FR2633320A1 - Equipement pour les essais notamment pressiometriques des sols - Google Patents

Abstract

L'équipement comprend une sonde 1 raccordée par au moins une tubulure 2 à un contrôleur 3 de pression-volume. Le contrôleur 3 comprend un bâti 10 sur lequel est monté un corps 20 creux dans lequel se meut un piston 30 relié à une transmission 40 mécanique à laquelle est associée une balancelle 50 pour recevoir des lests 51. Ce contrôleur 3 comprend aussi des instruments de mesure 60 et une unité d'exploitation 70. Application aux essais de très longue durée hors la présence d'un opérateur.

Description

La présente invention concerne 1 étude, in-situ, des sols pour en évaluer les propriétés meca- niques et, plus particulièrement, un équipement pour étudier à long terme le comportement mécanique des sols par essai pressiométrique ou dilatométrique.

L'invention a plus particulièrement pour objet un équipement pour conduire de tels essais pressiométriques ou dilatométrique.

Comme on le sait l'étude du comportement des sols est très importante en matière de génie civil et, en particulier, pour l'implantation d'ouvrages très lourds tels que par exemple des barrages-poids ou des centrales nucléaires à propos desquels il est important de pouvoir prévoir avec une relativement bonne approximation 1 évolution du comportement sous charge des sols d'assises.

Pour avoir une idée du comportement mécanique des sols il est classique d'opérer soit sur des échantillons-éprouvettes à partir desquels on exécute des mesures en laboratoire soit sur le terrain pour y faire des mesures directement sur le lieu ou doit être implanté l'ouvrage.

Il est clair que les mesures faites in-situ permettent d'en déduire. avec une bien meilleure approximation, le comportement probable des sols sous charges.

Parmi ces essais in-situ, l'essai pressiométrique est l'un des plus couramment utilisés.

Pour conduire des essais pressiométriques, il est classique d introduire dans un forage une sonde de mesure cylindrique tri-cellulaire dilatable radialement afin de pratiquer un essai de "chargement" latéral dans un forage. On utilise couramment, au moins en France, un pressiomètre conçu par L. Ménard.

Le pressiomètre de Pénard se compose, essentiellement, d'une sonde de mesure cylindrique tricellulaire dilatable radialement, qui est destinée à etre introduite dans un forage et à être reliée par des tubulures à un controleur pression-volume.

Le contrôleur permet de mesurer séquentiellement, pour chaque niveau choisi de la sonde dans le forage, l'évolution temporelle de la dilatation de la sonde traduite en variation de volume à pression constante, réglable.

La sonde, les tubulures ,at le contrôleur sont emplis d'eau et l'on exerce sur la surface libre du liquide une pression pneumatique. En maintenant constante la pression pneumatique sur la surface libre du liquide pendant un laps de temps normalisé, on peut mesurer la déformation volumique de la sonde et des tubulures de raccordement préalablement étalonnées. En faisant varier ensuite par paliers cette pression maintenue constante, on en déduit une courbe donnant le volume injecté en fonction de la pression, de laquelle on tire certaines caractéristiques, dites pressiométriques, de la tranche de sol étudiée, et cela pour chaque niveau où la sonde est placée.

Certaines formules permettent de déduire de ces caractéristiques le module de déformation du sol et en conséquence d'évaluer ainsi les tassements probables, par exemple.

La mise en oeuvre de cette essai pressiométrique se fait suivant un protocole bien déterminé qui a fait l'objet de l'édition d'une procédure par le
Laboratoire des Ponts et Chaussées français.

Cette procédure prévoit que, pour chaque niveau auquel la sonde est placée, on fait quatorze relevés à des pressions différentes et que, pour chaque valeur de la pression, on mesure la variation de volume au bout de 15 s, 30 s et 1 min.

La pression pneumatique est exercée à l'aide de gaz carbonique, d'air ou d'azote comprimé en bouteille de 20 MPa par exemple. La pression est lue sur un manomètre avec interposition d'un détendeur.

Les variations de volume sont lues directement sur un niveau à eau du contrôleur en évaluant le déplacement du ménisque qui se forme au contact du dioptre liquide avec le tube ou le "voyant" transparent auquel est associée une règle graduée en cm .

