EP0705941A1 - Membrane apparatus with inclined piezometer - Google Patents

Membrane apparatus with inclined piezometer Download PDF

Info

Publication number
EP0705941A1
EP0705941A1 EP94400638A EP94400638A EP0705941A1 EP 0705941 A1 EP0705941 A1 EP 0705941A1 EP 94400638 A EP94400638 A EP 94400638A EP 94400638 A EP94400638 A EP 94400638A EP 0705941 A1 EP0705941 A1 EP 0705941A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
piston
piezometer
pressure
membrane cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP94400638A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0705941B1 (en
Inventor
Khalil Fahmy Iskander
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR9211210A priority Critical patent/FR2696003B1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP94400638A priority patent/EP0705941B1/en
Priority to DE1994624787 priority patent/DE69424787T2/en
Publication of EP0705941A1 publication Critical patent/EP0705941A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0705941B1 publication Critical patent/EP0705941B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/008Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by injection test; by analysing pressure variations in an injection or production test, e.g. for estimating the skin factor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/022Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/027Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating properties relating to fluids in the soil, e.g. pore-water pressure, permeability
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/06Measuring temperature or pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/006Measuring wall stresses in the borehole

Definitions

  • the probe is a three cell probe installed in a cavity.
  • the probe is supplied by a pressurized liquid.
  • the increase in the pressure of this liquid causes the probe to swell.
  • the bearing capacity and the compaction of the soil are determined by the relationship between the measurements of change of the previous pressure and the change of the volume of the central measurement cell.
  • This device has the same advantages and the same defects as that described (2.1) but the rework in this case is the result of the backflow.
  • the device consists of a single cell probe preceded by a thin-walled corer carrying the measuring membrane cell.
  • the English device also includes a pore pressure sensor in the middle of the membrane cell, this membrane cell is equipped with springs with strain gauges.
  • the porous stone of the piezometer (5) is fitted by a cylinder (10) which serves to avoid clogging during the penetration of the system as well as to prevent the re-entry of small grains of soil in the oil chamber (13) of the piston (8).
  • the space (20) allows the establishment of links (14).
  • the pressurized fluid circulating in the pipe (2) prevents the cylinder (10) from moving relative to the porous stone of the piezometer (5). During the movement where the piezometer (5) approaches level (6), it emerges from the cylinder (10) which remains in place by the effect of the link (14).
  • the maneuvering tube (12) containing the piezometer (5) continues its stroke up to level (6).
  • the fluid in the pipe (2) is evacuated through the porous stone of the piezometer (5).
  • the operating tube (12) of the piston (8) fits into the cylinder (10) and drives it in its movement.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

The equipment for measuring the mechanical characteristics of the ground includes dropping a membrane tube into a bore hole in the ground. A liquid is introduced under pressure into the tube, and the increase in volume of the tube is then measured as a function of the pressure exerted. A pressure sensor is dropped into the ground into a position just above the maximum deformations of the membrane tube in order to determine the interstitial pressure in the region of the probe. The pressure sensor is a piezoelectric device, and there is also a piston and hydraulic element to prevent the collapse of the tube.

Description

INTRODUCTIONINTRODUCTION

Différents essais in-situ sont utilisés pour étudier les caractéristiques de mécanique du sol, ainsi que la capacité portante et le tassement du sol dont :

  • 1. essai de pénétration statique
  • 2. essai pressiométrique
Various in-situ tests are used to study the mechanical characteristics of the soil, as well as the bearing capacity and compaction of the soil, including:
  • 1. static penetration test
  • 2. pressuremeter test

ESSAI DE PÉNÉTRATION STATIQUESTATIC PENETRATION TEST

Ce type d'experience consiste à utiliser un tube vertical, dont l'extremité contient un capteur de force et un autre de la pression interstitielle.
   La méthode de mise en oeuvre s'effectue de la manière suivante:

  • Faire pénétrer le tube vertical dans le sol avec une vitesse connue.
  • Au cours de la pénétration et à chaque 20 cms de profondeur, on enregistre la mesure de resistance du sol contre la pénétration du tube et ainsi, la mesure de la pression interstitielle.
This type of experiment consists in using a vertical tube, the end of which contains a force sensor and another of the pore pressure.
The implementation method is carried out as follows:
  • Make the vertical tube penetrate the ground with a known speed.
  • During penetration and at every 20 cm depth, the measurement of resistance of the soil against the penetration of the tube is recorded and thus, the measurement of pore pressure.

Alors dans ce type d'experiènce, touts les mesures sont en fonction de la pénétration, et la vitesse de pénétration est un facteur de la méthode de mise en oeuvre.So in this type of experiment, all the measurements are a function of the penetration, and the speed of penetration is a factor of the implementation method.

L'inconvénient de ce type d'experiènce est qu'il :

  • 1 apparait le problème de colmatage qui empeche de mesurer la pression interstitielle.
  • 2 il s'est avéré que :
    • a. toute modification de la vitesse de pénétration provoque un effet important sur la valeur de la pression interstitielle.
    • b. si on fait des essais avec deux appareils differents de meme type dans le meme endroit du meme site. Alors, les mesures obtenues sont différentes les unes des autres.
The disadvantage of this type of experience is that it:
  • 1 appears the clogging problem which prevents measuring the pore pressure.
  • 2 it turned out that:
    • at. any change in the penetration speed has a significant effect on the value of pore pressure.
    • b. if we test with two different devices of the same type in the same place on the same site. So the measurements obtained are different from each other.

