FR3020089A1 - DEVICE FOR DRILLING THE GENUS TREPAN EMULSEUR - Google Patents

DEVICE FOR DRILLING THE GENUS TREPAN EMULSEUR Download PDF

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FR3020089A1
FR3020089A1 FR1453545A FR1453545A FR3020089A1 FR 3020089 A1 FR3020089 A1 FR 3020089A1 FR 1453545 A FR1453545 A FR 1453545A FR 1453545 A FR1453545 A FR 1453545A FR 3020089 A1 FR3020089 A1 FR 3020089A1
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/62Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de forage (1) du genre trépan émulseur comprenant une structure tubulaire (2) qui comporte un corps allongé (3) et une tête de forage (4) interchangeable. La tête de forage (4) et l'extrémité inférieure (33) du corps allongé (3) comportent des structures complémentaires (5) qui sont adaptées à l'assemblage amovible de ladite tête de forage (4) sur ladite extrémité inférieure (33) du corps allongé (3), et lesdites structures complémentaires (5) sont fixées ensemble par le biais de moyens de solidarisation amovible (6)The present invention relates to a drilling device (1) of the trepan emulsifier type comprising a tubular structure (2) which comprises an elongate body (3) and an interchangeable drill head (4). The drill head (4) and the lower end (33) of the elongated body (3) have complementary structures (5) which are adapted to the removable assembly of said drill head (4) on said lower end (33). ) of the elongated body (3), and said complementary structures (5) are fixed together by means of removable fastening means (6)

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des travaux publics ; elle concerne en particulier les dispositifs du genre trépan émulseur, pour le forage de puits dans le sol.TECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION RELATES The present invention relates to the field of public works; it relates in particular devices of the trepanan type emulsifier, for drilling wells in the ground.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les fondations de certains bâtiments et ouvrages, dites « fondations profondes », sont constituées de poteaux (ou « pieux ») qui viennent prendre appui sur des couches profondes du sol.BACKGROUND The foundations of certain buildings and structures, called "deep foundations", consist of poles (or "piles") that support the deep layers of the ground.

Une fondation profonde est caractérisée par la manière dont le sol est sollicité par les poteaux pour résister aux charges appliquées : résistance en pointe et/ou par frottement latéral. Il existe de nombreuses techniques pour la réalisation de telles fondations profondes.A deep foundation is characterized by the way in which the floor is urged by the poles to resist applied loads: tip resistance and / or lateral friction. There are many techniques for achieving such deep foundations.

La technique dite du « pieu battu » ou du « pieu foré tubé » consiste à introduire un pieu métallique ou tubage de travail dans le sol, par exemple par vibro-fonçage, jusqu'à atteindre une couche dure/résistante (dite encore « substratum résistant »). Un trou de forage (ou puits) est réalisé au sein de ce pieu battu ou du tubage de travail enfoncé dans le sol. Pour cela, on met en oeuvre un dispositif de forage du genre trépan émulseur, comportant une tête de forage apte à briser les roches rencontrées, sous l'action de chocs répétés résultant de chutes libres de quelques mètres de hauteur.The so-called "driven pile" or "cased drilled pile" technique consists in introducing a metal pile or working casing into the ground, for example by vibro-sinking, until reaching a hard / resistant layer (also known as "bedrock"). resistant "). A borehole (or well) is made within this beaten pile or working casing driven into the ground. For this, it implements a drilling device like trepan emulsifier, comprising a drill head capable of breaking the rocks encountered, under the action of repeated shocks resulting from free falls of a few meters in height.

Le trou de forage est curé périodiquement, cela par une injection d'air comprimé qui remonte les débris de roches au sein du dispositif de forage. Une armature partielle ou totale est ensuite rapportée au sein du pieu battu ou du tubage de travail, suivie par un bétonnage au tube plongeur, avant extraction du tubage de travail ou avec maintient du pieu métallique en place. De tels pieux battus sont particulièrement bien adaptés pour les travaux fluviaux ou maritimes, telles que les fondations de ponts en rivières, les fondations de ducs d'Albe et les fondations de quais. En pratique, sur certains chantiers, il est nécessaire de réaliser différents diamètres de pieux, et par conséquent de creuser un trou de forage au sein de différents diamètres de pieux métalliques ou tubages de travail. Or, les dispositifs trépan émulseur actuels comportent des têtes de forage monoblocs qui sont chacune aptes à réaliser un diamètre spécifique de trou de forage. Les chantiers de ce genre nécessitent donc aujourd'hui de mobiliser plusieurs trépans émulseurs qui sont chacun aptes à réaliser l'un des diamètres attendus. Compte-tenu de ce qui précède, il existe un besoin d'une solution technique qui simplifierait l'exécution d'un chantier au cours duquel devront être réalisés des diamètres différents de pieux. OBJET DE L'INVENTION Pour répondre à ce problème technique, la demanderesse a développé un nouveau dispositif de forage du genre trépan émulseur, apte à s'adapter à une gamme de diamètres de pieux métalliques ou tubages de travail (notamment les plus utilisés, à savoir par exemple entre 508 mm et 1020 mm). Le dispositif de forage du genre trépan émulseur selon l'invention comprend ainsi une structure tubulaire qui comporte (i) un corps allongé et (ii) une tête de forage munie de dents et équipant une extrémité inférieure du corps allongé. La structure tubulaire définit un conduit qui est associé à des moyens pour un cheminement des débris de forage depuis une ouverture inférieure ménagée au niveau de ladite tête de forage jusqu'à une ouverture supérieure ménagée dans ledit corps allongé. Et conformément à l'invention, la tête de forage et le corps allongé comportent des structures complémentaires qui sont adaptées à l'assemblage amovible de ladite tête de forage sur ledit corps allongé, ladite tête de forage et ledit corps allongé étant fixés ensemble par le biais de moyens de solidarisation amovibles. Le dispositif de forage selon l'invention est ainsi apte à recevoir une tête de forage interchangeable, choisie en fonction du diamètre du pieu à construire.The borehole is periodically cured, this by an injection of compressed air which raises the rock debris within the drilling device. A partial or total reinforcement is then reported within the beaten pile or working casing, followed by concreting with the dip tube, before extraction of the working casing or with the metal pile in place. Such beaten piles are particularly well suited for river or maritime works, such as river bridge foundations, ducal dolphin foundations and quay foundations. In practice, on some sites, it is necessary to achieve different diameters of piles, and therefore to dig a borehole within different diameters of metal piles or working casings. Now, the current trephine foam devices comprise one-piece drill heads which are each capable of producing a specific diameter of a borehole. Projects of this kind therefore require today to mobilize several emulsifiers which are each able to achieve one of the expected diameters. In view of the foregoing, there is a need for a technical solution that would simplify the execution of a construction site during which different diameters of piles will have to be made. OBJECT OF THE INVENTION To respond to this technical problem, the Applicant has developed a new drilling device of the trepan emulsifier type, adapted to adapt to a range of diameters of metal piles or working casings (especially the most used, to for example, between 508 mm and 1020 mm). The drilling device of the trepan emulsifier type according to the invention thus comprises a tubular structure which comprises (i) an elongate body and (ii) a drill head provided with teeth and fitted to a lower end of the elongate body. The tubular structure defines a conduit that is associated with means for routing the drilling debris from a lower opening at said drill head to an upper opening in said elongated body. And in accordance with the invention, the drill head and the elongate body have complementary structures which are adapted for detachable assembly of said drill head to said elongated body, said drill head and said elongate body being secured together by the through removable securing means. The drilling device according to the invention is thus able to receive an interchangeable drill head, chosen as a function of the diameter of the pile to be constructed.

