Procédé pour le relèvement des profils de terrassement, et installation pour la mise
en oeuvre de ce procédé.
La présente invention a pour objet un procédé de relèvement des profils de terrassement et plus spécialement des profils excavés dans les tunnels, les galeries de mines et autres galeries souterraines, et même les tranchées, ainsi qu'une installation pour la mise en ceu- vre de ce procédé.
Jusqu'ici, pour déterminer le profil des parois s d'une galerie souterraine et, par suite, la superficie de la section excavée, il fallait recourir:
soit à un relevé par mesure directe de la distance des parois de la galerie dans la section considérée définie par un plan vertical perpendiculaire à l'axe longitudinal de la galerie, par rapport à un point donné, situé dans le plan du profil et de préférance coïn- cidant avec l'intersection de l'axe de la galerie avec ce plan; ces mesures, qui s'effectue.nt se lon un plus ;
ou moins grand nombre de direc- tions autour du point fixe, ne peuvent donner qu'un résultat approché du fait même de leur discontinuité et ce, sans tenir compte des erreurs matérielles dans la mesure des dis tances s des parois à ce point fixe;
soit à un relevé direct d'une figure homo thétique du pourtour de la section considérée, en utilisant à cet effet, par exemple, une pige , constituée par une tige extensible reliée méeaniquement à un dispositif photographique placé an centre de la galerie.
On con- coit en effet que, si l'extrémité de la tige est déplacée sur le pourtour de la section à relever et dans le plan vertical correspondant à cette section, il est possible de reconstituer celleci à une échelle donnée.
c'e procédé est théoriquement parfait puisque la mesure intéresse tous les points du profil dans toutes les directions par rapport au centre de la galerie, mais son application est délicate étant donné les difficultés de mise en station de l'appareil, la portée pratiquement limitée de la tige extensible, la durée des opérations et la complication mécanique d'un appareil devant êt-re utilisé sur un chantier.
Le procédé suivant la présente invention consiste en ce que, dans le plan correspondant au profil à lever, on projette dans la direction des parois de l'ouvrage des rayons lumineux dont on photographie la trace sur lesdites parois, ce qui permet d'obtenir une image homothétique du profil considéré.
Si l'on dispose dans le plan vertical du profil un repère de longueur connue, cette image pourra être appréciée et restituée à l'échelle désirée par projection.
L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé précité, cette installation étant earaeté- risée en ce qu'elle comprend un projecteur de lumière monté sur un support de façon à pouvoir être réglé en direction et en hauteur, ledit projecteur étant agencé de manière à pouvoir projeter, dans le plan du profil à relever, des rayons lumineux atteignant exclusivement chacun des points du profil.
On pourra déterminer, par tout moyen approprié, la surface de l'image correspondant à la section levée par ce procédé; on pourra, par exemple, uiliser un planimètre, ou encore mesurer la variation de flux lumineux sur un écran étalonné quand l'image sera projetée sur cet écran.
Comme on le voit, le procédé selon l'invention permet de substituer aux attachements relevés topographiquement sur le terrain et restitués graphiquement un document indiscutable éliminant toutes causes d'erreurs ma sérielles des opérateurs, dessinateurs et calculateurs ayant à connaître de cette question.
Le dessin annexé représente deux exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans ce dessin:
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un projecteur rotatif, le pied ou support n'étant pas figure
La fig. 2 est un schéma illtlstrant un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, utilisant ce projecteur.
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'un projecteur projetant une nappe radiale de rayons lumineux ayant une ouverture angulaire de 360".
Dans les fig. 1 et 2, 1 désigne un projecteur, monté de façon amovible sur un collier la, lui-même monté sur un décolletage 2a d'une lunette tubulaire 2, de manière à pouvoir tourner autour de l'axe géométrique oey de la lunette et émettant un faiseeau de rayons lumineux parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe xy. L'ensemble constitué par le projecteur 1 et la lunette 2 est solidarisé avec une colonne 3, laquelle peut être montée en position verticale sur un trépied de théodolite 4, par exemple, de manière à pouvoir assurer le réglage de l'axe xy en hauteur et en direction.
Comme le montre la fig. 1, le projecteur comprend une source lumineuse électrique 5, alimentée à très basse tension et placée au foyer d'un miroir concave 6, formé par une portion de cylindre à base parabolique, dont l'axe uv est disposé dans un plan perpendi oculaire à l'axe xy de la lunette 2.
Les bords opposés du miroir parabolique sont rabattus en 6a de manière que les lignes 6b limitant ces bords soient parallèles entre elles et perpendiculaires au plan de la figure.
Dans ces conditions, on conçoit que le faisceau lumineux émis par le miroir aura une section transversale rectangulaire de faible largeur et dont les grands côtés seront perpendiculaires à l'axe xy.
Le e courant électrique est amené à la source lumineuse 5, dune part, par la niasse de l'ensemble de l'appareil, et, d'autre part, par une bague conductrice 7, montée dans une gorge isolée électriquement de la masse et ménagée sur la paroi extérieure de la lunette 2; un contact à pression 8, entraîné par la rotation du projecteur 1 autour de l'axe ay, relie la source lumineuse 5 à la bagne 7, laquelle est reliée à une prise de courant 9 alimentée par une source de courant montée sur le support 3.
Le projecteur pourrait également être constitué par un dispositif optique tournant donnant un faisceau cylindrique de diamètre approprié projetant un spot sur la paroi.
Le projecteur étant mis en station dans une galerie à l'emplacement de la section à mesurer, l'opérateur agit sur le réglage assu rant la verticalité dudit support 3 grâce au niveau 11, oriente la lunette 2 selon la direction de l'axe de la galerie (ou parallèlement à celui-ci) et bloque l'ensemble projecteurlunette dans la position voulue.
