Dispositif pour l'établissement de pieiqg. La présente invention a pour objet un dispositif pour l'établissement de pieux.
Ce dispositif comprend une gaine munie d'un filetage interne, se vissant sur un outil ayant un filetage correspondant, cet outil pouvant être dévissé de la gaine après l'en foncement du tout dans le sol. Ce dispositif est caractérisé en ce que les dimensions des corps de la gaine et de l'outil sont telles qu'un espace libre annulaire est prévu entre la gaine et l'outil excepté aux endroits où ceux-ci viennent en prise par leur filetage, afin de faciliter le dévissage de l'outil hors de la gaine après leur enfoncement.
L'enfoncement de la gaine et de l'outil à l'endroit où l'on désire établir un pieu, peut avoir lieu de n'importe quelle manière appropriée, par exemple à l'aide d'un bélier. Le retrait de l'outil par dévissage hors de la gaine, celle-ci pouvant rester en place, nécessite l'emploi d'un dispositif quelconque communiquant à l'outil un mouvement de rotation. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du dispositif.
La fig. 1 est une vue générale du premier exemple avec des parties arrachées représen tant un outil muni d'une gaine métallique; Les fig.2 et 3 représentent respective ment à une échelle plus grande des coupes verticale et horizontale partielles de l'outil muni d'une gaine en béton; Les fig. 4 et 5 représentent la troisième forme d'exécution, dans laquelle l'outil co opère avec une mince gaine métallique.
Les mêmes signes de référence désignent les mêmes parties dans tout le dessin. Comme on le voit dans le dessin, une gaine 10 est enfoncée dans le sol. On peut faire cette gaine de métal en feuille mince comme représenté dans les fig. 4 et 5, ou en béton, armé ou non; elle peut être soit de forme cylindrique, soit, de préférence, légère ment conique à partir de son extrémité supé rieure, elle peut aussi être partiellement cy lindrique et partiellement conique. L'outil 11 employé avec cette gaine est de préférence creux.
Dans les exemples représentés, il est construit de -manière que le choc du mouton 1:3 soit appliqué au"centre de gravité de toute la masse ou aux environs de ce centre. (;et outil possède sur sa surface extérieure titi pas de vis désigné par 13 à la fig. 1, de n'importe quelle forme désirée, et de pré férence d'une faible inclinaison. Ce pas de vis peut être fait comme représenté fig. :ï en enroulant en hélice une barre 14 sur la sur face -de l'outil 11.
Dans cet exemple, la lr-arre est logée dans une rainure 15 de l'outil et y est retenue par frottement' ou de toute autre manière, par exemple vissée. Dans le premier exemple, l'outil 16 a nu pas de vis <B>17</B> venu de fabrication avec lui. Le pas de vis ainsi formé est d'inclinaison faible et d'un diamètre externe faiblement plus grand que le diamètre de l'outil sur lequel il est établi.
-Vu pas de vis correspondant est formé sur la surface intérieure de la gaine; comme représenté en 18, fig. 2, et cri 19, fis. 5; de façon que la gaine vienne en contact par la face inférieure de sa rainure hélicoïdale in terne avec le pas de vis de l'outil.
Dans l'exemple- représenté à la fig. 5, la rainure 19 a une profondeur radiale plus grande que l'épaisseur du métal (le la gaine et la section de la spire de la gaine est plus grande que celle de la spire de l'outil, laissant ainsi tir) espace suffisant entre la gaine et l'outil pour que ces deux puissent tourner librement l*un clans l'autre tout en ayant titre surface de contact assez grande pour être entraînés ensemble pendant l'enfoncement.
En d'autres termes: la rainure hélicoïdale de la gaine et la nervure de l'outil sont de dimensions telles qu'il est prévu un jeu dans le sens de la longueur ainsi qu'un espace annulaire entre lesdites pièces.
La face inférieure de la spire du filetage de l'outil, par laquelle la force d'enfoncement est transmise à, la gaine, est perpendiculaire ou presque à la direction de la force d'en foncement, dans le but de diminuer les chances de détérioration de la gaine par l'outil pendant leur enfoncement. On prévoit également des gorges à la surface extérieure de la gaine de telle sorte que, titre fois la gaine en placé, la terre en vironnante remplisse ces gorges.
