WO2020012124A1 - Kit d'ancrage pour machine de forage - Google Patents

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WO2020012124A1
WO2020012124A1 PCT/FR2019/051734 FR2019051734W WO2020012124A1 WO 2020012124 A1 WO2020012124 A1 WO 2020012124A1 FR 2019051734 W FR2019051734 W FR 2019051734W WO 2020012124 A1 WO2020012124 A1 WO 2020012124A1
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WO
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anchoring
module
chassis
kit
drilling
Prior art date
Application number
PCT/FR2019/051734
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English (en)
Inventor
Pascal Rodriguez
Daniel VIARGUES
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Soletanche Freyssinet
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Publication date
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Priority to EP19748876.0A priority patent/EP3821082A1/fr
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Priority to SG11202013017UA priority patent/SG11202013017UA/en
Priority to CN202310112205.8A priority patent/CN115874638A/zh
Priority to CA3105606A priority patent/CA3105606A1/fr
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    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • E02F3/205—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/46—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor
    • E02F3/47—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor with grab buckets
    • E02F3/475—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor with grab buckets for making foundation slots
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/08—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging wheels turning round an axis

Definitions

  • the present invention relates to the field of drilling in the ground, in particular with a view to manufacturing foundations, such as for example continuous screens made up of juxtaposed concrete wall elements.
  • It relates more precisely to the field of drilling machines for making excavations in the ground in a substantially vertical direction of drilling.
  • a drilling machine comprising a chassis carrying a drilling module.
  • the chassis is generally suspended from a cable which extends from the end of the mast of a tracked carrier.
  • the drilling module comprises cutting members, most often cutting drums which are rotatably mounted around axes of rotation perpendicular to the drilling path.
  • Such a machine is generally called a cutter.
  • An object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by proposing an anchoring kit which can be mounted on an existing standard drilling machine.
  • the invention relates to an anchoring kit for a drilling machine provided with a chassis carrying a drilling module, the anchoring kit comprising at least a first anchoring module which comprises:
  • a first part comprising an anchoring device for immobilizing the first part in the ground;
  • a second part comprising a fixing device for fixing the second part to the chassis, the second part cooperating with the first part;
  • the anchoring kit according to the invention is preferably intended for a standard drilling machine for making vertical trenches in the ground.
  • the chassis of the drilling machine extends in a longitudinal direction, which is generally vertical.
  • anchoring kit is intended to be mounted on an existing standard machine devoid of anchoring module.
  • anchoring module means a module making it possible to immobilize part of the drilling machine in the ground, by resting on the walls of the trench.
  • the anchoring kit therefore constitutes a structural unit distinct from the drilling machine which is attached to an existing and operational drilling machine.
  • the anchor kit is mounted on the drilling machine by by means of the fixing device which fixes the second part to the chassis.
  • the anchoring device is advantageously configured to immobilize the first part in the ground.
  • the fixing device makes it possible to fix the second part to the chassis of the standard drilling machine.
  • the fixing device is advantageously removable in order to be able to dismantle the anchoring kit when the latter is no longer useful.
  • the anchoring device When the anchoring device is actuated, the first part is immobilized in the ground. It is in particular blocked in the vertical direction. Then, when the displacement device is actuated, the second part is moved relative to the first part which remains fixed. The displacement device therefore applies a force to the second part, which force is transmitted to the chassis and to the drilling module.
  • the fact that the first part is immobilized in the ground makes it possible to apply a significant force to the drilling module, which facilitates the drilling of hard terrains.
  • the displacement of the second part relative to the first part is a translation.
  • the second part preferably comprises a guide shoe to facilitate the vertical sliding of the second part along a wall of the trench.
  • the movement device advantageously comprises an actuator connected to the first part and to the second part of the first anchoring module.
  • the actuator is advantageously disposed between the first part and the second part of the first anchoring module.
  • this actuator can exert a push or a pull on the second part.
  • several actuators can be provided between the first and the second part.
  • the anchoring kit is supplied with energy by the drilling machine.
