FR2599782A1 - Procede et appareil de forage par percussion - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES PROCEDES ET APPAREILS DE FORAGE PAR PERCUSSION. UN APPAREIL DE FORAGE PAR PERCUSSION, COMMANDE PAR DE L'AIR COMPRIME, EST ALIMENTE A PARTIR DU SOL PAR UNE TUYAUTERIE 24, ET L'AIR QUI A ETE UTILISE PAR LES MARTEAUX PERFORATEURS PNEUMATIQUES 32, 34 EST EVACUE PAR UNE AUTRE TUYAUTERIE 26 ELLE AUSSI FORMEE DANS LA TIGE DE FORAGE 29 ET DE SECTION SUPERIEURE A CELLE DU PASSAGE D'ALIMENTATION EN AIR. EN OUTRE, UN PASSAGE 28 D'EVACUATION D'EAU DESTINE A ENTRAINER LES MATIERES ARRACHEES, DEBOUCHE A LA PARTIE INFERIEURE DES MARTEAUX, PRES DES TREPANS 40, 44. APPLICATION AUX FORAGES SOUS L'EAU EN PRESENCE DE BOUE.
Description
La présente invention concerne un procédé et un appareil de forage par
percussion à l'aide d'air comprimé, dans lesquels un piston d'un marteauperforateur pneumatique est déplacé verticalement par de l'air comprimé afin qu'il 5 crée de l'énergie de choc qui peut être utilisée pour la
création de vibrations répétées d'un trépan, et elle concerne en particulier un procédé et un appareil de forage par percussion, commandés par de l'air comprimé, et pouvant être utilisés pour le forage dans des conglomérats, des 10 roches et analogues au-dessous d'eaux boueuses.
Un marteau-perforateur pneumatique, utilisé au fond d'un forage, comporte un tubage destiné à supporter un trépan afin qu'il coulisse en direction axiale, à son extrémité, et un piston supporté afin qu'il puisse coulisser 15 en direction axiale dans lé tubage et qu'il vienne frapper le trépan à l'extrémité inférieure. Deux chambres sous pression sont formées au-dessus et au-dessous du piston respectivement et elles sont mises en alternance sous pression par l'air comprimé provenant d'une source externe 20 afin que le piston soit déplacé successivement vers le
haut et vers le bas.
Habituellement, l'air comprimé utilisé pour la commande d'un piston est évacué à l'extrémité d'un trépan et l'air évacué nettoie le' bord du trépan et simultanément 25 chasse les poussières arrachées et analogues sur le sol
pendant le forage (selon un procédé de forage à sec).
Le marteau-perforateur pneumatique peut transmettre des forces élevées de percussion grâce à l'utilisation d'air comprimé, et il est normalement utilisé pour le forage 30 à travers les roches.
Cependant, lorsqu'il est utilisé sous l'eau, le
marteau-perforateur à percussion à air comprimé classique de ce type présente des inconvénients à plusieurs égards.
Par exemple, dans le cas du forage en présence d'eaux 35 boueuses ou du forage sous la mer, dans une rivière, dans
un barrage ou analogue (selon un procédé de forage humide), la pression hydrostatique de l'eau est appliquée à l'extré-
mité du trépan et provoque un retour d'eaux boueuses ou analogues dans les chambres d'air comprimé si bien que le marteau-perforateur à percussion ne peut plus être utilisé. En outre, même lorsque la pression hydrostatique 5 de l'eau n'atteint pas la pression de I'air projeté, la pression d'air de fonctionnement est réduite de la pression hydrostatique de l'eau. En conséquence, l'énergie de percussion du piston est réduite en proportion et le piston
ne peut donc pas frapper convenablement le trépan si bien 10 que le rendement de forage du marteau-perforateur pneumatique est réduit.
L'invention concerne l'élimination des inconvénients de ces marteauxperforateurs pneumatiques classiques.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé 15 de forage par percussion à l'aide d'air comprimé et un appareil destiné à sa mise en oeuvre, dans lequel l'air évacué, déjà utilisé pour la commande d'un marteau-perforateur pneumatique, peut être renvoyé par une tuyauterie d'évacuation d'air placée dans une tige de forage rejoi20 gnant le sol et la terre et le sable, avec l'eau boueuse de la tranchée, peuvent être évacués par une tuyauterie d'évacuation d'eau placée dans une tige de forage vers le sol si bien que, même dans le cas du forage sous l'eau, les caractéristiques de forage de l'appareil de forage 25 par percussion à l'aide d'air comprimé ne sont pas réduites et une opération de forage de grand diamètre peut être
réalisée de manière efficace.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de forage par percussion à l'aide d'air comprimé dans lequel 30 le marteau-perforateur pneumatique est commandé par de l'air sous pression provenant d'une source placée au sol, l'air, après utilisation pour la manoeuvre du marteauperforateur pneumatique, revenant vers le sol par une tuyauterie d'évacuation d'air placée dans la tige de forage 35 et communiquant avec un passage d'évacuation d'air formé dans le marteau perforateur pneumatique, et les substances arrachées sont évacuées par un circuit de circulation en sens inverse pendant le forage dans le sol. Ce procédé de forage est appelé procédé "Mach" (marteau & circulation
de boue et d'air).
A cet effet, l'invention concerne un appareil 5 de forage par percussion commandé par de l'air comprimé, dans lequel un ou.plusieurs marteauxperforateurs parallèles les uns aux autres sont fixés à un tubage, chaque marteauperforateur étant destiné à réaliser une opération de forage avec son trépan soumis à des vibrations dues à la percussion 10 d'un piston commandé par de l'air comprimé provenant du sol, le tubage ayant un passage d'alimentation en air destiné à transmettre de l'air comprimé au marteau-perforateur, un passage d'évacuation d'air communiquant avec un trou d'évacuation d'air afin que l'air déjà utilisé pour la 15 manoeuvre du piston du marteau-perforateur pneumatique soit évacué vers le sol, et un passage d'évacuation d'eau formé près du trépan du marteau-perforateur et destiné à transporter et évacuer la terre et le sable arrachés
par le trépan.
