FR2747704A1 - DRILLING METHOD FOR MAKING A GROWN-BASED BARRIER IN THE GROUND, APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID BARRIER AND BARRIER THUS OBTAINED - Google Patents

DRILLING METHOD FOR MAKING A GROWN-BASED BARRIER IN THE GROUND, APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID BARRIER AND BARRIER THUS OBTAINED Download PDF

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Abstract

Procédé et appareil de forage pour réaliser une barrette comportant au moins une excroissance latérale. L'appareil (1) comporte un châssis (2) et des tambours de fraisage (4) rotatifs qui peuvent être pivotés autour d'un axe de pivotement (7) sensiblement horizontal, perpendiculaire à leurs axes de rotation (8) et situé au voisinage de leurs parties supérieures. Les tambours de fraisage (4) peuvent ainsi dépasser d'un côté ou de l'autre du châssis (2). L'invention concerne également la barrette ainsi obtenue.Method and drilling apparatus for producing a bar comprising at least one lateral protuberance. The apparatus (1) comprises a frame (2) and rotary milling drums (4) which can be pivoted about a substantially horizontal pivot axis (7), perpendicular to their axes of rotation (8) and located at the vicinity of their upper parts. The milling drums (4) can thus protrude from one side or the other of the frame (2). The invention also relates to the bar thus obtained.

Description

La présente invention concerne un procédé de forage pour réaliser uneThe present invention relates to a drilling method for carrying out a

barrette à base élargie dans le sol, un appareil pour sa mise en oeuvre  expanded base bar in the ground, an apparatus for its implementation

et la barrette ainsi obtenue.and the bar thus obtained.

On rappelle que des barrettes sont des appuis de fondation de section sensiblement rectangulaire. On connaît déjà des appareils de forage du type comportant un chassis muni, a sa partie inférieure, de tambours de fraisage situés dans le prolongement du châssis et entraînés en rotation pour désagréger le terrain  It is recalled that bars are foundation supports of substantially rectangular section. Drills are already known of the type comprising a frame provided at its lower part with milling drums located in the extension of the frame and rotated to disintegrate the ground.

a mesure que l'appareil s'enfonce dans le sol.  as the unit sinks into the ground.

Lors de son utilisation, un tel appareil est suspendu a un engin de levage et permet notamment de creuser des forages pour y réaliser des  During its use, such a device is suspended from a hoist and allows in particular to dig boreholes to achieve

barrettes en coulant du béton dans ces forages.  barrels by pouring concrete into these boreholes.

La présente invention vise a proposer un procédé de forage qui met en oeuvre un tel appareil et permet d'obtenir une barrette présentant des  The present invention aims at providing a drilling method which uses such an apparatus and makes it possible to obtain a bar having

taux de travail élevés, a la fois en compression et en traction.  high work rates, both in compression and in traction.

La présente invention a pour objet un procédé pour creuser un forage dans le sol pour y réaliser une barrette, selon lequel on descend dans le sol un appareil de forage comportant un châssis muni, a sa partie inférieure, de tambours de fraisage rotatifs, d'axes de rotation parallèles, situés dans le prolongement du châssis, lesdits tambours de fraisage ayant pour fonction de désagréger le terrain a mesure que l'on descend l'appareil dans le sol, caractérisé par le fait que, lorsque l'appareil a atteint une profondeur prédéterminée, on oriente les tambours de fraisage d'un côté du châssis par pivotement autour d'un axe de pivotement sensiblement horizontal, perpendiculaire aux axes de rotation des tambours de fraisage et situé au voisinage de leurs parties supérieures, tout en continuant à descendre l'appareil, puis on remonte l'appareil jusqu'à ladite profondeur prédéterminée tout en ramenant les tambours de fraisage dans le prolongement  The present invention relates to a method for digging a borehole in the ground to make a bar, which is lowered into the ground a drilling apparatus comprising a frame provided at its bottom, rotary milling drums, of parallel axes of rotation, located in the extension of the frame, said milling drums having the function of disintegrating the ground as the apparatus is lowered into the ground, characterized in that, when the apparatus has reached a predetermined depth, the milling drums are oriented on one side of the frame by pivoting about a substantially horizontal pivot axis, perpendicular to the axes of rotation of the milling drums and located in the vicinity of their upper parts, while continuing to descend the apparatus, then the apparatus is raised up to said predetermined depth while bringing the milling drums into the extension

du châssis.of the chassis.

