EP4064820A1 - Outil de formation d'une pluralité de cavités dans un sol meuble et procédé d'utilisation de l'outil - Google Patents

Outil de formation d'une pluralité de cavités dans un sol meuble et procédé d'utilisation de l'outil

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Publication number
EP4064820A1
EP4064820A1 EP20820495.8A EP20820495A EP4064820A1 EP 4064820 A1 EP4064820 A1 EP 4064820A1 EP 20820495 A EP20820495 A EP 20820495A EP 4064820 A1 EP4064820 A1 EP 4064820A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubular body
soil
sample
tool
flange
Prior art date
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Pending
Application number
EP20820495.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre BOISSEAU
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4064820A1 publication Critical patent/EP4064820A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C5/00—Making or covering furrows or holes for sowing, planting or manuring
    • A01C5/02—Hand tools for making holes for sowing, planting or manuring

Definitions

  • the invention relates to a tool for forming a plurality of successive cavities in loose soil.
  • the invention can be implemented in the agricultural field, the plantation field, and the construction field in particular for the realization of a shallow foundation.
  • the characteristics of the tools for making a cavity in a soil depend on the type of soil in which the cavity is made and the depth of the cavity to be dug. Also, the invention relates to a tool for making a plurality of cavities in loose soil.
  • loose is used to designate a soil or earth which has little cohesion and which is therefore easy to work. Mention may be made, for example, in a non-exhaustive manner, of clay soil or arable soil. Topsoil includes land that can be plowed, that is, land whose vocation is cultivation. Throughout the text, the term “cavity” refers to an excavation or a hole in loose soil.
  • the invention aims to obtain a tool intended for digging cavities in series without requiring the evacuation of the earth between each hollowed cavity and without having recourse to a rotation of all or part of the tool to dig an excavation. in loose soil.
  • the invention aims to provide a tool for digging a stable cavity in loose soil.
  • the invention also aims to provide a tool for making a calibrated, precise cavity quickly.
  • the invention aims in particular to provide a tool for easily forming a planting hole in the ground by an operator.
  • the invention aims in particular to provide a tool for forming an excavation in loose soil for the placement of foundations such as small diameter piles.
  • the invention also aims to provide a method of using a tool according to the invention for the formation of a plurality of successive cavities in a loose soil of a soil.
  • the invention relates to a tool intended to form a plurality of successive cavities in a loose soil of a soil.
  • a tool according to the invention is characterized in that it comprises: - a hollow tubular body of conical shape extending along a longitudinal axis and comprising: an inlet formed at a longitudinal end of said hollow tubular body and adapted to allow the 'introduction of a sample E1 of loose earth into said tubular body from a first coring when said tubular body is pushed in in said soil; and an outlet formed at a longitudinal end opposite to said inlet and adapted to allow ejection of at least part of said sample E1 from the first coring when said tubular body is driven into said soil to take a sample E2 of soil from a subsequent coring, said sample E2 exerting a pushing force on said sample E1 towards said outlet;
  • first flange fixed relative to said tubular body extending at least in part around said tubular body in a plane perpendicular to said longitudinal axis and configured to define the depth of said plurality of cavities to be formed.
  • the tool according to the invention therefore has the particular feature of being able to create a plurality of cavities in series without an operator being forced to reject the loose earth resulting in part from the first sample E1 contained in the tubular body in order to make the following cavity.
  • the design of the tool facilitates the creation of several excavations in series without having to voluntarily remove the soil sample, resulting from the previous coring, between two excavations.
  • the tubular body comprises an inlet formed at a longitudinal end opposite to an outlet formed at the distinct longitudinal end allowing at least partial delayed ejection of the soil sample E1 from the first coring when the tool is pressed. to perform the subsequent cavity and for the sample E2 from the subsequent coring to exert a thrust force on said sample El.
  • coring is defined as an operation consisting in cutting, in loose soil from a soil, a cylindrical sample of soil corresponding to the volume of soil to be extracted for form the cavity.
  • the coring makes it possible to extract the sample of soil which rises through the entrance of the tubular body.
  • the tool according to the invention does not require removal of the earth between the formation of a first cavity and the formation of a subsequent cavity. As soon as the hollow of the tubular body is saturated, the excess soil, i.e. at least part of the soil sample from a first coring is rejected by the outlet of the tubular body during 'a subsequent coring.
  • the El soil sample is not ejected as it serves to fill the tubular body which is hollow and void of soil at this point.
  • the tubular body may have a variable length depending on the depth of the successive cavities to be dug.
  • the tubular body is, of conical shape, in the mathematical sense of the term, that is to say that it is a solid generated by a straight line (called generatrix) which moves on a closed curve (called curve directrix) passing through a point (called vertex).
  • the shape of the closed curve defines the shape of the generated cone.
  • the directing curve is a circle, the resulting cone is a cone of revolution. If the directing curve is a square, the resulting cone is a pyramid.
  • the tubular body exerts a force during the depression on the walls delimiting the excavation so as to compress them to avoid landslides of earth in the excavation during the withdrawal. of the tool.
  • the cutting means facilitate the insertion of the tool into the ground, without the need to rotate the tool while driving. Also the cutting means facilitate the generally vertical driving of the tool, along the longitudinal axis, without the need to rotate at least part of the tool.
  • the first flange formed by a flat disc hollowed out in its center makes it possible to delimit the part of the tubular body which sinks into the ground from the part which is kept out of the ground.
  • the collar makes it possible to define the depth of the plurality of cavities. It extends at least in part around the tubular body and is adapted to come into abutment with the ground when the cavity reaches the defined depth.
  • the first collar is fixedly connected to the tubular body and it is for example held by a weld on the tool.
  • the use of such a collar is advantageous for forming several cavities in series of the same depth, and thus saves time.
