Carottier pour la prise d'échantillons du sol La présente invention est relative à un carottier ou dispositif destiné à la prise d'échan tillons du sol, appelés carottes , en vue de permettre la détermination de la capacité por tante du sol étudié pour recevoir les fonda tions de constructions diverses. On sait en ef fet que les laboratoires peuvent donner, à la suite d'examens et mesures, les valeurs de cer taines grandeurs qui caractérisent les couches de terrains étudiées, pour autant que les échantillons sur lesquels ces mesures sont ef fectuées, représentent aussi parfaitement que possible lesdites couches de terrains en place.
Lorsque ces échantillons ou carottes sont représentatifs on les dit intacts ; dans le cas contraire on les dit remaniés .
Les carottiers sont habituellement consti tués par un ou plusieurs tubages concentriques, fermés à leur partie supérieure, et terminés à leur partie inférieure par une trousse ou par tie coupante. Ils sont enfoncés dans le sol à reconnaître à l'aide d'un ensemble de barres ou tubes. Au cours de l'enfoncement, l'espace cylindrique intérieur se remplit d'un fragment du sol à examiner qui constitue la carotte.
Les appareils actuels présentent toutefois un certain nombre d'inconvénients qui se tra duisent par un remaniement plus ou moins pro noncé des carottes ; ceci fausse les mesures car les échantillons ou carottes ne sont pas exac tement représentatifs du sol où ils ont été pré levés. C'est ainsi notamment que dans les ca- rottiers actuels, lorsque la carotte pénètre dans le carottier, elle frotte tout le long du tubage intérieur destiné à la recueillir, et son remanie ment se produit par allongement des généra trices du cylindre de la carotte.
En outre, lorsqu'on dispose, comme c'est souvent le cas, une chemise métallique dans le tubage intérieur, la carotte extraite du carot- tier se trouve enfermée dans une enveloppe de tôle, d'où il est très difficile de la retifer sans la remanier plus ou moins profondément.
La présente invention se propose de remé dier à cet inconvénient et vise en particulier l'obtention de carottes intactes, parfaitement représentatives du sol où elles ont été préle vées.
Le carottier suivant l'invention est caracté risé en ce qu'il comprend un piston coulissant librement dans un corps, et relié à une enve loppe tubulaire souple disposée dans un loge ment de ce corps, ladite enveloppe étant des tinée par suite du mouvement relatif du pis ton par rapport au corps lors de la pénétra tion de la carotte dans ce dernier à tapisser la paroi interne du corps d'une chemise souple dans laquelle est enveloppée la carotte, qui peut être extraite du carottier ainsi enveloppée. Le dessin annexé représente à titre d'exem ple, une forme d'exécution du carottier faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue schématique, le carottier étant monté sur son tube de fon- çage ; La fig. 2 est une vue en coupe longitudi nale du carottier avant son enfoncement ; La fig. 3 est une vue en coupe longitudi nale du carottier suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe longitudi nale du carottier après son enfoncement, sui vant la ligne 4-4 de la fig. 3 ; La fig. 5 est une vue en coupe longitudi nale de la carotte telle qu'extraite du carottier et enveloppée dans un emballage.
A la fig. 1, on a représenté le carottier 1 monté sur une colonne de fonçage au moment où il va s'enfoncer dans le fond d'un puits creusé dans le sol S dont il s'agit de préle ver une carotte C.
Le carottier 1 comprend un corps tubu laire 3 à la partie supérieure duquel est vissé un raccord 4, muni en son centre d'un orifice fileté 5 destiné à permettre la fixation du ca- rottier sur la colonne de fonçage 2. A la par tie inférieure du corps 3 se visse l'organe de coupe 6, ou trousse, du carottier destiné à découper la carotte cylindrique. Cette trousse 6, ainsi qu'on le voit, a une paroi très mince sur une très grande partie de sa hauteur, cette paroi ne s'évasant qu'au voisinage de son rac cordement au corps 3. La section interne de la trousse 6 est légèrement plus faible que celle de l'alésage interne du corps 3.
Cet alésage a une section plus importante sur une partie importante de sa hauteur ce qui ménage un épaulement circulaire 7 à sa partie supérieure. Un tube 8 est vissé dans la partie de section plus importante de manière à ré tablir un alésage interne uniforme tout le long du corps 3. Ce tube 8 comprend une colle rette filetée 9 qui vient se visser sur un ta raudage correspondant de la surface interne du corps 3, en prenant appui contre l'épau lement 7. La section du tube 8 est ensuite telle qu'elle ménage entre la surface interne du corps 3 et sa surface externe, un logement ou magasin 10 dont le rôle sera précisé plus loin. Le tube 8 se termine à sa partie inférieure par un bord roulé 8a espacé du bord supérieur de la trousse 6.