On comprend dès lors que si l'on désire étudier le comportement du sol à long terme sous pression constante, par exemple au cours d une durée de plusieurs mois, ce contrôleur pression-volume courant n'est plus adapté. En effet, notamment les problèmes majeurs suivants, inhérents à ce matériel, doivent être résolus
a) les variations de volume de la sonde devenant trés petites, genéralement au bout de quelques minutes seulement, il est impératif de ne pas faire varier la pression de cette sonde, même très peu, si l'on veut mesurer correctement la variation du volume injecté en fonction uniquement du temps.Or, tout système utilisant un gaz comprimé comme l'air, et donc nécessitant la présence d'un détendeur, consomme du gaz, ce qui induit des variations inévitables de la pression
b) la mesure du volume injecté par lecture du dioptre liquide ne permet pas aisément d'enregistrer automatiquement ces variations de niveau
c) l'utilisation du contrôleur pression-volume courant nécessite la permanence d'un opérateur pendant toute la durée de l'essai. Lorsqu'il s'agit d'un essai d'une ou de quelques journées, ceci n'est pas rédhibitoire, alors que pour un essai de plusieurs semaines, ou mois, cela n'est plus le cas.

On comprend donc qu il est particulièrement délicat, d'une part, de faire des mesures de variations de volume par lecture directe du déplacement du ménisque et, d'autre part, d'entretenir une pression pneumatique constante à l'aide de gaz comprimé sur la surface libre du liquide.

En outre, le processus de mesure necessite la présence constante d'un opérateur sur le site pour assurer la surveillance et opérer les réglages.

Comme on l'a rappelé, le protocole normalisé d'essai nécessite quatorze mesures qui du fait de leur durée, imposent environ une demi-heure de travail pour chaque niveau auquel la sonde est placée.

Cet appareil connu et relativement standardisé ne permet pas de faire des mesures de très grande précision et surtout sur une période relativement longue par exemple pour suivre l'évolution au cours des semaines voire des mois à une pression déterminée du fluage du sol à un niveau choisi.

Ce type de mesures est important lorsqu'on veut pouvoir évaluer et prévoir le comportement sous charge d'un sol au cours du temps.

Il faut alors pouvoir disposer d'un appareil qui permet de produire une pression constante qui n'évolue pratiquement pas au cours du temps sur des périodes pouvant s'étendre de quelques semaines à plusieurs mois voire des années et procure une précision importante et cela sans nécessiter la présence permanente d'un opérateur sur le lieu des mesures pour procéder à celles-ci.

Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients des appareils connus afin d'obtenir une plus grande précision et de pouvoir recueillir des mesures sur de longues périodes et cela sans présence d'un opérateur.

L'invention a pour objet un équipement pour étudier in-situ le comportement mécanique des sols par essai pressiométrique ou dilatométrique à l'aide d'une sonde de mesure cylindrique dilatable radialement qui est destinée à être introduite dans un forage et à être reliée par au moins une tubulure à un controleur de pression-volume autonome pour mesurer au cours de longues périodes l'évolution temporelle de la dilatation de la sonde traduite en variation de volume à pression constante, réglable.

Cet équipement est caractérisé en ce que le contrôleur comprend un bàti associé à un support, un corps creux dont la paroi extérieure est fixée au bàti et dont la paroi intérieure sert de cylindre stable dimentionnellement et étanche destiné à servir de cuve à un liquide incompressible et avec un fond équipe de raccords pour des canalisations et un couvercle équipé d un fourreau, un piston mobile logé dans le cylindre avec une jupe reliée au cylindre d'une manière hermétique à l'aide d'une membrane flexible souple étanche et pratiquement inextensible et avec une tige sortant du cylindre en traversant d'une manière étanche le fourreau qui lui sert de guide, une transmission mécanique reliée d'une part au corps et d'autre part à la tige du piston pour transmettre à ce dernier des efforts, une balancelle associée à la transmission destinée à recevoir des lests pour exercer les efforts et des instruments de mesure pour apprécier les déplacements du piston et la pression qu'il exerce sur le liquide de la cuve.