En conséquence, la mesure de la pression interstitielle au cours des experiènces de pénétration manque de precision et se heurte au problème du colmatage. Or, on ne peut pas admettre des mesures de la pression interstitielle en fonction de la resistance du sol au cours de pénétration pour déterminer la capacité portante et le tassement du sol.Consequently, the measurement of pore pressure during penetration experiments lacks precision and comes up against the problem of clogging. However, it is not possible to accept measurements of the pore pressure as a function of the resistance of the soil during penetration to determine the bearing capacity and the compaction of the soil.

2. ESSAI PRESSIOMÉTRIQUE2. PRESSIOMETRIC TEST

Il existe trois catégories de pressiomètre reposant sur leur methode de mise en oeuvre:

  • 2.1 pressiomètre avec foravage préalable (PFP)
  • 2.2 pressiomètre à enfoncé (PMF)
  • 2.3 pressiomètre auto-foreur (PAF)
There are three categories of pressuremeter based on their method of implementation:
  • 2.1 pressuremeter with preliminary foravage (PFP)
  • 2.2 depressed pressuremeter (PMF)
  • 2.3 self-drilling pressure gauge (PAF)

2.1 pressiometre avec forage préalable (PFP)2.1 pressuremeter with prior drilling (PFP)

C'est une sonde à trois cellules installé dans une cavité. La sonde est alimenteé par un liquide sous pression. L'augmentation de la pression de ce liquide fait gonfler la sonde. Pour chaque mètre de profondeur, on détermine la capacité portante et le tassement du sol par la rélation entre les mesures de changement de la pression antérieur et le changement du volume de la cellule centrale de mesure.It is a three cell probe installed in a cavity. The probe is supplied by a pressurized liquid. The increase in the pressure of this liquid causes the probe to swell. For each meter of depth, the bearing capacity and the compaction of the soil are determined by the relationship between the measurements of change of the previous pressure and the change of the volume of the central measurement cell.

L'inconvénient de ce type d'appareils :

  • a) L'inexistance des mesures de la pression interstitielle,
  • b) La détermination de la capacité portante et le tassement dépendent des expériences et des déductions,
  • c) Ce genre d'essai nécissite un temps assez long sur le site.
The disadvantage of this type of device:
  • a) The non-existence of the pore pressure measurements,
  • b) The determination of the bearing capacity and the compaction depend on experiences and deductions,
  • c) This kind of test requires a fairly long time on the site.

2.2 PRESSIOMÈTRE A ENFONCÉ (PMF) 2.2 PRESSURE GAUGE PRESSED (P MF)

Pénétration dans le sol par l'intermédiaire de tube vertical terminé par une sonde mono-cellulaire à membrane alimentée par un liquide sous pression.Penetration into the soil by means of a vertical tube terminated by a single cell membrane probe supplied with a pressurized liquid.

Pour chaque mètre de profondeur on arrète la pénétration du système pour déterminer la capacité portante et le tassement suivis des mêmes étappes de la précendente procédure.For each meter of depth, the penetration of the system is stopped to determine the bearing capacity and the settlement followed by the same steps of the previous procedure.

Cet appareils a les mêmes avantages et les mêmes défauts que celui décrits (2.1) mais le remaniement dans ce cas est le résultat du refoulement.This device has the same advantages and the same defects as that described (2.1) but the rework in this case is the result of the backflow.

2.3 PRESSIOMÈTRE AUTO-FOREUR (PAF)2.3 SELF-DRILLING PRESSIOMETER (PAF)

L'appareil consiste d'une sonde mono-cellulaire précédé d'une carottier à paroi mince portant la cellule à membrane de mesure.The device consists of a single cell probe preceded by a thin-walled corer carrying the measuring membrane cell.

Il existe deux genres d'appareils :

  • l'appareil français:
    pressiomètre auto-foreur (PAF) du LCPC avec sa membrane soutenue par un liquide.
  • l'appareil anglais:
    pressiomètre auto-foreur de Cambridge.
There are two kinds of devices:
  • the French apparatus:
    LCPC self-drilling pressiometer (PAF) with its membrane supported by a liquid.
  • the English apparatus:
    Cambridge self-drilling pressuremeter.

Les deux appareils s'accordent sur le principe, mais l'appareil anglais comprend en plus un capteur de la pression interstitielle au milieu de la cellule à membrane, cette cellule à membrane est équipé de ressorts avec des jauges des déformations.The two devices agree on the principle, but the English device also includes a pore pressure sensor in the middle of the membrane cell, this membrane cell is equipped with springs with strain gauges.

Ce deux genres d'appareils permet d'éliminer les inconvénients du remaniement du sol au contact de la sonde par le forage préalable ou par le refoulement à cuase de l'enfoncement.These two types of apparatus make it possible to eliminate the drawbacks of the reworking of the soil in contact with the probe by prior drilling or by pumping back the depression.