  • the tool further enables cavities to be formed efficiently and quickly without wasting time in discharging a volume of soil retained in the tubular body between the formation of two cavities.
  • This tool is therefore particularly suitable for large-scale planting for the formation of hedges, reforestation or the planting of vines.
  • the distance between two cavities to be dug makes it possible to define the ratio of cavities formed per day or hour.
  • said tubular body comprises an internal wall forming with said longitudinal axis a half-angle which is between 2 ° and 10 °.
  • the tubular body has a conical shape thus allowing compression of the wall delimiting the cavity.
  • the wall delimiting the cavity remains compressed, which makes it possible to prevent a landslide of earth in the bottom of the cavity.
  • the angle ⁇ of taper is small in the order of 4 ° to 20 ° so as to promote the insertion of the tubular body into the ground.
  • the low taper also reduces the force to be applied to the tool when inserting and removing the tool in the ground.
  • said cutting means comprise sharp teeth.
  • the sharp teeth make it possible to cut loose soil and thus facilitate the insertion of the tubular body without difficulty and without require the tool to rotate so that it penetrates the ground.
  • said sharp teeth are present in a number equal to or greater than 2 and are regularly distributed over the end of the tubular body delimiting the entrance.
  • the cutting means comprise several teeth and the number of teeth can be even or odd and determined according to the quality of the loose soil and the diameter of the longitudinal end of the tubular body delimiting the inlet adapted to allow the introduction of an El sample of loose soil. Also, the larger the diameter of the longitudinal end delimiting the inlet, the greater the number of teeth.
  • the sharp teeth have a sharp bevel on the outer side of the tubular body to allow easy penetration into loose soil.
  • said tool further comprises a manipulator arm mechanically connected to said tubular body.
  • the manipulator arm can be connected directly to said tubular body or indirectly to said tubular body via the first flange or the longitudinal end defining the outlet of the tubular body.
  • the manipulator arm can be a hydraulic type arm connected via a hinge piece to said tubular body.
  • said articulation part is a fixing plate integral with the tool and which is for example welded to the longitudinal end delimiting the outlet of the tubular body.
  • the manipulator arm is controlled by an operator to make it possible, on the one hand, to be able to move it easily to dig a plurality of cavities and, on the other hand, to apply a pressure force on the tubular body so that it s 'sinks easily into loose soil to form a plurality of cavities.
  • said manipulator arm is a hydraulic manipulator arm of a construction machine of the hydraulic mechanical excavator type, the excavator of which is replaced by said tool.
  • an operator arranged in a cabin of such a construction machine can easily control said tool by means of the manipulator arm and move the tool to make a plurality of cavities by exerting sufficient pressure in the ground during the operation. depression.
  • said tool further comprises:
  • a second movable collar extending at least in part around said tubular body in a plane parallel to the plane of said first collar and configured to be able to pass, under the effect of a pressure force exerted by said manipulator arm, of a retracted position in which said second flange is moved away from said first flange, at a contact position in which said second flange is pressed against said first flange;
  • the second collar is movable relative to said first collar when a pressure force is exerted on said second collar by means of a manipulator arm.
  • Means for spontaneous return of the second flange, arranged between said first and second flange, make it possible by a rebound effect to cause said second flange to pass from a contact position to a retracted position.
  • the return means comprise at least one spring connecting said first collar to said second collar.
  • the spring in the contact position the spring is compressed by the pressure force, exerted by the manipulator arm, which forces the second flange in contact with the ground and pressed against the first flange.
  • the rebound effect provided by the relaxed spring allows said second flange to move away from the first flange so that the tool can easily come out of the cavity formed by detaching itself from the earth adhering to the tool. .
  • the spring secured to said first collar and to said second collar has a certain stiffness in order to guarantee the longitudinal return of said second collar necessary to allow the tool to sink and then to be withdrawn spontaneously out of the ground.
  • said tool further comprises means for orienting the ejection of at least a portion of said sample El from the first coring, said means being arranged on said longitudinal end delimiting the outlet.
  • the ejection orientation means make it possible to orient the ejection of the soil sample in a direction determined and defined by the operator.
  • the orientation means are preferably fixed on the longitudinal end of the tubular body delimiting the outlet which makes it possible to orient the direction of the delayed ejection when the tool is depressed to form a cavity.
  • an operator can recover at a precise location the ejected earth which can be reused a posteriori and if necessary to plug the cavity formed after having introduced a plant to be buried in the cavity, such as for example for planting a tree, of a shrub, a vine or any other plant.
  • the ejection orientation means comprise a fixed deflector to allow the orientation of the ejection of at least a part of the sample E1 of earth contained in the tubular body when the tool is depressed to form a subsequent cavity and that the sample E2 of soil resulting from the subsequent coring exerts a thrust force on said sample E1 towards the outlet.
  • the invention also relates to a method of using a tool according to the invention for the formation of a plurality of successive cavities in a loose soil of a soil.
  • the method of use makes it possible to drive a tool into a soil to form several cavities in series.
  • the next cavity is formed near the first cavity and the operator defines the necessary distance between two cavities as needed.
  • the tool is driven generally perpendicular to the soil surface but can also be tilted when driving into the soil.
  • a vertical pressure along the longitudinal axis, generates a pressure on the inlet formed at a longitudinal end of said hollow tubular body, and on the other hand a lateral pressure, perpendicular to said longitudinal axis, is effected on the walls delimiting the excavation due to the taper of the tubular body.
  • said ejection of at least part of the soil sample E1 from the hollow tubular body is oriented by means for orienting the ejection arranged on said longitudinal end. delimiting the exit.
  • the ejection of at least a portion of the soil sample E1 is directed to a location predefined by an operator.
  • the invention also relates to a tool and a method, characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below.
  • [Lig. 1] is a schematic perspective view of a tool for forming a plurality of successive cavities in loose soil according to the invention.
