La présente invention concerne un dispositif d'ancrage destiné à être enfoncé de l'extérieur dans un milieu compact et résistant, une paroi ou bien un bloc de matière résistante telle que du bois, un sol plus ou moins dur, etc.
Ce dispositif d'ancrage est destiné à pouvoir être enfoncé dans la masse résistante où son implantation est prévue sans qu'il soit besoin, à cet effet, d'y percer ou ménager au préalable un trou ou une cavité destinés à le recevoir.
Si le milieu résistant, tel qu'une paroi ou un sol qui doit rece- voir ce dispositif et le retenir, est plus ou moins compact, son implantation dedans ne nuit pas à cette compacité. Bien au contraire, elle l'accroît.
Ce dispositif d'ancrage est caractérisé en ce qu'il comporte un élément tubulaire pourvu d'une extrémité pointue, dans lequel peuvent coulisser au moins deux éléments d'ancrage en métal déformable dont les extrémités inférieures sont recourbées pour se présenter en regard d'ouvertures pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire afin de pouvoir, lors de leur coulissement, s'étendre à l'extérieur dudit élément tubulaire pour assurer l'implantation du dispositif d'ancrage dans la masse résistante.
Suivant un mode de réalisation paraissant avantageux, I'extré- mité pointue du dispositif d'ancrage est constituée par un objet dont la partie inférieure affecte une forme ogivale et dont la partie supérieure présente une surface conique constituant une rampe de guidage pour les extrémités inférieures recourbées des éléments d'ancrage coulissants.
Suivant une autre forme d'exécution de l'invention, les extrémités inférieures des éléments d'ancrage coulissants sont droites et elles comportent un chanfrein destiné à faciliter le guidage desdits éléments sur la surface conique de l'embout de forme ogivale.
Suivant une variante, c'est la partie inférieure de l'élément tubulaire qui est de forme ogivale et la surface conique assurant le guidage des extrémités inférieures recourbées des éléments d'ancrage coulissants est formée, lors du découpage des ouvertures radiales pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire, en repliant vers l'intérieur de celui-ci la découpe de ces ouvertures.
Le guidage des extrémités inférieures recourbées des éléments d'ancrage coulissants peut être assuré par un élément sphérique tel qu'une bille, disposé à la partie inférieure de forme ogivale de l'élément tubulaire.
L'élément tubulaire peut avoir une forme cylindrique ou polygonale et les éléments d'ancrage coulissants peuvent être disposés à l'intérieur de cet élément de manière à faciliter un centrage automatique ou bien sont répartis dans un élément tubulaire de forme cylindrique suivant une disposition annulaire.
Suivant une autre réalisation du dispositif d'ancrage, I'extré- mité pointue de ce dispositif est constituée par un embout plein pouvant affecter à sa partie inférieure une forme ogivale et comportant des rainures incurvées de guidage des éléments d'ancrage coulissants, débouchant à la périphérie de l'embout.
Suivant une autre réalisation possible encore, I'axe des rainures de guidage des éléments d'ancrage coulissants, à fond incurvé, est incliné par rapport à l'axe de l'élément tubulaire du dispositif d'ancrage afin que le fond de ces rainures de guidage constitue une surface de déviation pour des éléments d'ancrage coulissants de plus grande longueur permettant à ces éléments de se présenter, lors de leur coulissement hors du dispositif d'ancrage, sous la forme de spires hélicoïdales destinées à assurer l'implantation dudit dispositif dans la masse résistante à la maniére d'un tire-bouchon.
On conçoit l'avantage résultant de cette variante qui assure une résistance accrue à l'arrachement en raison du volume de matériau intéressé résultant du diamétre dans lequel s'inscrivent les extrémités des éléments d'ancrage coulissants.
On peut aussi disposer dans l'élément tubulaire de ce dispositif un élément pourvu de rainures inclinées, prenant appui sur la surface de déviation constituée par la découpe repliée formée lors du découpage des ouvertures radiales pratiquées à la partie inférieure ogivale de l'élément tubulaire, ou sur l'élément sphérique disposé à la partie inférieure de cet élément.
Suivant un mode de réalisation avantageux, on ménage un jeu approprié entre le diamètre interne de l'élément tubulaire, les éléments d'ancrage coulissants et l'élément sphérique disposé à la partie inférieure de l'élément tubulaire, afin d'obtenir la formation, lors de la sortie hors du dispositif des éléments d'ancrage coulissards, de spires hélicoïdales.