L'inconvénient de ce type d'appareils :

  • a) Dans l'appareil anglais Le pressiomètre de Cambridge (PAF), étant donné que le capteur de la pression interstitielle est fixé dans la cellule de mesure, celui-ci mesure la pression interstitielle en fonction de la pression horizontale exercée par la sonde sur le sol dans l'anneau plastique constitué directement autour de la cavité; surtout dans le cas des sols cohérants . et par rapport aux sols non-cohérants les liens entre les contraintes crées just autour la cavité et la consolidation du sol deviennent trop complex. Mais, pour déterminer la capacité portante et le tassement du sol, l'intérêt est de relever les mesures dans l'anneau élastique en son extérieur.
  • b) Mesurer les déformations d'une cavité s'exprime ni les déformations plastiques ni élastiques étant donné que l'anneau élastique empêche l'anneau plastique qu'il déforme librement plastique.
The disadvantage of this type of device:
  • a) In the English device The Cambridge pressuremeter (PAF), since the pore pressure sensor is fixed in the measuring cell, this measures the pore pressure as a function of the horizontal pressure exerted by the probe on the soil in the plastic ring formed directly around the cavity; especially in the case of cohesive soils. and compared to non-coherent soils the links between the stresses created just around the cavity and the consolidation of the soil become too complex. But, to determine the bearing capacity and the compaction of the soil, the interest is to take the measurements in the elastic ring outside.
  • b) Measuring the deformations of a cavity is expressed neither plastic nor elastic deformations since the elastic ring prevents the plastic ring that it freely deforms plastic.

Je souhaitrais affirmer que :
   Il est impossible de déterminer la capacité portante et le tassement du sol par l'unique mesure de la pression interstitielle. Mais, il faut mesurer des rélations de chacun de changements de la pression interstitielle et la resistance du sol en fonction d'une charge exercée.
   Ainsi,le but de l'appareil objet de la présente invention est de construire et d'enregistrer les mesures des rélations entre les trois parametres suivantes:

  • La pression du fluide alimentant la cellule à membrane.
  • Le volume de la cellule à membrane.
  • La pression interstitielle d'un élément, sa place est précis avec certaines conditions pour que le mesures s'accomodent avec la concept de la méthode scientifique concernant l'appareil objet de la présente invention. Ces conditions du placement du capteur de la pression interstitielle ( piezomètre ) sont :
    • a. au niveau des déformations maximales de la cellule à membrane.
    • b. au voisinage de la cellule à membrane et en deça d'une distance de 10 cms.
C'est porquoi L'appareil l'objet de la présente invention est constitué de deux parties principales, ne peut pas séparer l'un de l'autre. Les deux parties sont:
  • a. appareil à membrane: l'origine(la ressource) de la charge. La pression du fluide alimentant la cellule à membrane, exerce une pression horizontale sur la cavité du sol. Cette pression conduit a une expansion de la cavité resultant du gonflement de la cellule à membrane.
  • b. piezomètre (capteur de la pression interstitielle ): au voisinage de l'appareil à membrane dans un emplcement précis avec ses certaines conditions .
I would like to say that:
It is impossible to determine the bearing capacity and the compaction of the soil by the sole measurement of pore pressure. However, it is necessary to measure the relationships of each of the changes in pore pressure and the resistance of the soil as a function of a load exerted.
Thus, the object of the apparatus which is the subject of the present invention is to construct and record the measurements of the relationships between the following three parameters:
  • The pressure of the fluid supplying the membrane cell.
  • The volume of the membrane cell.
  • The pore pressure of an element, its place is precise with certain conditions so that the measurements can be accommodated with the concept of the scientific method relating to the apparatus which is the subject of the present invention. These conditions for placing the pore pressure sensor (piezometer) are:
    • at. at the level of the maximum deformations of the membrane cell.
    • b. in the vicinity of the membrane cell and within a distance of 10 cms.
This is why the apparatus which is the subject of the present invention consists of two main parts, cannot separate from one another. The two parts are:
  • at. membrane device: the origin (resource) of the charge. The pressure of the fluid supplying the membrane cell exerts horizontal pressure on the soil cavity. This pressure leads to an expansion of the cavity resulting from the swelling of the membrane cell.
  • b. piezometer (pore pressure sensor): in the vicinity of the diaphragm device in a precise location with certain conditions.