Selon des caractéristiques de réalisation avantageuses, pouvant être prises indépendamment ou en combinaison les unes des autres : - la tête de forage se présente sous la forme d'un manchon femelle dans lequel s'emboîte l'extrémité inférieure du corps allongé formant un tronçon tubulaire inférieur mâle ; dans ce cas, de préférence, la tête de forage en forme de manchon comporte : - un organe tubulaire dans lequel est emboîté, au jeu près, le tronçon tubulaire inférieur du corps allongé, et une couronne intérieure qui est ménagée au niveau d'une bordure inférieure dudit organe tubulaire et qui recouvre la bordure inférieure libre dudit tronçon tubulaire inférieur du corps allongé ; - les structures complémentaires de la tête de forage et de l'extrémité inférieure du corps allongé comprennent des surfaces d'appui munies de moyens pour l'indexation/le verrouillage en rotation entre ladite tête de forage et ledit corps allongé ; dans ce cadre, de préférence, la tête de forage et l'extrémité inférieure du corps allongé définissent un axe longitudinal, et les surfaces d'appui s'étendent dans un plan perpendiculaire audit axe longitudinal ; en outre, les moyens d'indexation/de verrouillage en rotation comprennent au moins un couple de liaison composé d'une nervure radiale et d'une rainure radiale complémentaire, ménagées pour l'une sur ladite tête de forage et pour l'autre sur ledit corps allongé ; - les dents de la tête de forage sont chacune portées par une lame porte dent qui comprend un tronçon inférieur porté par la tête de forage et un tronçon supérieur porté par le corps allongé, lequel tronçon supérieur de chaque lame porte dent est prolongé par une aile radiale s'étendant le long dudit corps allongé ; dans ce cadre, de préférence, les extrémités en regard du tronçon inférieur et du tronçon supérieur d'une lame porte dent forment les surfaces d'appui munies des moyens de verrouillage/d'indexation ; encore de préférence, la structure tubulaire comporte quatre groupes composés chacun d'une dent, d'une lame porte dent et d'une aile radiale, lesquels groupes sont régulièrement répartis sur la circonférence de ladite structure tubulaire ; - le diamètre périphérique défini par la tête de forage est supérieur par rapport au diamètre périphérique du corps allongé, et ledit corps allongé est équipé de moyens pour définir un encombrement dont le diamètre périphérique est identique, ou au moins approximativement identique, par rapport au diamètre périphérique défini par ladite tête de forage ; de préférence, le corps allongé comporte des ailes radiales qui sont chacune équipées d'au moins une platine rapportée par le biais de moyens de solidarisation amovibles, et lesdites platines définissent ensemble un diamètre périphérique qui est identique, ou au moins approximativement identique, par rapport au diamètre périphérique défini par la tête de forage ; - les moyens de solidarisation amovibles entre les structures complémentaires comprennent un ensemble d'organes de liaison qui sont agencés de manière à exercer une résistance aux efforts de traction/compression ; de préférence, la tête de forage et l'extrémité inférieure du corps allongé définissent un axe longitudinal, et les organes de liaison consistent en des boulons rapportés chacun entre un couple de platines qui s'étendent perpendiculairement audit axe longitudinal, dont l'une est portée par la tête de forage et dont l'autre est portée par le corps allongé, lesdits boulons s'étendant parallèlement audit axe longitudinal ; encore de préférence, chaque couple de platines s'étend entre deux lames porte dent ; - les moyens pour le cheminement des débris de forage comprennent : - des moyens pour générer de l'air comprimé, et - au moins une canalisation dont une extrémité amont est raccordée auxdits moyens pour générer l'air comprimé, et dont une extrémité aval débouche au sein dudit conduit et au-dessus de la tête de forage. La présente invention porte encore sur une tête de forage pour un dispositif de forage du genre trépan émulseur tel que défini ci-dessus.According to advantageous design features, which can be taken independently or in combination with one another: the drilling head is in the form of a female sleeve in which the lower end of the elongate body is engaged forming a tubular section lower male; in this case, preferably, the sleeve-shaped drill head comprises: - a tubular member in which is fitted, with play, the lower tubular section of the elongate body, and an inner ring which is formed at a level of lower border of said tubular member and which covers the free bottom edge of said lower tubular section of the elongated body; - The complementary structures of the drill head and the lower end of the elongate body comprise bearing surfaces provided with means for indexing / locking in rotation between said drill head and said elongated body; in this frame, preferably, the drill head and the lower end of the elongate body define a longitudinal axis, and the bearing surfaces extend in a plane perpendicular to said longitudinal axis; in addition, the indexing / rotational locking means comprise at least one pair of connection composed of a radial rib and a complementary radial groove, formed for one on said drill head and for the other on said elongate body; the teeth of the drilling head are each carried by a toothed blade which comprises a lower section carried by the drill head and an upper section carried by the elongate body, which upper section of each tooth blade is extended by a wing; radial extending along said elongated body; in this context, preferably, the ends facing the lower section and the upper portion of a toothed blade form the bearing surfaces provided with locking / indexing means; more preferably, the tubular structure comprises four groups each composed of a tooth, a tooth blade and a radial wing, which groups are evenly distributed over the circumference of said tubular structure; the peripheral diameter defined by the drilling head is greater relative to the peripheral diameter of the elongate body, and said elongate body is equipped with means for defining a bulk of which the peripheral diameter is identical, or at least approximately identical, with respect to the diameter peripheral defined by said drill head; preferably, the elongate body comprises radial wings, each of which is equipped with at least one platen attached by means of removable securing means, and said platens together define a peripheral diameter which is identical, or at least approximately identical, relative to at the peripheral diameter defined by the drill head; - Removable securing means between the complementary structures comprise a set of connecting members which are arranged to exert resistance to tensile / compressive forces; preferably, the drill head and the lower end of the elongate body define a longitudinal axis, and the connecting members consist of bolts each reported between a pair of plates which extend perpendicularly to said longitudinal axis, one of which is carried by the drill head and the other of which is carried by the elongated body, said bolts extending parallel to said longitudinal axis; more preferably, each pair of plates extends between two toothed blades; - The means for the path of drilling debris comprise: - means for generating compressed air, and - at least one pipe, an upstream end of which is connected to said means for generating compressed air, and a downstream end of which opens within said conduit and above the drill head. The present invention also relates to a drill head for a drill bit of the trepan emulsifier type as defined above.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un dispositif de forage, cela en relation avec les figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique du dispositif de forage selon l'invention, au cours d'une opération de forage du type « pieu battu trépané » ou « pieu foré tubé » ; - la figure 2 est une vue isolée d'un dispositif de forage selon l'invention ; - la figure 3 est une vue partielle et agrandie du dispositif de forage selon la figure 2, montrant l'extrémité supérieure de son corps allongé ; - la figure 4 est une vue partielle et agrandie du dispositif de forage selon la figure 2, montrant la tête de forage équipant l'extrémité inférieure de son corps allongé ; - la figure 5 illustre la tête de forage selon la figure 4, ici en perspective ; - la figure 6 correspond à l'ensemble tête de forage/extrémité inférieure du corps allongé selon la figure 5, avec une coupe partielle / locale pour illustrer les structures complémentaires de ces deux pièces ; - la figure 7 est vue éclatée de l'ensemble tête de forage/extrémité inférieure du corps allongé selon la figure 5 ; - la figure 8 est une vue partielle et agrandie du dispositif de forage selon la figure 2, montrant un tronçon de son corps allongé équipé de platines pour son centrage au sein du pieu métallique ou tubage de travail ; - la figure 9 est une section transversale du corps allongé illustré sur la figure 8, passant par ses platines de centrage ; - la figure 10 représente en perspective, avec une coupe locale, une seconde forme de réalisation d'une tête de forage équipant l'extrémité inférieure du corps allongé. Le dispositif de forage 1 du type trépan émulseur, illustré de manière générale sur les figures 1 et 2 et par des vues de détail sur les figures 3 à 9, est adapté à la mise en oeuvre d'une technique de forage dite du « pieu battu trépané » ou du « pieu foré tubé ».DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT The invention will be further illustrated, without being limited in any way, by the following description of a drilling device, this in relation to the appended figures in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation of drilling device according to the invention, during a drilling operation of the type "beaten trefoil pile" or "cased drilled pile"; FIG. 2 is an isolated view of a drilling device according to the invention; FIG. 3 is a partial and enlarged view of the drilling device according to FIG. 2, showing the upper end of its elongated body; FIG. 4 is a partial and enlarged view of the drilling device according to FIG. 2, showing the drill head equipping the lower end of its elongated body; - Figure 5 illustrates the drill head according to Figure 4, here in perspective; - Figure 6 corresponds to the drill head assembly / lower end of the elongate body according to Figure 5, with a partial / local section to illustrate the complementary structures of these two parts; FIG. 7 is an exploded view of the drill head / lower end assembly of the elongate body according to FIG. 5; FIG. 8 is a partial and enlarged view of the drilling device according to FIG. 2, showing a section of its elongated body equipped with plates for centering it within the metal pile or working casing; Fig. 9 is a cross-section of the elongate body shown in Fig. 8, passing through its centering plates; - Figure 10 shows in perspective, with a local section, a second embodiment of a drilling head equipping the lower end of the elongate body. The drilling device 1 of the drill bit type, generally illustrated in FIGS. 1 and 2 and by detailed views in FIGS. 3 to 9, is adapted to the implementation of a so-called "pile" drilling technique. beaten trephined "or" cased drilled pile ".