  • [Lig. 2] is a schematic sectional view of the tool according to Figure 1 shown from left to right in a retracted position (Lig 2A), in a contact position when the tool is partially driven into the ground (Lig 2B) , and in a contact position when the tool is fully inserted into the ground (Lig 2C).
  • [Lig. 3] is a schematic perspective view of a tool intended to form a plurality of successive cavities in loose soil according to a variant of the invention.
  • Figure 1 illustrates a tool 10 for forming a plurality of cavities in a loose earth of a soil 8 comprising a tubular body extending along a longitudinal axis 9 which comprises an inlet 6 formed at a longitudinal end of said tubular body and an outlet 7 formed at a longitudinal end opposite to the inlet 6.
  • this tool comprises cutting means 2 allowing the tubular body 1 to be driven into the ground and a first flange 3 which extends in part around the tubular body perpendicular to the longitudinal axis 9.
  • the conical tubular body 1 is formed by an inner wall 11 and an outer wall 12 which is directly in contact with the loose soil when the tubular body 1 is driven into the ground.
  • the cutting means 2 are represented in this embodiment by sharp teeth but according to another variant, the cutting means may have a different shape (a pointed end, a blade, etc.) and are of variable number in order to allow the cutting. sinking of the tubular body into the ground.
  • the sharp teeth are arranged at the longitudinal end delimiting the inlet 6 through which the sample El of loose earth is introduced into the tubular body 1.
  • Ejection orientation means 4 are represented by a fixed deflector relative to the longitudinal end of the tubular body defining the outlet 7.
  • Tool 10 is manipulated by an operator via a hydraulic manipulator arm of a construction machine not shown in these figures for clarity.
  • the operator pushes the tool 10 vertically into the ground 8 by means of the manipulator arm 5 which is according to one embodiment integrally connected by a plate to a machine of the construction machine type controlled by an operator.
  • the second flange 31 is shown, on the other hand the means 32 for returning the second flange 31 to the first flange 3 are not shown.
  • a spring is arranged between the first collar and the second collar so that the withdrawal of the tool 10 from the ground is facilitated by the rebound effect of the spring.
  • the tool 10 is driven into the ground by a manipulator arm exerting a force and the second flange 31 is pressed against the first flange 3 via of a compressed spring.
  • the tool is withdrawn from the ground and the second flange 31 passes into a retracted position in which the rebound effect occurs by causing the second flange 31 to move away from the first flange 3 and the exit of the tool out of the formed cavity without creating a landslide within the cavity.
  • Figure 2 illustrates the three successive steps for driving the tubular body 1 into the ground to form a subsequent cavity. Also, as illustrated, the tubular body already comprises a sample El of loose soil collected and held by the internal wall 11.
  • Figure 2A shows the tool in a retracted position in which the tubular body is out of the ground.
  • the tool 10 is driven into the ground 8 as shown in Figure 2B when it is in a contact position for performing a subsequent coring.
  • the tool 10 crosses the surface 81 of the ground through the sharp teeth 2. Consequently, the soil sample E2 is introduced through the inlet 6 into the tubular body 1 and the soil sample E1 from a first coring is ejected at least partially through the outlet 7 when the deflector 4 attached to the The longitudinal end delimiting the outlet 7 allows the orientation of the ejection of the earth sample El.
  • the tool 10 is depressed until the first flange 3 abuts the surface 81 of the soil to allow the depth of the cavity to be formed to be defined.
  • the wall 82 delimiting the cavity is therefore compressed by the action exerted by the outer wall 12 of the tubular body 1 on the loose soil.
  • the deflector 4 makes it possible to orient the exit of the sample El of soil from a first coring which is ejected through the intermediary of the sample E2 which exerts a pushing force on said sample El towards said outlet.
  • the operator repeats the operation depending on the number of cavities to be formed and therefore pushes the tubular body 1 into the ground until the collar 3 abuts against the surface 81 of the ground to form a plurality of cavities.
  • the tubular body is formed by a metal such as iron for example, so that the tool is resistant when driving into loose soil.
  • the sharp teeth are steel and pre-machined. They have a height of between 6 and 15 centimeters (cm) and a sharp bevel on the outside of the tubular body.
  • the height of the teeth can be adapted according to the diameter of the longitudinal end of the tubular body delimiting the entrance.
  • the diameter of the longitudinal end of the tubular body delimiting the entrance is between 8 and 10 cm and the diameter of the longitudinal end delimiting the output is between 12 and 18 cm.
  • the diameter of the longitudinal end delimiting the entrance is between 5 and 7 cm and the taper angle is less than or equal to 10 °.
  • the cavities are filled by compaction of all comers and the depth of these cavities does not exceed 1 meter deep and the diameter of the longitudinal end delimiting the entrance is between 15 and 20 cm.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

Abstract

Outil (10) destiné à former une pluralité de cavités successives dans une terre meuble d'un sol (8) caractérisé en ce qu'il comprend: un corps (11) tubulaire creux de forme conique, comprenant: une entrée (6) et une sortie (7); des moyens (2) tranchants montés sur ladite extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant ladite entrée et destinés à permettre l'enfoncement dudit corps tubulaire dans ledit sol; et une première collerette (3) s'étendant au moins en partie autour dudit corps (1) tubulaire perpendiculairement audit axe (9) longitudinal et configurée pour définir la profondeur de ladite pluralité de cavités à former.

Description

OUTIL DE FORMATION D’UNE PLURALITÉ DE CAVITÉS DANS UN SOL MEUBLE ET PROCÉDÉ D’UTILISATION DE L’OUTIL
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un outil destiné à former une pluralité de cavités successives dans un sol meuble. L’invention peut être mise en œuvre dans le domaine agricole, le domaine de la plantation, et le domaine de la construction en particulier pour la réalisation d’une fondation peu profonde.
