur une hauteur d'environ 1 diamè-tre, dans la pGSitiOn des tetes représentée sur la figure5. A un certain moment, la trousse coupante 18 n'est plus ~; :73~965 supportée et le cuvelage 17 se met ~ descendre. Ce mouvement est instantanément détecté par des moyens de détection convenables, ce qui provoque un retrait immédiat vers la position centrale représentée en trait plein sur la figure 5. Le cuvelage descend et est arrêté par le reste de la partie 19 qui n'a pas été creusé, après quoi on descend l'équipage pour creuser ~ nouveau la partie 20 puis les par-ties 21 et ainsi de suite.
Pendant le creusement, les déblais sont aspirés par les gaines 11.
On comprend que le creusement par havage se pour-suit sans aucune interruption, l'évacuation des déblais ne prenant pas davantage de temps. Le bord supérieur du cuvelage 17 est, bien entendu, libre d'accès puisque les moyens de levage peuvent être conçus pour prendre appui sur le sol et dégager complètement le bord supérieur du cuvelage. On peut donc prolonger le cuvelage à sa partie superieure au fur et a mesure qu'il descend.
Dans ce qui precède, on a compris que l'on désigne par profondeur la dimension verticale du puits, par longueur la dimension horizontale la plus importante (appelée parfois largeur dans le langage technique) et par largeur la deuxiè-me dimension horizontale (appelée parfois epaisseur dans le langage technique).
Bien que l'invention ait été décrite a propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y e~st nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit.
Ainsi, on peut utiliser le dispositif selon l'in-ven-tion pour réaliser, de facon améliorée, les parois béton-nées, c'est-à-dire les parois armees et coulées dans le sol et qui comportent des éléments ou panneaux primaires séparés par des espaces de terrain formant coffraqe des i2~739~

extremites voisines de deux panneaux consecutifs. De fa~on habituelle, ces espaces, qui vont être creuses pour couler le panneau secondaire interpose entre deux panneaux primaires, ont une longueur un peu inferieure a deux diametres de tambour de tête afin que les outils puissent mordre dans le beton des deux extremites voisines des panneaux primaires, assurant apres betonnage une bonne etancheite.
Conformement à l'inventlon, on peut prevoir des espaces de longueur superieure, par exemple de six diametres de tambour environ, que l'on creuse en mordant sur le beton des panneaux secondaires de plus grandes dimensions et reduire le nombre des joints~ De preference, on peut d'abord creuser l'espace, puis mordre dans le beton au cours de la remontee du dispositif.
On se refere aux figures 7 a 10. Le dispositif represente est destine a permettre le creusement d'un puits 101 vertical inonde, d'axe 102 a partir de la surface 103. De preférence, le diametre du puits peut être de l'ordre de 3 metres, jusqu'â 12 a 15 metres.
Le dispositif comporte un equipage mobile 104, presentant par exemple une forme cylindrique et destine a pouvoir tourner autour de l'axe 102 a l'interieur d'un support fixe 105 sur lequel l'equipage 104 repose au moyen d'un chemin de roulement circulaire convenable (non represente).
A l'interieur de l'equipage mobile et autour de deux axes d'articulation 106 portes par un coulisseau guide verticalement dans l'equipage 104, peuvent pivoter deux bras 107 ayant par exemple la forme de caissons allonges et portant a leur extremite inferieure un axe horizontal 10~ parallele aux axes de ~3~6~i 13a rotation des bras 107 et ]09 autour duquel peut tourner une tête d'attaque formee d'un tambour a la peripherie duquel sont montes des pics 110 usuels. Le nombre de pics, leur disposition et leur inclinaison par rapport a la surface cylindrique du tambour peuvent etre determines par un , ~

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homme de l'art en fonction de ses connaissances usuelles en matière de creusement de terrain Les têtes 109 sont entraînées par l'intermédiaire de pignons et axes d'entraî-nement schématiquement représentés sur la figure 10, par chaque fois un moteur électrique 111, l'ensemble du moteur et de la transmission é-tant chaque fois contenu dans le bras 107 correspondant. Les bras 107 peuvent être pivotés dans un même plan vertical et diamétral, ~ partir d'une position centrale représentée en traits interrompus sur la figure 7 vers une position périphérique représentée en traits pleins sur cette figure et vice et versa et, ceci sous l'action de vérins (non représentés) portés par l'équipage mobile 104. Compte tenu du sens de rotation des têtes 109, représenté par la flèche sur la figure 7, le travail de havage s'effectue en partant de la position centrale représentée en traits interrompus vers la position périphéri.que représentée en traits pleins.
A l'arrière et le long des bras 107 se trouve disposé chaque fois une canalisation ou un conduit 112 qui aboutit au voisinage de la tête d'attaque 109 où il présente un déflecteur 113 disposé de fason à permettre au flux de liquide, qui remonte à travers le conduit 112 sous l'effet de mo~ens de pompage ~non représentés), d'entraîner les déblais provenant du travail des têtes 109.
La paroi interne du puits est recouverte d'un cuvelage 114 dont l'élément inférieur présente une trousse coupante usuelle 115. L'élément inférieur de cuvelage présente encore, vers l'intérieur, un ou plusieurs rebords internes 116 sur lesquels vient reposer le support fixe 105.
Le support 105 peut être soulevé par des moyens de levage 117 permettant de descendre le dispositif dans le puits, et de le faire remonter.
I,e support 105 présente également des moyens (non représentés) lui permettant, après avoir été amené dans la position représentée sur la figure 7, au fond du puits en cours de creusement, d'être solidatisé du cuvelage de ~7396~;