L'invention concerne aussi un appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé, destiné à forer dans le sol par application de vibrations par percussion à son trépan, à l'aide de l'extrémité inférieure d'un piston commandé par de l'air comprimé provenant du 25 sol, dans lequel le piston précité a une forme creuse, un trou d'évacuation d'air est formé dans la partie supérieure du piston opposée à la partie inférieure du piston de manière qu'il communique avec la partie creuse du piston, un ou plusieurs marteaux-perforateurs pneumatiques sont 30 fixés parallèlement les uns aux autres à un tubage, chaque marteau-perforateur étant destiné à évacuer l'air déjà utilisé pour la manoeuvre du piston, à partir du trou d'évacuation d'air soit directement, soit par l'intermédiaire de la partie creuse du piston, et le tubage comporte un 35 passage d'alimentation en air destiné à transmettre l'air comprimé aux marteaux-perforateurs, à partir d'une tuyauterie d'alimentation en air disposée dans une tige de forage,
un passage d'évacuation d'air destiné à relier la tuyauterie d'évacuation d'air placée dans la tige de forage au trou précité d'évacuation d'air, et un passage d'évacuation d'eau ayant une extrémité inférieure qui débouche près 5 du trépan et destinée à aspirer le sable et la terre arrachés par le trépan, ainsi que l'eau.
L'invention concerne aussi un appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé, ne laissant pas de parties non arrachées audessous d'un passage d'éva10 cuation de terre et empêchant aussi l'obturation de l'orifice d'aspiration du passage d'évacuation d'eau par des
conglomérats ou analogues.
A cet effet, un appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé selon l'invention comporte 15 un ou plusieurs marteauxperforateurs pneumatiques commandés par de l'air comprimé transmis à partir du sol, les marteaux étant fixés parallèlement les uns aux autres, et un passage d'alimentation en air est destiné à transmettre de l'air compririé aux marteaux-perforateurs pneumatiques et un pas20 sage est destiné à évacuer vers le sol l'air qui a été
utilisé pour la manoeuvre des marteaux-perforateurs, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un trépan dans l'appareil de forage par percussion de type pneumatique et un passage d'évacuation d'eau formé dans la partie 25 centrale de forage du trépan et ayant un orifice d'aspiration de substance arrachée par le trépan, et une partie de l'organe de coupe du trépan est réalisée de manière qu'elle rejoigne un emplacement qui se trouve vers le bas par rapport à l'orifice d'aspiration et pratiquement au 30 centre de celui-ci.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels les références identiques 35 désignent des éléments semblables ou identiques et sur
lesquels: la figure 1 est une élévation schématique d'un mode de réalisation d'appareil de forage par percussion, commandé par de l'air comprimé, mettant en oeuvre un procédé selon l'invention; la figure 2 est une coupe représentant la structure 5 de l'appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé selon l'invention; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV10 IV de la figure 2; la figure 5 est une vue de dessous suivant les flèches V-V de la figure 2; la figure 6 est une coupe représentant la structure d'un second mode de réalisation d'appareil de forage par 15 percussion commandé par de l'air comprimé selon l'invention; la figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 6; la figure 8 est une coupe d'un troisième mode de réalisation d'appareil de forage par percussion commandé 20 par de l'air comprimé selon l'invention; la figure 9 est une coupe d'un quatrième mode de réalisation d'appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé selon l'invention; la figure 10 est une coupe suivant la ligne X- X 25 de la figure 9; la figure 11 est une coupe représentant la structure d'un appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé selon l'invention; la figure 12 est une vue de dessous d'un appareil 30 de forage par percussion de la figure 11; la figure 13 est une autre élévation schématique d'appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé, selon l'invention; la figure 14 est une coupe d'une tige de forage 35 élémentaire utilisée pour la mise en oeuvre d'un procédé de forage par percussion à l'aide d'air comprimé et à un appareil correspondant, selon l'invention; et la figure 15 est une coupe des parties principales
d'un dispositif tourillonnant d'alimentation utilisé pour la mise en oeuvre d'un forage par percussion selon l'invention.
La figure 1 est une élévation schématique représentant un dispositif de forage par percussion, commandé par de l'air comprimé, selon l'invention. Sur la figure, des pieux 12 de support sont installés sur la couche 10 de sol de surface du fond de la mer et une plate-forme 10 14 est construite sur les pieux 12; En outre, un tubage 62 est enfoncé dans un -lit 11 de roche afin que la couche superficielle 10 ne soit pas détruite. Un dispositif 18 de guidage est- monté sur la plate-forme 14 et est formé dans une machine 16 de base, le dispositif 18 de guidage 15 ayant une corde 20 munie d'un dispositif 22 d'entraînement en rotation et d'un dispositif 80 de tourillonnement afin que ceux-ci puissent coulisser librement en direction verticale. Une tige de forage est supportée par le dispositif tourillonnant 80 et comporte une tuyauterie 24 d'ali20 mentation en air, une tuyauterie 26 d'evacuation d'air, et une tuyauterie 28 d'évacuation d'eau, afin que tous ces éléments puissent se déplacer en une seule pièce avec le dispositif tourillonnant. Un appareil 30 de forage par percussion commandé par de l'air comprimé selon l'invention 25 est monté & l'extrémité inférieure de la tige de forage par l'intermédiaire d'un organe d'étanchéité maintenu par
boulonnage ou d'une autre manière.
La structure de l'appareil 30 de forage par percussion selon l'invention est représentée plus en détail 30 sur les figures 2 à 5. La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, la figure 4 une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2 et la figure 5 est une vue de dessous, suivant les flèches V de la figure 2. L'appareil de forage par percussion comprend plusieurs 35 marteaux-perforateurs pneumatiques, par exemple des marteaux perforateurs 32, 34, et ceux-ci sont fixés parallèlement l'un à l'autre par des boîtiers supérieur et inférieur 36, 37. L'extrémité inférieure du marteau-perforateur pneumatique 32 est fixée par un organe 49 d'étanchéité à la partie inférieure du bottier 37 et le marteau-perforateur 32 comporte un trépan 40 supporté par un raccord à cannelure 5 ou analogue afin qu'il puisse se déplacer par coulissement sur une distance déterminée en direction axiale. Un piston 42 qui peut être déplacé verticalement sous la commande d'air comprimé est placé au-dessus du trépan 40. Le piston 42 est déplacé verticalement par l'air comprimé transmis 10 par la tuyauterie 24 d'alimentation disposée dans la tige 29 de forage et dirigé vers un passage 25 d'alimentation en air formé dans le boîtier 36 afin que le piston vienne percuter le trépan 40. D'autre part, le marteau-perforateur 34 comporte aussi, à sa partie inférieure, un trépan 44 15 qui est aussi frappé par un piston (non représenté). Le trépan a, dans son corps, un passage axial 46 d'évacuation d'air et un passage radial 48 d'évacuation d'air, et le passage 48 est destiné à communiquer avec un passage 50 d'évacuation d'air formé dans la partie centrale de l'appa20 reil 30 de forage par percussion. Le passage 50 d'évacuation d'air communique aussi avec un passage d'évacuation d'air (non représenté) formé dans l'autre trépan 44. Comme l'indique la figure 3, le passage 50 d'évacuation d'air communique en outre avec la tuyauterie 26 d'évacuation d'air placée 25 dans la tige de forage 29 afin que l'air puisse être évacué
vers le sol.