Arrière-plan technologique
Les caractéristiques des outils pour réaliser une cavité dans un sol dépendent du type de sol dans lequel la cavité est effectuée et de la profondeur de la cavité à creuser. Aussi, l’invention concerne un outil destiné à réaliser une pluralité de cavités dans un sol meuble.
Dans tout le texte, on désigne par le terme « meuble », un sol ou une terre qui a peu de cohésion et qui est par conséquent facile à travailler. On peut citer par exemple de manière non exhaustive, un sol argileux ou un sol arable. Le sol arable comprend une terre qui peut être labourée c’est-à-dire dont la vocation est la culture. Dans tout le texte, le terme « cavité » désigne une excavation ou un trou dans un sol meuble.
Il existe aujourd’hui différents outils pour creuser une cavité dans un sol meuble. Pour cela, il est connu, dans le domaine de la plantation, d’utiliser une pioche ou une houe pour faire un trou d’une certaine dimension ou d’utiliser un plantoir qui permet de planter des plants ou des bulbes. Ce plantoir comprend une forme tronconique qui est enfoncée par un mouvement rotatif dans un sol meuble. Le plantoir est ensuite retiré du sol retenant ainsi le volume de terre à extraire de la cavité. Le plant ou le bulbe est introduit dans la cavité, puis, dans un second temps, le volume de terre est évacué du tronc de cône pour reboucher le trou et la terre est disposée tout autour du plant ou du bulbe.
Par ailleurs, dans le domaine de la construction, il est connu d’utiliser en général une tarière hydraulique présentant une vis hélicoïdale pour creuser une cavité et y introduire des pieux. Lors de la mise en rotation de la vis hélicoïdale au contact du sol, l’excavation se forme au fur et à mesure que la terre est distribuée autour de celle-ci. Les inventeurs ont donc cherché à faciliter la formation d’une pluralité de cavités dans un sol meuble.
A ce titre, l’invention vise à obtenir un outil destiné à creuser des cavités en série sans nécessiter l’évacuation de la terre entre chaque cavité creusée et sans avoir recours à une rotation de tout ou partie de l’outil pour creuser une excavation dans le sol meuble.
Objectifs de l’invention
L’invention vise à fournir un outil destiné à creuser une cavité stable dans un sol meuble.
L’invention vise également à fournir un outil permettant de réaliser une cavité calibrée, précise de manière rapide.
L’invention vise en particulier à fournir, un outil pour former sans difficulté un trou de plantation dans le sol par un opérateur. L’invention vise en particulier à fournir un outil pour former une excavation dans un sol meuble pour la mise en place de fondations telles que des pieux de faible diamètre.
L’invention vise également à fournir un procédé d’utilisation d’un outil conforme à l’invention pour la formation d’une pluralité de cavités successives dans une terre meuble d’un sol.
Exposé de l’invention
Pour ce faire, l’invention concerne un outil destiné à former une pluralité de cavités successives dans une terre meuble d’un sol.
Un outil selon l’invention est caractérisé en ce qu’il comprend : - un corps tubulaire creux de forme conique s’étendant selon un axe longitudinal et comprenant : o une entrée formée à une extrémité longitudinale dudit corps tubulaire creux et adaptée pour permettre l’introduction d’un échantillon El de terre meuble dans ledit corps tubulaire issu d’un premier carottage lorsque ledit corps tubulaire est enfoncé dans ledit sol ; et o une sortie formée à une extrémité longitudinale opposée à ladite entrée et adaptée pour permettre une éjection d’au moins une partie dudit échantillon El issu du premier carottage lorsque ledit corps tubulaire est enfoncé dans ledit sol pour prélever un échantillon E2 de terre issu d’un carottage subséquent, ledit échantillon E2 exerçant une force de poussée sur ledit échantillon El vers ladite sortie ;
- des moyens tranchants montés sur ladite extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant ladite entrée et destinés à permettre l’enfoncement dudit corps tubulaire dans ledit sol ; et
- une première collerette fixe par rapport audit corps tubulaire s’étendant au moins en partie autour dudit corps tubulaire dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal et configurée pour définir la profondeur de ladite pluralité de cavités à former.
L’outil selon l’invention présente donc la particularité de pouvoir créer une pluralité de cavités en série sans qu’un opérateur soit contraint de rejeter la terre meuble issue en partie du premier échantillon El contenu dans le corps tubulaire pour effectuer la cavité suivante. En effet, la conception de l’outil facilite la création de plusieurs excavations en série sans devoir retirer volontairement l’échantillon de terre, issu du carottage précédent, entre deux excavations. Pour ce faire, le corps tubulaire comprend une entrée formée à une extrémité longitudinale opposée à une sortie formée à l’extrémité longitudinale distincte permettant une éjection différée au moins partielle de l’échantillon El de terre issu du premier carottage lorsque l’outil est enfoncé pour effectuer la cavité subséquente et que l’échantillon E2 issu du carottage subséquent exerce une force de poussée sur ledit échantillon El. Ceci permet d’éviter le relargage de la terre par la même extrémité et permet donc d’enfoncer directement l’outil au moins deux fois consécutives sans avoir à évacuer la terre entre la formation de deux cavités. Dans tout le texte, le carottage est défini comme une opération consistant à découper, dans une terre meuble d’un sol, un échantillon cylindrique de terre correspondant au volume de terre à extraire pour fomier la cavité. En d’autres termes, lorsque le corps tubulaire est enfoncé dans la terre meuble, le carottage permet d’extraire l’échantillon de terre qui remonte par l’entrée du corps tubulaire. Lorsque le corps tubulaire est retiré de la terre meuble, une cavité creuse est formée dans le sol.