On comprend que le procédé selon l'invention permet de réaliser, des élargissements latéraux dans le forage, généralement vertical, dans  It will be understood that the method according to the invention makes it possible to carry out lateral widening in the borehole, which is generally vertical, in

lequel on coule ultérieurement du béton pour obtenir la barrette.  which is subsequently poured concrete to obtain the bar.

De tels élargissement latéraux conduisent a la formation d'excroissances latérales dans la barrette, excroissances qui permettent d'augmenter ses taux de travail, en compression et en traction, du fait que  Such lateral enlargement leads to the formation of lateral excrescences in the bar, excrescences which make it possible to increase its work rates, in compression and in traction, because

la surface d'appui de la barrette dans le terrain est augmentée.  the support surface of the bar in the ground is increased.

Dans un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, après avoir remonté l'appareil jusqu'à ladite profondeur prédéterminée, on oriente les tambours de fraisage de l'autre côté du chassis, tout en continuant à -2descendre l'appareil, puis on remonte l'appareil jusqu'à ladite profondeur prédéterminée, tout en ramenant les tambours de fraisage dans le  In a particular embodiment of the invention, after having reassembled the apparatus to said predetermined depth, the milling drums are oriented on the other side of the frame, while continuing to extend the apparatus, then the apparatus is moved up to said predetermined depth, while bringing the milling drums back into the

prolongement du châssis.extension of the chassis.

Dans ce mode de mise en oeuvre, on réalise deux élargissements latéraux sensiblement symétriques à une même profondeur du forage. Après avoir réalisé un ou deux élargissements latéraux à une même profondeur du forage, on peut poursuivre la descente de l'appareil en  In this embodiment, two substantially symmetrical lateral enlargements are made at the same depth of the borehole. After having made one or two lateral enlargements at the same depth of the borehole, the descent of the apparatus can be continued.

conservant les tambours de fraisage dans le prolongement du châssis.  keeping the milling drums in the extension of the chassis.

Ainsi, on peut réaliser des élargissements latéraux à différentes  Thus, lateral widening can be achieved at different

profondeurs du forage.depths of drilling.

En particulier, on peut creuser une succession d'élargissements symétriques ou une succession d'élargissements dissymétriques, en alternant  In particular, one can dig a succession of symmetrical enlargements or a succession of asymmetrical enlargements, alternating

le côté vers lequel on oriente les tambours de fraisage.  the side towards which the milling drums are oriented.

De préférence, pour creuser les élargissement latéraux, on descend l'appareil dans le sol avec ses tambours inclinés sur une distance qui est au maximum égale à la hauteur de l'appareil, de manière que la partie supérieure du châssis reste toujours à l'intérieur de la partie rectiligne,  Preferably, in order to dig the lateral widening, the apparatus is lowered into the ground with its drums inclined at a distance which is at most equal to the height of the apparatus, so that the upper part of the frame is always at the same height. inside the rectilinear part,

et généralement verticale, du forage.  and usually vertical, drilling.

La présente invention a également pour objet un appareil de forage  The present invention also relates to a drilling rig

permettant la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus.  allowing the implementation of the method described above.