Alors, si on compose l'invention d'un ensemble d'un des appareils à membrane en parallel avec un des piezometres existants, Et etant donné que, les piezomètres existants peuvent etre classés en deux catégories :

  • 1. piezomètre à enfoncé.
  • 2. piezomètre pour forage.
on se heurte à l'inconvenient qui suit :
  • 1. Etant donné que; la distance requise entre l'axe de l'appareil à membrane et celui du piezomètre, doit etre loin d'une courte distance. Alors, l'installation de deux apparerils en parallel conduit à des remaniements trop élèvés, non-acceptable quel que soit la méthode d'installation de chacun des deux appareils:
    • a. dans le cas d'un ensemble, soit de deux appareils pour forage ou soit un appareil à enfoncé et l'autre pour forage; l'installation conduit à détruire la partie du sol entre les deux appareils.
    • b. dans le cas d'installation d'un ensemble de deux appareils à enfoncé en parallel il resulte un refoulement trop élèvé.
  • 2. Les piezomètres qui sont actuellement utilisés ne sont pas adaptés à mesurer la pression interstitielle à chaque mètre de profondeur.
So, if we compose the invention of a set of one of the diaphragm devices in parallel with one of the existing piezometers, And given that, the existing piezometers can be classified in two categories:
  • 1. piezometer pressed.
  • 2. piezometer for drilling.
we come up against the following disadvantage:
  • 1. Given that; the distance required between the axis of the membrane apparatus and that of the piezometer must be far from a short distance. So, the installation of two devices in parallel leads to too high modifications, not acceptable whatever the method of installation of each of the two devices:
    • at. in the case of a set, either of two apparatuses for drilling or either a recessed apparatus and the other for drilling; the installation leads to destroying the part of the ground between the two devices.
    • b. in the case of installation of a set of two devices pushed in parallel it results in too high a backflow.
  • 2. The piezometers which are currently used are not suitable for measuring the pore pressure at each meter of depth.

On confirme que l'essentiel dans la conception de la présente invention peut se résumer comme suit :

  • 1. Montage d'un capteur de la pression interstitielle (piezomètre) a l'extrémité de tube de manoeuvre d'un piston incliné directement juste au dessus d'une cellule à membrane (d'un appareil à membrane) qui exerce une pression horizontale sur la cavité du sol.
    Le but du piston incliné est d'amener le capteur de la pression interstitielle (piezomètre) au voisinage de la cellule à membrane pour que le piezomètre soit au niveau des déformations maximales de la cellule et sur une distance supérieure ou égale au maximum au rayon de l'anneau plastique crée autour de la cavité.
  • 2. L'introduction du piezomètre (capteur de la pression interstitielle ) s'effectue par pénétration au moyen du tube de manoeuvre du piston incliné; Pour éviter le problème du colmatage qui gene la mesure de la pression interstitielle -ce qui est le cas dans l'essai de pénétration - on procéde de la manière suivante:
    • 2.1 Maintenir en permanence le piezomètre dans un fourreau dans le tube d'intermediaire de l'appareil, quel que soit la méthode de mise en place de l'appareil l'objet de la présente invention.
    • 2.2 Le piezomètre, au bout du tube de manoeuvre du piston incliné, est emboité dans un cylindre qui sert à éviter le colmatage pendant la pénétration du tube de manoeuvre du piston incliné. Lors du mouvement où le piezomètre approche du niveau de mesure, il se dégage du cylindre qui reste sur place tout en étant relié à celui-ci par des liens souples attachés a l'extrémité profonde de la chambre d'huile du piston incliné. le tube de manoeuvre contenant le piezomètre continue sa course jusqu'au niveau des mesures .
    • 2.3 Le tube de manoeuvre du piston incliné contenant le piezomètre a son embout, contient un élément hydraulique assurant le decolmatage pendant sa pénétration .
It is confirmed that the essential in the design of the present invention can be summarized as follows:
  • 1. Installation of a pore pressure sensor (piezometer) at the end of the operating tube of a piston inclined directly just above a membrane cell (of a membrane device) which exerts a horizontal pressure on the soil cavity.
    The purpose of the inclined piston is to bring the pore pressure sensor (piezometer) in the vicinity of the membrane cell so that the piezometer is at the level of the maximum deformations of the cell and over a distance greater than or equal to the maximum of the radius of the plastic ring created around the cavity.
  • 2. The introduction of the piezometer (pore pressure sensor ) is effected by penetration by means of the operating tube of the inclined piston; To avoid the problem of clogging which hinders the measurement of the pore pressure - which is the case in the penetration test - we proceed as follows:
    • 2.1 Maintain the piezometer permanently in a sheath in the intermediate tube of the apparatus, whatever the method of positioning the apparatus which is the subject of the present invention.
    • 2.2 The piezometer, at the end of the inclined piston operating tube, is fitted into a cylinder which serves to prevent clogging during penetration of the inclined piston operating tube. During the movement where the piezometer approaches the measurement level, it emerges from the cylinder which remains in place while being connected to the latter by flexible links attached to the deep end of the oil chamber of the inclined piston. the maneuvering tube containing the piezometer continues its course up to the level of the measurements.
    • 2.3 The operating tube of the inclined piston containing the piezometer at its tip, contains a hydraulic element ensuring the unclogging during its penetration.