D'autre part, la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau est raccordée par un passage 51 d'évacuation d'eau -formé dans le boîtier 36 et est divisée, depuis sa partie inter30 médiaire, en deux tronçons qui forment des passages respectifs d'évacuation d'eau 52, 54. Ces passages 52, 54 d'évacuation comportent des ouvertures 52A, 54A qui, comme représenté sur la figure 5, sont placés prés des trépans 40, 44. Dans cette structure, la terre et le sable arrachés 35 par les trépans 40, 44 sont transportés par les passages 52 et 54 d'évacuation vers la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau grâce à une pompe 66 d'aspiration placée au sol,
si bien qu'ils peuvent être collectés au niveau du sol.
Les trépans 40, 44, tels que représentés sur la
figure 5, ont une configuration sensiblement en éventail.
Le trépan 40 a une partie 40A- en saillie et le trépan 44 5 a une partie 44A en retrait dans laquelle peut pénétrer la partie 40A en saillie. En conséquence, les deux trépans 40, 44 sont abaissés de manière qu'ils coopèrent mutuellement et ils se retiennent donc mutuellement. Ainsi, même lorsque les deux trépans sont utilisés pour le forage dans 10 une zone de roches fissurées ou dans une couche de terre irrégulière, il n'est pas possible qu'un seul s'abaisse
et ne fore pas.
En outre, un clapet 60 de retenue utilisé pour l'évacuation de la terre avec un système d'entraînement 15 par de l'air est disposé entre la tuyauterie 26 d'évacuation d'air ou la tuyauterie 24 d'alimentation en air et la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau. Plus précisément, dans le cas de la figure 2, lorsque la pression dans la tuyauterie 26 atteint ou dépasse une valeur prédéterminée, le clapet 20 60 de retenue s'ouvre et transmet une partie de l'air de
la tuyauterie 26 dans la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau si bien que la terre et le sable peuvent être aspirés dans la tuyauterie 28. Dans ce cas, une soupape ou un dispositif analogue peut être monté dans une canalisation 74 d'échap25 ment afin que la pression d'échappement de l'air soit réglée.
L'appareil 30 de forage par percussion de type pneumatique, réalisé de la manière décrite, est placé dans le tubage 62 de la figure 1 lors d'un forage. La tuyauterie 28 d'évacuation d'eau est reliée par une canalisation 64 30 de retour à une pompe aspirante 66 si bien que la terre et le sable aspirés sont séparés de l'eau et l'eau qui circule est transmise à nouveau au tubage 62 par une tuyauterie 68 d'alimentation en eau. La tuyauterie 24 d'alimentation en air est reliée par une canalisation 70 d'alimenta35 tion en air à un compresseur pneumatique 72 si bien que de l'air comprimé peut être transmis. En outre, la tuyauterie 26 d'évacuation d'air est reliée à une canalisation 74 de manière que l'air utilisé pour la manoeuvre du piston puisse être évacué de la canalisation 74. Le procédé indiqué d'évacuation de la terre met en oeuvre un circuit avec retour d'eau (circulation en sens inverse) dans lequel 5 la terre et le sable sont aspirés avec l'eau. Cependant, on peut aussi utiliser un circuit de circulation normal dans lequel l'eau est transmise par la tuyauterie - 28 à la partie inférieure d'une tranchée et les poussières découpées sont évacuées par l'espace délimité entre la paroi 10 de la tranchée et la tige de forage. En outre, lorsque la tranchée ne contient pas d'eau, un autre procédé d'évacuation peut être utilisé de manière que la terre et le sable soit évacué par l'air transmis par un ventilateur
ou un compresseur.
Le fonctionnement de l'appareil de forage par percussion de type pneumatique réalisé de la manière indiquée précédemment est le suivant. D'abord l'air transmis par la tuyauterie 24 d'alimentation au passage 25 assure le déplacement vertical du piston 42 qui vient frapper 20 les trépans 40, 44 pendant le forage. L'air comprimé qui a déjà été utilisé pour la manoeuvre du piston 42 est transmis par les passages 46, 48 vers la tuyauterie 50 d'évacuation, et cet air évacué est alors chassé par la tuyauterie 26 d'évacuation d'air, sur le sol. La terre et le 25 sable arrachés sont aspirés dans les passages 52, 54 d'évacuation d'eau à partir des ouvertures respectives 52A, 54A, et circulent alors dans la tuyauterie 28 d'évacuation
d'eau afin qu'ils soient collectés au niveau du sol.
La figure 6 est une coupe représentant la structure 30 d'un autre mode de réalisation d'appareil de forage par percussion du type pneumatique selon l'invention, et la figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 6. Dans le mode de réalisation de la figure 6, des références identiques à celles du mode de réalisation de la 35 figure 2 désignent des éléments identiques ou analogues
dont la description n'est donc pas donnée. Alors que, dans le mode de réalisation de la figure 2, les deux marteaux-
perforateurs pneumatiques 32, 34 sont utilisés, un seul marteauperforateur pneumatique 60 est utilisé dans le mode de réalisation de la figure 6. Dans ce marteau-perforateur pneumatique 60, l'air comprimé transmis par la tuyau5 terie 24 d'alimentation en air provoque un déplacement vertical d'un piston 62 qui vient frapper un trépan 63 et l'air comprimé, lorsqu'il a été utilisé pour la manoeuvre du piston, circule dans les passages 64, 66, 68, 50 d'évacuation d'air vers la tuyauterie 26 d'évacuation d'air 10 et il est alors évacué au sol. En outre, les ouvertures 52A, 54A des passages 52, 54 d'évacuation d'air sont placées dans des parties évidées 63A formées dans le trépan 63 afin que la terre et le sable arrachés par le trépan 63
soient évacués.