façon à empêcher qu'il ne se mette à tourner sur sa nervure de support 116. Ces moyens peuvent être par exemple des patins qui s'étendent radialement pour s'appliquer contre la face interne du cuvelage, et qui peuvent être rétxactés 5 lorsque l'on désire soulever le support 105.
Le fonctionnement est le suivant :
Au début d'une passe, l'équipage rotatif 104 est rendu solidaire en r-ota-tion du support 105 e-t ne peut pas tourner par rappor-t à ce dernier. Les deux bras 107 sont 10 dans la position représentée en traits interrompus sur la figure 7, les têtes d'attaque étant donc en position centrale. Les moteurs 111 sont mis en marche de sorte que les têtes d'attaque 109 commencent à fouiller le fonds du puits et, simultanément, les deux bras 107 s'écartent d'un 15 mouvement symétrique et ceci toujours dans le même plan diamétral de début A1-A1 que l'on voit sur la figure 8.
Lorsqu'elles sont arrivées dans leur position périphérique dans le plan A1-A1, position dans laquelle elles sont disposées sous la trousse coupante 115 du cuvelage, les 20 têtes 109 ont creusé une tranchée diamétrale représentée en traits interrompus sur la fi~ure 8 et ayant comme plan de symétrie le plan vertical A1-A1.
Pendant ce temps, les déblais ont été aspirés dans les canalisations 112 et remontés ~ la surface pour être 25 dégagés. Une fois la position périphérique atteinte, le mouvement de ro-tation des têtes 109 est arrêté et les bras 107 sont soulevés à l'intérieur de l'équipage mobile 104 en même temps que les bras sont basculés vers l'axe 102 pour dégager les têtes de sous la trousse coupante. A ce moment, 30 l'équipage 104 est mis en rotation, pax exemple de 90. Les bras sont alors redescendus et le même cycle recommence, cette ~ois-ci dans le plan A2-A2. Les tê-tes creusent ainsi une nouvelle tranche perpendiculaire à la première~ Une fois ces deux tranchées creusées, les mêmes opérations 3srecommencent et l'on amène l'équipage mobile dans une autre position angulaire intermédiaire ~3-A3, entre les positions A1-A1 et A2-A2, et ceci en autant de positions qu'il est nécessaire pour travailler toute la surface du fonds du puits.