A la suite des explications qui précédent, il est à signaler que:

  • Le piston incliné est une partie indivisible de l'appareil objet de la présente invention (appareil à membrane à piezo - incliné ) et son role est une partie de la méthode de mise en oeuvre .
       Le piston incliné est dimenssioné sous le condition suivante :
       Le déplacement du piston incliné ( double track ) est suffisement long pour permettre au tube de manoeuvre du piston incliné d'amener le piezomètre, qui est fixé à son extrémité, jusau'à l'endroit précis.
  • On n'enregistre jamais les mesures de la pression interstitielle au cours de la pénétration ni du tube de manoeuvre du piston incliné ni de l'appareil objet de la présente invention .
Following the above explanations, it should be noted that:
  • The inclined piston is an indivisible part of the device which is the subject of the present invention (piezo diaphragm device - inclined) and its role is a part of the implementation method.
    The inclined piston is dimensioned under the following condition:
    The displacement of the inclined piston (double track) is long enough to allow the operating tube of the inclined piston to bring the piezometer, which is fixed at its end, to the precise location.
  • One never records the measurements of the pore pressure during the penetration neither of the maneuvering tube of the inclined piston nor of the apparatus object of the present invention.

DESCRIPTION DE L'APPAREILDESCRIPTION OF THE DEVICE

L'appareil objet de l'invention peut être en deux catégories reposant sur la méthode de mise en place de la sonde.

  • Type I : Appareil à membrane à enfoncer à piezoincliné
       La sonde (l'ensemble de l'appareil à membrane et du piezomètre) est enfoncée dans le sol par l'intermédiaire d'une tige verticale d'un diamètre d'au moins 4.0 cm. Toutes les canalisations qui alimentent la sonde, passent dans la tige verticale et dans le corps du piston incliné dehors de sa chambre d'huile.
  • Type II :Appareil à membrane pour forage à piezoincliné
       Soit par forage (d'un diamètre d'au moins 6.00cm) préalable ou soit par autoforeur, car toutes les canalasations qui alimentent la sonde passent dans la cavité et autour du piston incliné.
    Le tube de manoeuvre du piston incliné est en forme télésopique.
   Détails explicatifs des dessins de l'appareil objet de la présente invention de type I : de page 1.4 à 4.4
  • fig 1 : montre l'assemblage global du système de l'appareil de l'invention du type I pour l'étude de mécanique des sols.
    (7)
    : cellule à membrane.
    (18)
    : L'appareil objet de la présente invention à enfoncer de type I (appareil à membrane à enfoncé à piezo-incliné)
    (6)
    : Niveau de mesure . Ce niveau de mesure se répète tous les mètres par rapport à la surface du sol.
    (5)
    : Le piezomètre (pierre poreuse contient le capteur de la pression interstitielle)
    (8)
    : Piston à l'extrémité de son tube de manoeuvre (12) est le piezomètre (5)
    (15)
    : Ordinateur raccordé au piezomètre (5) pour enregistrer la pression interstitielle au niveau (6) au voisinage de la cellule à membrane (7) .
  • Coupe verticale suivant S-S, montre:
    • l'emplacement des coupes suivant A-A, B-B, C-C et D-D, voir page page 3 / 4
    • l'emplacement du détail (F), voir page 4.4
      (8)
      : piston incliné par rapport à l'axe vertical du système
      canalisations (1), (3)
      : ressources de pression pour faire sortir et rentrer du tube de manoeuvre (12) du piston (8).
      canalisation (2)
      :
      comprend deux voies
      :
      • une pour raccorder le capteur dans le piezométre (5) à l'ordinateur (15) (fig (1)).
      • l'autre voie pour fournir du fluide sous pression qui nettoie la pierre poreuse du piezométre (5)
      (20)
      : espace autour du piezométre (5)
      (13)
      : la chambre d'huile du piston (8)
      (12)
      : le tube de manoeuvre du piston (8) qui glisse autour d'un tube fixe (17).
  • page 3/4 : coupe suivant A-A , B-B, C-C, D-D.
    detail (F)
    : detail au bout du tube de manoeuvre (12) du piston (8) et le systéme de la protection du piezométre (5) ( pierre poreuse et le capteur ) du colmatage pendant la pénétration dans le sol
    (16)
    : piéces d'etanchéietés.
    (10)
    : cylindre qui emboite la pierre poreuse du piezométre(5).
    (14)
    : lien qui relie le cylindre (10) au systéme et est en longueur de 5 cm moins long que la longueur du tube de manoeuvre (12) du piston (8).
  • 4. L'appareil objet de l'invention de type (I), ( appareil à membrane à enfoncé à piezo - incliné ), contient quatre canalisations numérotées de (1) à (4) :
    (1)
    : Dans la canalisation (1) l'huile sous pression fait sotir le tube (12) de manoeuvre du piston (8) de sa place à une distance suffisante pour arriver au niveau (6); niveau de déformation maximale de la sonde pressiométrique (7).
    (2)
    : La canalisation (2) comprend deux voies :
    • L'une pour contient un cable électrique qui joint le capteur du piezomètre (5) à un ordinateur (15) de l'enregistrement de la pression interstitielle.
    • Dans l'autre voie passe un fluide sous pression qui assure le nettoyage de la pierre poreuse du piezomètre (5).
    (3)
    : La canalisation (3) contient l'huile sous pression permettant la retour du tube de manoeuvre (12) du piston (8) à sa position initiale.
    (4)
    : La canalisation (4) alimente la sonde pressiométrique (7) par ses ressources des chargements ( fluide sous pression ).
The device object of the invention can be in two categories based on the method of positioning the probe.
  • Type I: Piezoinclined diaphragm device
    The probe (all of the membrane apparatus and the piezometer) is driven into the ground by means of a vertical rod with a diameter of at least 4.0 cm. All the pipes supplying the probe pass through the vertical rod and into the body of the inclined piston outside its oil chamber.
  • Type II: Membrane apparatus for piezoinclined drilling
    Either by drilling (with a diameter of at least 6.00 cm) beforehand or by self-drilling, because all the canalizations which feed the probe pass into the cavity and around the inclined piston.
    The operating tube of the inclined piston is in telesopic shape.
Explanatory details of the drawings of the device which is the subject of the present invention, type I: from pages 1.4 to 4.4
  • fig 1: shows the overall assembly of the system of the apparatus of the invention of type I for the study of soil mechanics.
    (7)
    : membrane cell.
    (18)
    : The device which is the subject of the present invention for type I driving (piezo-inclined driving diaphragm device)
    (6)
    : Measurement level. This level of measurement is repeated every meter from the ground surface.
    (5)
    : The piezometer (porous stone contains the pore pressure sensor)
    (8)
    : Piston at the end of its operating tube (12) is the piezometer (5)
    (15)
    : Computer connected to the piezometer (5) to record the pore pressure at level (6) in the vicinity of the membrane cell (7).
  • Vertical section following SS, shows:
    • the location of the cuts according to AA, BB, CC and DD, see page page 3/4
    • the location of the detail (F), see page 4.4
      (8)
      : piston inclined to the vertical axis of the system
      pipes (1), (3)
      : pressure resources for removing and returning from the operating tube (12) of the piston (8).
      pipeline (2)
      :
      includes two tracks
      :
      • one to connect the sensor in the piezometer (5) to the computer (15) (fig (1)).
      • the other way to provide pressurized fluid which cleans the porous stone of the piezometer (5)
      (20)
      : space around the piezometer (5)
      (13)
      : the piston oil chamber (8)
      (12)
      : the piston operating tube (8) which slides around a fixed tube (17).
  • page 3/4: section along AA, BB, CC, DD.
    detail (F)
    : detail at the end of the operating tube (12) of the piston (8) and the piezometer protection system (5) (porous stone and the sensor) from clogging during penetration into the ground
    (16)
    : sealing parts.
    (10)
    : cylinder which fits the porous stone of the piezometer (5).
    (14)
    : link which connects the cylinder (10) to the system and is 5 cm shorter in length than the length of the operating tube (12) of the piston (8).
  • 4. The device which is the subject of the invention of type (I), (device with a piezo-depressed membrane - inclined), contains four pipes numbered from (1) to (4):
    (1)
    : In the pipeline (1) the oil under pressure causes the piston operating tube (12) to come out of its place at a sufficient distance to reach the level (6); maximum deformation level of the pressuremeter probe (7).
    (2)
    : The pipeline (2) has two channels:
    • One for contains an electric cable which joins the piezometer sensor (5) to a computer (15) for recording the pore pressure.
    • In the other way passes a fluid under pressure which ensures the cleaning of the porous stone of the piezometer (5).
    (3)
    : The line (3) contains the pressurized oil allowing the return of the operating tube (12) of the piston (8) to its initial position.
    (4)
    : The pipe (4) supplies the pressuremeter probe (7) with its loading resources (fluid under pressure).