De même, lorsque la gaine métallique est remplie de béton, le filetage intérieur se remplit de béton et cette partie interne de pas de vis en béton est séparée de la terre extérieure uniquement par l'épaisseur du métal en direction verti cale. Si le métal se ronge, la chute totale, que le pieu peut recevoir, est limitée â l'épais seur du mc,tal; ceci est particulièrement avan tageux dans le cas, par exemple, de pieux coniques, car si leur surface extérieure est lisse, la distance, sur laquelle le pilier tombe lorsque le métal est corrodé, est considérable- rnent plus grande, étant principalement dé terminée par l'angle (lu cône;
au plus petit angle correspond la plus grande chute.
Lorsque l'on dé.ire établir un pieu à l'aide des dispositifs représentés, on visse ou ajoute la gaine 10 sur l'outil 11 avec n'importe quel degré de serrage désiré, et on enfonce les deux ensemble dans le sol par le choc d'un poids lourd approprié 12 appliqué l'intérieur de l'outil cri soir centre de gravité ou à soir sommet ou aux deux, de la manière habituelle.
Puisque l'inclirraizon da pas de vis, au moyen duquel l'outil 10 est cri prise avec la gaine 11 est petit, l'outil n'a pra tiquement aucune tendance à tourner dans la gaine et le choc pour l'enfoncer est trans mis de ('outil à la gaine, par le pas de vis 14 ou 17, à la surfaye inférieure de la rai nure 19 ou 18 de la gaine.
De cette façon, la force est appliquée uniformément à la gaine, sur tout soir pas de vis, et il n'y a aucune tendance à ce que la gaine rie se brise ou ne soit endommagée; même si elle rie possède pas par elle-même une grande résistance.
Après que la gaine a été enfoncée à la profondeur désirée, on peut retirer l'outil seul cri le dévissant. Le frottement du sol sur la gaine ou comme décrit plus loin, l'immobilité produite par nue clavette extérieure de la gaine est suffisant pour maintenir la gaine stationnaire, tandis qu'on dévisse l'outil; si une construction conique de la gaine est utilisée, il est nécessaire de dévisser l'outil de quelques tours seulement pour le dégager entièrement de la gaine.
De plus, la force maximum ne doit être appliquée seulement qu'au début du dévissage, puisqu'avec la construction conique le serrage de l'ajustement et le frottement sur l'outil est réduit aussitôt qu'on a fait tourner l'outil par rapport à la gaine.
L'emploi d'un palan spécial de soulève ment, de treuils puissants ou d'un marteau à vapeur peut être évité, le mouvement de rotation qui donne le mouvement de dévis sage initial, dégageant l'outil du sol, et ré duisant de beaucoup le frottement sur cet outil de sorte que le retrait subséquent en est bien facilité.
Si l'on désire retirer également la gaine, rie l'utilisant que comme un revêtement tem poraire pendant le remplissage du trou avec le béton, oir petit procéder, comme cela est montré fig. 4. La gaine 10 est reliée à l'outil 11, de n'importe quelle manière de façon à tourner avec lui, par exemple en rabattant son bord supérieur, en serrant le rebord sur un anneau 20 formé sur l'outil 11, et on fait alors tourner les deux ensemble jusqu'à ce que la gaine soit détachée du sol.
On peut ensuite dégager l'outil de la gaine et le re tirer de la manière décrite ci-avant; la gaine petit être facilement retirée seule par la suite pendant l'introduction du béton, puisqu'elle a été détachée du sol.
La fixation de la gaine à l'outil clans le sens de la rotation est aussi utile au cas oir l'on désire communiquer à la gaine quelques mouvements de rotation à la façon d'une vis. Ceci petit être effectué après avoir enfoncé la gaine dans le sol par des chocs, afin de l'immobiliser plus sûrement en place, et avoir une meilleure prise sur le sol.
S'il n'est pas nécessaire de retirer la gaine après qu'on l'a enfoncée, ou de lui donner le mouvement de vissage mentionné ci-dessus, elle petit être munie d'une clavette ou d'une rainure longitudinales qui empêchera toute rotation pendant qu'on l'enfonce ou que l'outil est dévissé et retiré. Dans la forme d'exé cution représentée fig. 2 et 3, la gaine de béton est faite de sections 21 et 22 munies respectivement de membrures ou nervures 23 et 24 longitudinales qui constituent une telle clavette. De plus, ces membrures sont utili sées pour fixer les sections les unes aux autres au moyen d'une pièce en forme de U ou d'un étrier 25.