En particulier, le dispositif de forage 1 selon l'invention est adapté pour le forage dans le sol S d'un trou (ou puits), cela au sein d'un pieu métallique ou d'un tubage de travail T préalablement enfoncé dans le sol S (figure 1). Un tel dispositif de forage 1 est intéressant dans la construction de poteaux (ou pieux) d'une fondation profonde, lors de travaux fluviaux ou maritimes par exemple. Par « trépan émulseur », on entend en particulier un dispositif de forage 1 par trépanage qui permet (i) un forage des couches dures/résistantes du sol S1 (ou « substratum résistant ») par chocs répétés résultant de chutes libres de ce dispositif 1 et (ii) une extraction périodique de la matière brisée. Le dispositif de forage 1 selon l'invention, réalisé par exemple en métal (en particulier en acier), comprend une structure tubulaire 2 qui comporte (i) un corps allongé 3 et (ii) une tête de forage 4, équipant une extrémité inférieure de ce corps allongé 3 (figures 1 et 2). L'extrémité inférieure du corps allongé 3 et la tête de forage 4 définissent des axes longitudinaux coaxiaux, désignés respectivement par les repères 3' et 4'.In particular, the drilling device 1 according to the invention is suitable for drilling in the soil S of a hole (or well), that in a metal pile or a working casing T previously embedded in the soil S (Figure 1). Such a drilling device 1 is interesting in the construction of poles (or piles) of a deep foundation, during river works or maritime for example. "Core drill bit" refers in particular to a drilling device 1 by trepanning which allows (i) a drilling of the hard / resistant layers of the soil S1 (or "resistant substratum") by repeated shocks resulting from free falls of this device 1 and (ii) periodic extraction of the broken material. The drilling device 1 according to the invention, made for example of metal (in particular steel), comprises a tubular structure 2 which comprises (i) an elongate body 3 and (ii) a drilling head 4, equipping a lower end of this elongate body 3 (Figures 1 and 2). The lower end of the elongate body 3 and the drilling head 4 define coaxial longitudinal axes, designated respectively by the 3 'and 4' marks.

La structure tubulaire 2 définit un conduit 21, pour le cheminement des débris de forage (figures 6 et 9), dont l'axe longitudinal est coaxial aux axes longitudinaux 3', 4' du corps allongé 3 et la tête de forage 4. Ce conduit 21 comporte deux ouvertures d'extrémité (figures 1 à 7) : - une ouverture inférieure 211, ménagée au niveau de la tête de forage 4 pour l'entrée des débris de forage à évacuer (figures 5, 6 et 7), et - une ouverture supérieure 212, ménagée dans le corps allongé 3 pour la sortie de ces débris de forage à évacuer (figure 3). Ce conduit 21 a par exemple un diamètre interne de 290 mm. Selon l'invention, la tête de forage 4 est rapportée d'une manière amovible sur le corps allongé 3, de sorte à constituer une tête de forage 4 interchangeable qui est adaptable à façon au diamètre intérieur du pieu métallique ou tubage de travail T à trépaner. Pour cela, tel que développé ci-dessous, la tête de forage 4 et le corps allongé 3 comportent des structures complémentaires 5 qui sont adaptées à l'assemblage amovible de la tête de forage 4 sur le corps allongé 3, avantageusement par un emboîtement en translation ; et ces deux éléments 3, 4 assemblés sont fixés ensemble par le biais de moyens de solidarisation amovible 6. Le corps allongé 3 est décrit plus en détails ci-dessous en relation avec les figures 3 à 7. Le corps allongé 3, formant une partie principale de la structure tubulaire 2, comprend un élément tubulaire 31 rectiligne, ici de section constante ayant plusieurs mètres de longueur, par exemple 28 mètres.The tubular structure 2 defines a duct 21, for the path of the drilling debris (FIGS. 6 and 9), the longitudinal axis of which is coaxial with the longitudinal axes 3 ', 4' of the elongated body 3 and the drilling head 4. This duct 21 comprises two end openings (FIGS. 1 to 7): a lower opening 211 formed at the level of the drill head 4 for the entry of the drilling debris to be evacuated (FIGS. 5, 6 and 7), and - An upper opening 212 formed in the elongate body 3 for the output of the drilling debris to be evacuated (Figure 3). This duct 21 has for example an internal diameter of 290 mm. According to the invention, the drilling head 4 is removably attached to the elongate body 3, so as to constitute an interchangeable drill head 4 which is adaptable to the internal diameter of the metal pile or working casing T to trepanning. For this, as developed below, the drilling head 4 and the elongate body 3 comprise complementary structures 5 which are adapted to the removable assembly of the drill head 4 on the elongate body 3, advantageously by a fitting in translation; and these two assembled elements 3, 4 are fastened together by means of detachable fastening means 6. The elongate body 3 is described in more detail below with reference to FIGS. 3 to 7. The elongate body 3 forming a part principal of the tubular structure 2, comprises a tubular element 31 rectilinear, here constant section having several meters in length, for example 28 meters.