La pierre poreuse du piezomètre (5) est emboitée par un cylindre (10) qui sert à éviter le colmatage pendant la pénétration du système ainsi qu'à éviter la rentrée des petits grains du sol dans la chambre (13) d'huile du piston (8).The porous stone of the piezometer (5) is fitted by a cylinder (10) which serves to avoid clogging during the penetration of the system as well as to prevent the re-entry of small grains of soil in the oil chamber (13) of the piston (8).

L'espace (20) permet la mise en place des liens (14).The space (20) allows the establishment of links (14).

Le fluide sous pression circulant dans la canalisation (2) évite le déplacement du cylindre (10) par rapport à la pierre poreuse du piezomètre (5). Lors du mouvement ou le piezomètre (5) approache au niveau (6), elle se dégage du cylindre (10) qui reste sur place par l'effet du lien (14).The pressurized fluid circulating in the pipe (2) prevents the cylinder (10) from moving relative to the porous stone of the piezometer (5). During the movement where the piezometer (5) approaches level (6), it emerges from the cylinder (10) which remains in place by the effect of the link (14).

Le tube de manoeuvre (12) contenant le piezomètre (5) continue sa course jusqu'au niveau (6). Le fluide dans la canalisation (2) s'évacue à travérs la pierre poreuse du piezomètre (5).
Dans son mouvement de retour à sa positin initiale, le tube de manoeuvre (12) du piston (8) s'emboite dans le cylindre (10) et l'entraine dans son mouvement.
The maneuvering tube (12) containing the piezometer (5) continues its stroke up to level (6). The fluid in the pipe (2) is evacuated through the porous stone of the piezometer (5).
In its movement back to its initial position, the operating tube (12) of the piston (8) fits into the cylinder (10) and drives it in its movement.