A l'intérieur de l'alésage central délimité dans le corps 3 et le tube 8, est monté coulis sant un piston 11 dans la partie centrale du quel est vissée une tige repère 12. Le piston 11 est percé de quatre orifices 13, régulièrement répartis et le traversant de part en part (fig. 3). Une bague annulaire 14 est vissée à l'extrémité supérieure du piston 11. Entre le piston 11 et la bague 14 est serré le bord d'une enveloppe tubulaire souple 15 disposée dans le logement 10, l'autre extrémité de cette enveloppe étant libre dans son logement. Ainsi qu'on le voit, cette enveloppe souple qui peut être en une matière appropriée quelconque, telle que tissu, caoutchouc, matière plastique, est plissée dans le logement 10.
En effet, sa longueur, ainsi qu'on le verra par la suite, doit être supérieure à la hauteur totale de l'alésage ménagé dans le carottier, depuis la trousse 6 jusqu'au rac cord 4, et par suite nettement supérieure à la hauteur du logement 10.
Le carottier comprend en outre des dis positifs accessoires coopérant avec l'enveloppe 15 pour éviter le remaniement de la carotte. C'est ainsi qu'en vue de mettre les deux ex trémités de la carotte à la même pression, il est prévu deux canaux longitudinaux 16, dia métralement opposés dans la paroi du corps 3 et fermés par un feuillard de protection 17. Ces canaux longitudinaux débouchent dans l'alésage central par des canaux radiaux 18 et 19, ménagés respectivement à la partie su périeure et inférieure du corps 3. Les canaux radiaux 19 sont au droit de l'espace libre mé nagé entre le bord inférieur 8a du tube 8 et le bord supérieur de la trousse.
Il est enfin prévu un dispositif destiné à couper l'extrémité inférieure de la carotte. Ce dispositif est constitué par un fil métallique 20 inséré dans l'un des canaux longitudinaux 16 et débouchant dans l'alésage par l'un des ca naux radiaux 19. Ce fil métallique se termine dans l'alésage par une boucle 21 raccordée au fil 20 par un naeud coulant 22 (fig. 3). Au lieu de munir la boucle 21 d'un noeud cou lant 22, on peut simplement fixer sur le corps par soudure l'extrémité de cette boucle éloi gnée du brin 20.
Cette boucle 21 peut être maintenue en place contre la paroi interne du corps 3, de manière à ne pas gêner le fonc tionnement du piston 11, par une bande de papier collant 23 ou même simplement par une mince couche de terre, mise en place avant enfoncement du carottier.
Le fonctionnement du carottier est le sui vant: L'appareil étant en place dans le puits, ainsi que représenté à la fig. 1, et le carottier étant dans la position de la fig. 2, on enfonce la colonne 2 par battage ou à l'aide d'un vé rin. La colonne 2 entraine ainsi le carottier 1 qui pénètre dans le sol.
La trousse 6, très mince découpe une ca rotte C, sans la modifier sensiblement, au con traire de ce qui se passe avec les carottiers habituels dont la trousse est épaisse et déter mine, à la pénétration dans le sol, une com pression transversale ; cette compression chan ge d'une façon plus ou moins importante les caractéristiques de la carotte et celle-ci est re maniée sur toute sa longueur.
Dans la présente forme de réalisation, la carotte C non modifiée pénètre dans le corps 3 jusqu'au piston 11, du fait de la poursuite de l'enfoncement du corps 3. Le piston 11 de vient alors fixe par rapport à la carotte, le corps 3 seul s'enfonçant dans le sol. Au cours de ce mouvement, la chemise 15 solidaire du piston 11 sort de son logement 10 autour du bord roulé 8a du tube 8, et se déploie contre la paroi de l'alésage central. Cette chemise en veloppe ainsi, automatiquement, la carotte C, comme représenté à la fig. 4.
La carotte C ne frotte pas contre l'inté rieur du corps du carottier 1, d'une part parce que le diamètre de celui-ci est supérieur à ce lui de la trousse 6, d'autre part parce que la chemise 10 qui la reçoit est fixé par rapport à elle. On est ainsi assuré de ne pas opérer de remaniement de la carotte C, comme c'était le cas dans les dispositifs antérieurs.
Par ailleurs, en observant le déplacement de la colonne de fonçage 2 par rapport à la tige-repère 12, on peut évaluer avec précision la longueur de la carotte. On peut ainsi arrêter le fonçage lorsque la longueur de la carotte est suffisante, et en tout cas avant que le pis ton 11 ne vienne buter contre le raccord 4, ce qui provoquerait, comme c'est souvent le cas actuellement, un remaniement par tassement de la carotte.