La surface intérieure de cet élément tubulaire 31 forme ici toute la longueur, ou quasiment toute la longueur, du conduit 21 pour l'évacuation des débris de forage. La surface extérieure de cet élément tubulaire 31 est munie d'ailes radiales 32, pour améliorer sa résistance et pour absorber les efforts générés par les chocs de la tête de forage 4. Les ailes radiales 32 consistent ici chacune en une platine métallique plane, comportant - une bordure longitudinale intérieure 321, solidarisée avec l'élément tubulaire 31 et - une bordure longitudinale extérieure 322 libre (figure 4). Les ailes radiales 32, ici au nombre de quatre, sont régulièrement réparties sur la circonférence du corps allongé 3. Ces ailes radiales 32 s'étendent approximativement sur toute la longueur du corps allongé 3 et elles s'arrêtent à proximité d'une extrémité inférieure 33 du corps allongé 3. L'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3 consiste ici en un tronçon tubulaire inférieur mâle (visible figures 6 et 7), dépourvu d'ailes radiales 32, formant une partie des structures complémentaires 5 pour la réception amovible de la tête de forage 4.The inner surface of this tubular element 31 here forms the entire length, or almost the entire length, of the conduit 21 for the discharge of drilling debris. The outer surface of this tubular element 31 is provided with radial wings 32, to improve its resistance and to absorb the forces generated by the shocks of the drill head 4. The radial wings 32 each consist of a flat metal plate, comprising - An inner longitudinal edge 321, secured to the tubular element 31 and - an outer longitudinal edge 322 free (Figure 4). The radial wings 32, here four in number, are regularly distributed over the circumference of the elongate body 3. These radial wings 32 extend approximately over the entire length of the elongate body 3 and they stop near a lower end 33 of the elongate body 3. The lower end 33 of the elongated body 3 here consists of a lower male tubular section (visible in FIGS. 6 and 7), without radial wings 32, forming part of the complementary structures 5 for the removable reception of the drill head 4.

L'extrémité supérieure 34 du corps allongé 3 consiste quant à lui en un tronçon coudé pour orienter le refoulement des débris évacués. La tête de forage 4 est illustrée sur les figures 4 à 7. Cette tête de forage 4 interchangeable se présente ici sous la forme d'un manchon femelle dans lequel s'emboîte le tronçon tubulaire inférieur 33 du corps allongé 3 pour leur assemblage. Selon notamment les figures 6 et 7, la tête de forage 4 comporte en l'occurrence : - un organe tubulaire 41 dans lequel est emboîté, au jeu près, le tronçon tubulaire inférieur 33 du corps allongé 3, - une couronne intérieure 42 qui est ménagée au niveau d'une bordure d'extrémité inférieure 411 de l'organe tubulaire 41 et qui recouvre la bordure inférieure libre 331 du tronçon tubulaire inférieur 33 du corps tubulaire 3, et - plusieurs dents 43 qui sont chacune portées par une lame porte dent 7 agencée dans le prolongement de l'une des ailes radiales 32.The upper end 34 of the elongated body 3 consists of a bent section to guide the discharge of the debris removed. The drill head 4 is illustrated in Figures 4 to 7. This interchangeable drill bit 4 is here in the form of a female sleeve in which the lower tubular section 33 of the elongate body 3 fits together for their assembly. According to FIGS. 6 and 7 in particular, the drilling head 4 comprises in this case: a tubular member 41 in which the bottom tubular section 33 of the elongated body 3 is fitted with clearance, an inner ring 42 which is arranged at a lower end edge 411 of the tubular member 41 and which covers the bottom free edge 331 of the lower tubular section 33 of the tubular body 3, and - several teeth 43 which are each carried by a tooth blade 7 arranged in the extension of one of the radial wings 32.

L'organe tubulaire 41 de la tête de forage 4 forme une autre partie des structures complémentaires 5 pour l'assemblage amovible avec le corps allongé 3. Le diamètre intérieur et la longueur de cet organe tubulaire 41 correspondent ainsi avantageusement, au jeu près, au diamètre extérieur et à la longueur du tronçon tubulaire inférieur 33 du corps allongé 3. La couronne intérieure 42 à pour fonction de renfoncer la résistance des lames porte dents 7. Cette couronne intérieure 42 a une bordure circulaire intérieure 421 délimitant l'ouverture inférieure 211 du conduit 21. Le diamètre de cette bordure circulaire intérieure 421 est ici identique, ou au moins approximativement identique, au diamètre intérieur de l'élément tubulaire 31 du corps allongé 3. Les dents 43 sont adaptées pour briser la roche.The tubular member 41 of the drill head 4 forms another part of the complementary structures 5 for the removable assembly with the elongate body 3. The internal diameter and the length of this tubular member 41 thus advantageously correspond, with the clearance, to the outer diameter and the length of the lower tubular section 33 of the elongated body 3. The inner ring 42 serves to reinforce the resistance of the teeth-carrying blades 7. This inner ring 42 has an inner circular edge 421 delimiting the lower opening 211 of the conduit 21. The diameter of this inner circular edge 421 is here identical, or at least approximately identical to the inner diameter of the tubular member 31 of the elongated body 3. The teeth 43 are adapted to break the rock.

Les lames porte dent 7 sont conçues pour résister aux efforts de compression. Ces lames porte dent 7 s'étendent chacune dans le prolongement de l'extrémité de l'une des ailes radiales 32 du corps allongé 3. Ces lames porte dent 7 font parties des structures complémentaires 5 pour l'assemblage entre la tête de forage 4 et l'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3, intervenant ici pour le verrouillage en rotation entre ces deux éléments 3, 4 assemblés. A cet égard, les lames porte dent 7 comprennent ici chacune - un tronçon inférieur 71, porté par la tête de forage 4 et - un tronçon supérieur 72, porté par le corps allongé 3. Le tronçon inférieur 71 s'étend sur toute la longueur de l'organe tubulaire 41 de la tête de forage 4. Ce tronçon inférieur 71 comporte - une surface inférieure 711, recouvrant la couronne intérieure 42 et portant l'une des dents 43 de la tête de forage 4 et - une surface supérieure 712 formant une surface d'appui avec une surface complémentaire du tronçon supérieur 72. Le tronçon supérieur 72 comporte - une surface inférieure 721 formant une surface d'appui avec la surface supérieure 712 du tronçon inférieur 71 et - une surface supérieure 722 raccordée par soudage avec une extrémité inférieure d'une aile radiale 32.The toothed blades 7 are designed to withstand compressive forces. These tooth-holder blades 7 each extend in the extension of the end of one of the radial wings 32 of the elongate body 3. These tooth-holder blades 7 are part of the complementary structures 5 for assembly between the drill head 4 and the lower end 33 of the elongate body 3, intervening here for locking in rotation between these two elements 3, 4 assembled. In this respect, the tooth-holder blades 7 here each comprise a lower section 71 carried by the drill head 4 and an upper section 72 carried by the elongated body 3. The lower section 71 extends over the entire length. of the tubular member 41 of the drill head 4. This lower section 71 comprises - a lower surface 711, covering the inner ring 42 and carrying one of the teeth 43 of the drill head 4 and - an upper surface 712 forming a bearing surface with a complementary surface of the upper section 72. The upper section 72 comprises - a lower surface 721 forming a bearing surface with the upper surface 712 of the lower section 71 and - an upper surface 722 connected by welding with a lower end of a radial wing 32.

