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.