D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent et de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple où
- la Fig.1 est une vue schématique d'un équipement suivant l'invention en station pour conduire un essai pressiométrique ou dilatométrique dans un forage
- la Fig.2 est une vue partielle avec écorchés locaux du contrôleur de pression-volume suivant l'invention
- la Fig.3 est une vue de détail du corps du contrôleur et d'une partie des composants qui lui sont associés, de la Fig. 2 Cet et
- les Figea et 4B sont des vues de détail du fond du corps creux du contrôleur de l'équipement suivant l'invention.

Les équipements pour étudier in-situ le comportement mécanique des sols par essai pressiométrique et, en particulier, l'équipement de Ménard étant bien connu dans la technique. on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne l'invention,
Pour le surplus le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions classiques courantes à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté.

Dans la suite de la description un meme numéro de référence désigne un même élément quel que soit le mode de réalisation.

Comme on le voit particulièrement bien sur les Fig.1 et 2, un équipement suivant 1 invention comprend une sonde 1 qui est raccordée par au moins une tubulure 2 à un contrôleur 3. La sonde 1 est par exemple une sonde de "Ménard" du type de celles qui sont le plus communément utilisées, ou une sonde de type Geocell", ou encore de type dilatométrique. Les tubulures 2 sont, elles aussi, classiques et du genre de celles dont on se sert habituellement pour conduire les essais pressiométriques ou dilatométriques.

L'invention porte, en particulier, sur le contrôleur de pression-volume.

Le contrôleur 3 comprend un bati 10 sur lequel est monté un corps 20, creux, dans lequel se meut un piston 30, mobile, relié à une transmission mécanique 40 à laquelle est associée une balancelle 50. Ce contrôleur comprend, aussi, des instruments de mesure 60 et une unité d'exploitation 70.

Comme on peut l'observer le bati 10 comprend un support 11 polypode par exemple à trois ou quatre pieds 110.

Comme il est classique ces pieds 110 sont déployables et télescopiques, par exemple pour un réglage fin de l'horizontalité. S'il y a lieu, ils sont munis de semelles au besoin articulées de manière à supporter la charge et à la transmettre au sol sans que le controleur s'y enfonce. Ceci est courant et on ne s'y étendra pas davantage.

Le corps 20 comprend une paroi extérieure 21 réunie au support 11 de toute manière appropriée et une paroi intérieure 22. La paroi intérieure 22 sert de cylindre 220, stable dimensionnellement et étanche, destiné à jouer le rôle d'une cuve 200 pour un liquide incompressible.

De préférence, on utilise comme liquide de l'eau au besoin additionnée d'antigel approprié de manière à lui conserver sa fluidité meme par température relativement basse.

Le corps 20 comprend aussi un fond 23 muni de différents raccords 230 et robinets dont les rôles sont décrits par la suite. Ces raccords permettent de fixer les tubulures qui réunissent le contrôleur à la sonde et aussi d'y fixer des conduits de remplissage et de vidange.

Un robinet 231, par exemple à pointeau, permet d'ouvrir ou de fermer les voies des raccords.

Comme on le verra par la suite grace à une conception judicieuse de ce robinet. celui-ci seul suffit à commander l'ensemble des voies des raccords et robinets.

On se reportera aux Fig. 4A et 4B qui sont respectivement des coupes axiale et transversale du fond 23 pour illustrer le mode de réalisation du robinet à pointeau 231. Un canal 2311 axial taraudé est ménagé dans le fond 23. Des chenaux 2312 radiaux débouchent dans ce canal 2311 et à la périphérie du fond dans les raccords et robinets, comme dessiné.

Deux des raccords 230 permettent de mettre en communication la chambre 200 avec la tubulure 2 reliée à la sonde 1 et à un manomètre 620, dont il sera question par la suite. Deux vannes 232 et 233 permettent de remplir la chambre 200 du liquide incompressible retenu, mais aussi de relier, si besoin est, d'autres sondes à cette chambre par l'intermédiaire d'autres tubulures similaires à la tubulure 2.