Pour former une cavité, l’homme du métier est incité à creuser et à retirer la terre de la cavité. Or l’invention va à l’encontre des préjugés de l’homme du métier qui l’incite à retirer la terre de la cavité à former. En effet, l’outil selon l’invention ne nécessite pas un retrait de la terre entre la formation d’une première cavité et la formation d’une cavité subséquente. Dès lors que le creux du corps tubulaire est saturé, l’excès de terre, c’est-à-dire au moins une partie de l’échantillon de terre issu d’un premier carottage est rejeté par la sortie du corps tubulaire lors d’un carottage subséquent.
Lors du tout premier carottage d’une série de cavités, l’échantillon de terre El n’est pas éjecté car il sert à remplir le corps tubulaire qui est creux et vide de terre à ce stade. Le corps tubulaire peut avoir une longueur variable selon la profondeur des cavités successives à creuser.
Le corps tubulaire est, de forme conique, au sens mathématique du terme, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un solide engendré par une droite (dite génératrice) qui se déplace sur une courbe fermée (dite courbe directrice) en passant par un point (dit sommet). La forme de la courbe fermée définit la forme du cône généré. Ainsi, si la courbe directrice est un cercle, le cône obtenu est un cône de révolution. Si la courbe directrice est un carré, le cône obtenu est une pyramide.
Dans le cas où le corps tubulaire est de forme conique de révolution, le corps tubulaire exerce lors de l’enfoncement une force sur les parois délimitant l’excavation de manière à les comprimer pour éviter des éboulements de terre dans l’excavation lors du retrait de l’outil.
Les moyens tranchants facilitent l’insertion de l’outil dans le sol, sans nécessité de mise en rotation de l’outil lors de l’enfoncement. Aussi les moyens tranchants facilitent l’enfoncement globalement vertical de l’outil, selon l’axe longitudinal, sans nécessité de mise en rotation d’au moins une partie de l’outil.
Selon l’invention, la première collerette, formée par un disque plat évidé en son centre, permet de délimiter la partie du corps tubulaire qui s’enfonce dans le sol de la partie qui est maintenue hors du sol. Aussi, la collerette permet de définir la profondeur de la pluralité de cavités. Elle s’étend au moins en partie autour du corps tubulaire et est adaptée pour venir en butée avec le sol lorsque la cavité atteint la profondeur définie.
La première collerette est fixement reliée au corps tubulaire et elle est par exemple maintenue par une soudure sur l’outil. L’utilisation d’une telle collerette est avantageuse pour former plusieurs cavités en série de même profondeur, et permet ainsi un gain de temps.
L’outil permet en outre de former des cavités efficacement et de manière rapide sans perdre de temps à décharger un volume de terre retenu dans le corps tubulaire entre la formation de deux cavités. Cet outil est donc particulièrement adapté à la plantation en nombre pour la formation de haies, la reforestation ou la plantation des vignes. La distance entre deux cavités à creuser permet de définir le ratio cavités formées par jour ou heure.
Avantageusement et selon l’invention, ledit corps tubulaire comprend une paroi interne formant avec ledit axe longitudinal un demi-angle qui est compris entre 2° et 10°.
Selon cette variante, le corps tubulaire présente une forme conique permettant ainsi la compression de la paroi délimitant la cavité. Ainsi, lors du retrait de l’outil après la formation de la cavité, la paroi délimitant la cavité reste comprimée, ce qui permet d’éviter un éboulement de la terre dans le fond de la cavité.
Selon cette variante, l’angle a de conicité est faible de l’ordre de 4° à 20° de sorte à favoriser l’insertion du corps tubulaire dans le sol. La faible conicité permet également de diminuer la force à appliquer sur l’outil lors de l’insertion et du retrait de l’outil dans le sol.
Avantageusement et selon l’invention, lesdits moyens tranchants comprennent des dents acérées.
Selon cette variante, les dents acérées permettent de trancher la terre meuble et ainsi de faciliter l’enfoncement du corps tubulaire sans difficulté et sans nécessiter la mise en rotation de l’outil pour qu’il pénètre dans le sol.
Avantageusement et selon l’invention, lesdites dents acérées sont présentes en nombre égal ou supérieur à 2 et sont régulièrement réparties sur l’extrémité du corps tubulaire délimitant l’entrée.
Selon cette variante, les moyens tranchants comprennent plusieurs dents et le nombre de dents peut être pair ou impair et déterminé en fonction de la qualité de la terre meuble et du diamètre de l’extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant l’entrée adaptée pour permettre l’introduction d’un échantillon El de terre meuble. Aussi, plus le diamètre de l’extrémité longitudinale délimitant l’entrée est important plus le nombre de dents est élevé.
De préférence, les dents acérées présentent un biseautage tranchant du côté extérieur du corps tubulaire pour permettre une pénétration facilitée dans la terre meuble.
Avantageusement et selon l’invention, ledit outil comprend en outre un bras manipulateur relié mécaniquement audit corps tubulaire.
Selon cette variante, le bras manipulateur peut être relié directement audit corps tubulaire ou indirectement audit corps tubulaire par l’intermédiaire de la première collerette ou de l’extrémité longitudinale délimitant la sortie du corps tubulaire.
Le bras manipulateur peut être un bras de type hydraulique relié par l’intermédiaire d’une pièce d’articulation audit corps tubulaire. De préférence, ladite pièce d’articulation est une platine de fixation solidaire de l’outil et qui est par exemple soudée à l’extrémité longitudinale délimitant la sortie du corps tubulaire.
Selon une variante, le bras manipulateur est contrôlé par un opérateur pour permettre d’une part de pouvoir le déplacer facilement pour creuser une pluralité de cavités et d’autre part d’appliquer une force de pression sur le corps tubulaire afin qu’il s’enfonce facilement dans la terre meuble pour former une pluralité de cavités.
De préférence, ledit bras manipulateur est un bras manipulateur hydraulique d’un engin de chantier de type pelle mécanique hydraulique dont la pelle est remplacée par ledit outil. Ainsi, un opérateur agencé dans une cabine d’un tel engin de chantier peut aisément contrôler ledit outil par l’intermédiaire du bras manipulateur et déplacer l’outil pour effectuer une pluralité de cavités en exerçant une pression suffisante dans le sol lors de l’enfoncement.