Comme indiqué précédemment, selon le procédé de forage par percussion et l'appareil pneumatique destiné à sa mise en oeuvre selon l'invention, comme un passage d'évacuation d'eau est formé dans un ou plusieurs marteauxperforateurs, une opération de forage de grand diamètre 20 peut être réalisée d'une manière efficace à l'aide d'un circuit de circulation avec retour. En outre, comme l'air comprimé qui a déjà été utilisé pour le déplacement d'un ou plusieurs trépans- en direction verticale est collecté par l'intermédiaire des passages d'évacuation d'air formés 25 dans le tubage, un forage peut être réalisé même sous l'eau à une grande profondeur, de manière efficace, sans que le rendement de percussion des marteaux-perforateurs soit réduit et quelle que soit la pression hydrostatique dans
la partie à forer.
On se réfère maintenant à la figure 8 qui est une coupe d'un troisième mode de réalisation d'appareil de forage par percussion de type pneumatique selon l'invention. Sur la figure 8, un tubage 110 porte au moins deux marteaux-perforateurs pneumatiques 120, 130 de part et 35 d'autre d'un passage 112 d'évacuation d'eau. Le marteauperforateur 120 a un piston creux 121 et un trépan 122 et il a aussi des passages 123a, 123g, une partie creuse 121a de piston, un trou 124 d'évacuation d'air, une première chamore 125 et une seconde chambre 126 sous pression. Le marteau-perforateur pneumatique 120 supporte en outre un trépan 122 par l'intermédiaire d'un raccord à cannelure 5 ou analogue afin que le trépan 122 soit libre de coulisser
sur une distance déterminée, dans sa direction axiale.
Un organe d'étanchéité 127 est placé entre les organes périphériques externes du marteau-perforateur 120 et le trépan 122 afin qu'il empêche les fuites d'air comprimé 10 ou empêche la pénétration de l'eau se trouvant dans la tranchée. En outre, le passage précité 123a communique avec un passage 114b d'alimentation en air du tubage 110 et le trou 124 d'évacuation d'air communique avec un passage
116a d'évacuation d'air.
Les trépans 122 et 132, placés dans les marteauxperforateurs pneumatiques 120 et 130, sont formés avec des cavités 122a, 132a respectivement. En outre, un organe creux 118 pouvant librement coulisser est placé dans l'ouverture formée à l'extrémité inférieure du passage 112 20 d'évacuation d'eau. L'organe creux 118 a, à sa périphérie externe, une saillie 118a qui peut être logée dans les cavités 122a, 132a respectivement, formées dans les trépans 122, 132. Le trépan 122 a aussi un organe 122 de découpe de la partie centrale qui dépasse vers le centre de l'ouver25 ture du passage 112 d'évacuation d'eau afin que les parties
se trouvant au-dessous de l'ouverture soient forées.
Dans l'appareil de forage par percussion commandé par de l'air comprimé et destiné à un forage de type humide ainsi réalisé, l'air comprimé transmis par la tuyauterie 30 24 d'alimentation en air de la tige de forage 29 est d'abord transmis par des passages 114a, 114b d'alimentation en air et des passages 123a, 123b, 123c, 123d et 123e à la première chambre 125 sous pression. Lorsque la pression dans cette première chambre 125 atteint une valeur élevée, 35 cette pression élevée provoque un déplacement du piston
121 vers le haut.
Lorsque le piston 121 est déplacé plus loin vers le haut par la pression régnant dans la chambre 125 et la force d'inertie ascendante du piston 121, la communication entre les passages 123d et 123e est interrompue par la partie inférieure du piston 121 si bien que l'air com5 primé n'est pas transmis à la première chambre 125 sous pression, alors que l'isolement des passages 123f et 123g par la partie supérieure du piston 121 est supprimé étant donné la remontée du piston 121, et une communication est formée entre eux si bien que l'air comprimé parvient alors 10 à la seconde chambre 125 sous pression par l'intermédiaire du passage annulaire 123c et des passages 123f, 123g. En outre, la première chambre 125 sous pression est alors mise en communication avec la partie creuse 121a du piston 121 et ainsi l'air (air évacué) se trouvant dans la première 15 chambre 125, après utilisation pour la manoeuvre du piston 121, peut être évacué dans la tuyauterie 26 par l'intermédiaire de la partie creuse 121a du piston, du trou 124
d'évacuation et des passages 116a, 116b d'évacuation.
Lorsque la partie supérieure de la portion creuse 20 121a du piston vient au contact du corps tubulaire 124A délimitant le trou 124 d'évacuation, le passage d'évacuation d'air de la seconde chambre 126 est fermé si bien que la pression dans la seconde chambre augmente étant donné l'air comprimé qui est transmis. Lorsque la pression dans la 25 seconde chambre dépasse la force de soulèvement du piston
121, ce dernier revient vers le bas.
Lorsque le piston 121 est déplacé plus loin vers le bas sous l'action de la pression régnant dans la seconde chambre 126 et de la force descendante d'inertie du piston 30 121, la communication entre les passages 123f et 123g est interrompue par la partie supérieure du piston 121 afin que l'air comprimé ne soit plus transmis dans la seconde chambre 126, alors que les passages 123d et 123e qui ont été séparés l'un de l'autre par la partie inférieure du 35 piston 121 peuvent alors communiquer mutuellement si bien que l'air comprimé peut alors parvenir à la première chambre 125. En outre, la seconde chambre 126 est alors mise en communication avec le trou 124 d'évacuation d'air si bien que l'air évacué, dans la seconde chambre 126, déjà utilisé pour la manoeuvre du piston, peut être évacué vers la tuyauterie 26 par l'intermédiaire du trou 124 et des passages 116a, 116b d'évacuation d'air. De cette manière, la transmission et l'évacuation
d'air comprimé vers les deux chambres 125 et 126 sous pression et à partir de celles-ci sont répétées successivement, et le piston 121 est déplacé verticalement successivement 10 afin qu'il vienne frapper le trépan 122 successivement.