Le fonçage arrêté, on tire sur le fil 20 ce qui provoque le resserrement de la boucle 21 et le sectionnement de la carotte. Jusqu'à pré sent ce sectionnement était opéré par rotation du carottier autour d'un axe vertical, ce qui provoquait le remaniement par torsion de la partie inférieure.
La carotte sectionnée, le carottier est ex trait ; la base de la carotte qui vient d'être sec tionnée est mise à la pression de la partie supérieure par les canaux 19, 18, 17 et les orifices 13 du piston. Ceci évite l'effet de succion qui se produirait normalement sur la carotte par suite du vide créé par l'extraction du carottier 1.
Lorsque le carottier est ramené à la sur face, la trousse 6 est dévissée, la partie de chemise 15 non utilisée est extraite du maga sin 10. Le carottier est retourné et la carotte repose sur le piston. Elle est alors introduite (fig. 5) dans un tube de transport 24 qui peut être en tôle, en carton paraffiné ou en toute autre matière, les deux extrémités de la che mise 15 sont repliées à l'extérieur du tube de transport, les extrémités de la carotte sont paraffinées en 25 pour éviter la dessiccation, des couvercles 26 sont assujettis au tube de transport.
A l'arrivée au laboratoire, la carotte C est libérée de sa chemise souple 15 par replie- ment extérieur de la façon que l'on utilise habituellement pour retirer un bas. La chemise souple n'est pas détruite, elle peut servir à nouveau.
On voit que le carottier décrit permet de supprimer tous les facteurs pouvant provo quer un remaniement de la carotte et d'obtenir des échantillons de sol intacts parfaitement représentatifs.
The present invention relates to a corer or device intended for taking samples of the soil, called cores, in order to allow the determination of the bearing capacity of the soil studied to receive the samples. foundations of various constructions. We know in fact that laboratories can give, following examinations and measurements, the values of certain quantities which characterize the layers of soil studied, provided that the samples on which these measurements are carried out also perfectly represent as possible said layers of land in place.
When these samples or cores are representative, they are said to be intact; otherwise they are said to be reworked.
Core barrels are usually constituted by one or more concentric casings, closed at their upper part, and terminated at their lower part by a kit or cutting part. They are driven into the ground to be recognized using a set of bars or tubes. During the sinking, the internal cylindrical space is filled with a fragment of the soil to be examined which constitutes the core.
However, current devices have a certain number of drawbacks which result in a more or less pronounced reworking of the carrots; this distorts the measurements because the samples or cores are not exactly representative of the soil where they were taken. It is in this way in particular that in current corotiers, when the core enters the core barrel, it rubs all along the inner casing intended to collect it, and its rearrangement occurs by lengthening the generators of the core cylinder. .
In addition, when a metal jacket is placed in the inner casing, as is often the case, the core extracted from the coring is enclosed in a sheet metal casing, from which it is very difficult to retifer. without changing it more or less deeply.
The present invention proposes to remedy this drawback and aims in particular to obtain intact carrots, perfectly representative of the soil from which they were taken.
The corer according to the invention is characterized in that it comprises a piston sliding freely in a body, and connected to a flexible tubular casing disposed in a housing of this body, said casing being tinée as a result of the relative movement. from the udder relative to the body during the penetration of the core into the latter to line the internal wall of the body with a flexible jacket in which the core is wrapped, which can be extracted from the core barrel thus wrapped. The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the corer forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic view thereof, the core barrel being mounted on its sinking tube; Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the core barrel before it is driven in; Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the core barrel along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the corer after it has been driven in, along line 4-4 of FIG. 3; Fig. 5 is a longitudinal sectional view of the core as extracted from the corer and wrapped in a package.
In fig. 1, there is shown the core barrel 1 mounted on a sinking column when it is going to sink into the bottom of a well dug in the soil S which is to take a core C.
The corer 1 comprises a tubular body 3 to the upper part of which is screwed a connector 4, provided in its center with a threaded hole 5 intended to allow the corer to be fixed on the sinking column 2. At the part lower body 3 is screwed on the cutting member 6, or kit, of the core barrel intended to cut the cylindrical core. This kit 6, as can be seen, has a very thin wall over a very large part of its height, this wall only widening in the vicinity of its connection to the body 3. The internal section of the kit 6 is slightly smaller than that of the internal bore of the body 3.
This bore has a larger section over a significant part of its height, which leaves a circular shoulder 7 at its upper part. A tube 8 is screwed into the larger section part so as to re-establish a uniform internal bore all along the body 3. This tube 8 comprises a threaded glue 9 which is screwed onto a corresponding raudage of the internal surface of the body 3, bearing against the shoulder 7. The section of the tube 8 is then such that it leaves between the internal surface of the body 3 and its external surface, a housing or magazine 10, the role of which will be specified later. . The tube 8 ends at its lower part with a rolled edge 8a spaced from the upper edge of the kit 6.