Dans le fond 23 est aussi ménagé le logemer.t d'un capteur de pression piézosensible 621, dont il sera question par la suite, lui aussi commandé par le robinet 231.

Le corps 20 comprend aussi un couvercle 24 muni d'un fourreau-guide 240 en son milieu. Comme on le voit ce fourreau-guide 240 comprend une embase 241 vissée sur le couvercle et dans laquelle est placée une douille 242 sur laquelle vient reposer un écrou 243. Dans la douille 242 coulisse librement, pratiquement sans frottement, une tige 32 sur laquelle on reviendra par la suite. Cette douille, qui sert de palier à la tige, est de préférence de configuration conique et repose dans l'embase dont la configuration est complémentaire. En serrant plus ou moins l'écrou 243 on peut coincer la douille et ainsi immobiliser la tige qui est alors bloquée en translation. Ceci permet par exemple un transport sans risques de dommages.

Comme on peut l'observer, le corps 20 comprend aussi deux brides 201 et 202 qui déterminent entre elles une gorge 211 pour la raison que l'on comprendra par la suite. Ces brides 201 et 202 sont réunies l'une à l'autre de toute maniére appropriée, par exemple à l'aide de vis, comme schématisé sur la Fig.3 notamment, L'étanchéité entre ces deux brides est, s il y lieu, assurée par des joints. Ces brides qui partagent en deux le corps 20 sont fixées à ce dernier par toute technique classique appropriée, par exemple par vissage, soudage ou analogue.

Le piston 30 est logé dans le cylindre 220.

Le piston comprend une jupe 31 et la tige 32.

Comme on le voit sur les Fig. 2 et 3, la face inférieure de la jupe 31 porte un chapeau 310 et délimite une gorge annulaire 311 dont le rôle apparaitra par la suite.

La tige 32 du piston traverse le fourreauguide 240 et sort du corps 20 de manière à pouvoir recevoir un bras 320.

Une membrane 300 est disposée entre le pis- ton 30 et le corps 20. Comme on peut l'observer sur la
Fig.3, un jeu notable existe entre la jupe 31 et la paroi intérieure 22. Ce jeu est destiné à recevoir la membrane 300, au besoin redoublée lorsqu'elle se replie en U suivant un rayon qui est fonction de sa raideur. Ce jeu est choisi en fonction des propriétés mécaniques de la membrane 300 de manière que lorsque le piston se déplace dans le cylindre elle puisse en suivre les déplacements sans exercer de frottement notable tout en assurant l'étanchéité.

Cette membrane est choisie de manière à etre etanche et pratiquement insensible au liquide que contient la cuve et de manière à ne pas présenter d'élasticité notable qui puisse entrainer des erreurs entachant les mesures comme on le comprendra par la suite.

Cette membrane 300 se présente par exemple à la manière d'un manchon dont chacune des extrémités est munie d'un bourrelet 301. Ces bourrelets sont engagés l'un dans la gorge 211 entre brides 201 et 202 et l'autre dans la gorge 311 située entre jupe 31 et chapeau 310. Ceci apparait en trait continu sur la
Fig. 3. Dans ce cas, selon un mode de réalisation non représenté, la tete 32 du piston 30 est en forme de cuvette dont la concavité est dirigéevers le fond 23.

Le sommet de la cuvette est alors relié à un tube de purge ascendant fermé par une vanne appropriée.

Comme on le voit sur la Fig.3, le chapeau 310 est serré sur la jupe 311 par des vis, comme dessiné, après interposition de la membrane 300 de manière à assurer l'étanchéité.

Selon un autre mode de réalisation représenté en trait discontinu sur la Fig. 3, cette membrane 300 se présente à la manière d'un doigt de gant muni d'un seul bourrelet 311 destiné à etre engagé dans la gorge 211 entre brides 201 et 202. Dans ce cas, le sommet du doigt de gant repose directement sur la face inférieure de la jupe 31 et le chapeau 310 peut alors etre supprimé. Il peut, si besoin, être fixé ou collé à la jupe 31, ou maintenu de toute autre manière appropriée.