En outre, étant donné que le joint 127 est placé dans la partie de coopération du marteau-perforateur 120 et du trépan 122, l'eau se trouvant dans la tranchée ne peut pas pénétrer et le fonctionnement du marteau-perforateur 15 120 n'est pas perturbé et la force de percussion du marteau pneumatique n'est pas réduite. En outre, comme l'air comprimé agit du côté de l'axe du trépan, à la face arrière du joint 127 et réduit la différence de pression par rapport à la pression hydrostatique, la durabilité du joint 127 20 peut être accrue, malgré une utilisation sous l'eau- à grande profondeur. Bien qu'un marteau-perforateur pneumatique 130 ait une forme légèrement différente de celle du marteauperforateur pneumatique 120, les autres structures et le fonctionnement du marteauperforateur 130 sont identiques 25 à ceux du marteau-perforateur 120 et on ne donne donc pas
sa description détaillée. Sur la figure 8, bien que la partie centrale du trépan ait un trou placé au centre et remontant vers la partie intermédiaire, selon l'invention, comme l'air évacué n'est pas chassé par le trépan, celui30 ci peut ne comporter aucun trou.
Lorsque les trépans 122, 132 du marteau-perforateur 120, 130 sont frappés, puisque les cavités 122a, 132a des trépans coopèrent avec les saillies 118a de l'organe creuK 118, les trépans respectifs ont des déplacements 35 axiaux respectifs limités et sont déplacés de manière pratiquement identique l'un et l'autre.
En outre, la terre et le sable arrachés par les trépans 122, 132 sont aspirés avec l'eau par une pompe d'aspiration ou analogue par l'intermédiaire de l'organe creux 118 et du passage 112 d'évacuation d'eau, puis remontent dans la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau et sont fina5 lement collectés au niveau du sol. Dans le mode de réalisation considéré, un procédé de circulation avec retour est utilisé pour l'évacuation des substances arrachées. Cependant, l'appareil peut mettre aussi en oeuvre un circuit de circulation normale dans lequel l'eau est transmise 10 par le passage 112 d'évacuation d'eau, en provenance du sol, vers le fond de la tranchée à l'aide d'une pompe destinée à chasser les substances arrachées qui sont ainsi évacuées. La figure 9 est une coupe d'un quatrième mode 15 de réalisation d'appareil de forage par percussion de type pneumatique destiné à assurer un forage de type humide, selon l'invention, dans lequel un seul marteau-perforateur pneumatique est utilisé. En outre, la figure 10 est une
coupe suivant la ligne X-X de la figure 9.
Sur la figure 9, un tubage 150 comporte un passage 152 d'évacuation d'eau,dans sa partie centrale, ainsi que des passages 154a, 154b d'alimentation en air destinés à transmettre l'air comprimé à un marteau- perforateur pneumatique 160 et des passages 156a, 156b d'évacuation d'air 25 destinés à évacuer l'air provenant du marteau-perforateur
160. Ce tubage 150 ainsi que le tubage 110 de la figure 8,-est placé à l'extrémité inférieure de la tige de forage 29 et est destiné à supporter le marteau-perforateur pneumatique 160.
Le marteau-perforateur pneumatique 160 comprend non seulement un piston creux 161 et un trépan creux 162 mais aussi des passages 163a-163g, la partie creuse 161a du piston 161, un trou 164 d'évacuation d'air, un corps tubulaire 164a placé dans le trou d'évacuation d'air, une 35 première chambre 165 sous pression et une seconde chambre 166 sous pression. Le marteau-perforateur pneumatique 160 supporte le trépan 162 par l'intermédiaire d'un raccord à cannelure ou analogue de manière que le trépan 162 puisse coulisser sur une distance déterminée dans sa direction axiale, et un siège 167 est placé entre les organes périphériques externes du marteau-perforateur 160 et du trépan
162.
Le passage 152 d'évacuation d'eau, les passages 154a, 154b d'alimentation en air, et les passages 156a, 156b d'évacuation d'air formés dans le tubage 150 ainsi que les passages 163a-163g, la première chambre 165 et 10 la seconde chambre 166 sous pression formées dans le marteauperforateur pneumatique 160 équivalent aux passages 112 d'évacuation d'eau, aux passages d'alimentation en air 114a, 114b, et aux passages d'évacuation d'air 116a, 116b formés dans le tubage 110 ainsi qu'aux passages 123a-123g, 15 à la première chambre 125 et à la seconde chambre 126 sous
pression du marteau-perforateur pneumatique 120 de la figure 8, respectivement, si bien que la description détaillée
de ses éléments est omise.
L'appareil représenté sur la figure 9 diffère 20 de celui de la figure 8 car, comme le passage 152 d'évacuation d'eau est réalisé de manière qu'il passe dans la partie centrale du marteau-perforateur pneumatique 160, un passage annulaire 168 délimité par la partie creuse 161a du piston, le corps tubulaire 164a du trou 164 d'éva25 cuation d'air et le passage 152 d'évacuation d'eau et le trou 164 d'évacuation d'air respectivement forment des passages pour l'air évacué, et en ce que l'organe 170 d'étanchéité est placé entre le trépan 162 et le passage 152 d'évacuation d'eau. En outre, le trépan 162 est un 30 trépan unique qui, comme représenté sur la figure 10, comporte quatre parties 162a-162d formant des bords de coupe et, parmi les parties formant les quatre bords de coupe, la partie 162a est destinée à dépasser vers le centre de l'ouverture du passage 152 d'évacuation d'eau afin qu'une 35 saillie de forage d'une partie de la terre soit formée
vers le bas par rapport à l'ouverture.
Comme décrit précédemment, dans l'appareil- de forage par percussion de type pneumatique pour forage de type humide selon l'invention, comme le dispositif d'évacuation d'air est placé à la partie supérieure et comme aucun dispositif d'évacuation d'air n'est formé sur les faces 5 latérales du corps du trépan, l'appareil a une structure
simple et peut donner une résistance mécanique suffisante même lorsque le diamètre de la partie de trépan qui doit être entourée de matière étanche est réduite à une dimension relativement faible. En conséquence, la contre-pression 10 agissant sur le trépan, sous l'action de la pression hydrostatique de l'eau, peut être réduite afin que les pertes d'énergie soient réduites au minimum, et en outre la différence de pression dans la partie d'étanchéité est réduite si bien que les caractéristiques d'étanchéité de l'appareil 15 sont accrues.