Les surfaces d'appui 712, 721 en regard s'étendent ici dans un plan P qui est perpendiculaire aux axes longitudinaux 3', 4' précités (figure 4). Ces surfaces d'appui 712, 721 sont destinées à résister aux efforts de compression.The bearing surfaces 712, 721 opposite here extend in a plane P which is perpendicular to the longitudinal axes 3 ', 4' above (Figure 4). These bearing surfaces 712, 721 are designed to withstand the compressive forces.

Ces surfaces d'appui 712, 721 comprennent un couple de liaison 8, formant des moyens de verrouillage en rotation entre la tête de forage 4 et le corps allongé 3. Ce couple de liaison 8 comprend ici : - une nervure radiale 81, ménagée sur la surface d'appui 712 du tronçon inférieur 71, et - une rainure radiale 82 complémentaire, ménagée sur la surface d'appui 721 du tronçon supérieur 72. Les moyens de solidarisation amovibles 6 sont agencés de sorte à résister aux efforts de traction axiaux (parallèlement aux axes longitudinaux 3', 4') s'exerçant entre la tête de forage 4 et le corps allongé 3 assemblés par emboîtement en translation. A cet égard, les moyens de solidarisation amovibles 6 comprennent ici plusieurs couples 61 de platines 611, 612. Les platines 611, 612 de chaque couple 61 sont fixées ensemble de manière amovible par des boulons 62. Pour cela, pour chaque couple, l'une des platines 611 est portée par la tête de forage 4 et l'autre des platines 612 est portée par le corps allongé 3. Ces platines 611, 612, en tronçon de couronne, s'étendent chacune dans un plan agencé perpendiculairement à l'axe longitudinal 3', 4' du corps allongé 3 et de la tête de forage 4. Chaque platine 611, 612 s'étend en particulier entre deux tronçons 71, 72 de deux lames porte dent 7 juxtaposées latéralement. Les platines 611, 612 en regard sont solidarisées ici ensemble par une paire de boulons 62. Chaque boulon 62 (et en particulier leur vis) s'étend parallèlement aux axes longitudinaux 3', 4' précités, de sorte à optimiser la résistance aux efforts de traction.These bearing surfaces 712, 721 comprise a connection torque 8, forming locking means in rotation between the drill head 4 and the elongate body 3. This connection torque 8 here comprises: a radial rib 81, formed on the bearing surface 712 of the lower section 71, and a complementary radial groove 82 formed on the bearing surface 721 of the upper section 72. The removable securing means 6 are arranged so as to withstand axial tensile stresses ( parallel to the longitudinal axes 3 ', 4') exerted between the drill head 4 and the elongate body 3 assembled by interlocking in translation. In this regard, the removable fastening means 6 here comprise several pairs 61 of plates 611, 612. The plates 611, 612 of each pair 61 are fixed together removably by bolts 62. For this, for each pair, the one of the plates 611 is carried by the drill head 4 and the other of the plates 612 is carried by the elongate body 3. These plates 611, 612, in a crown section, each extend in a plane arranged perpendicular to the longitudinal axis 3 ', 4' of the elongated body 3 and the drilling head 4. Each plate 611, 612 extends in particular between two sections 71, 72 of two toothed blades 7 juxtaposed laterally. The plates 611, 612 facing each other are secured here together by a pair of bolts 62. Each bolt 62 (and in particular their screw) extends parallel to the longitudinal axes 3 ', 4' above, so as to optimize the resistance to the forces traction.

La tête de forage 4 comporte encore un ensemble de platines de renfort 9, en tronçon de couronne, s'étendant chacune dans un plan perpendiculaire à son axe longitudinal 4' et du côté des dents 43. Chaque platine de renfort 9 s'étend en particulier entre deux tronçons inférieurs 71 de deux lames porte dent 7 juxtaposées latéralement. Pour une interchangeabilité optimale de la tête de forage 4, le diamètre périphérique dl défini par cette tête de forage 4 (et en particulier par la bordure externe de ses dents 43) est avantageusement égal ou supérieur par rapport au diamètre périphérique d2 du corps allongé 3 (correspondant en particulier à la bordure périphérique 322 de ses ailes radiales 32) (figure 4). Dans ce contexte, pour un guidage en translation optimal dans le pieu métallique ou tubage de travail T, le corps allongé 3 est avantageusement équipé de moyens 35 pour définir un encombrement dont le diamètre périphérique d3 est identique, ou au moins approximativement identique, par rapport au diamètre périphérique dl de la tête de forage 4. A cet effet, les ailes radiales 32 sont chacune équipées d'au moins un jeu de plaques 35 amovibles qui est rapporté par le biais de moyens de solidarisation amovibles 36, par exemple de boulons (figures 1, 2, 7 et 8).The drilling head 4 further comprises a set of reinforcing plates 9, in crown section, each extending in a plane perpendicular to its longitudinal axis 4 'and the side of the teeth 43. Each reinforcing plate 9 extends in particular between two lower sections 71 of two tooth-holder blades 7 juxtaposed laterally. For optimum interchangeability of the drill head 4, the peripheral diameter d 1 defined by this drill head 4 (and in particular by the outer rim of its teeth 43) is advantageously equal to or greater than the peripheral diameter d 2 of the elongated body 3 (corresponding in particular to the peripheral edge 322 of its radial wings 32) (Figure 4). In this context, for optimum translational guidance in the metal pile or working casing T, the elongate body 3 is advantageously equipped with means 35 for defining a space of which the peripheral diameter d3 is identical, or at least approximately identical, with respect to at the peripheral diameter d1 of the drilling head 4. For this purpose, the radial wings 32 are each equipped with at least one set of removable plates 35 which is attached by means of removable securing means 36, for example bolts ( Figures 1, 2, 7 and 8).