  • the actuator comprises a hydraulic cylinder
  • the anchoring kit further comprises a hydraulic connection connected to the hydraulic cylinder, the hydraulic connection being configured to be connected to a hydraulic hose of the chassis.
  • the presence of the hydraulic connection allows easy mounting of the anchoring kit to the standard drilling machine and rapid installation of the anchoring kit to the drilling machine.
  • the anchoring device comprises a first and a second anchoring pads deployable in a second direction which is transverse to the first direction, the direction of deployment of the first pad being opposite to the direction of deployment of the second pad.
  • the first and second anchoring pads are deployed and bear against the opposite walls of the trench, preferably the two largest walls, which immobilizes the first part in the trench.
  • first and second anchor pads can alternately be deployed so as to come into abutment against the two smallest walls of the trench.
  • the first part further comprises a body
  • the anchoring device comprises an actuator connected to the first and second pads, the actuator being slidably mounted relative to the body in a third direction transverse to the first direction.
  • the anchoring of the anchoring device in the trench does not cause the body to move according to the third direction.
  • One advantage is to avoid moving the chassis during anchoring in the trench, which allows not to deviate from the drilling trajectory.
  • the first anchoring module further comprises a guide system for guiding the movement of the chassis relative to the first part.
  • This guidance is advantageously carried out in the first direction.
  • the guide system has the function of guiding the movement in vertical translation of the chassis relative to the first part.
  • the guide system comprises a first portion and a second portion mounted to slide relative to the first portion in the first direction, in which the second portion comprises members for fixing to the chassis, while the first portion is fixed to the device. anchor.
  • the anchoring kit further comprises a second anchoring module and, preferably, a connecting device for securing together the first and second anchoring modules.
  • connection device is fixed to the first parts of the first and second anchoring modules.
  • the first and second anchoring modules are fixed to each of the small faces of the chassis of the drilling machine and the connection device extends between the first and second anchoring modules.
  • the connecting device comprises first and second connecting members which flank the large faces of the chassis.
  • connection device comprises a passage for guiding the movement of the chassis, in which the displacement device comprises a first actuator disposed between the connecting device and the second part of the first anchoring module and a second actuator arranged between the connecting device and the second part of the second anchoring module.
  • connection device consists of the first parts of the first and second anchoring modules.
  • the connecting device has a cross section, with reference to the longitudinal (vertical) direction of the chassis, which is larger than the cross section of the chassis.
  • the invention further relates to a drilling machine which comprises a chassis extending in a longitudinal direction and having a lower part carrying a drilling module, said drilling machine further comprising an anchoring kit according to the invention, the second part of the first anchoring module being fixed to the chassis.
  • the anchoring kit also comprises a second anchoring module which comprises a second part fixed to the chassis.
  • the lower part of the chassis is provided with a pump, said drilling module being provided with rotary cutting drums around axes perpendicular to the longitudinal direction, in which the length of the drilling machine is less than 7 meters.
  • Such a machine is generally called a "cutter”. More particularly, this drilling machine is a compact cutter when its length is less than 7 meters.
  • the length of the kit is substantially equal to the length of the chassis.
  • the second part is disposed between the first part and the drilling module. It is therefore understood that the displacement device exerts a vertical thrust directed downwards on the first part, and therefore on the chassis.
  • the first part prefferably be arranged between the second part and the drilling module.
  • the displacement device exerts a traction on the chassis directed downwards.
  • the invention also relates to a method for modifying a drilling machine, in which a drilling machine is provided provided with a chassis extending in a longitudinal direction, the chassis having a lower part carrying a drilling module, process in which: an anchoring kit according to the invention is provided;
  • the second part of the first anchoring module of the anchoring kit is fixed to the chassis so that the first direction is parallel to the longitudinal direction.
  • the modification method according to the invention comprises fixing the second part of the second anchoring module to the chassis, on the face opposite to that receiving the second part of the first anchor module.
  • the above-mentioned connecting device is put in place in order to connect the first and second anchoring modules together.
  • the modification method comprises a step of prior disassembly of the said guide module (s) before the fixing of the second part (s) to the small faces of the chassis .