On se réfère maintenant à la figure 11 qui est une coupe d'un cinquième mode de réalisation d'appareil de forage par percussion de type pneumatique réalisé selon l'invention, comprenant trois marteauxperforateurs pneuma20 tiques et trois trépans correspondant aux marteauxperforateurs. La figure 12 est une vue de dessous de ce cinquième mode de réalisation d'appareil de forage selon l'invention
de la figure 11.
Sur la figure 11, un tubage 210 comprend, dans 25 sa partie centrale, un passage 212 d'évacuation d'eau qui communique avec une tuyauterie 28 d'évacuation d'eau d'une tige de forage 29 et qui fixe aussi trois marteaux-perforateurs pneumatiques 214, 216, 218 (figure 12) autour du passage 212 d'évacuation d'eau. L'extrémité inférieure 30 du marteauperforateur pneumatique 214, ayant un joint 220, est fixée à la partie inférieure du tubage 210 et supporte un trépan 222 par l'intermédiaire d'un raccord à cannelure ou analogue afin que le trépan puisse coulisser librement sur une distance déterminée dans sa direction axiale, un piston 228 étant placé au-dessus du trépan 222
et pouvant être déplacé verticaiement par de l'air comprimé.
Il faut noter que, bien que cela ne soit pas représenté, deux autres marteaux-perforateurs pneumatiques 216, 218 ont une structure analogue à celle du marteau-perforateur
pneumatique 214.
En outre, le tubage 210 comporte non seulement 5 un passage d'alimentation en air communiquant avec la tuyauterie 24 d'alimentation en air de la tige de forage 29 afin que de l'air comprimé soit transmis par la tuyauterie 24 aux marteaux-perforateurs respectifs, mais aussi un passage d'évacuation d'air destiné à évacuer l'air déjà 10 utilisé pour la manoeuvre des pistons des marteaux-perforateurs pneumatiques respectifs, --par l'intermédiaire de passages 232, 234 formés dans le trépan, de passages annulaires 235, 237 formés parallèlement l'un à l'autre dans le tubage 211, de trois passages 236, 238, 240 d'évacuation 15 d'air (figure 12) et d'un passage annulaire supérieur 239 rejoignant la tuyauterie 26 d'évacuation d'air de la tige
de forage 29.
Les trépans 222, 224, 226 ont des cavités 222A, 224A, 226A respectivement dans leurs faces latérales, un 20 organe annulaire 242 de coopération étant logé avec du jeu dans les cavités 222A, 224A, 226A, la partie inférieure du passage 212 d'évacuation d'eau descendant vers l'organe 242 de blocage. Cet organe 242 de blocage est libre de coulisser en direction axiale par rapport au passage 212 25 d'évacuation d'eau et il coopère avec les trépans respectifs 222, 224, 226 de manière qu'ils limitent mutuellement leur déplacement en direction axiale. Le trépan 222 est aussi dirigé vers le centre du passage 212 d'évacuation d'eau mais au- dessous de l'ouverture 244 d'aspiration du passage 30 212, et il a un organe 222B de découpe d'âme destiné à forer une partie de terre placée au-dessous de l'ouverture
244 d'aspiration.
Dans l'appareil de forage par percussion de type pneumatique réalisé de la manière indiquée, de l'air sous 35 pression est d'abord transmis par la tuyauterie 24 d'alimentation en air puis par le passage 230 vers les marteauxperforateurs respectifs 214, 216, 218 afin que les pistons de ces marteaux-perforateurs soient déplacés verticalement, les pistons venant alors frapper les trépans associés 222, 224, 226 pendant le forage. Pendant cette opération de forage, l'organe 222B de coupe de lame du trépan 222 coopère 5 avec ce dernier et assure le forage de la partie de terre se trouvant au-dessous de l'ouverture 244 d'aspiration du passage 212 d'aspiration d'eau. Ceci supprime toute possibilité de conservation d'une 'partie non arrachée dans la partie centrale du sol se trouvant audessous de l'ouver10 ture 244 d'aspiration. En outre, comme les cavités 222A, 224A, 226A des trépans 222, 224, 226 coopèrent avec du jeu avec la saillie 242A, les trépans limitent mutuellement leur course axiale si bien que leurs déplacements sont pratiquement analogues. En outre, la terre et le sable 15 arrachés sont aspirés par le passage 212 d'évacuation d'eau avec l'eau, à l'aide d'une pompe d'aspiration ou d'un dispositif analogue, puis sont transmis par la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau et enfin sont collectés au niveau du sol. Dans ce cas, comme l'ouverture 244 d'aspiration se 20 trouvant à l'extrémité inférieure du passage 212 descend dans l'organe 242 de coopération, la force d'aspiration transmise par l'ouverture est si grande que des pierres
même grosses ou analogues peuvent être aspirées.
En outre, l'air comprimé qui a déjà été utilisé 25 pour la manoeuvre du piston est collecté par les passages
232, 234 formés dans les trépans, les passages annulaires.
235, 237 placés parallèlement dans le tubage 210, les trois passages 236, 238, 240 d'évacuation d'air et le passage annulaire supérieur 239, vers la tuyauterie 26 d'évacuation 30 d'air, l'air étant finalement évacué au niveau du sol.
Comme décrit précédemment, dans l'appareil de forage par percussion de type pneumatique selon l'invention, représenté sur la figure 12, le passage d'évacuation d'eau est formé dans l'appareil de forage par percussion et une 35 partie du trépan de chaque marteau-perforateur est réalisée de manière qu'elle soit tournée vers le centre du passage d'évacuation d'eau, au-dessous de l'ouverture d'aspiration de ce passage, et la terre et le sable placés au-dessous du passage d'évacuation d'eau peuvent être arrachés par l'organe de découpe d'âme du trépan; de cette manière, même lorsque le passage d'évacuation d'eau est placé au centre du tubage, les marteaux-perforateurs pneumatiques
étant fixes autour de ce passage, il ne peut pas rester de partie non coupée au-dessous du passage d'évacuation d'eau, et en outre le passage d'évacuation d'eau ne peut pas être bouché par des conglomérats si bien que la terre 10 peut être évacuée et arrachée de manière efficace.