Claims (5)

Procédé de mesure des caractéristiques mécaniques des sols du type consistant à enfoncer verticalement dans le sol ou par forage une cellule à membrane (7) dans lequel on introduit sous pression un liquide, à mesurer l'augmentation de volume de la cellule à membrane en fonction de la pression exercée caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le sol selon une direction inclinée à partir de la partie juste supérieure de la cellule à membrane (7) un capteur de pression jusqu'à une position en vis-à-vis du niveau (6) des déformations maximales de la cellule à membrane (7) et à mesurer le changement des mesures du capteur de la pression au niveau (6) en fonction de la pression dans la cellule à membrane(7) de manière à mesurer la pression interstitielle au voisinage de la cellule à membrane (7).Method for measuring the mechanical properties of soils of the type consisting in driving a membrane cell (7) into which a liquid is introduced under pressure vertically or by drilling, in measuring the increase in volume of the membrane cell as a function of the pressure exerted, characterized in that it consists in introducing into the soil in an inclined direction from the just upper part of the membrane cell (7) a pressure sensor to a position opposite from the level (6) of the maximum deformations of the membrane cell (7) and to measure the change in the measurements of the pressure sensor at level (6) as a function of the pressure in the membrane cell (7) so as to measure the pore pressure in the vicinity of the membrane cell (7). Dispositif pour mesurer des caractéristiques mécaniques des sols pour la mise en oeuvre du procédé selon revendication 1 du type comprenant un tube vertical l'intermédiaire comportant une cellule à membrane(7), caractérisé en ce qu'il est constitué d'un fourreau muni d'un piston incliné (8) par rapport à l'axe du tube vertical, l'intermédiaire et à l'extrémité du tube de manoeuvre (12) du piston (8), un piezomètre(5) muni du capteur de la pression interstitielle et d'élément hydraulique pour éviter le colmatage.Device for measuring mechanical characteristics of soils for the implementation of the method according to claim 1 of the type comprising a vertical intermediate tube comprising a membrane cell (7), characterized in that it consists of a sheath provided with '' a piston inclined (8) relative to the axis of the vertical tube, the intermediate and at the end of the operating tube (12) of the piston (8), a piezometer (5) provided with the pore pressure sensor and hydraulic element to avoid clogging. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que cette cellule à membrane (7) est alimentée en pression par un tube intermédiaire, et en ce qu'il comporte en plus trois canalisations; les canalisations (1)&(3) sous pression destinées à faire sortir et rentrer le tube de manoeuvre(12) du piston (8),et la canalisation (2) comprenant deux voies, une pour raccorder le capteur de la pression interstitielle à un ordinateur (15) d'enregistrement et l'autre pour fournir du fluide sous pression assurant le décolmatage du piezomètre (5).Device according to Claim 2, characterized in that this membrane cell (7) is supplied with pressure by an intermediate tube, and in that it additionally comprises three pipes; the pipes (1) & (3) under pressure intended to bring out and re-enter the maneuvering tube (12) of the piston (8), and the pipe (2) comprising two channels, one for connecting the pore pressure sensor to a recording computer (15) and the other for supplying pressurized fluid ensuring the unclogging of the piezometer (5). Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que la canalisation (2) est emboitée dans un tube fixe (17) pour la protéger de l'effet de la pression d'huile dans la chambre d'huile (13) du piston incliné (8).Device according to claim 2 or 3 characterized in that the pipe (2) is fitted into a fixed tube (17) to protect it from the effect of the oil pressure in the oil chamber (13) of the inclined piston (8). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que le piezomètre (5) est muni d'un cylindre (10) de protection et est retenu par des liens(14).Device according to any one of Claims 2 to 4, characterized in that the piezometer (5) is provided with a protective cylinder (10) and is retained by links (14).
EP94400638A 1992-09-21 1994-03-24 Two piezometers pressuremeter Expired - Lifetime EP0705941B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9211210A FR2696003B1 (en) 1992-09-21 1992-09-21 Method and device for measuring mechanical characteristics of the soil.
EP94400638A EP0705941B1 (en) 1992-09-21 1994-03-24 Two piezometers pressuremeter
DE1994624787 DE69424787T2 (en) 1994-03-24 1994-03-24 Pressiometer with two piezometers

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9211210A FR2696003B1 (en) 1992-09-21 1992-09-21 Method and device for measuring mechanical characteristics of the soil.
EP94400638A EP0705941B1 (en) 1992-09-21 1994-03-24 Two piezometers pressuremeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0705941A1 true EP0705941A1 (en) 1996-04-10
EP0705941B1 EP0705941B1 (en) 2000-05-31

Family

ID=26137482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94400638A Expired - Lifetime EP0705941B1 (en) 1992-09-21 1994-03-24 Two piezometers pressuremeter

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0705941B1 (en)
FR (1) FR2696003B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1256801A2 (en) * 2001-05-11 2002-11-13 Local Link international Limited Piezometric ground water pressure sensing apparatus
WO2003029614A2 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Tool and method for measuring properties of an earth formation surrounding a borehole
WO2011134028A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Khalil Fahny Iskander Method and device for measuring mechanical characteristics of the ground
CN114295810A (en) * 2021-12-31 2022-04-08 深圳大学 Measuring device and measuring method for outdoor soil body water storage capacity