Le corps allongé 3 comporte plusieurs jeu de plaques 35, répartis sur sa longueur et rapportés chacun dans un plan à l'équerre de l'axe longitudinal 3' du corps allongé 3. Chaque plaque 35 consiste en une platine dont l'une des faces est plaquée contre l'une des faces de l'aile radiale 32 associée. Chaque plaque 35 s'étend dans un plan parallèle au plan de l'aile radiale 32 associée. Chaque plaque 35 comporte encore une extrémité inférieure et une extrémité supérieure, toutes deux en pan coupé (ou chanfreinées), notamment pour faciliter les mouvements d'insertion et d'extraction au travers de l'ouverture supérieure du pieu métallique ou du tubage de travail T. Les plaques 35 sont rapportées de sorte que leurs bordures périphériques extérieures 351 s'étendent parallèlement et à une même distance de l'axe longitudinal 3', avec une bande longitudinale 352 en saillie de sorte que leurs bordures périphériques 351 s'étendent parallèlement et à distance de la bordure longitudinale extérieure 322 des ailes radiales 32 associées. Et pour chaque jeu de plaques 35, les plaques 35, et en particulier leurs bordures périphériques extérieures 351 respectives, sont agencées de sorte à définir ensemble un cylindre virtuel dont le diamètre périphérique d3 est identique, ou au moins approximativement identique, par rapport au diamètre périphérique dl de la tête de forage 4. Par ailleurs, le dispositif de forage 1 comporte encore des moyens 10 pour le cheminement des débris de forage depuis l'ouverture inférieure 211 jusqu'à l'ouverture supérieure 212 du conduit 21. Ces moyens de cheminement 10 se composent en l'occurrence (figure 1) : - de moyens 101 pour générer de l'air comprimé, et - de canalisations 102, ici au nombre de deux, cheminant le long du corps allongé 3 pour l'acheminement de l'air comprimé du côté de l'ouverture inférieure 211 du conduit 21. En particulier, chaque canalisation 102 comporte deux extrémités : - une extrémité amont 1021 raccordée aux moyens 101 pour générer l'air comprimé (figure 1) et - une extrémité aval 1022 (figure 6), débouchant au sein du conduit 21, au-dessus de la tête de forage 4 et de l'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3, entre deux tronçons supérieurs 72. Pour une action optimale de l'air comprimé, on réalise une étanchéité entre la tête de forage 4 et l'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3.The elongate body 3 comprises a plurality of plates 35, distributed over its length and each reported in a plane at right angles to the longitudinal axis 3 'of the elongated body 3. Each plate 35 consists of a plate of which one of the faces is pressed against one of the faces of the associated radial flange 32. Each plate 35 extends in a plane parallel to the plane of the associated radial wing 32. Each plate 35 also has a lower end and an upper end, both cutaway (or chamfered), in particular to facilitate the insertion and extraction movements through the upper opening of the metal pile or the working casing T. The plates 35 are reported so that their outer peripheral edges 351 extend parallel and at a same distance from the longitudinal axis 3 ', with a longitudinal band 352 projecting so that their peripheral edges 351 extend in parallel. and at a distance from the outer longitudinal edge 322 of the associated radial wings 32. And for each set of plates 35, the plates 35, and in particular their respective outer peripheral edges 351, are arranged so as to define together a virtual cylinder whose peripheral diameter d3 is identical, or at least approximately identical, with respect to the diameter The drilling device 1 also comprises means 10 for the path of the drilling debris from the lower opening 211 to the upper opening 212 of the conduit 21. path 10 consist in this case (Figure 1): - means 101 to generate compressed air, and - pipes 102, here two in number, running along the elongated body 3 for the delivery of compressed air on the side of the lower opening 211 of the duct 21. In particular, each duct 102 has two ends: - an upstream end 1021 connected to the means 101 to generate the ir compressed (Figure 1) and - a downstream end 1022 (Figure 6), opening into the conduit 21, above the drill head 4 and the lower end 33 of the elongate body 3, between two upper sections 72 For an optimal action of the compressed air, a seal is made between the drill head 4 and the lower end 33 of the elongate body 3.

Cette étanchéité est en particulier assurée par la continuité de l'organe tubulaire inférieur jusqu'au déblai sous la tête de forage 4. La forme biseautée de la bordure inférieure libre 331 du corps tubulaire 3, avec la présence de la couronne intérieure 42 positionnée entre la tête de forage 4 et l'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3, est utile pour faciliter le montage. Selon l'invention, en fonction du diamètre du pieu métallique ou tubage de travail T, il est ainsi possible de choisir la tête de forage 4 adaptée parmi une gamme dont les diamètres périphériques dl sont différents les uns des autres.This sealing is in particular ensured by the continuity of the lower tubular member to the cut under the drill head 4. The beveled shape of the free bottom edge 331 of the tubular body 3, with the presence of the inner ring 42 positioned between the drill head 4 and the lower end 33 of the elongate body 3, is useful for facilitating assembly. According to the invention, as a function of the diameter of the metal pile or working casing T, it is thus possible to choose the drill head 4 adapted from a range whose peripheral diameters d1 are different from each other.

Par exemple, selon une variante représentée sur la figure 10, la tête de forage 4 comporte : - l'organe tubulaire 41 dans lequel est emboîté, au jeu près, le tronçon tubulaire inférieur 33 du corps allongé 3, - la couronne intérieure 42 qui est ménagée au niveau de la bordure inférieure de l'organe tubulaire 41, et - plusieurs dents 43 qui sont chacune portées par une lame porte dent 7. Cette tête de forage 4 se distingue de celle illustrée sur les figures 1 à 9 par un diamètre extérieur dl qui est supérieur au diamètre extérieur dl de la tête de forage 4 selon la figure 4. Pour cela, les dents 43 sont d'une largeur radiale accrue. De plus, le tronçon inférieur 71 de chaque lame porte dent 7 a quant à lui une largeur radiale croissante, du type trapézoïdal longitudinalement, depuis sa surface supérieure 712 (dont la section est identique à la surface inférieure 721 du tronçon supérieur 72) jusqu'à sa surface inférieure 711 (identique à la surface de la dent 43 associée). Les plaques 35 sont choisies de sorte à définir ensemble le diamètre périphérique d3 identique, ou au moins approximativement identique, par rapport au nouveau diamètre périphérique dl de la tête de forage 4. En pratique, une tête de forage 4 est choisie parmi une gamme de têtes à disposition (au moins deux) de sorte que son diamètre dl corresponde, au jeu près, au diamètre intérieur du pieu métallique ou tubage de travail T.For example, according to a variant shown in FIG. 10, the drilling head 4 comprises: the tubular member 41 in which the bottom tubular section 33 of the elongated body 3, the inner ring 42 is formed at the lower edge of the tubular member 41, and - several teeth 43 which are each carried by a toothed blade 7. This drill bit 4 differs from that illustrated in Figures 1 to 9 by a diameter outside dl which is greater than the outer diameter dl of the drill head 4 according to Figure 4. For this, the teeth 43 are of increased radial width. In addition, the lower section 71 of each tooth-carrying blade 7 has meanwhile an increasing radial width, of the trapezoidal type longitudinally, from its upper surface 712 (whose section is identical to the lower surface 721 of the upper section 72) until at its lower surface 711 (identical to the surface of the associated tooth 43). The plates 35 are chosen so as to define together the peripheral diameter d3 which is identical, or at least approximately identical, with respect to the new peripheral diameter d1 of the drill head 4. In practice, a drill head 4 is chosen from a range of heads available (at least two) so that its diameter dl corresponds, with play, to the inside diameter of the metal pile or working casing T.