La transmission 40 se présente à la manière d un double palan 41 muni de manoeuvres 42. Comme on le voit, chaque palan comprend une moufle associée l'une 412 au corps 20 et l'autre 413 à la tige 32 par l'intermédiaire d'un bras 320. Chaque moufle comprend des poulies 401 portées par des axes 402 avec au besoin interposition de roulements à billes ou ana logues. La manière dont les moufles sont montées est clairement illustrée notamment sur la Fig. 2 du dessin à laquelle il suffit de se reporter. En particulier, on peut voir que la tige 32 et le bras 320 sont associés par l entremise d'une liaison qui autorise une rotation relative suivant l'axe de la tige entre cette dernière et le bras. De la sorte on évite la transmission des efforts de torsion axiale.

Le brin des manoeuvres 42 non ancré au corps 20 ou au piston 30 est relié à la balancelle 50. Cette balancelle 50 comprend un plateau 501 relié à un palonnier 502 à chacune des extrémités duquel est ancré un brin de l'une des manoeuvres 42. Le plateau 501 est destiné à recevoir des lests 51 par exemple des gueuses en fonte ou en plomb. De préférence, ces lests se présentent à la manière de disques munis d'une échancrure radiale qui permet de les enfiler latéralement sur une barre 503 reliant plateau 501 et palonnier 502 de manière à les centrer.

Les instruments de mesure 60 permettent d'évaluer des déplacements linéaires et des pressions.

Les instruments de mesure géométrique comprennent par exemple une jauge de profondeur 610 mécanique et un capteur de déplacement 611 électrique tel qu'un potentiomètre linéaire. Les instruments de mesure de pression comprennent un manomètre 620 à cadran et le capteur piézosensible 621,
Comme cela apparait clairement sur la Fig.2, la jauge de profondeur 610 et le capteur de deplacement 611 sont portés par une traverse 600 associée à la tige 32 à l'aide d'une liaison, par exemple à billes, qui autorise une rotation relative suivant l'axe de la tige entre cette dernière et la traverse.

De la sorte, on évite toute transmission éventuelle d'efforts de torsion.

Comme on le comprendra par la suite le fait d'utiliser deux types d'instruments différents pour les mesures de déplacement d'une part et pour les mesures de variation de pression d'autre part permet une meilleure fiabilité et aussi autorise un enregistrement en plus de la lecture visuelle directe.

Une unité d'exploitation 70 est reliée notamment aux capteurs 611 et 621. Cette unité d'exploitation est, par exemple, un microcalculateur programmable qui permet à la fois de donner des instructions à l'équipement suivant l'invention et d'assurer la saisie et l'enregistrement des signaux émis par les capteurs 611 et 621 aux fins de leur traitement et exploitation, Cette unité d'exploitation assure aussi, s'il y a lieu, la surveillance de l'équipement au besoin pour établir des télédiagnostics. Cette unité d'exploitation 70 est placée, par exemple, sur une console fixée au support 11, comme illustré schématiquement sur la Fig.t.

On décrira maintenant la mise en oeuvre et l'utilisation de l'équipement suivant l'invention. On ne décrira que ce qui se rapporte directement à l'invention . pour le surplus on se reportera aux traités concernant les essais pressiométriques notamment à l'aide des matériels de Ménard.

Le piston étant bloqué en position haute grâce à l'écrou 243, on réalise le plein de l'appareil en évitant soigneusement d'emprisonner de l'air après l'avoir relié, par exemple, à une prise d'eau au besoin équipée d'une pompe à main. Pour ce faire, deux méthodes peuvent être utilisées
- la première consiste à retourner l'ensemble de 1 appareil de façon à utiliser le picnomètre constitué par le fond 23 concave et le conduit 2311 en effectuant le remplissage par l'une des vannes 232 ou 233 et en dévissant complètement le robinet 231
- la deuxiéme consiste à emplir sous dépression la chambre 200 et les conduits en reliant les vannes 232 et 234 (Fig.1) simultanément à la pompe à vide ou similaire et en remplissant grace à la vanne 233.