Une gaine divisée ainsi longitudinalement et transversalement, comme selon 32 (fig. 2), permet d'assembler sur place les pièces séparées pendant la pénétration de la gaine dans le sol. Cette dernière petit être de n'importe quelle longueur désirée par rap port à l'outil. Dans le cas d'une gaine consti tuée par une mince feuille de métal, or) peut former une nervure longitudinale cri soudant à recouvrement les extrémités de la feuille selon une génératrice de la gaine; si la construction à nervures n'est pas exigée, oir soude la feuille à rapprochement.
On petit aussi prévoir un dispositif pour claveter un pieu en béton dans le sol cri ménageant des ouvertures 26 dans un pieu en métal en feuille, tel que représenté à la fig. 5, de sorte que lorsque le béton est coulé dans la gaine, il peut passer par de telles ouvertures pour venir en contact direct avec le sol. Il est possible de prévoir de telles ouvertures dans la gaine, parce qu'elle est suffisamment supportée sur toute son étendue par le pas formé sur elle, et de plus, comme l'outil rie présente pas de parties mobiles les unes par rapport aux autres, la nécessité d'empêcliër la terre et l'humidité d'entrer n'existe pas. Un autre avantage de ces ouver tures 26 est qu'un équilibre hydrostatique.
peut s'établir entre l'intérieur et l'extérieur de la gaine, dans le cas où elle se trouve dans un sol humide; elle petit donc être construite en matériaux très minces. On peut prévoir tous les moyens appropriés pour communiquer le mouvement de rotation à l'outil et à la gaine comme décrit ci-dessus; dans les fig. 1 et 4, ou a représenté une roue conique 29 fixée à l'extrémité supérieure de l'outil 11. Cette roue conique est en prise avec un pignon 30 actionné par n'importe quel moteur approprié au moyen d'nii arbre flexible 31, mais n'importe quel autre arrange ment approprié peut être utilisé.
On voit que la gaine de métal décrite ci-avant peut être d'une construction très légère; cela a: pour avantage, en plus du fait de la rendre bon marché, de rendre son inertie plus petite de sorte que l'enfoncement de l'outil et de la gaine est facilité. L'emploi du pas de vis extérieur sur la gaine ou des gorges susdits dans celle-ci augmente le poids qu'elle peut supporter et le frottement qu'elle a dans le sol. La gaine pourrait aussi pré senter une surface externe lisse, non filetée.
La présente invention permet aussi l'em ploi (le gaines faites de matériaux qui, dans les cas ordinaires, ne seraient pas considérés comme assez solides pour être enfoncés par choc:. Ainsi une gaine en ciment d'amiante ne pouvant se corroder ou en béton armé peuvent être enfoncés par chocs, pourvu que le choc soit transmis à la gaine par un outil possédant un pas de vis qui répartit le choc sur un pas de vis correspondant de la gaine, comme décrit ci-dessus. Dans certains cas, lorsque la gaine est en béton, elle petit constituer, une fois enfoncée dans le sol, un pieu creux.
Enfin, on voit que dans le cas d'une gaine conique, il n'y a aucune tendance à ce qu'elle se brise par l'action du coince ment de l'outil, contrairement à ce qu'on obtient en général, lorsque l'outil est lisse ou lorsque l'outil et la gaine sont lisses tous deux; il n'y a par conséquent pas besoin de prévoir des armatures lourdes et chères dans la gaine contre cette action nuisible.
Il est entendu que la présente invention n'est pas limitée aux constructions spéciales décrites ci-dessus, car on peut évidemment apporter beaucoup de modifications aux détails mécaniques sans sortir de l'esprit de la pré sente invention.
Device for establishing pieiqg. The present invention relates to a device for establishing piles.
This device comprises a sheath provided with an internal thread, which is screwed onto a tool having a corresponding thread, this tool being able to be unscrewed from the sheath after it has completely sunk into the ground. This device is characterized in that the dimensions of the bodies of the sheath and of the tool are such that an annular free space is provided between the sheath and the tool except at the places where the latter engage by their thread, in order to facilitate the unscrewing of the tool from the sheath after they have been inserted.