Suivant une autre réalisation possible encore, les rainures inclinées à fond incurvé sont formées par pression dans la partie inférieure creuse de forme pointue de l'élément tubulaire, des ouvertures pour le passage des éléments d'ancrage coulissants étant pratiquées dans ces rainures avant ou après leur formation.
La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention.
Dans ce dessin:
La fig. 1 représente, vue en coupe axiale, un premier mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
La fig. 2 est une vue en coupe, par la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, montrant le dispositif d'ancrage enfoncé dans le sol et avant le coulissement des éléments d'ancrage.
La fig. 4 représente le dispositif d'ancrage après coulissement des éléments d'ancrage.
Les fig. 5, 6 et 7 représentent des variantes de réalisation.
La fig. 8 est une vue en coupe montrant un dispositif d'ancrage de section triangulaire.
La fig. 9 représente une disposition annulaire d'éléments d'ancrage coulissants.
La fig. 10 représente, vu en élévation, un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
La fig. 1 1 est une vue en coupe par la ligne XI-XI de la fig. 10.
La fig. 12 est une vue en coupe par la ligne XII-XII de la fig. 11.
La fig. 13 représente, vu en élévation, un autre mode de réalisation.
La fig. 14 représente le dispositif d'ancrage de la fig. 13 dont l'un seulement des éléments d'ancrage est représenté après coulissement, hors du dispositif.
La.fig. 15 représente, vu en perspective, un élément pourvu de rainures inclinées, destiné à être engagé dans l'élément tubulaire du dispositif d'ancrage.
Les fig. 16 et 17 sont des vues de détails.
Les fig. 18 et 19 représentent respectivement, vu en élévation et vu en coupe axiale, un mode de réalisation de rainures de guidage inclinées.
En se référant à la fig. 1, on voit que le dispositif d'ancrage représenté comporte un élément tubulaire 1 pourvu, à sa partie inférieure, d'une extrémité pleine et pointue constituée par un embout 2, et dans lequel peuvent coulisser trois éléments d'ancrage 3 en métal déformable dont les extrémités inférieures 4 sont convenablement recourbées pour se présenter en regard d'ouvertures radiales 5 pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire 1.
L'embout 2, dont la partie inférieure affecte une forme ogivale 6, présente à sa partie supérieure une surface conique 7 constituant une rampe de guidage pour les extrémités recourbées 4 des éléments d'ancrage coulissants 3.
Ce dispositif d'ancrage fonctionne de la manière suivante:
On enfonce l'élément tubulaire 1 dans le sol en frappant sur la partie supérieure de celui-ci à l'aide d'un marteau, sa pénétration augmentant la compacité du sol dans une proportion variant avec le diamètre de l'élément tubulaire 1.
Lorsque l'élément tubulaire 1 a pénétré assez profondément dans le sol, on introduit dans sa partie supérieure un mandrin 8 dont la face inférieure prend appui sur l'extrémité supérieure des éléments d'ancrage coulissants 3. On frappe ensuite sur le mandrin 8, ce qui provoque le coulissement des éléments 3, puis leur sortie, grâce aux ouvertures radiales 5 hors de l'élément tubulaire 1, et leur cambrage comme représenté sur la fig. 4, conférant à ceux-ci une forme polygonale s'inscrivant dans une courbe dont le rayon varie avec la distance.
On obtient donc une sorte d'ancre à trois branches dans le cas où le dispositif comporte trois éléments d'ancrage coulissants. On réalise ainsi, dans un sol compact plus qu'il ne l'est à l'état naturel, un ancrage parfait, dont les branches travaillent au cisaillement, leur forme galbée étant maintenue par la terre compactée dans laquelle elles ont pénétré à force.
On a représenté, sur la fig 5, une variante de réalisation selon laquelle les extrémités inférieures 9 des éléments d'ancrage coulissants 3 sont droites, celles-ci présentant un chanfrein 10 destiné à faciliter le guidage des éléments 3 sur la surface conique 7 de l'embout 2.
La fig. 6 représente une autre variante de réalisation selon laquelle c'est la partie inférieure 1 1 de l'élément tubulaire I qui est de forme ogivale, la surface conique assurant le guidage des extrémités inférieures recourbées 4 des éléments d'ancrage coulissants 3 étant formée, lors du découpage des ouvertures radiales 5, en repliant vers l'intérieur de l'élément tubulaire 1, la découpe 12 de ces ouvertures.