On se réfère maintenant à la figure 13 qui représente en élévation schématique l'appareil de forage par percussion de type pneumatique selon l'invention. Comme l'indique la figure 13, le compresseur 70 d'air, la cana15 lisation 72 d'alimentation, le dispositif tourillonnant
, la pompe 78 d'aspiration et la canalisation 76 de retour placée au sol ont une construction analogue à celle des éléments représentés sur les figures 1, respectivement.
La tige de forage 29 représentée sur la figure 13 est reliée 20 par une tige carrée 180 au dispositif tourillonnant 80.
La tige carrée 180 a une section quadrangulaire et a aussi un passage d'alimentation en air, un passage d'évacuation d'air et un passage d'évacuation d'eau (bien que ces passages ne soient pas représentés sur les dessins). La tige 25 carrée 180 peut être entraînée en rotation par une table 182 de rotation placée au sol. Ainsi, l'entraînement en
rotation de la tige provoque la rotation de l'appareil 30 de forage par percussion- par l'intermédiaire de la tige 29 de forage. En outre, le dispositif tourillonnant 80 30 est suspendu à une grue par une corde 7.
Dans cette construction, comme dans celle de la figure 1, l'appareil 30 de forage par percussion commandé par de l'air comprimé peut être convenablement monté et la terre et le sable peuvent être efficacement arrachés. 35 On se réfère à la figure 14 qui est une coupe longitudinale de la tige de forage 29 utilisée pour la mise en oeuvre du procédé de forage par percussion à l'aide d'air comprimé selon l'invention et dans l'appareil destiné à la mise en oeuvre de ce procédé. La tige de forage 29 de l'appareil de forage tel que représenté sur la figure 14 comporte une tuyauterie 28 d'évacuation d'eau, de résis5 tance mécanique déterminée, une tuyauterie 24 d'alimentation en air ayant la même longueur que la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau, et une tuyauterie 26 d'évacuation d'air ayant un diamètre supérieur à celui de la tuyauterie 24 d'alimentation en air et ayant la même longueur que la tuyauterie 10 28 d'évacuation d'eau, les tuyauteries précédentes étant raccordées par une bride supérieure et une bride inférieure 282A et 282B respectivement, formées aux extrémités supérieure et inférieure de la tige de forage 29. En outre, dans la tige de forage 29, des organes 284 d'étanchéité 15 sont disposés dans la bride supérieure 282A. En outre, la tuyauterie 24 d'alimentation en air et la tuyauterie 26 d'évacuation d'air placée dans la tige de forage 29, ont des parties supérieures d'extrémité 24A, 26A qui dépassent vers le haut au-dessus de l'extrémité supérieure 28A 20 de la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau, et elles sont aussi raccordées à la bride inférieure d'une tige de forage supérieure (non représentée) par l'intermédiaire de la bride - 282A. D'autre part, les parties 24B et 26B de coopération sont formées dans le flasque inférieur 282B qui correspond 25 aux extrémités inférieures des tuyauteries 24 et 26 d'alimentation et d'évacuation, ces parties de coopération permettant la pénétration des extrémités supérieures en saillie 24A et 26A des tuyauteries 24 et 26 de la tige
de forage 29.
En conséquence, dans la tige 29 de forage utilisée dans l'appareil de forage par percussion représenté sur la figure 14, comme les extrémités supérieures 24A, 26A de la tuyauterie 24 d'alimentation en air et- de la tuyauterie 26 d'évacuation d'air dépassent au-dessus de 35 l'extrémité supérieure 28A de la tuyauterie 28 d'évacuation d'eau, lorsque la tige de forage 29 est séparée, il n'est pas possible que l'eau boueuse circulant par-dessus le bord de la tuyauterie 28 pénètre dans la tuyauterie 24 d'alimentation en air et dans la tuyauterie 26 d'évacuation d'air. En outre, dans cette tige de forage, comme la tuyauterie 26 d'évacuation d'air a un diamètre supérieur à celui de la tuyauterie 24 d'alimentation en air, l'air peut être évacué facilement, et le rendement de forage
de l'appareil 30 de forage par percussion est accru.
La figure 15 est une coupe du dispositif tourillonnant 80 et elle représente la partie de montage formée 10 entre le dispositif 22 d'entraînement en rotation et la tige de forage 29. Le dispositif tourillonnant 80 comporte un corps rotatif 82 monté sur une tuyauterie 23 d'entraînement du dispositif 22 d'entraînement en rotation, et un corps 84 de support fixé au dispositif 22 afin qu'il 15 supporte la surface périphérique externe du corps rotatif
82 d'une manière telle que ce corps 82 est libre de tourner.
La tuyauterie 29 de forage est raccordée par un organe 284 d'étanchéité & l'extrémité inférieure du corps rotatif 82. Grâce à cette construction, la tuyauterie 29 de forage 20 peut être entrainée en rotation par le corps 82 qui est
lui-même entraîné par la tuyauterie 23.
Le corps rotatif 82 a, dans sa partie centrale, un passage 88 d'évacuation d'eau qui le traverse, l'extrémité inférieure de ce passage 88 étant raccordée à la tuyau25 terie 28 d'évacuation d'eau et l'extrémité supérieure du passage 88 étant raccordée, par l'intermédiaire de la tuyauterie 23 d'entraînement et, comme représenté sur la figure 1, de la tuyauterie 64 de retour, à une pompe 86 d'aspiration. En outre, un mécanisme de tourillonnement destiné 30 à l'évacuation d'eau (non représenté) est disposé entre le dispositif 22 d'entraînement en rotation et la canalisation de retour 64. Le corps rotatif 82 a aussi un passage 90 d'alimentation en air placé à l'extérieur du passage 88 d'évacuation d'eau, et ce passage 90 est raccordé à 35 la tuyauterie 24 d'alimentation en air de la tige de forage 29. Dans une partie de la surface périphérique externe du corps rotatif 82, une ouverture 102 d'alimentation en air du passage 90 est formée. En outre, un passage 94 d'évacuation d'air est formé à l'extérieur du passage 90 d'alimentation en air du corps 82 et est raccordé à son tour à la tuyauterie 26 d'évacuation d'air de la tige de 5 forage 29. Une ouverture 104 d'évacuation d'air du passage 94 est formée dans une partie de la surface périphérique externe du corps rotatif 82. Un organe 101 d'étanchéité est formé sur la surface de contact coulissant entre le corps rotatif 82 et le corps de support 84 afin que les 10 deux corps coopèrent de façon étanche. L'ouverture 102 est raccordée par la canalisation 70 d'alimentation en air représentée sur la figure 1 au compresseur 72 d'air qui transmet de l'air comprimé. L'ouverture 104 d'évacuation d'air est reliée à la canalisation 74 d'évacuation d'air 15 représentée sur la figure 1 et à partir de laquelle l'air qui a été utilisé pour la manoeuvre du piston de l'appareil
de forage par percussion, peut être évacué.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'a-:t aux procédés et appareils 20 qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples
non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (15)
1. Procédé de forage par percussion de type pneumatique, caractérisé en ce qu'un appareil de forage par percussion de type pneumatique est commandé par de l'air comprimé 5 transmis à partir du sol par une tuyauterie (24) d'alimentation en air d'une tige de forage (29), l'air qui a été utilisé pour la manoeuvre de l'appareil de forage par percussion de type pneumatique est évacué par le sol par une tuyauterie (26) d'évacuation d'air de la tige de forage, 10 communiquant avec un passage d'évacuation d'air. formé dans
l'appareil de forage par percussion de type pneumatique, et les substances arrachées par l'appareil de forage par percussion de type pneumatique sont aspirées et évacuées par une tuyauterie (28) d'évacuation d'eau de la tige de 15 forage pendant le forage dans le sol.