Par exemple, les têtes de forage 4 ont des diamètres dl compris entre 500 mm et 1000mm, et en particulier de 530mm, 630mm, 680mm, 730mm, 830mm et 940 mm. La tête de forage 4 sélectionnée est convenablement montée sur l'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3, par une manoeuvre en translation selon une direction parallèle à leurs axes longitudinaux 3', 4'. Lors de cet emmanchement, la tête de forage 4 est convenablement orientée angulairement de sorte à réaliser les couples de surfaces d'appui 712, 721 des lames porte dent 7. Cet agencement angulaire forme également les couples de liaison 8 assurant le verrouillage angulaire : la nervure radiale 81 d'un tronçon inférieur 71 vient se loger dans la rainure radiale 82 complémentaire d'un tronçon supérieur 72. L'assemblage est finalisé par la mise en place des moyens de solidarisation amovible 6, à savoir les boulons 62 entre deux platines 61 en regard. De même, des platines 35 sont choisies et implantées sur le corps allongé 3, pour définir le diamètre d3 correspondant au diamètre de la tête de forage 4. Sur le chantier, le pieu métallique ou le tubage de travail T est enfoncé par vibro-fonçage ou par battage dans la couche supérieure meuble S2 du sol S (figure 1). Lorsque ce pieu métallique ou tubage de travail T atteint la surface d'une couche résistante 51, le dispositif de forage 1 entre en action. Ce dispositif de forage 1 est pour cela élevé et lâché en chute libre, à plusieurs reprises, au sein du pieu métallique ou tubage de travail T, de sorte à briser progressivement la couche résistante 51. La chute verticale du dispositif de forage 1 est guidée par les diamètres complémentaires entre, d'une part, la surface intérieure du pieu métallique ou tubage de travail T et, d'autre part, la tête de forage 4 et les platines 35. Le trou est curé périodiquement par injection d'air comprimé qui remonte les débris de roches au sein du conduit 21 du dispositif de forage 1. Chaque phase de forage est alternée avec une nouvelle phase d'enfoncement du pieu métallique ou tubage de travail T, jusqu'à obtenir un enfoncement optimal de ce pieu métallique ou tubage de travail T dans la couche résistante 51. Une armature partielle ou totale est ensuite rapportée au sein du pieu métallique ou tubage de travail T, suivie par un bétonnage au tube plongeur. Selon le cas : - le tubage de travail T peut ensuite être extrait ; - le pieu métallique T est quant à lui laissé en place, pour constituer la fondation définitive. Pour un forage de diamètre différent sur le chantier, il suffit de désactiver les moyens de solidarisation amovibles 6, puis d'extraire la tête de forage 4 par rapport à l'extrémité inférieure 33 du corps allongé 3 par un mouvement de translation parallèle à leurs axes longitudinaux 3', 4'. La nouvelle tête de forage 4, présentant un diamètre périphérique adapté, est rapportée comme décrit ci-dessus en association avec un jeu adapté de platines 35. De manière générale, le dispositif de forage selon l'invention, avec sa tête de forage interchangeable, permet de limiter significativement les moyens matériels à mobiliser sur un chantier. De plus, ce dispositif de forage selon l'invention combine, en un seul outil, les fonctions trépanage et émulsion de la matière, et ce pour toute une gamme de diamètres.For example, the drill heads 4 have diameters d1 of between 500 mm and 1000 mm, and in particular of 530 mm, 630 mm, 680 mm, 730 mm, 830 mm and 940 mm. The selected drill head 4 is suitably mounted on the lower end 33 of the elongate body 3, by a translational maneuver in a direction parallel to their longitudinal axes 3 ', 4'. During this fitting, the drill head 4 is suitably angularly oriented so as to produce the pairs of bearing surfaces 712, 721 of the tooth-holder blades 7. This angular arrangement also forms the connection torques 8 ensuring the angular locking: the radial rib 81 of a lower section 71 is housed in the radial groove 82 complementary to an upper section 72. The assembly is finalized by the establishment of the removable fastening means 6, namely the bolts 62 between two plates 61 next to it. Similarly, plates 35 are chosen and implanted on the elongate body 3, to define the diameter d3 corresponding to the diameter of the drill head 4. At the site, the metal pile or the working casing T is driven by vibro-sinking or by threshing in the loose upper layer S2 of the soil S (Figure 1). When this metal pile or working casing T reaches the surface of a resistant layer 51, the drilling device 1 comes into action. For this purpose, this drilling device 1 is raised and released in free fall several times within the metal pile or working casing T, so as to progressively break the resistant layer 51. The vertical drop of the drilling device 1 is guided. by the complementary diameters between, on the one hand, the inner surface of the metal pile or working casing T and, on the other hand, the drilling head 4 and the plates 35. The hole is periodically cured by injection of compressed air which raises the rock debris within the conduit 21 of the drilling device 1. Each drilling phase is alternated with a new phase of driving of the metal pile or working casing T, to obtain an optimal depression of this metal pile or working tubing T in the resistant layer 51. A partial or total reinforcement is then reported within the metal pile or working casing T, followed by concreting to the dip tube. As the case may be: - the working casing T can then be extracted; - The metal pile T is in turn left in place to form the final foundation. For drilling of different diameter on the site, it is sufficient to deactivate the removable fastening means 6, then extract the drill head 4 relative to the lower end 33 of the elongate body 3 by a translational movement parallel to their longitudinal axes 3 ', 4'. The new drilling head 4, having a suitable peripheral diameter, is reported as described above in association with a suitable set of plates 35. In general, the drilling device according to the invention, with its interchangeable drill head, significantly limits the material resources to be mobilized on a construction site. In addition, this drilling device according to the invention combines, in a single tool, trepanation and emulsion functions of the material, and this for a range of diameters.

Claims (12)