The driving of the sheath and of the tool where it is desired to establish a stake can take place in any suitable manner, for example using a ram. Removal of the tool by unscrewing from the sheath, the latter being able to remain in place, requires the use of any device which communicates a rotational movement to the tool. The accompanying drawing shows, by way of example, several embodiments of the device.
Fig. 1 is a general view of the first example with parts broken away representing a tool provided with a metal sheath; FIGS. 2 and 3 respectively represent on a larger scale partial vertical and horizontal sections of the tool provided with a concrete sheath; Figs. 4 and 5 represent the third embodiment, in which the tool co operates with a thin metal sheath.
The same reference signs designate the same parts throughout the drawing. As can be seen in the drawing, a sheath 10 is driven into the ground. This sheath can be made of thin sheet metal as shown in fig. 4 and 5, or concrete, reinforced or not; it can be either cylindrical in shape or, preferably, slightly conical from its upper end, it can also be partially cylindrical and partially conical. The tool 11 used with this sheath is preferably hollow.
In the examples shown, it is constructed so that the impact of the 1: 3 ram is applied to the "center of gravity of the whole mass or around this center. (; And tool has on its outer surface a screw thread denoted by 13 in fig. 1, of any desired shape, and preferably of a slight inclination. This thread can be made as shown in fig .: ï by winding a bar 14 in a helix on the face of the tool 11.
In this example, the rear is housed in a groove 15 of the tool and is held there by friction 'or in any other way, for example screwed. In the first example, the tool 16 has bare thread <B> 17 </B> that was manufactured with it. The thread thus formed has a low inclination and an external diameter slightly greater than the diameter of the tool on which it is established.
- Seen corresponding screw thread is formed on the inner surface of the sheath; as shown at 18, fig. 2, and cry 19, fis. 5; so that the sheath comes into contact via the underside of its internal helical groove with the screw thread of the tool.
In the example shown in FIG. 5, the groove 19 has a radial depth greater than the thickness of the metal (the sheath and the section of the turn of the sheath is larger than that of the turn of the tool, thus leaving firing) sufficient space between sheath and tool so that these two can rotate freely with each other while still having a contact area large enough to be driven together during driving.
In other words: the helical groove of the sheath and the rib of the tool are of dimensions such that a clearance is provided in the direction of the length as well as an annular space between said parts.
The underside of the turn of the thread of the tool, by which the driving force is transmitted to the sheath, is perpendicular or almost perpendicular to the direction of the driving force, in order to reduce the chances of damage to the sheath by the tool during their insertion. Grooves are also provided on the outer surface of the sheath so that, once the sheath has been placed, the earth around it fills these grooves.
Likewise, when the metal sheath is filled with concrete, the internal thread is filled with concrete and this internal part of the concrete screw thread is separated from the external earth only by the thickness of the metal in the vertical direction. If the metal corrodes, the total drop that the stake can receive is limited to the thickness of the metal; this is particularly advantageous in the case, for example, of conical piles, because if their outer surface is smooth, the distance, over which the pillar falls when the metal is corroded, is considerably greater, being mainly determined by the angle (lu cone;
at the smallest angle corresponds the greatest fall.
When it is desired to establish a stake using the devices shown, the sheath 10 is screwed or added to the tool 11 with any desired degree of tightening, and the two are driven together into the ground by shock from an appropriate heavy weight 12 applied inside the tool to either center of gravity or top or both, in the usual manner.
Since the inclination of the thread by means of which the tool 10 is caught with the sheath 11 is small, the tool has hardly any tendency to turn in the sheath and the shock to drive it is trans. put ('tool to the sheath, by the thread 14 or 17, to the lower surface of the groove 19 or 18 of the sheath.
In this way, the force is applied evenly to the sheath, over any screw thread, and there is no tendency for the sheath to break or be damaged; even if she does not have great resistance on her own.
After the sheath has been driven to the desired depth, the tool can be removed only by unscrewing it. The friction of the ground on the sheath or, as described later, the immobility produced by an external key of the sheath is sufficient to keep the sheath stationary, while the tool is unscrewed; If a conical construction of the sheath is used, it is necessary to unscrew the tool only a few turns to completely disengage it from the sheath.