2.. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en
ce que les substances arrachées sont aspirées par une ouverture d'aspiration (52A) formée dans la tuyauterie d'évacuation d'eau (28), dansla partiecentrale del'appareilde forage 20 par percussion, afin qu'elles soient éva:uées vers le sol.
3. Appareil de forage par percussion de type pneumatique pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'unequelconque des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs marteaux-perforateurs pneumatiques (32, 34) montés parallèlement les uns aux autres sur un tubage et pouvant tourner et être abaissés comme un tout, chaque marteauperforateur ayant un trépan destiné à être frappé par un piston (42) qui peut être déplacé verticalement 30 par l'air comprimé transmis en alternance à des chambres supérieure et inférieure sous pression, un passage (24) d'alimentation en air destiné à transmettre l'air comprimé aux marteaux-perforateurs pneumatiques afin que le piston soit déplacé verticalement, 35 un passage (26) d'évacuation d'air communiquant avec le passage d'alimentation en air et destiné à évacuer vers le sol l'air qui a déjà été utilisé pour la manoeuvre du piston, et un passage (28) d'évacuation d'eau ayant une ouverture adjacente aux trépans et destinée à collecter la terre
et le sable arrachés par les trépans.
4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé 5 en ce que l'air comprimé qui a été utilisé pour la manoeuvre du piston est collecté à partir d'un trou formé au centre du trépan (40), par l'intermédiaire d'un trou formé latéralement dans la direction radiale du trépan et débouchant
dans le passage d'évacuation d'air.
5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le piston (42) est creux et le-marteau-perforateur (32,34j a un trou d'évacuation d'air disposé vers le haut par rapport au piston et destiné à communiquer avec la partie creuse du piston, si bien que l'air comprimé déjà 15 utilisé pour la manoeuvre du piston peut être directement collecté à partir du trou d'évacuation d'air ou oeut être collecté par l'intermédiaire de la partie creuse du piston
avant transmission au passage d'évacuation d'air (26).
6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé 20 en ce qu'un trépan (40) a une saillie (40A) et l'autre trépan a une cavité (44A) dans laquelle peut pénétrer la saillie, si bien que les trépans sont abaissés simultanément
7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du passage (26) d'évacua25 tion d'air est réalisée de manière qu'elle soit libre de
se déplacer en direction axiale, et les trépans sont destinés à coopérer avec l'extrémité inférieure du passage d'évacuation d'air afin qu'ils puissent être déplacés simultanément en direction verticale.
8. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture (118) d'aspiration du passage d'évacuation d'eau (28) est placé au centre de forage de plusieurs trépans.
9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé 35 en ce qu'une partie (122b) d'un organe de coupe du trépan
est réalisé de manière qu'elle rejoigne une position disposée au-dessous de l'ouverture d'aspiration (118) et pratiquement au centre.
10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé
en ce que les trépans (222) sont destinés à coopérer avec un organe (244) de retenue de forme annulaire placé à la périphérie externe du passage d'évacuation d'eau et à proxi5 mité de l'ouverture d'aspiration afin que les trépans puissent se déplacer verticalement simultanément.
11. Appareil de forage par percussion de type pneumatique pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce qu'il comprend un marteau-perforateur pneumatique (32) qui peut - être entraîné en rotation et abaissé, ayant un trépan (40) destiné à être frappé par un piston (42) qui peut être déplacé verticalement par l'air comprimé transmis en alter15 nance à des chambres supérieure et inférieure, un passage (24) d'alimentation en air destiné à transmettre de l'air comprimé au marteau-perforateur afin que le piston soit déplacé verticalement, un passage (26) d'évacuation d'air communiquant 20 avec le passage d'alimentation en air et destiné à évacuer vers le sol l'air qui a été utilisé pour la manoeuvre du piston, et
un passage (28) d'évacuation d'eau ayant une ouverture adjacente au trépan et destinée à collecter la terre 25 et le sable arrachés par le trépan.
12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'air comprimé qui a déjà été utilisé pour la manoeuvre du piston est collecté à partir d'un trou formé dans la partie centrale du trépan et par l'intermédiaire 30d'un trou formé latéralement en direction radiale par rapport au trépan et débouchant dans le passage d'évacuation
d'air (26).
13. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le piston (42) est creux et le marteau-perforateur 35 a un trou d'évacuation d'air disposé au-dessus du piston et destiné à communiquer avec la partie creuse du piston si bien que l'air comprimé déjà utilisé pour la manoeuvre du piston peut être collecté directement à partir du -trou d'évacuation d'air ou par l'intermédiaire de la partie creuse du piston, reliée au passage d'évacuation d'air (26).
14. Appareil selon la revendication 13, caracté5 risé en ce que le trépan (40) a une partie formant une
cavité sur le côté et l'ouverture inférieure du passage d'évacuation d'eau (28) est placée dans la cavité du trépan.
15. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ouverture d'aspiration du passage (28) d'évacua10 tion d'eau passe à travers la partie centrale de forage du trépan, et un organe d'étanchéité est monté afin qu'il puisse coulisser contre la paroi du trou dans la tige du trépan.
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