Inside the central bore delimited in the body 3 and the tube 8, a piston 11 is slidably mounted in the central part of which is screwed a pin 12. The piston 11 is pierced with four orifices 13, regularly distributed and crossing it right through (fig. 3). An annular ring 14 is screwed to the upper end of the piston 11. Between the piston 11 and the ring 14 is clamped the edge of a flexible tubular casing 15 arranged in the housing 10, the other end of this casing being free in his accommodation. As can be seen, this flexible envelope which can be of any suitable material, such as fabric, rubber, plastic, is pleated in the housing 10.
In fact, its length, as will be seen later, must be greater than the total height of the bore made in the core barrel, from the kit 6 to the connector 4, and therefore clearly greater than the housing height 10.
The corer further comprises accessory devices cooperating with the casing 15 to prevent reworking of the core. Thus, in order to put the two ends of the core at the same pressure, two longitudinal channels 16 are provided, diametrically opposed in the wall of the body 3 and closed by a protective strip 17. These channels longitudinal channels open into the central bore via radial channels 18 and 19, provided respectively in the upper and lower part of the body 3. The radial channels 19 are in line with the free space between the lower edge 8a of the tube 8 and the top edge of the case.
Finally, a device is provided for cutting the lower end of the core. This device consists of a metal wire 20 inserted into one of the longitudinal channels 16 and opening into the bore through one of the radial channels 19. This metal wire ends in the bore through a loop 21 connected to the wire. 20 by a noose 22 (fig. 3). Instead of providing the loop 21 with a running knot 22, the end of this loop remote from the strand 20 can simply be fixed to the body by welding.
This loop 21 can be held in place against the internal wall of the body 3, so as not to interfere with the operation of the piston 11, by a strip of sticky paper 23 or even simply by a thin layer of earth, put in place before sinking of the corer.
The operation of the corer is as follows: With the apparatus in place in the well, as shown in fig. 1, and the core barrel being in the position of FIG. 2, column 2 is pushed in by beating or using a vé rin. Column 2 thus drives the corer 1 which penetrates the ground.
The very thin kit 6 cuts out a ca rotte C, without modifying it appreciably, unlike what happens with the usual corers whose kit is thick and deter mine, on penetration into the ground, a transverse compression; this compression changes the characteristics of the core to a greater or lesser extent and the core is re-handled over its entire length.
In the present embodiment, the unmodified core C enters the body 3 as far as the piston 11, due to the continued depression of the body 3. The piston 11 then comes fixed relative to the core, the body 3 alone sinking into the ground. During this movement, the sleeve 15 integral with the piston 11 emerges from its housing 10 around the rolled edge 8a of the tube 8, and is deployed against the wall of the central bore. This jacket in veloppe thus, automatically, the carrot C, as represented in fig. 4.
The core C does not rub against the inside of the body of the core barrel 1, on the one hand because the diameter of the latter is greater than that of the kit 6, on the other hand because the sleeve 10 which it receives is fixed in relation to it. This ensures that the core C is not reshuffled, as was the case in previous devices.
Moreover, by observing the movement of the sinking column 2 relative to the reference rod 12, the length of the core can be accurately assessed. It is thus possible to stop the sinking when the length of the core is sufficient, and in any case before the udder 11 comes up against the fitting 4, which would cause, as is often the case at present, a reshuffle by settling carrot.
The sinking stopped, we pull on the wire 20 which causes the tightening of the loop 21 and the cutting of the core. Until now, this sectioning was carried out by rotating the core barrel around a vertical axis, which caused the lower part to be rearranged by twisting.
With the carrot cut, the corer is removed; the base of the core which has just been sectioned is put under pressure from the upper part through the channels 19, 18, 17 and the orifices 13 of the piston. This avoids the suction effect which would normally occur on the core as a result of the vacuum created by the extraction of the core barrel 1.
When the corer is brought back to the surface, the kit 6 is unscrewed, the unused part of the jacket 15 is taken out of the magazine 10. The corer is turned over and the core rests on the piston. It is then introduced (fig. 5) into a transport tube 24 which can be made of sheet metal, waxed cardboard or any other material, the two ends of the sleeve 15 are folded back outside the transport tube, ends of the core are waxed at 25 to prevent desiccation, lids 26 are secured to the transport tube.
On arrival at the laboratory, core C is released from its flexible jacket 15 by external folding in the manner usually used to remove a stocking. The flexible shirt is not destroyed, it can be used again.
It can be seen that the corer described makes it possible to eliminate all the factors which could cause a reworking of the core and to obtain perfectly representative intact soil samples.