Cet appareil se caractérise par le fait que ses tambours de fraisage sont aptes à être pivotés autour d'un axe de pivotement sensiblement horizontal, perpendiculaire aux axes de rotation des tambours de fraisage et situé au voisinage de leurs parties supérieures, de manière à  This device is characterized in that its milling drums are able to be pivoted about a substantially horizontal axis of pivoting, perpendicular to the axes of rotation of the milling drums and located in the vicinity of their upper parts, so as to

pouvoir dépasser d'un côté ou de l'autre du châssis.  to be able to pass on one side or the other of the chassis.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le débattement angulaire des tambours de fraisage par rapport au chassis est supérieur à 4'  In a preferred embodiment of the invention, the angular displacement of the milling drums with respect to the frame is greater than 4 '.

et de préférence égal à environ 8".  and preferably equal to about 8 ".

Dans un mode de réalisation préféré, la largeur de coupe des tambours de fraisage, prise perpendiculairement à leur axe de pivotement, est supérieure à la largeur du châssis, de manière à permettre la déviation du bas du châssis lorsque l'appareil descend avec ses tambours de fraisage  In a preferred embodiment, the cutting width of the milling drums, taken perpendicularly to their pivot axis, is greater than the width of the frame, so as to allow the deviation of the bottom of the frame when the apparatus descends with its drums. milling

inclinés d'un côté du châssis.slanted on one side of the chassis.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'appareil comprend des capteurs permettant de mesurer l'inclinaison des tambours de  In a particular embodiment of the invention, the apparatus comprises sensors for measuring the inclination of the drums of

fraisage par rapport au châssis.milling compared to the chassis.

La présente invention a également pour objet une barrette comportant au moins une excroissance latérale, obtenue en coulant du béton  The present invention also relates to a bar having at least one lateral protrusion, obtained by casting concrete

dans un forage réalisé par mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus.  in a borehole made by carrying out the process described above.

-3- Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant, à titre non limitatif, des exemples de mise en oeuvre en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 représente en perspective un appareil de forage pour une mise en oeuvre de l'invention, - les figures 2 à 5 sont des vues en coupe d'un premier forage en cours de réalisation par mise en oeuvre de l'invention, - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe de deux autres forages  In order to better understand the invention, will now be described, without limitation, examples of implementation with reference to the accompanying drawing in which: - Figure 1 shows in perspective a drilling rig for an implementation of the invention, - Figures 2 to 5 are sectional views of a first drilling in progress by implementation of the invention, - Figures 6 and 7 are sectional views. two other boreholes

obtenus par mise en oeuvre de l'invention.  obtained by implementation of the invention.

L'appareil de forage 1 décrit à la figure 1 comprend un chàssis 2 suspendu par un moufle 3 à un engin de levage (non représenté) et muni à sa partie inférieure de deux paires de tambours de fraisage 4 entraînés en rotation dans le sens indiqué par les flèches 5, autour d'axes de rotation 8  The drilling apparatus 1 described in FIG. 1 comprises a chassis 2 suspended by a muffle 3 from a hoist (not shown) and provided at its lower part with two pairs of milling drums 4 rotated in the indicated direction. by arrows 5, around axes of rotation 8

parallèles entre eux.parallel to each other.

Les tambours de fraisage sont supportés par une plaque-support 6, ellemême articulée sur le châssis 2 autour d'un axe 7, sensiblement horizontal, qui est perpendiculaire aux axes de rotation 8 des tambours 4 et  The milling drums are supported by a support plate 6, itself hinged to the frame 2 about an axis 7, substantially horizontal, which is perpendicular to the axes of rotation 8 of the drums 4 and

se situe au voisinage de leurs parties supérieures.  is in the vicinity of their upper parts.

Dans la position représentée à la figure 1, les tambours de  In the position shown in Figure 1, the drums of

fraisage se situent dans le prolongement du châssis 2.  milling are located in the extension of the chassis 2.

La plaque-support 6 présente un débattement angulaire par rapport  The support plate 6 has an angular displacement relative to

au châssis d'environ 8 .to the chassis of about 8.