Avantageusement et selon l’invention, ledit outil comprend en outre :
- une seconde collerette mobile s’étendant au moins en partie autour dudit corps tubulaire dans un plan parallèle au plan de ladite première collerette et configurée pour pouvoir passer, sous l’effet d’une force de pression exercée par ledit bras manipulateur, d’une position de retrait dans laquelle ladite seconde collerette est éloignée de ladite première collerette, à une position de contact dans laquelle ladite seconde collerette est pressée contre ladite première collerette ; et
- des moyens de rappel spontané de ladite seconde collerette dans ladite position de retrait lorsque ladite force de pression exercée par ledit bras manipulateur cesse.
Selon cette variante, la seconde collerette est mobile par rapport à ladite première collerette lorsqu’une force de pression est exercée sur ladite seconde collerette par l’intermédiaire d’un bras manipulateur. Des moyens de rappel spontané de la seconde collerette, agencés entre lesdites première et seconde collerette, permettent par un effet de rebond de faire passer ladite seconde collerette d’une position de contact à une position de retrait.
De préférence les moyens de rappel comprennent au moins un ressort reliant ladite première collerette à ladite seconde collerette.
En d’autres termes, dans la position de contact le ressort est comprimé par la force de pression, exercée par le bras manipulateur, qui contraint la seconde collerette au contact du sol et pressée contre la première collerette. Dans la position de retrait, l’effet de rebond procuré par le ressort détendu permet d’éloigner ladite seconde collerette de la première collerette afin que l’outil puisse sortir aisément de la cavité formée en se détachant de la terre adhérente à l’outil.
Le ressort solidaire de ladite première collerette et de ladite seconde collerette présente une certaine raideur afin de garantir le rappel longitudinal de ladite seconde collerette nécessaire pour permettre à l’outil de s’enfoncer puis d’être retiré spontanément hors du sol. Ainsi, en mettant en œuvre une seconde collerette, la percussion de l’outil dans le sol est améliorée tout en bénéficiant de l’effet rebond.
Avantageusement et selon l’invention, ledit outil comprend en outre des moyens d’orientation de l’éjection d’au moins une partie dudit échantillon El issu du premier carottage, lesdits moyens étant agencés sur ladite extrémité longitudinale délimitant la sortie.
Selon cette variante, les moyens d’orientation de l’éjection permettent d’orienter l’éjection de l’échantillon de terre dans une direction déterminée et définie par l’opérateur. Les moyens d’orientation sont de préférence fixes sur l’extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant la sortie ce qui permet d’orienter la direction de l’éjection différée lorsque l’outil est enfoncé pour former une cavité.
Aussi, un opérateur peut récupérer à un emplacement précis la terre éjectée qui peut être réutilisée a posteriori et si nécessaire pour boucher la cavité formée après avoir introduit un plant à enterrer dans la cavité, tel que par exemple pour une plantation d’un arbre, d’un arbuste, d’une vigne ou tout autre végétal.
De préférence, les moyens d’orientation de l’éjection comprennent un déflecteur fixe pour permettre l’orientation de l’éjection d’au moins une partie de l’échantillon El de terre contenue dans le corps tubulaire lorsque l’outil est enfoncé pour former une cavité subséquente et que l’échantillon E2 de terre issu du carottage subséquent exerce une force de poussée sur ledit échantillon El vers la sortie.
L’invention concerne également un procédé d’utilisation d’un outil conforme à l’invention pour la formation d’une pluralité de cavités successives dans une terre meuble d’un sol.
Le procédé selon l’invention est caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- Enfoncer ledit corps tubulaire creux de forme conique perpendiculairement à la surface du sol jusqu’à la mise en butée de ladite première collerette avec ledit sol de manière à réaliser un premier carottage permettant l’introduction d’un échantillon El de terre meuble dans ledit corps tubulaire par ladite entrée formée à l’extrémité longitudinale dudit corps tubulaire creux ;
- Retirer ledit corps tubulaire creux de la terre meuble pour former une première cavité, ledit échantillon El de terre meuble étant maintenu dans ledit corps tubulaire creux ; et
- Enfoncer ledit corps tubulaire creux de forme conique perpendiculairement à la surface du sol à proximité de la première cavité, jusqu’à la mise en butée de ladite première collerette avec ledit sol, de manière à réaliser un carottage subséquent permettant l’introduction d’un échantillon E2 de terre meuble dans ledit corps tubulaire, et conduisant à l’éjection d’au moins une partie de l’échantillon El issu du premier carottage par ladite extrémité longitudinale formant la sortie qui résulte d’une force de poussée exercée par ledit échantillon E2 sur ledit échantillon El vers ladite sortie.
Selon l’invention, le procédé d’utilisation permet d’enfoncer un outil dans un sol pour former plusieurs cavités en série. La cavité suivante est formée à proximité de la première cavité et l’opérateur définit selon son besoin la distance nécessaire entre deux cavités. L’outil est enfoncé globalement perpendiculairement à la surface du sol mais peut également être incliné lors de l’enfoncement dans le sol.
Lors de l’enfoncement dudit corps tubulaire, deux actions mécaniques sont réalisées simultanément. D’une part, une pression verticale, selon l’axe longitudinal, engendre une pression sur l’entrée formée à une extrémité longitudinale dudit corps tubulaire creux, et d’autre part une pression latérale, perpendiculaire audit axe longitudinal, s’effectue sur les parois délimitant l’excavation du fait de la conicité du corps tubulaire.
Avantageusement et selon l’invention, ladite éjection d’au moins une partie de l’échantillon El de terre hors du corps tubulaire creux est orientée par des moyens d’orientation de l’éjection agencés sur ladite extrémité longitudinale délimitant la sortie.