La fig. 7 représente une autre variante encore de réalisation selon laquelle le guidage des extrémités inférieures recourbées 4 des éléments d'ancrage 3 est assurée par un élément sphérique tel qu'une bille 13 disposée à la partie inférieure de forme ogivale 14 de l'élément tubulaire 1.
L'élément tubulaire peut être soit de forme cylindrique comme représenté sur la fig. 1, soit de forme triangulaire comme représenté sur la fig. 8, ou de toute autre forme polygonale, les éléments d'ancrage coulissants 3 étant disposés à l'intérieur de l'un ou l'autre de ces éléments tubulaires de manière à faciliter un centrage automatique ou répartis, comme représenté sur la fig. 9, suivant une disposition annulaire.
En se référant à la fig. 10, on voit qu'à la partie inférieure de l'élément tubulaire 1 est fixée par soudure une extrémité pointue 2 de forme ogivale. Cette extrémité pointue comporte des rainures de guidage 15 à fond incurvé 15a d'un rayon r, débouchant à la périphérie de l'extrémité pointue 2.
Sur la fig. 13, on a représenté un dispositif d'ancrage analogue à celui représenté sur la fig. 10, dans lequel l'axe a-a des rainures de guidage 15 à fond incurvé 15a est incliné, par rapport à l'axe b-b de l'élément tubulaire 1, d'un angle x. Grâce à l'inclinaison de ces rainures de guidage 15, on réalise une surface de déviation pour les éléments d'ancrage coulissants 3 permettant d'utiliser des éléments de plus grande longueur.
En utilisant ce dispositif d'ancrage, on obtient, comme représenté sur la fig. 14, une série de spires hélicoïdales 3a dont le diamètre est égal à 2r et dont le nombre est évidemment fonction de la longueur des éléments d'ancrage coulissants 3. Ces spires hélicoidales 3a forment donc des tire-bouchons s'inscrivant dans un diamètre D et dont les extrémités, en s'ancrant solidement dans un volume plus important de matériau dans lequel doit être implanté le dispositif d'ancrage, assureront une résistance accrue à l'arrachement.
On a représenté sur la fig. 15 un élément 16 pourvu de rainures inclinées 17, pouvant être placé dans l'élément tubulaire 1 et pouvant prendre appui sur la découpe repliée formée lors du découpage des ouvertures radiales pratiquées à la partie inférieure de forme pointue de l'élément tubulaire, ou sur l'élément sphérique disposé à la partie inférieure de cet élément.
Il n'est souvent pas nécessaire d'adjoindre au dispositif d'ancrage comportant un élément sphérique 13 à sa partie inférieure un élément 16 pourvu de rainures inclinées 17 et il suffit de ménager un jeu approprié entre le diamètre interne de l'élément tubulaire 1, les éléments d'ancrage coulissants 3 et l'élément sphérique 13 (voir fig. 16); les éléments 3 ne restent pas, lors de leur coulissement, dans le plan formé par l'axe 18 des lumières conjuguées 5 pratiquées à la partie inférieure de l'élément tubulaire 1, le centre de l'élément sphérique 13 et l'axe 19 de l'élément tubulaire 1. On obtient ainsi, lors de la sortie des éléments d'ancrage coulissants 3 hors du dispositif, des spires hélicoïdales selon la direction indiquée par l'axe 18a (voir fig. 17).
On a représenté, sur les fig. 18 et 19, un mode de réalisation selon lequel des rainures inclinées à fond incurvé 20 sont formées par pression dans la partie inférieure creuse de forme pointue 14 de l'élément tubulaire 1, des ouvertures 21 pour le passage des éléments d'ancrage coulissants 3 étant pratiquées dans les rainures 20 avant ou après leur formation.
L'élément tubulaire 1 peut être soit de forme cylindrique soit de forme triangulaire ou de toute autre forme polygonale, les éléments d'ancrage coulissants 3 étant disposés à l'intérieur de l'un ou l'autre de ces éléments tubulaires de manière à faciliter un centrage automatique, ou répartis suivant une disposition annulaire.
The present invention relates to an anchoring device intended to be driven from the outside into a compact and resistant medium, a wall or else a block of resistant material such as wood, a more or less hard ground, etc.
This anchoring device is intended to be able to be driven into the resistance mass where its implantation is provided without it being necessary, for this purpose, to drill therein or to provide beforehand a hole or a cavity intended to receive it.
If the resistant medium, such as a wall or a floor which is to receive this device and retain it, is more or less compact, its implantation therein does not harm this compactness. On the contrary, it increases it.