Des vérins 9 permettent le positionnement angulaire de la plaque-support par rapport au châssis et des capteurs 10 permettent de mesurer l'inclinaison du ladite plaque-support, c'est-à-dire, des tambours  Cylinders 9 allow the angular positioning of the support plate relative to the frame and sensors 10 make it possible to measure the inclination of said support plate, that is to say, drums

de fraisage, par rapport au chassis.  milling, compared to the chassis.

Par ailleurs, pour déterminer l'orientation spatiale de l'appareil, différents niveaux 11 sont prévus sur le châssis et deux câblettes (non représentées) sont chacune tendue entre un point fixe (non représenté) de la surface du sol et un inclinomètre à deux directions 12  Furthermore, to determine the spatial orientation of the apparatus, different levels 11 are provided on the frame and two cords (not shown) are each stretched between a fixed point (not shown) of the ground surface and a two-position inclinometer. directions 12

qui est solidaire du châssis 2 et protégé par une plaque 13.  which is secured to the frame 2 and protected by a plate 13.

Sur les figures 2 à 5, on a représenté différentes étapes de la  In FIGS. 2 to 5, various stages of the

réalisation d'un forage grâce à l'appareil de la figure 1.  performing a drilling with the apparatus of Figure 1.

Dans un premier temps, on descend l'appareil 1 dans le sol selon une direction sensiblement verticale en conservant les tambours de fraisage  In a first step, the apparatus 1 is lowered into the ground in a substantially vertical direction while keeping the milling drums

4 dans le prolongement du châssis 2, comme représenté à la figure 2.  4 in the extension of the frame 2, as shown in Figure 2.

A partir d'une profondeur prédéterminée, on oriente les tambours  From a predetermined depth, the drums are oriented

de fraisage 4 d'un côté du châssis en les faisant pivoter autour de l'axe 7.  milling 4 on one side of the frame by rotating them about the axis 7.

-4- La descente de l'appareil se poursuit pendant cette inclinaison  -4- The descent of the device continues during this inclination

des tambours.drums.

L'appareil se met alors à progresser avec ses tambours 4 inclinés tandis que le châssis 2 se situe encore dans la partie verticale du forage, comme on le voit sur la figure 3. Un élargissement latéral 14 est ainsi  The apparatus then starts to progress with its drums 4 inclined while the frame 2 is still in the vertical part of the borehole, as can be seen in Figure 3. A lateral enlargement 14 is thus

creusé par les tambours de fraisage 4.  dug by milling drums 4.

Le fait que le châssis présente une largeur inférieure à celle des tambours 4 lui permet de dévier dans la partie verticale du forage en suivant les tambours dans l'élargissement 14, tandis que l'appareil continue  The fact that the frame has a width smaller than that of the drums 4 allows it to deviate in the vertical portion of the bore following the drums in the enlargement 14, while the apparatus continues

de descendre.to go down.

Lorsque l'appareil a atteint la position représentée à la figure 4, on le remonte tout en replaçant les tambours de fraisage dans le prolongement du châssis. L'appareil retrouve alors sa position représentée à  When the device has reached the position shown in Figure 4, it goes back while replacing the milling drums in the extension of the frame. The device then finds its position represented in

la figure 2.Figure 2.

On répète les opérations ci-dessus en orientant cette fois les tambours de fraisage 4 de l'autre côté du châssis et l'on obtient la  The above operations are repeated, this time orienting the milling drums 4 on the other side of the frame and the result is obtained.

tranchée représentée à la figure 5.  trench shown in Figure 5.

A titre indicatif, les dimensions de l'élargissement ainsi creusé peuvent être de 3 m de haut (H) et de 1,80 m de large à sa base (B) pour un  As an indication, the dimensions of the widening thus dug may be 3 m high (H) and 1.80 m wide at its base (B) for a

forage de 80 cm de large (1) dans sa partie courante.  drilling 80 cm wide (1) in its current part.