Selon l’invention, l’éjection d’au moins une partie de l’échantillon El de terre est orientée vers un emplacement prédéfini par un opérateur.
Les avantages et effets d’un outil selon l’invention s’appliquent mutatis mutandis à un procédé selon l’invention.
L’invention concerne également un outil et un procédé, caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci- après.
Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :
[Lig. 1] est une vue schématique en perspective d’un outil destiné à former une pluralité de cavités successives dans une terre meuble selon l’invention.
[Lig. 2] est une vue schématique en coupe de l’outil selon la figure 1 représenté de gauche à droite dans une position de retrait (Lig 2A), dans une position de contact lorsque l’outil est partiellement enfoncé dans le sol (Lig 2B), et dans une position de contact lorsque l’outil est entièrement enfoncé dans le sol (Lig 2C).
[Lig. 3] est une vue schématique en perspective d’un outil destiné à former une pluralité de cavités successives dans une terre meuble selon une variante de l’invention.
Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention
Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d’illustration et de clarté. Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures, sauf indication contraire, chaque élément de l’outil destiné à former une pluralité de cavités successives dans une terre meuble est décrit tel qu’il est agencé lorsqu’il s’étend selon un axe longitudinal.
En outre, les éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes références dans toutes les figures.
La figure 1 illustre un outil 10 destiné à former une pluralité de cavités dans une terre meuble d’un sol 8 comprenant un corps tubulaire s’étendant selon un axe 9 longitudinal qui comprend une entrée 6 formée à une extrémité longitudinale dudit corps tubulaire et une sortie 7 formée à une extrémité longitudinale opposée à l’entrée 6. En outre, cet outil comprend des moyens 2 tranchants permettant l’enfoncement du corps 1 tubulaire dans le sol et une première collerette 3 qui s’étend en partie autour du corps tubulaire perpendiculairement à l’axe 9 longitudinal.
Tel qu’illustré par la figure 2, le corps 1 tubulaire conique est formé par une paroi 11 interne et une paroi 12 externe qui est directement en contact avec la terre meuble lorsque le corps 1 tubulaire est enfoncé dans le sol. Les moyens 2 tranchants sont représentés dans ce mode de réalisation par des dents acérées mais selon une autre variante, les moyens tranchants peuvent avoir une forme différente (une extrémité pointue, une lame, etc.) et sont en nombre variable afin de permettre l’enfoncement du corps tubulaire dans le sol. Les dents acérées sont agencées à l’extrémité longitudinale délimitant l’entrée 6 par laquelle l’échantillon El de terre meuble est introduit dans le corps 1 tubulaire. Des moyens 4 d’orientation de l’éjection sont représentés par un déflecteur fixe par rapport à l’extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant la sortie 7.
L’outil 10 est manipulé par un opérateur par l’intermédiaire d’un bras manipulateur hydraulique d’un engin de chantier non représenté sur ces figures pour plus de clarté. L’opérateur enfonce verticalement l’outil 10 dans le sol 8 par l’intermédiaire du bras 5 manipulateur qui est selon un mode de réalisation relié solidairement par une platine à une machine de type engin de chantier contrôlé par un opérateur.
Dans un autre mode de réalisation selon la figure 3, la seconde collerette 31 est représentée, en revanche les moyens 32 de rappel de la seconde collerette 31 vers la première collerette 3 ne sont pas représentés. Selon ce mode de réalisation, un ressort est agencé entre la première collerette et la seconde collerette de sorte que le retrait de l’outil 10 hors du sol soit facilité par l’effet rebond du ressort. Ainsi, l’outil 10 est enfoncé dans le sol par un bras manipulateur exerçant une force et la seconde collerette 31 est pressée contre la première collerette 3 par l’intermédiaire d’un ressort comprimé. Puis, l’outil est retiré du sol et la seconde collerette 31 passe dans une position de retrait dans laquelle l’effet de rebond se produit en provoquant l’éloignement de la seconde collerette 31 par rapport à la première collerette 3 et la sortie de l’outil hors de la cavité formée sans créer d’éboulement au sein de la cavité.
La figure 2 illustre les trois étapes successives permettant l’enfoncement du corps 1 tubulaire dans le sol pour former une cavité subséquente. Aussi, tel qu’illustré, le corps tubulaire comprend d’ores et déjà un échantillon El de terre meuble collecté et maintenu par la paroi 11 interne.
La figure 2A illustre l’outil dans une position de retrait dans laquelle le corps tubulaire est hors du sol.
L’outil 10 est enfoncé dans le sol 8 tel que représenté par la figure 2B lorsqu’il est dans une position de contact pour la réalisation d’un carottage subséquent. L’outil 10 traverse la surface 81 du sol par les dents 2 acérées. Par conséquent, l’échantillon E2 de terre est introduit par l’entrée 6 dans le corps 1 tubulaire et l’échantillon El de terre issu d’un premier carottage est éjecté au moins partiellement par la sortie 7 lorsque le déflecteur 4 fixé à l’extrémité longitudinale délimitant la sortie 7 permet l’orientation de l’éjection de l’échantillon El de terre.
Sur la figure 2C, l’outil 10 est enfoncé jusqu’à ce que la première collerette 3 vienne en butée sur la surface 81 du sol pour permettre de définir la profondeur de la cavité à former. La paroi 82 délimitant la cavité est donc comprimée par l’action exercée par la paroi 12 externe du corps 1 tubulaire sur la terre meuble. Le déflecteur 4 permet d’orienter la sortie de l’échantillon El de terre issu d’un premier carottage qui est éjecté par l’intermédiaire de l’échantillon E2 qui exerce une force de poussée sur ledit échantillon El vers ladite sortie.