Pour exercer une pression déterminée dans la sonde 1, il suffit alors de placer Sur le plateau 501 de la balancelle 50 les lests 51 convenables dont les poids se trouvent répercutés sur le piston par l'intermédiaire de la transmission à double palans en tenant compte du rapport de multiplication ou démultiplication, que donne la solution choisie. Pour le mode de réalisation on a adopté le rapport- six.

La pression qui règne dans la cuve est directement observable sur le manomètre 620 et les déplacements sur la jauge 610. Les informations correspondantes sont aussi transmises par les capteurs 621 et 611, respectivement, à l'unité d'exploitation 70.

On voit donc que grace à l'équipement suivant 1' invention on est dégagé des servitudes liées à l'utilisation d une source de pression pneumatique pour faire évoluer et régler, en la maintenant constante, la pression qui est exercée sur le fluide qui alimente la sonde proprement dite.

Le fait que l'on utilise des charges mécani-, ques, permet d'assurer une très grande constance de la pression exercée au cours du temps, aux fluctuations de la gravite près bien entendu.

S'il y a lieu, les instruments de mesure 60 sont aussi équipés d'au moins un capteur de température non représenté de manière pouvoir suivre l'évolution de cette dernière et de permettre, si necessaire, les corrections correspondantes liées à une variation éventuelle de volume due à la dilatation. S'il y a lieu ces corrections peuvent se faire automatiquement dans l'unité d'exploitation si celleci est convenablement programmée. La manière dont les instructions sont rédigées pour être assimilables par l'unité d'exploitation est bien connue et n'entre pas dans le cadre de l'invention.

Pour des commodités d'installation on fait en sorte que l'ensemble de l'équipement est divisible en fardeaux unitaires facilement transportables par un homme seul une fois que ceux-ci sont rendus à pied d'oeuvre à l'aide d'un véhicule motorisé modeste telle une camionnette.

S'il y a lieu l'ensemble de l'équipement est placé sous un abri du type de ceux utilisés habituellement en météorologie de manière à l'affranchir des perturbations climatiques tel que le vent qui pourrait faire osciller la balancelle, ou les sautes de températures diurnes et nocturnes qui pourraient induire des erreurs de mesure de volume.

Comme on peut l'observer, la seule source d'énergie éventuellement nécessaire à un bon fonctionnement de l'équipement se réduit à des piles ou accumulateurs utilisés pour faire fonctionner une partie des capteurs et/ou l'unité d'exploitation.

Au besoin l'unité d'exploitation est équipée d'émetteurs appropriés de manière à permettre la télétransmission des informations recueillies pour pouvoir les suivre en temps réel, par exemple pour déclencher des alarmes, ou autoriser un télédiagnostic. Sinon les informations enregistrées sont relevées à des périodes cités qui sont fonctions de la nature de l'essai.

Contrairement aux appareils antérieurement connus qui nécessitent la présence permanente d'un opérateur sur le site des mesures, l'équipement selon l'invention peut être abandonné pendant de longues périodes sans surveillance directe sur place,
Le fait de ne pas utiliser de source extérieure d'énergie mal commode à transporter et difficile à réguler tels que des bouteilles de gaz comprimé avec des manodétendeurs permet de saisir tout l'intérêt de l'invention.

Toutefois, si l'on souhaite pouvoir aussi se servir de l'équipement suivant l'invention de la manière usuelle dont on opère avec les appareils de Ménard, il suffit d'utiliser le robinet 234 qui permet d'injecter dans le cylindre 220 un gaz sous pression qui développe indirectement ses effets sur le liquide dans le cuve 200. Une garniture d'étanchéité appropriée est alors associée au fourneau-guide 240.

Pour l équipement selon l'invention on choisit une course du piston de 1 ordre de 200 mm environ et on apprécie ses déplacements avec une précision d'environ 0,1 mm. Pour les matériaux on adopte ceux d'entre eux qui ont la résistance mécanique adaptée et qui résistent à la corosion notamment d'un brouillard salin, tout en présentant une bonne stabilité dimentionnelle de manière qu'un changement de température de 50 C (par exemple diurne-nocturnei n' entraine pas une variation de volume de l'ordre de plus de quelques centimètres cubes environ.