Dans le mode de mise en oeuvre illustré à la figure 6, après avoir réalisé des élargissement latéraux symétriques 15 à une première profondeur du forage, on replace les tambours de fraisage dans le prolongement du châssis et l'on poursuit la progression du châssis vers le bas jusqu'à une  In the embodiment illustrated in FIG. 6, after achieving symmetrical lateral widening at a first depth of the borehole, the milling drums are placed in the extension of the chassis and the progression of the chassis towards the down to a

deuxième profondeur à laquelle on réitère les opérations décrites cidessus.  second depth to which the operations described above are repeated.

En répétant ces opérations, on obtient une succession  By repeating these operations, we obtain a succession

d'élargissements latéraux symétriques 16.  symmetrical lateral enlargements 16.

Dans l'autre mode de mise en oeuvre illustré à la figure 7, on réalise des élargissements latéraux 17 d'un seul côté du forage et en quinconce, c'est-à-dire, d'un côté du forage à une première profondeur et du  In the other embodiment illustrated in FIG. 7, side enlargements 17 are made on one side of the borehole and staggered, that is to say, on one side of the borehole at a first depth. and

côté opposé à une deuxième profondeur.  opposite side to a second depth.

On peut bien entendu combiner plusieurs des modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus pour obtenir des forages dans lesquels on réalise  It is of course possible to combine several of the embodiments described above to obtain boreholes in which one carries out

des barrettes présentant des taux de travail adaptés au terrain rencontré.  bars with working rates adapted to the terrain encountered.