REVENDICATIONS- 1.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur comprenant une structure tubulaire (2) qui comporte (i) un corps allongé (3) et (ii) une tête de forage (4) munie de dents (43) et équipant une extrémité inférieure (33) dudit corps allongé (3), laquelle structure tubulaire (2) définit un conduit (21) qui est associé à des moyens (10) pour un cheminement de débris de forage depuis une ouverture inférieure (211) ménagée au niveau de ladite tête de forage (4) jusqu'à une ouverture supérieure (212) ménagée dans ledit corps allongé (3), caractérisé en ce que ladite tête de forage (4) et ledit corps allongé (3) comportent des structures complémentaires (5) qui sont adaptées à l'assemblage amovible de ladite tête de forage (4) sur ledit corps allongé (3), et en ce que ladite tête de forage (4) et ledit corps allongé (3) sont fixés ensemble par le biais de moyens de solidarisation amovibles (6).1. A drilling device of the trepan emulsifier type comprising a tubular structure (2) which comprises (i) an elongate body (3) and (ii) a drilling head (4) provided with teeth (43) and equipping a lower end (33) of said elongate body (3), which tubular structure (2) defines a conduit (21) which is associated with means (10) for a drilling debris path from a lower opening (211) at the from said boring head (4) to an upper opening (212) in said elongated body (3), characterized in that said boring head (4) and said elongate body (3) comprise complementary structures (5). ) which are adapted to the detachable assembly of said boring head (4) on said elongated body (3), and in that said boring head (4) and said elongate body (3) are secured together through removable securing means (6). 2.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de forage (4) se présente sous la forme d'un manchon femelle dans lequel s'emboîte l'extrémité inférieure (33) du corps allongé (3) formant un tronçon tubulaire inférieur mâle.2.- drilling device of the drill bit type emulsifier according to claim 1, characterized in that the drill head (4) is in the form of a female sleeve in which fits the lower end (33) of the body elongated member (3) forming a male lower tubular section. 3.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tête de forage (4) en forme de manchon comporte : - un organe tubulaire (41) dans lequel est emboîté, au jeu près, le tronçon tubulaire inférieur (33) du corps tubulaire (3), et - une couronne intérieure (42) qui est ménagée au niveau d'une bordure inférieure (411) dudit organe tubulaire (41) et qui recouvre la bordure inférieure libre (331) dudit tronçon tubulaire inférieur (33) du corps tubulaire (3).3.- drilling device bit trefoil type according to claim 2, characterized in that the drill head (4) in the form of a sleeve comprises: - a tubular member (41) in which is fitted, with play, the section tubular body (3), and an inner ring (42) which is formed at a lower edge (411) of said tubular member (41) and which covers the free bottom edge (331) of said tubular body (3). lower tubular section (33) of the tubular body (3). 4.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les structures complémentaires (5) de la tête de forage (4) et de l'extrémité inférieure (33) du corps allongé (3) comprennent des surfaces d'appui (712, 721) munies de moyens (8) pour le verrouillage en rotation entre ladite tête de forage (4) et ledit corps allongé (3).4.- drill bit of the drill bit type emulsifier according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the complementary structures (5) of the drill head (4) and the lower end (33) of the body elongate member (3) comprises bearing surfaces (712, 721) provided with means (8) for locking in rotation between said boring head (4) and said elongated body (3). 5.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête de forage (4) et l'extrémité inférieure (33) du corps allongé (3) définissent un axe longitudinal (3', 4), en ce que les surfaces d'appui (712, 721) s'étendent dans un plan (P) perpendiculaire audit axe longitudinal (3', 4'), et en ce que les moyens de verrouillage en rotation (8) comprennent au moins un couple de liaison composé d'une nervure radiale (81) et d'une rainure radiale (82) complémentaire, ménagées pour l'une sur ladite tête de forage (4) et pour l'autre sur ledit corps allongé (3).5.- drill bit of the trepan emulsifier type according to claim 4, characterized in that the drill head (4) and the lower end (33) of the elongated body (3) define a longitudinal axis (3 ', 4) in that the bearing surfaces (712, 721) extend in a plane (P) perpendicular to said longitudinal axis (3 ', 4'), and in that the rotational locking means (8) comprise at least one at least one connecting torque consisting of a radial rib (81) and a complementary radial groove (82) formed for one on said drill head (4) and for the other on said elongated body (3) . 6.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les dents (43) de la tête de forage (4) sont chacune portées par une lame porte dent (7) qui comprend un tronçon inférieur (71) porté par la tête de forage (4) et un tronçon supérieur (72) porté par le corps allongé (3), lequel tronçon supérieur (72) de chaque lame porte dent (7) est prolongé par une aile radiale (32) s'étendant le long dudit corps allongé (3).6.- drill bit of the trepan emulsifier type according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the teeth (43) of the drill head (4) are each carried by a tooth plate (7) which comprises a lower section (71) carried by the drilling head (4) and an upper section (72) carried by the elongated body (3), which upper section (72) of each tooth-carrying blade (7) is extended by a radial wing (32) extending along said elongated body (3). 7.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon la revendication 6, en combinaison avec l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les extrémités (712, 721) en regard du tronçon inférieur (71) et du tronçon supérieur (72) d'une lame porte dent (7) forment les surfaces d'appui munies des moyens de verrouillage en rotation (8).7.- drill bit of the trepan emulsifier type according to claim 6, in combination with any one of claims 4 or 5, characterized in that the ends (712, 721) facing the lower section (71) and the section upper (72) of a toothed blade (7) form the bearing surfaces provided with locking means in rotation (8). 8.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le diamètre périphérique (dl ) défini par la tête de forage (4) est supérieur par rapport au diamètre périphérique (d2) du corps allongé (3), et en ce que ledit corps allongé (3) est équipé de moyens (35) pour définir un encombrement dont le diamètre périphérique (d3) est identique, ou au moins approximativement identique, par rapport au diamètre périphérique (dl ) défini par ladite tête de forage (4).8.- drill bit of the trepan emulsifier type according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the peripheral diameter (dl) defined by the drill head (4) is greater than the peripheral diameter (d2) of the elongate body (3), and in that said elongated body (3) is equipped with means (35) for defining a space in which the peripheral diameter (d3) is identical, or at least approximately identical, with respect to the peripheral diameter ( dl) defined by said drilling head (4). 9.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps allongé (3) comporte des ailes radiales (32) qui sont chacune équipées d'au moins une plaque (35) rapportée par le biais de moyens de solidarisation amovible (36), et en ce que lesdites plaques (35) définissent ensemble un diamètre périphérique (d3) qui est identique, ou au moins approximativementidentique, par rapport au diamètre périphérique (dl ) défini par la tête de forage (4).9.- drill bit of the trepan emulsifier type according to claim 8, characterized in that the elongated body (3) comprises radial wings (32) which are each equipped with at least one plate (35) reported through removable securing means (36), and in that said plates (35) together define a peripheral diameter (d3) which is identical to, or at least approximately identical to, the peripheral diameter (d1) defined by the drill head (4). ). 10.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation amovibles (6) entre les structures complémentaires (5) comprennent un ensemble d'organes de liaison (62) qui sont agencés de manière à exercer une résistance aux efforts de traction.10.- drilling device bit trefoil type according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the removable fastening means (6) between the complementary structures (5) comprise a set of connecting members (62). ) which are arranged to exert resistance to tensile stresses. 11.- Dispositif de forage du genre trépan émulseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tête de forage (4) et l'extrémité inférieure (33) du corps allongé (3) définissent un axe longitudinal (3', 4'), en ce que les organes de liaison (62) consistent en des boulons rapportés chacun entre un couple de platines (61) qui s'étendent perpendiculairement audit axe longitudinal (3', 4'), dont l'une (611) est portée par la tête de forage (4) et dont l'autre (612) est portée par le corps allongé (3), et en ce que les boulons (62) s'étendent parallèlement auxdits axes longitudinaux (3', 4').11.- drill bit of the trepan emulsifier type according to claim 10, characterized in that the drill head (4) and the lower end (33) of the elongate body (3) define a longitudinal axis (3 ', 4' ), in that the connecting members (62) consist of bolts each reported between a pair of plates (61) which extend perpendicularly to said longitudinal axis (3 ', 4'), one of which (611) is carried by the drilling head (4) and the other (612) being carried by the elongate body (3), and in that the bolts (62) extend parallel to said longitudinal axes (3 ', 4') . 12.- Tête de forage pour un dispositif de forage du genre trépan émulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.12.- Drill head for a drill bit of the trepan emulsifier type according to any one of claims 1 to 11.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382940A (en) * 1965-10-21 1968-05-14 Frank E. Stebley Percussion drill bit
US5322139A (en) * 1993-07-28 1994-06-21 Rose James K Loose crown underreamer apparatus
WO2009083596A2 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Compagnie Du Sol Drilling method including a cutting tool disengagement step
US20120160562A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Sharp Ugwuocha Earth removal member with features for facilitating drill-through
CA2843279A1 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Abf Bohrtechnik Gmbh & Co. Kg Receptacle for tubular drilling tools of various diameters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382940A (en) * 1965-10-21 1968-05-14 Frank E. Stebley Percussion drill bit
US5322139A (en) * 1993-07-28 1994-06-21 Rose James K Loose crown underreamer apparatus
WO2009083596A2 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Compagnie Du Sol Drilling method including a cutting tool disengagement step
US20120160562A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Sharp Ugwuocha Earth removal member with features for facilitating drill-through
CA2843279A1 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Abf Bohrtechnik Gmbh & Co. Kg Receptacle for tubular drilling tools of various diameters

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