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2303727A (en) * 1941-06-10 1942-12-01 Leslie A Douglas Means for testing underground strata for the fluid content thereof
FR2217484A1 (en) * 1973-02-09 1974-09-06 Stichting Waterbouwkundig Lab
US3858441A (en) * 1973-07-12 1975-01-07 Henri Jules Comeau Soil testing apparatus
US4408481A (en) * 1982-03-12 1983-10-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Pore pressure probe assembly and two-stage emplacement thereof
FR2631654A1 (en) * 1988-05-19 1989-11-24 Rech Geolog Miniere Method and apparatus for measuring the interstitial pressure in a saturated ground

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2303727A (en) * 1941-06-10 1942-12-01 Leslie A Douglas Means for testing underground strata for the fluid content thereof
FR2217484A1 (en) * 1973-02-09 1974-09-06 Stichting Waterbouwkundig Lab
US3858441A (en) * 1973-07-12 1975-01-07 Henri Jules Comeau Soil testing apparatus
US4408481A (en) * 1982-03-12 1983-10-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Pore pressure probe assembly and two-stage emplacement thereof
FR2631654A1 (en) * 1988-05-19 1989-11-24 Rech Geolog Miniere Method and apparatus for measuring the interstitial pressure in a saturated ground

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1256801A2 (en) * 2001-05-11 2002-11-13 Local Link international Limited Piezometric ground water pressure sensing apparatus
EP1256801A3 (en) * 2001-05-11 2003-11-05 Local Link international Limited Piezometric ground water pressure sensing apparatus
WO2003029614A2 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Tool and method for measuring properties of an earth formation surrounding a borehole
WO2003029614A3 (en) * 2001-09-28 2003-10-30 Shell Int Research Tool and method for measuring properties of an earth formation surrounding a borehole
WO2011134028A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Khalil Fahny Iskander Method and device for measuring mechanical characteristics of the ground
DE112011101504T5 (en) 2010-04-30 2013-11-28 Khalil ISKANDER Method and device for measuring soil mechanical properties
CN114295810A (en) * 2021-12-31 2022-04-08 深圳大学 Measuring device and measuring method for outdoor soil body water storage capacity

Also Published As

Publication number Publication date
EP0705941B1 (en) 2000-05-31
FR2696003B1 (en) 1995-03-03
FR2696003A1 (en) 1994-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1226417B1 (en) Method and device for in situ triaxial test
EP0032648B1 (en) Static penetrometer
EP3655591B1 (en) Static penetrometer and method of use
EP0705941B1 (en) Two piezometers pressuremeter
EP4041986B1 (en) Measurement device for determining compliance of wells bored for water and method of operation thereof
EP3283878B1 (en) Method of determining the interstitial pressure in the marine sediment and corresponding device
EP0475986B1 (en) Method and device for in-situ measurement of ground heave characteristics
EP3683360B1 (en) Static penetrometer with offset compressing system and use of such a penetrometer
FR3099500A1 (en) "Geotechnical test device and apparatus equipped with such a device"
FR2734364A1 (en) Cell for measuring rock sample characteristics from oil drilling
CA2018493C (en) Apparatus for extracting a liquid from a long tube
EP4264172A1 (en) Device for measuring mechanical play in a hydraulic system
FR2583876A1 (en) Method and device for measuring the shear characteristics of a soil
FR3070170B1 (en) STATIC PENETROMETER FOR THE EVALUATION OF THE LIQUEFIABLE CHARACTER OF A SOIL AND ASSOCIATED METHOD
EP0593346A1 (en) Process and device for inspecting a pipeline section by vibration
EP0997609B1 (en) Method and apparatus for compactness control of a filling
EP0304434A1 (en) Process and device for establishing the cohesion curve of an ocean floor at great depth
FR3092598A1 (en) autonomous stato-dynamic penetrometer
EP2563974B1 (en) Method of estimating soil properties and device for estimating soil properties
JP2759129B2 (en) In-situ test equipment to determine horizontal stress of ground due to in-situ ground freezing
FR2623561A1 (en) Device for carrying out hydraulic tests and/or injections at the bottom of a boring
FR2642791A1 (en) Device for measuring drilling parameters
FR3087892A1 (en) LIGHT PENETROMETER WITH INJECTION ALLOWING MEASUREMENTS IN STATIC MODE
EP0429078A1 (en) Method and apparatus for measuring ground permeability
FR2754060A1 (en) System for in situ measurement of hydraulic conductivity of low permeable ground for accommodating household waste

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE GB NL

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE GB NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19961008

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 19990211

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE GB NL

RTI1 Title (correction)

Free format text: TWO PIEZOMETERS PRESSUREMETER

REF Corresponds to:

Ref document number: 69424787

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20000706

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20000831

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20080305

Year of fee payment: 15

Ref country code: GB

Payment date: 20080305

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20080314

Year of fee payment: 15

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20090324

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20091001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090324