Quand on fait tourner le projecteur, à l'aide du bouton 10, autour de l'axe xy de la lunette, les rayons émis par ledit projecteur éclairent successivement tous les points du profil à relever, dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe de la galerie et passant par Ut.
Si, comme le montre le schéma de la fig. 2, on dispose un appareil photographique 12 à une distance convenable du projecteur, d'un côté ou de l'autre de celui-ci, distance dépendant du champ focal de l'appareil photographique, et ce, de telle manière que l'axe opti que de l'appareil soit dirigé soit dans l'axe xy de la lunette, soit parallèlement à cet axe, l'image photographique t1, tu... t, de la trace des rayons T1, ..... T,, émis par le projecteur tournant, sur les parois, sera une figure homothétique du profil à relever.
Si, dans la paroi du miroir cylindrique 6, il a été ménagé, sur une ligne parallèle à l'axe de la lunette, deux trous 13, de très petit diamètre (fig. 1), leur distance D à l'axe xij de la lunette est fixée mécaniquement une fois pour toutes, les rayons passant par ce trou matérialisant, sur l'image photographique, une circonférence de diamètre connu. L'image de cette circonférence permettra de détermi uer l'échelle du relevé photographique du profil considéré.
On remarquera que si le projecteur est utilisé dans une galerie de petite section, il n'est pas nécessaire de placer l'axe xy en concordance avec l'axe de la galerie; il n'est pas non plus nécessaire de placer l'axe optique de l'appareil photographique dans l'axe de la lunette et, par suite, de la galerie; il suffit que les axes du projecteur et de l'appareil photographique soient disposés parallèlement entre eux, et perpendiculairement au plan du profil à lever.
On remarquera encore qu'avec cette dispo sition, il est possible de relever les profils de plusieurs sections différentes sans avoir besoin de déplacer l'apparail photographique, mais seulement le projecteur.
Les nouvelles mises en station de ce dernier pourront être faites en procédant par visées inverses par la lunette 2 sur l'appareil photographique 12. Les photos obtenues successive- ment pourront être restituées à l'échelle com- mune désirée, par agrandissement.
Inversement, il est possible de matérialiser l'axe Yy par un faisceau lumineux en utilisant à cet effet la lunette dont l'extrémité opposée à l'appareil photographique est éclairée par une lampe appropriée, pour mettre en station l'appareil photographique quand le projecteur est lui-même mis en place.
Le repérage des profils photographiés peut être réalisé en disposant dans le champ de l'appareil un écran translucide portant des indications qui caractérisent le profil interessé: distance de l'origine, date, nivellement de repérage, etc.
Ce qui vient d'être dit concernant l'utilisation du projecteur représenté par la fig. 1 s'applique mutatis mutandis au projecteur représenté par la fig. 3.
Ce projecteur comprend une source lumineuse 14, disposée à l'intérieur d'une lanterne de projection 15, dont l'axe longitudinal rij peut être orienté dans la direction voulue (axe de la galerie ou base des profils à lever). La partie arrière de l'appareil de projection forme cache par rapport à l'appareil de prise de vues, la mise à L'échelle des photographies obtenues étant facilitée par le fait que l'on connaît les dimensions de ce cache 16.
Le dispositif optique du projecteur est constitué par des lentilles annulaires du type connu sons le nom de lentilles de Presnel 17, émettant une nappe de rayons lumineux 18, perpendiculaires à l'axe longitudinal xy de la lanterne de projection.
L'optique du projecteur est encore améliorée par des réflecteurs concaves de forme annulaire 19, disposés de part et d'autre de la source lumineuse et centrés sur l'axe xy.
La a partie avant du projecteur pourrait être libre; mais dans la fig. 3, elle est obturée par une pièce 20 couvrant le projecteur et portant en son centre un collimateur 21 dont l'optique permet de projeter et de mettre au point sur le front de taille de la galerie, par exemple, deux traits se coupant à angle droit et dont l'intersection eoincide avec l'axe xy, l'un de ces traits étant placé dans un plan passant par ledit axe, et l'autre étant perpendiculaire au premier.
L'ensemble du projecteur ainsi conçu est fixé dans un collier 22, monté sur un pied 23 analogue à ceux utilisés pour supporter un appareil de prise de vues, c'est-à-dire permet tant d'orienter le projecteur en direction et en hauteur. Pour disposer l'axe x,j du projecteur horizontalement, celui-ci porte un veau 24.
Pour faciliter la mise en direction de l'ap- pareil, sur la faee supérieure du projecteur, dans l'alignement d'un trou 25 ménagé dans le cache 16, on dispose un guidon 26.
La tige-support 27 du projecteur est munie d'une vis de blocage 28, assurant la position relative du projecteur 15 et du collier 22.
Le procédé décrit pourrait être utilisé pour le relèvement des profils de talus. Dans ce cas, il est nécessaire que l'axe de la lunette du projecteur et l'axe de l'appareil photographique soient alignés par rapport à la base servant d'origine au lever des profils successifs à relever.
REVENDICATIONS:
I. Procédé pour le relèvement des profils de terrassement, notamment des profils exca- vés dans les tunnels, les galeries de mines et autres galeries souterraines ainsi que les tran chées, caractérisé en ce que, dans le plan correspondant au profil à lever, on projette dans la direction des parois de l'ouvrage des rayons lumineux dont on photographie la trace sur lesdites parois, ce qui permet d'obtenir une image homothétique dudit profil.