L’opérateur retire ensuite l’outil 10 par l’intermédiaire du bras 5 manipulateur pour former la cavité. Etant donné que la paroi 82 délimitant la cavité est comprimée, cela permet d’éviter un écoulement de terre sur le fond 83 de la cavité lorsque l’outil 10 est retiré du sol 8.
L’opérateur renouvelle l’opération en fonction du nombre de cavités à former et enfonce donc le corps 1 tubulaire dans le sol jusqu’à ce que la collerette 3 vienne en butée contre la surface 81 du sol pour former une pluralité de cavités.
Le corps tubulaire est formé par un métal tel que le fer par exemple, de manière à ce que l’outil soit résistant lors de l’enfoncement dans la terre meuble.
Les dents acérées sont en acier et préusinées. Elles présentent une hauteur comprise entre 6 et 15 centimètres (cm) et un biseautage tranchant côté extérieur du corps tubulaire. La hauteur des dents peut être adaptée en fonction du diamètre de l’extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant l’entrée.
Pour la formation d’excavations destinées à la plantation de vignes ou de plants d’arbre, le diamètre de l’extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant l’entrée est compris entre 8 et 10 cm et le diamètre de l’extrémité longitudinale délimitant la sortie est compris entre 12 et 18 cm.
Pour la formation de cavités destinées à la mise en place de piquets, pour former une clôture par exemple, le diamètre de l’extrémité longitudinale délimitant l’entrée est compris entre 5 et 7 cm et l’angle de conicité est inférieur ou égal à 10°. Lors de la formation de cavités pour la mise en place de pieux pour former par exemple le soubassement d’un radier, les cavités sont garnies par compactage de tout venant et la profondeur de ces cavités n’excède pas 1 mètre de profondeur et le diamètre de l’extrémité longitudinale délimitant l’entrée est compris entre 15 et 20 cm.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil (10) destiné à former une pluralité de cavités successives dans une terre meuble d’un sol (8) caractérisé en ce qu’il comprend :
- un corps (1) tubulaire creux de forme conique s’étendant selon un axe (9) longitudinal et comprenant :
- une entrée (6) formée à une extrémité longitudinale dudit corps tubulaire creux et adaptée pour permettre l’introduction d’un échantillon El de terre meuble dans ledit corps tubulaire issu d’un premier carottage lorsque ledit corps tubulaire est enfoncé dans ledit sol (8) ;
- une sortie (7) formée à une extrémité longitudinale opposée à ladite entrée et adaptée pour permettre une éjection d’au moins une partie dudit échantillon El issu du premier carottage lorsque ledit corps tubulaire est enfoncé dans ledit sol pour prélever un échantillon E2 de terre issu d’un carottage subséquent, ledit échantillon E2 exerçant une force de poussée sur ledit échantillon El vers ladite sortie ;
- des moyens (2) tranchants montés sur ladite extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant ladite entrée et destinés à permettre l’enfoncement dudit corps tubulaire dans ledit sol ; et
- une première collerette (3) fixe par rapport audit corps tubulaire et s’étendant au moins en partie autour dudit corps (1) tubulaire dans un plan perpendiculaire audit axe (9) longitudinal et configurée pour définir la profondeur de ladite pluralité de cavités à former.
2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce ledit corps (1) tubulaire comprend une paroi (11) interne formant avec ledit axe (9) longitudinal un demi-angle qui est compris entre 2° et 10°.
3. Outil selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (2) tranchants comprennent des dents acérées.
4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites dents acérées sont présentes en nombre égal ou supérieur à 2 et sont régulièrement réparties sur ladite extrémité longitudinale du corps tubulaire délimitant l’entrée (6).
5. Outil selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un bras manipulateur relié mécaniquement audit corps (1) tubulaire.
6. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- une seconde collerette (31) mobile s’étendant au moins en partie autour dudit corps tubulaire dans un plan parallèle au plan de ladite première collerette (3) et configurée pour pouvoir passer, sous l’effet d’une force de pression exercée par ledit bras manipulateur, d’une position de retrait dans laquelle ladite seconde collerette (31) est éloignée de ladite première collerette (3), à une position de contact dans laquelle ladite seconde collerette (31) est pressée contre ladite première collerette (3) ; et
- des moyens de rappel spontané de ladite seconde collerette (31) dans ladite position de retrait lorsque ladite force de pression exercée par ledit bras manipulateur cesse.
7. Outil selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens (4) d’orientation de l’éjection d’au moins une partie dudit échantillon El issu du premier carottage, lesdits moyens étant agencés sur ladite extrémité longitudinale délimitant la sortie (7).
8. Procédé d’utilisation d’un outil (10) pour la formation d’une pluralité de cavités successives dans une terre meuble d’un sol (8) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- Enfoncer ledit corps (1) tubulaire creux de forme conique perpendiculairement à la surface du sol (8) jusqu’à la mise en butée de ladite première collerette (3) avec ledit sol de manière à réaliser un premier carottage permettant l’introduction d’un échantillon El de terre meuble dans ledit corps tubulaire par ladite entrée (6) formée à l’extrémité longitudinale dudit corps tubulaire creux;
- Retirer ledit corps (1) tubulaire creux de la terre meuble pour former une première cavité, ledit échantillon El de terre meuble étant maintenu dans ledit corps tubulaire creux ; et
- Enfoncer ledit corps (1) tubulaire creux de forme conique perpendiculairement à la surface du sol (8) à proximité de la première cavité, jusqu’à la mise en butée de ladite première collerette (3) avec ledit sol, de manière à réaliser un carottage subséquent permettant l’introduction d’un échantillon E2 de terre meuble dans ledit corps tubulaire, et conduisant à l’éjection d’au moins une partie de l’échantillon El issu du premier carottage par ladite extrémité longitudinale formant la sortie (7) qui résulte d’une force de poussée exercée par ledit échantillon E2 sur ledit échantillon El vers ladite sortie.
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