This anchoring device is characterized in that it comprises a tubular element provided with a pointed end, in which can slide at least two anchoring elements made of deformable metal, the lower ends of which are curved so as to appear opposite openings in the lower part of the tubular element in order to be able, when they slide, to extend outside said tubular element to ensure the implantation of the anchoring device in the resistance mass.
According to an embodiment which appears to be advantageous, the pointed end of the anchoring device consists of an object whose lower part has an ogival shape and whose upper part has a conical surface constituting a guide ramp for the lower ends. curved sliding anchoring elements.
According to another embodiment of the invention, the lower ends of the sliding anchoring elements are straight and they comprise a chamfer intended to facilitate the guiding of said elements on the conical surface of the ogival-shaped end piece.
According to a variant, it is the lower part of the tubular element which is of ogival shape and the conical surface ensuring the guidance of the curved lower ends of the sliding anchoring elements is formed, when cutting the radial openings made in the part. lower part of the tubular element, by folding the cutout of these openings towards the inside thereof.
The guidance of the curved lower ends of the sliding anchoring elements can be provided by a spherical element such as a ball, arranged at the ogival-shaped lower part of the tubular element.
The tubular element can have a cylindrical or polygonal shape and the sliding anchoring elements can be arranged inside this element so as to facilitate automatic centering or they are distributed in a tubular element of cylindrical shape in an annular arrangement. .
According to another embodiment of the anchoring device, the pointed end of this device is formed by a solid end piece which can have an ogival shape at its lower part and which has curved guide grooves for the sliding anchoring elements, opening out to the periphery of the nozzle.
According to yet another possible embodiment, the axis of the guide grooves of the sliding anchoring elements, with a curved bottom, is inclined relative to the axis of the tubular element of the anchoring device so that the bottom of these grooves guide constitutes a deflection surface for sliding anchoring elements of greater length allowing these elements to appear, when they slide out of the anchoring device, in the form of helical turns intended to ensure the implantation of said device in the mass resistant to the manner of a corkscrew.
The advantage resulting from this variant can be seen, which provides increased resistance to tearing due to the volume of material involved resulting from the diameter in which the ends of the sliding anchoring elements fit.
It is also possible to have in the tubular element of this device an element provided with inclined grooves, resting on the deflection surface formed by the folded cutout formed during the cutting of the radial openings made in the ogival lower part of the tubular element, or on the spherical element arranged at the lower part of this element.
According to an advantageous embodiment, a suitable clearance is provided between the internal diameter of the tubular element, the sliding anchoring elements and the spherical element arranged at the lower part of the tubular element, in order to obtain the formation , during the exit from the device of the sliding anchoring elements, of helical turns.
According to yet another possible embodiment, the inclined grooves with a curved bottom are formed by pressure in the hollow, pointed lower part of the tubular element, openings for the passage of the sliding anchoring elements being made in these grooves before or after. their training.
The description which follows, given with reference to the appended drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention.
In this drawing:
Fig. 1 shows, in axial section, a first embodiment of the anchoring device.
Fig. 2 is a sectional view, taken on line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a view similar to FIG. 1, showing the anchoring device embedded in the ground and before the sliding of the anchoring elements.
Fig. 4 shows the anchoring device after sliding of the anchoring elements.
Figs. 5, 6 and 7 represent variant embodiments.
Fig. 8 is a sectional view showing an anchoring device of triangular section.
Fig. 9 shows an annular arrangement of sliding anchoring elements.
Fig. 10 shows, seen in elevation, another embodiment of the anchoring device.
Fig. January 1 is a sectional view along the line XI-XI of FIG. 10.
Fig. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 11.
Fig. 13 shows, seen in elevation, another embodiment.
Fig. 14 shows the anchoring device of FIG. 13 of which only one of the anchoring elements is shown after sliding out of the device.
La.fig. 15 shows, seen in perspective, an element provided with inclined grooves, intended to be engaged in the tubular element of the anchoring device.
Figs. 16 and 17 are detail views.
Figs. 18 and 19 respectively show, seen in elevation and seen in axial section, an embodiment of inclined guide grooves.
Referring to fig. 1, it can be seen that the anchoring device shown comprises a tubular element 1 provided, at its lower part, with a solid and pointed end formed by a tip 2, and in which three anchoring elements 3 made of deformable metal can slide. the lower ends 4 of which are suitably curved so as to appear opposite radial openings 5 made in the lower part of the tubular element 1.