  • FIG. 1 is a compact strawberry type drilling machine, known elsewhere;
  • FIG. 2 illustrates the drilling machine of Figure 1 equipped with an anchoring kit according to a first embodiment of the invention, the displacement device being retracted;
  • FIG. 3 illustrates the machine of Figure 2, the displacement device being deployed to exert on the drilling module a force directed downwards;
  • FIG. 4 is a detail view of the anchoring kit according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a schematic illustration, in side view, of the machine of Figure 3;
  • FIG. 6 illustrates the drilling machine of Figure 1 equipped with an anchoring kit according to a second embodiment of the invention, the displacement device being deployed;
  • FIG. 7 illustrates the machine of Figure 6, the displacement device being retracted to exert on the drilling module a force directed downwards;
  • FIG. 8 illustrates the drilling machine of Figure 1 equipped with an anchoring kit according to a third embodiment of the invention, the displacement device being in the retracted position;
  • FIG. 1 schematically illustrates a drilling machine 10 which is used to carry out an excavation in soil S.
  • This drilling machine 10 known moreover, is a compact cutter having a height H of the order of 5 m.
  • the drilling machine 10 comprises a chassis 12 having an upper end portion 12a which is fixed to lift cables 14.
  • the lift cables 14 are connected to the upper end of a mast of a carrier, for example a carrier with tracks (not illustrated here).
  • the chassis 12 has a lower end portion 12b which carries a drilling module 16.
  • the drilling module 16 comprises cutting drums 18 which are rotatable about axes of rotation Y, Z perpendicular to the longitudinal axis X of the chassis 12.
  • the longitudinal axis X of the chassis is vertical, while the axes of rotation Y, Z of the rotary drums are horizontal.
  • the drilling machine 10 also comprises a suction member 15 connected to a pipe 17 for suctioning and evacuating the cuttings mixed with the drilling mud.
  • the chassis 12 is equipped with a first guide element 20 and a second guide element 22 which are fixed to the smaller faces 12c, 12d of the chassis 12.
  • the guide elements 20, 22 include guide plates allowing the chassis to slide along the walls.
  • Such a drilling machine 10 has, in a known manner, the drawback of applying a load on the tool that is too low for drilling hard ground or on twisted panels.
  • the drilling machine 10 of FIG. 1 is modified according to a modification method in accordance with the invention for mounting an anchor kit according to the present invention.
  • anchoring kit ÎOO constitutes an added structural unit which is distinct from the drilling machine 10.
  • FIG 4 there is illustrated an anchoring kit 100 according to a first embodiment of the invention.
  • the anchoring kit 100 comprises a first anchoring module 110 which comprises a first part 112 comprising an anchoring device 114 for immobilizing the first part in the ground.
  • the anchoring device 114 will be described in more detail below.
  • the first anchoring module 114 also comprises a second part 116 which includes a fixing device 118 for fixing the second part 116 to the chassis 12.
  • the fixing device 118 comprises for example bolts 119.
  • the second part 116 cooperates with the first part 112. More specifically, the first anchoring module 110 comprises a displacement device 122 for moving the second part 116 relative to the first part 112 in a first direction A It can be seen that when the first anchoring module is mounted on the chassis, the first direction A is parallel to the longitudinal direction X of the chassis, these two directions being substantially vertical.
  • the displacement device 122 comprises an actuator 124 which is connected to the first part 112 and to the second part 116.
  • the actuation of the actuator 124 has the effect of moving the second part 116 relative to the first part 112 in translation in the first direction A.
  • the actuator 124 includes a hydraulic cylinder 126.
  • the anchoring kit 100 further comprises a hydraulic connector 130 which is connected to the cylinder 126 and which is also configured to be connected to a hose. hydraulic 13 of chassis 12.
  • the fixing device 118 allows the second part 116 to be fixed removably to the first small face 12c of the chassis 12.
  • the anchoring device 114 comprises a first and a second anchoring pads 140, 142 which are deployable in a second direction B which is transverse to the first direction A.
  • the direction of deployment of the first anchoring pad 140 is opposite to the direction of deployment of the second anchoring pad 142.