Il est bien entendu que les modes de mise en oeuvre qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention.  It is understood that the implementation modes which have just been described are not limiting and that they can receive any desirable modifications without departing from the scope of the invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1- Procédé pour creuser un forage dans le sol pour y réaliser une barrette, selon lequel on descend dans le sol un appareil de forage (l) comportant un chassis (2) muni, à sa partie inférieure, de tambours de fraisage (4) rotatifs, d'axes de rotation parallèles, situés dans le prolongement du châssis (2), lesdits tambours de fraisage (4) ayant pour fonction de désagréger le terrain à mesure que l'on descend l'appareil dans le sol, caractérisé par le fait, que lorsque l'appareil a atteint une profondeur prédéterminée, on oriente les tambours de fraisage (4) d'un côté du châssis (2), par pivotement autour d'un axe de pivotement (7) sensiblement horizontal, perpendiculaire aux axes de rotation des tambours de fraisage (4) et situé au voisinage de leurs parties supérieures, tout en continuant à descendre l'appareil, puis on remonte l'appareil jusqu'à ladite profondeur déterminée tout en ramenant les tambours de fraisage (4) dans le  A method for digging a borehole in the ground for producing a bar, according to which a drilling apparatus (1) comprising a frame (2) provided at its lower portion with milling drums (4) is lowered into the ground (4). rotary, parallel axes of rotation, located in the extension of the frame (2), said milling drums (4) having the function of disintegrating the ground as the device is lowered into the ground, characterized by the in fact, when the apparatus has reached a predetermined depth, the milling drums (4) are oriented on one side of the frame (2), by pivoting about a substantially horizontal pivot axis (7), perpendicular to the axes rotation of the milling drums (4) and located in the vicinity of their upper parts, while continuing to lower the apparatus, then the apparatus is raised up to said determined depth while returning the milling drums (4) in the prolongement du châssis (2).extension of the frame (2). 2 - Procédé selon la revendications 1, caractérisé par le fait  2 - Process according to claim 1, characterized by the fact qu'après avoir remonté l'appareil jusqu'à ladite profondeur prédéterminée, on oriente les tambours de fraisage (4) de l'autre côté du châssis (2) tout en continuant à descendre l'appareil, puis on remonte l'appareil jusqu'à ladite profondeur prédéterminée, tout en ramenant les tambours de fraisage  after having reassembled the apparatus to said predetermined depth, the milling drums (4) are oriented on the other side of the frame (2) while continuing to lower the apparatus, and then the apparatus is moved up to at said predetermined depth, while bringing down the milling drums (4) dans le prolongement du châssis (2).  (4) in the extension of the frame (2). 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,  3 - Process according to any one of claims 1 and 2, caractérisé par le fait qu'après avoir réalisé un ou deux élargissements latéraux à une même profondeur du forage, en orientant les tambours de fraisage (4) d'un côté et/ou de l'autre côté du châssis (2), on poursuit la descente de l'appareil en conservant les tambours de fraisage (4) dans le  characterized by the fact that after one or two lateral enlargements at one and the same depth of drilling, by orienting the milling drums (4) on one side and / or on the other side of the frame (2), one continues the descent of the apparatus while keeping the milling drums (4) in the prolongement du châssis (2).extension of the frame (2). 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on réalise une succession d'élargissements latéraux a différentes  4 - Process according to claim 3, characterized in that one carries out a succession of lateral enlargements has different profondeurs du forage.depths of drilling. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,  5 - Process according to any one of claims 1 to 4, caractérisé par le fait que, pour creuser un élargissement latéral, on descend l'appareil dans le sol avec ses tambours de fraisage (4) inclinés sur une distance qui est au maximum égale à la hauteur de l'appareil (1), de manière que la partie supérieure du châssis (2) reste toujours à l'intérieur  characterized in that for digging lateral expansion, the apparatus is lowered into the ground with its milling drums (4) inclined at a distance which is at most equal to the height of the apparatus (1), so that that the upper part of the chassis (2) always remains inside de la partie rectiligne, et généralement verticale, du forage.  the straight, and generally vertical part of the borehole. 6 - Appareil de forage pour la mise en oeuvre du procédé selon  6 - Drilling apparatus for implementing the method according to l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant un châssis (2) muni, à  any one of claims 1 to 5, comprising a frame (2) provided with sa partie inférieure, de tambours de fraisage (4) rotatifs, d'axes de -6rotation (8) parallèles, situés dans le prolongement du châssis (2), lesdits tambours de fraisage (4) ayant pour fonction de désagréger le terrain à mesure que l'on descend l'appareil (1) dans le sol, caractérisé par le fait que lesdits tambours de fraisage (4) sont aptes à être pivotés autour d'un axe de pivotement (7) sensiblement horizontal, perpendiculaire à leurs axes de rotation (8) et situé au voisinage de leurs parties supérieures, de  its lower part, rotary milling drums (4), parallel rotation axes (8) situated in the extension of the frame (2), said milling drums (4) having the function of breaking up the ground as that the apparatus (1) is lowered into the ground, characterized in that the said milling drums (4) are able to be pivoted about a substantially horizontal axis of pivoting (7), perpendicular to their axes of rotation. rotation (8) and situated in the vicinity of their upper parts, manière à dépasser d'un c6té ou de l'autre du châssis (2).  way beyond one side of the chassis (2). 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le débattement angulaire des tambours de fraisage (4) par rapport au châssis  7 - Apparatus according to claim 6, characterized in that the angular displacement of the milling drums (4) relative to the frame (2) est supérieur à 4 et de préférence égal à environ 8 .  (2) is greater than 4 and preferably about 8. 8 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 et 7,  8 - Apparatus according to any one of claims 6 and 7, caractérisé par le fait que la largeur de coupe des tambours de fraisage (4), prise perpendiculairement à leur axe de pivotement (7), est supérieure  characterized in that the cutting width of the milling drums (4), taken perpendicular to their pivot axis (7), is greater than à la largeur du ch&ssis (2).to the width of the door (2). 9 - Barrette obtenue en coulant du béton dans un forage réalisé  9 - Barrette obtained by pouring concrete in a drilled hole par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à  by carrying out the method according to any one of claims 1 to 5.5.
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