The end piece 2, the lower part of which has an ogival shape 6, has at its upper part a conical surface 7 constituting a guide ramp for the curved ends 4 of the sliding anchoring elements 3.
This anchoring device works as follows:
The tubular element 1 is driven into the ground by hitting the upper part of the latter with a hammer, its penetration increasing the compactness of the ground in a proportion varying with the diameter of the tubular element 1.
When the tubular element 1 has penetrated deep enough into the ground, a mandrel 8 is introduced into its upper part, the lower face of which bears on the upper end of the sliding anchoring elements 3. Then strikes the mandrel 8, which causes the elements 3 to slide, then their exit, thanks to the radial openings 5 outside the tubular element 1, and their bending as shown in FIG. 4, giving them a polygonal shape inscribed in a curve whose radius varies with distance.
A sort of anchor with three branches is therefore obtained in the case where the device comprises three sliding anchoring elements. In this way, in a soil that is more compact than it is in its natural state, a perfect anchoring is achieved, the branches of which work by shearing, their curved shape being maintained by the compacted earth into which they have penetrated by force.
FIG. 5 shows an alternative embodiment according to which the lower ends 9 of the sliding anchoring elements 3 are straight, these having a chamfer 10 intended to facilitate the guiding of the elements 3 on the conical surface 7 of nozzle 2.
Fig. 6 shows another variant embodiment according to which it is the lower part 11 of the tubular element I which is of ogival shape, the conical surface ensuring the guidance of the curved lower ends 4 of the sliding anchoring elements 3 being formed, when cutting the radial openings 5, by folding inwardly the tubular element 1, the cutout 12 of these openings.
Fig. 7 shows yet another variant embodiment according to which the guiding of the curved lower ends 4 of the anchoring elements 3 is provided by a spherical element such as a ball 13 arranged in the ogival-shaped lower part 14 of the tubular element 1 .
The tubular element can be either cylindrical in shape as shown in FIG. 1, or triangular in shape as shown in FIG. 8, or any other polygonal shape, the sliding anchoring elements 3 being arranged inside one or the other of these tubular elements so as to facilitate automatic or distributed centering, as shown in FIG. 9, in an annular arrangement.
Referring to fig. 10, it can be seen that to the lower part of the tubular element 1 is fixed by welding a pointed end 2 of ogival shape. This pointed end has guide grooves 15 with a curved bottom 15a of a radius r, opening out at the periphery of the pointed end 2.
In fig. 13, there is shown an anchoring device similar to that shown in FIG. 10, in which the axis a-a of the guide grooves 15 with a curved bottom 15a is inclined, with respect to the axis b-b of the tubular element 1, by an angle x. Thanks to the inclination of these guide grooves 15, a deflection surface is produced for the sliding anchoring elements 3 allowing the use of elements of greater length.
By using this anchoring device, as shown in FIG. 14, a series of helical turns 3a whose diameter is equal to 2r and the number of which is obviously a function of the length of the sliding anchoring elements 3. These helical turns 3a therefore form corkscrews forming part of a diameter D and the ends of which, by being firmly anchored in a larger volume of material in which the anchoring device must be implanted, will ensure increased resistance to tearing.
There is shown in FIG. 15 an element 16 provided with inclined grooves 17, which can be placed in the tubular element 1 and which can bear on the folded cutout formed during the cutting of the radial openings made in the pointed lower part of the tubular element, or on the spherical element arranged at the lower part of this element.
It is often not necessary to add to the anchoring device comprising a spherical element 13 at its lower part an element 16 provided with inclined grooves 17 and it is sufficient to provide an appropriate clearance between the internal diameter of the tubular element 1. , the sliding anchoring elements 3 and the spherical element 13 (see fig. 16); the elements 3 do not remain, during their sliding, in the plane formed by the axis 18 of the conjugate slots 5 made in the lower part of the tubular element 1, the center of the spherical element 13 and the axis 19 of the tubular element 1. In this way, when the sliding anchoring elements 3 exit the device, helical turns are obtained in the direction indicated by the axis 18a (see FIG. 17).
There is shown in FIGS. 18 and 19, an embodiment according to which inclined grooves with a curved bottom 20 are formed by pressure in the hollow pointed lower part 14 of the tubular element 1, openings 21 for the passage of the sliding anchoring elements 3 being made in the grooves 20 before or after their formation.
The tubular element 1 may be either of cylindrical shape or of triangular shape or of any other polygonal shape, the sliding anchoring elements 3 being arranged inside one or the other of these tubular elements so as to facilitate automatic centering, or distributed in an annular arrangement.