  • the anchoring device in the anchored position is illustrated, the first and second pads d anchoring 140, 142 bearing against the opposite walls PI and P2 of the trench T excavated in the ground S in order to immobilize the first part 112.
  • the first part 112 further comprises a body 144
  • the anchoring device 114 comprises first and second actuators 146, 148.
  • hydraulic cylinders which are connected respectively to the first and second anchoring pads 140, 142.
  • the actuators 146, 148 are mounted to slide relative to the body 144 in a third direction C which is transverse to the first direction A.
  • the second and third directions B, C are parallel.
  • This floating assembly has the effect of anchoring the first part 112 in the ground without modifying the position of the body 144, which makes it possible not to modify the position of the drilling module during anchoring. An advantage is not to deviate the drilling trajectory during anchoring.
  • the first anchoring module 110 further comprises a guide system 150 for guiding the movement of the frame 12 in translation relative to the first part 112 according to the first direction to.
  • the guide system 150 comprises a first portion 152 and a second portion 154 which is slidably mounted relative to the first portion.
  • the second portion 154 comprises fixing members 156 for fixing the second portion 154 to the chassis 12.
  • the first portion 112 of the first anchoring module 110 comprises the first portion 152 of the guide system 150.
  • the second portion 154 comprises a rail 158
  • the first portion 152 comprises a groove 160 in which the rail 158 engages, which makes it possible to define a sliding connection between the chassis 12 and the first part 112 of the first module anchor 110.
  • the rail 158 is fixed integrally to the chassis by means of the fixing members 156, for example bolts.
  • the anchoring kit 100 also comprises a second anchoring module 110 ′ which is here identical to the first anchoring module 110.
  • the second anchoring module 110 ′ also includes a first part 112 ′ provided with an anchoring device 114 ′, and a second part 116 ′ intended to be fixed to the chassis 12. It also comprises a fixing device 118 ′ to the chassis, as well as a displacement device 122 '.
  • the anchoring kit 100 also includes a connecting device 170 for securing together the first and second anchoring modules 110, 110 ′.
  • the link 170 is arranged to secure together the first parts 112, 112 'of the first and second anchor modules 110, 110'.
  • the connecting device here consists of bars 172,174 forming a rigid element which connects the first parts to each other.
  • the second part 116 of the first anchoring module is arranged between the first part 112 and the drilling module 16.
  • FIGS. 6 and 7 a second description will now be described embodiment of the anchoring kit 200 in accordance with the present invention.
  • the anchoring kit 200 is mounted on the drilling machine 10 illustrated in FIG. 1. Like the first embodiment, the anchoring kit 200 comprises a first anchoring module 210 which comprises a first part 212 comprising an anchoring device 214 for immobilizing the first part 212 in the ground, as well as a second part 216 comprising a fixing device 218 for fixing the second part to the chassis 12, the second part 216 cooperating with the first part 212.
  • a first anchoring module 210 which comprises a first part 212 comprising an anchoring device 214 for immobilizing the first part 212 in the ground, as well as a second part 216 comprising a fixing device 218 for fixing the second part to the chassis 12, the second part 216 cooperating with the first part 212.
  • the anchoring kit 200 also comprises a displacement device 222 for displacing the second part 216 relative to the first part 212 in the first direction A. It is understood with the aid of Figures 6 and 7 that the anchor kit 200 according to the second embodiment is very similar to the anchor kit 100 according to the first embodiment which has been described above. Said anchor 200 comprises anchor devices 214, 214 ′, as well as displacement devices 222, 222 ′ comprising hydraulic jacks. The second embodiment of the anchor kit 200 differs from the first mode in that the first part is arranged between the second part and the drilling module. In FIG. 6, the displacement devices 222, 222 ′ are in the deployed position.
  • the actuation of the displacement devices 222, 222' has the effect of bringing the jacks of the devices displacement 222,222 ′ in the retracted position, which exerts a traction directed downwards on the second part 216, which therefore causes traction on the chassis 12 and therefore on the drilling module 16.
  • FIGS. 8 and 9 we will now describe a third embodiment of the anchoring kit 300 according to the invention.