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Lorsque l'essentiel de la surface du fonds du puits a été creusée, en général vers la fi.n de la dernière passe correspondant à la dernière position angulaire, par exemple A5-AS, le cuvelage qui n'est plus retenu par le terrain se met à glisser vers le bas. Un détecteur convenable disposé en surface, par exemple, détecte le début de ce glissement et provoque alors immédiatement le basculement des bras 107 vers l'axe 102 et de préférence simultanément le soulèvement des bras de façon ~ éviter que la trousse coupante ne vienne au contact des têtes 109.
Le nombre de passes à un niveau déterminé, c'est-à-dire le nombre de plans verticaux A1-A1... A5-A5, dépend bien entendu du diamètre du puits et de la largeur des têtes d'attaque 109.
On comprend par ailleurs que le creusement par havage se poursuit sans aucune interruption, l'évacuation des déblais ne prenant pas davantage de temps, contraire-ment au cas où l'on est obligé de remonter les déblais au treuil, du fait que la longueur de la remontée augmente avec la profondeur du puits.
Le bord du cuvelage 114 est évidemment libre d'accès puisque les moyens de levage peuvent êt`re consus pour prendre appui sur le sol 103 et dégager complètement le bord supérieur du cuvelage. On peut donc prolonger en 118 de fason continue ie cuvelage à sa partie supérieure au fur et à mesure qu'il descend, soit par miseen place d'éléments préfabriqués en béton ou en métal, sous forme par exemple de deux demi-coquilles, soit en coulant le cuvelage en béton.
Du fait que l'on ne rencontre pratiquement pas de réaction tendant à fai.re tourner lléquipage mobile 104 dans son support 105, le dispositif selon l'invention peut être très léger et, à l'aide d'un dispositif pesant en tout environ 5 tonnes, on peut creuser des puits de 3 à 5 mètres 35 de diamètre et ceci ~ une vitesse de l'ordre d'un m~tre par heure, du fait que l'on exécute simultanément, sans utiliser de personnel au fonds, le creusement du puits, l'évacuation des déblais et la surélévation du cuvelage.
Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de forme ou de matériau~
sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de creusement de puits verticaux, caractérisé
en ce qu'il comporte, sur un équipage, au moins une paire de têtes de havage rotatives dont les axes de rotation sont sensiblement horizontaux, lesdites têtes étant montées sur des supports respectifs montés sur ledit équipage pour pouvoir être déplacés, chaque fois dans un plan vertical, et de façon symétrique entre une position centrale proche de l'axe du puits et une position périphérique attenante à la paroi du puits en cours de formation, et des moyens pour soulever et abaisser les têtes de havage, les différentes têtes étant réparties de façon que les composantes horizontales des réactions produites par leur travail s'annulent réciproquement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équipage est susceptible de tourner autour de l'axe du puits, pour que les têtes de havage puissent être déplacées chaque fois dans un plan radial, entre une position centrale proche de l'axe du puits et une position périphérique attenante à la paroi du puits en cours de formation, avec des moyens pour soulever et abaisser lesdites têtes de havage, et des moyens pour faire tourner ledit équipage pour changer le plan radial de déplacement, les différentes têtes étant réparties autour de l'axe du puits de façon que les composantes horizontales des réactions produites par leur travail s'annulent réciproquement.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'équipage rotatif est monté sur un support fixe (5) suscept-ible d'être calé en rotation par rapport à la paroi ou à un cuvelage du puits.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support fixe est agencé de façon à être solidarisé avec la partie inférieure d'un cuvelage, dans une position permettant auxdites têtes de venir travailler sous la trousse coupante du cuvelage.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les têtes sont fixées à l'extrémité de bras montés pivotants sur l'équipage mobile autour d'axes parallèles aux axes des têtes grâce à des moyens moteurs.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bras comportent des moyens moteurs pour les têtes.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisé en ce qu'à chaque tête est associée une gaine ou conduit d'évacuation des déblais.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caract-érisé en ce qu'il comporte des moyens de détection de la descente d'un cuvelage pour commander un mouvement de dégagement des têtes de sous la trousse coupante du cuvelage.

9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les supports des têtes sont des bras portant leur tête à une extrémité et ayant leur autre extrémité pivotée sur une pièce ou coulisseau susceptible de se déplacer verticalement dans l'équipage.

10. Procédé de creusement de puits mettant en oeuvre le dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que, pour creuser un puits, on réalise au moins une tranchée en partant de la position dans laquelle les têtes sont rapprochées et en écart-ant progressivement les têtes symétriquement l'une de l'autre, le puits étant constitué par le creusement de tranchées successives.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on fait varier l'écartement des têtes, et donc la longueur du puits, pour obtenir des puits de longueurs variables.

12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel on réalise un puits par havage avec un cuvelage rectangulaire dans lequel la largeur du cuvelage est supérieure à la largeur des têtes et la longueur du cuvelage est supérieure à la longueur des têtes lorsqu'elles sont en position rapprochées, caractérisé en ce que l'on creuse les zones y compris sous le cuvelage, en laissant deux zones non creusées pour soutenir le cuvelage, que l'on creuse ensuite lesdites zones, simultanément jusqu'à la descente du cuvelage, que l'on détecte la descente du cuvelage et que l'on ramène immédiatement les têtes l'une vers l'autre à l'écart du cuvelage.

13. Procédé selon la revendidation 5, caractérisé en ce que l'on creuse un puits entre les extrémités de deux panneaux pri-maires de paroi bétonnée en mordant dans le béton desdits extrémités.

14. Procédé de creusement de puits, mettant en oeuvre le dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'à l'aide d'au moins deux têtes de havage disposées autour de l'axe du puits d'une façon telle que les composantes horizontales des réactions produites par leur travail s'annulent réciproquement, on creuse par déplacement simultané des têtes dans leurs plans radiaux, entre une première position centrale et une deuxième position périphérique, des tranchées dans le fond du puits, que l'on soulève les têtes et qu'on les amène par rotation autour de l'axe du puits dans des deuxièmes plans radicaux pour creuser de nouvelles tranchées et ainsi de suite.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'on descend simultanément un cuvelage et que l'on amène les têtes dans leurs positions périphériques sous la trousse coupante du cuvelage, que l'on détecte la descente du cuvelage et qu'en cas de descente, on dégage les têtes de sous la trousse coupante.