In addition, the maximum force should only be applied at the start of unscrewing, since with the conical construction the tightening of the fit and the friction on the tool is reduced as soon as the tool is rotated by compared to the sheath.
The use of a special lifting hoist, powerful winches or a steam hammer can be avoided, the rotational movement which gives the initial unscrewing movement, freeing the tool from the ground, and reducing much friction on this tool so that the subsequent removal is much easier.
If it is desired to remove the sheath as well, use it only as a temporary coating while filling the hole with concrete, proceed small as shown in fig. 4. The sheath 10 is connected to the tool 11, in any way so as to rotate with it, for example by folding down its upper edge, by clamping the flange on a ring 20 formed on the tool 11, and the two are then rotated together until the sheath is detached from the ground.
The tool can then be released from the sheath and pulled back in the manner described above; the sheath can be easily removed on its own afterwards during the introduction of the concrete, since it has been detached from the ground.
Fixing the sheath to the tool in the direction of rotation is also useful in the event that it is desired to impart to the sheath some rotational movements in the manner of a screw. This can be done after having driven the sheath into the ground by shocks, in order to immobilize it more securely in place, and have a better grip on the ground.
If it is not necessary to remove the sheath after it has been pushed in, or to give it the screwing movement mentioned above, it may be provided with a key or a longitudinal groove which will prevent any rotation while depressed or the tool is unscrewed and removed. In the embodiment shown in fig. 2 and 3, the concrete sheath is made of sections 21 and 22 provided respectively with longitudinal ribs or ribs 23 and 24 which constitute such a key. In addition, these frames are used to secure the sections to each other by means of a U-shaped piece or a stirrup 25.
A sheath divided thus longitudinally and transversely, as according to 32 (fig. 2), makes it possible to assemble the separated parts on site during the penetration of the sheath into the ground. The latter can be of any length desired in relation to the tool. In the case of a sheath made up of a thin sheet of metal, or) can form a longitudinal rib overlapping the ends of the sheet according to a generatrix of the sheath; if ribbed construction is not required, be sure to weld the sheet together.
It is also small to provide a device for keying a concrete pile in the Cree ground leaving openings 26 in a sheet metal pile, as shown in FIG. 5, so that when the concrete is poured into the sheath, it can pass through such openings to come into direct contact with the ground. It is possible to provide such openings in the sheath, because it is sufficiently supported over its entire extent by the pitch formed on it, and moreover, as the tool has no parts which are movable with respect to each other. , there is no need to prevent soil and moisture from entering. Another advantage of these openings 26 is that a hydrostatic balance.
can be established between the inside and the outside of the sheath, if it is in wet soil; it therefore needs to be constructed from very thin materials. All appropriate means can be provided for imparting the rotational movement to the tool and to the sheath as described above; in fig. 1 and 4, or shown a bevel wheel 29 attached to the upper end of the tool 11. This bevel wheel is engaged with a pinion 30 actuated by any suitable motor by means of a flexible shaft 31, but any other suitable arrangement can be used.
It can be seen that the metal sheath described above can be of a very light construction; this has: the advantage, in addition to the fact of making it cheap, of making its inertia smaller so that the insertion of the tool and of the sheath is facilitated. The use of the external screw thread on the sheath or the aforementioned grooves therein increases the weight it can withstand and the friction it has in the ground. The sheath could also have a smooth, non-threaded outer surface.
The present invention also allows the use (sheaths made of materials which, in ordinary cases, would not be considered strong enough to be impacted: thus an asbestos cement sheath that cannot corrode or corrode. reinforced concrete can be driven by shocks, provided that the shock is transmitted to the sheath by a tool with a thread which distributes the shock over a corresponding thread of the sheath, as described above. In some cases, when the sheath is made of concrete, it can constitute, once driven into the ground, a hollow pile.
Finally, we see that in the case of a conical sheath, there is no tendency for it to break due to the action of the tool jamming, unlike what is generally obtained, when the tool is smooth or when the tool and the sheath are both smooth; there is therefore no need to provide heavy and expensive reinforcements in the sheath against this harmful action.
It is understood that the present invention is not limited to the special constructions described above, since obviously many modifications to the mechanical details can be made without departing from the spirit of the present invention.