Dans ce qui précède, l'équipement selon l'invention a été décrit à propos de sa mise en oeuvre pour des essais pressiométriques, mais il est clair qu'il doit être gardé présent à l'esprit que cet équipement convient à tout essai utilisant la technique de la mise en pression d'une sonde dilatable dans un forage, comme c'est la cas, par exemple, des essais dilatométriques.

On voit donc que, grace à l'invention, pour le domaine de pressions concernées par l'essai pressiométrique ou analogue, on s'affranchit des difficultés liées à l'utilisation d'un gaz sous pression en se servant de la gravité terrestre, ce qui offre une solution relativement fiable et présentant l'avantage de rendre l'équipement relativement autonome en le dispensant d'une source d'énergie externe. De meme, on voit que l'on peut suivre automatiquement et avec précision la mesure du volume de liquide injecté sans avoir à faire de lecture visuelle malaisée.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Equipement pour étudier in-situ le comportement mécanique des sols par essai pressiométrique ou dilatométrique à l'aide d'une sonde (1) de mesure cylindrique dilatable radialement qui est destinée à être introduite dans un forage et à être reliée par au moins une tubulure (2) à un controleur (3) de pression et de volume pour mesurer pour chaque.

niveau choisi l'évolution temporelle de la dilatation de la sonde traduite en variation de volume à pression constante réglable. caractérisé en ce que le contro- leur (3) comprend un bâti (10) associe a un support (11) de préférence polypode, un corps (20) creux dont la paroi extérieure (21) est fixée au bati (10) et dont la paroi intérieure (22) sert de cylindre (220) stable dimentionnellement et étanche destiné à servir de cuve (200) à un liquide incompressible et avec un fond (23) équipé de raccords (230) et de robinets et vannes pour des canalisations et un couvercle (24) équipé d'un fourreau (240), un piston t30) mobile logé dans le cylindre (220) avec une jupe (31) reliée au cylindre (220) d'une manière hermétique à l'aide d'une membrane (300) flexible souple étanche et pratiquement pas extensible et avec une tige (32] sortant du cylindre (220) en traversant d'une manière étanche le fourreau (240) qui lui sert de guide, une transmission (40) mécanique reliée d'une part au corps (20) et d'autre part à la tige (32) du piston (30) pour transmettre à ce dernier des efforts, une balancelle (50) associée à la transmission (40 > destinée à recevoir des lests (51) pour développer les efforts et des instruments de mesure (60) pour évaluer les déplacements du piston (30) et la pression qu'il exerce sur le liquide de la cuve (200).

2. Equipement selon la revendication 1.

caractérisé en ce que la transmission (40) mécanique est un double palan (41) dont les moufles (410) sont les unes (411) portées par le corps (20) et les autres (413) par la tige (32) et dont les manoeuvres (42) sont fixées à une extrémité au corps (20) et à l'autre extrémité à la balancelle (50).

3. Equipement selon la revendication 1 ou 2 ou la membrane (300) à la forme d'un doigt de gant.

4. Equipement selon la revendication 1 ou 2, ou la membrane (300) à la forme d'un manchon annulaire.

5. Equipement selon la revendication 4, ou la tête (32) du piston (30) est en forme de cuvette concave vers le fond et reliée à un tube de purge ascendant.

6. Equipement selon 1 une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ces raccords (230) sont associés à un robinet à pointeau (231) unique commandant d'une part le remplissage et la vidange en liquide de la cuve (200) et d'autre part la mise en communication et d'interruption de celle-ci de la cuve (200) avec la sonde (1) par la tubulure (2).

7. Equipement selon 1 une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le couvercle (24) est muni d'un robinet (234) permettant de mettre en dépression ou en pression le cylindre (220).

8. Equipement selon 1 une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les instruments de mesure (60) des déplacements 'comprennent une jauge de profondeur (610) mécanique et un capteur électrique (611) potentiomètrique.

9. Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les instruments de mesure (60-) de pression comprennent un manomètre (620) à cadran et un capteur piézo-sensible (621) électrique.

10. Equipement selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les capteurs électriques (611, 621) sont reliés à une unité d'exploitation (70) autonome pour leur alimentation et la réception de leurs signaux aux fins de stockage et/ou de traitement.