  • the anchor kit 300 is mounted on the drilling machine 10 illustrated in FIG. 1.
  • the third embodiment of the anchor kit 300 differs from the first embodiment by the fact that the connection device 370 which links together the first parts 312, 312 'of the first and second anchor modules 310, 310' has a passage 372 for guiding the movement of the chassis 12 in the longitudinal direction X.
  • the first parts 312, 312 'of the first and second anchoring modules 310, 310' form a single piece.
  • this single piece comprises an anchoring device 314 provided with a pair of large anchoring pads 315 which extend along the width of the drilling machine.
  • the second part 316 of the first anchoring module 310 is also disposed between the first part 312 of the first anchoring module 310 and the drilling module 16.
  • This anchoring kit 300 comprises a first actuator 323 disposed between the connecting device 370 and the second part 316 of the first anchoring module 310 and a second actuator 325 disposed between the connecting device 370 and the second part 316 'of the second anchor module 310 '.
  • the anchoring device 314 When the anchoring device 314 is actuated, the first part is immobilized in the ground. Like the first embodiment, the first and second actuators 323,325 are in the retracted position, as illustrated in FIG. 8, and the actuation of the displacement device 322 has the effect of deploying the first and second actuators 323,325, which generates a thrust directed downwards on the chassis 12 and on the drilling module 16.

Abstract

L'invention porte sur un kit d'ancrage (100) pour une machine de forage (10) munie d'un châssis (12), le kit d'ancrage comportant au moins un premier module d'ancrage (110) ayant : une première partie (112) comportant un dispositif d'ancrage (114) pour immobiliser la première partie dans le sol; une deuxième partie (116) comportant un dispositif de fixation (118) au châssis (12); un dispositif de déplacement (122) pour déplacer la deuxième partie par rapport à la première partie selon une première direction (A).

Description

KIT D'ANCRAGE POUR MACHINE DE FORAGE
Arrière-plan de l'invention
La présente invention a trait au domaine du forage dans le sol, notamment en vue de fabriquer des fondations, comme par exemple des écrans continus constitués d'éléments de paroi de béton juxtaposés.
Elle concerne plus précisément le domaine des machines de forage pour réaliser des excavations dans le sol selon une direction de forage sensiblement verticale.
Pour réaliser une telle excavation, il est connu d'utiliser une machine de forage comprenant un châssis portant un module de forage. Le châssis est généralement suspendu à un câble qui s'étend depuis l'extrémité du mât d'un porteur à chenilles. Le module de forage comporte des organes de coupe, le plus souvent des tambours de coupe qui sont montés rotatifs autour d'axes de rotation perpendiculaires à la trajectoire de forage. Une telle machine est généralement appelée fraise.
La plupart des modèles de machine de forage existant sur le marché ne conviennent pas pour forer des sols durs ou très durs. Ce type de machine standard permet de former dans les sols comme l'argile, le sable ou les roches tendres mais généralement pas dans sols inhomogènes comportant de la roche dure ou du calcaire.
Pour forer de tels types de sols, il est connu d'utiliser des machines munies de modules d'ancrage, tels que décrites dans EP 0 811 724 ou WO2017042499. Ces machines sont toutefois très spécifiques et plus coûteuses que les machines standards. En outre, il est parfois difficile pour un opérateur de disposer sur un même chantier d'une machine standard et d'une machine spécifique pour les sols durs, à la fois pour des raisons de coûts et de logistique. Objet et résumé de l'invention
Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un kit d'ancrage qui peut être monté sur une machine de forage standard existante.
Pour ce faire, l'invention porte sur un kit d'ancrage pour une machine de forage munie d'un châssis portant un module de forage, le kit d'ancrage comportant au moins un premier module d'ancrage qui comprend :
une première partie comportant un dispositif d'ancrage pour immobiliser la première partie dans le sol;
une deuxième partie comportant un dispositif de fixation pour fixer la deuxième partie au châssis, la deuxième partie coopérant avec la première partie ;
un dispositif de déplacement pour déplacer la deuxième partie par rapport à la première partie selon une première direction. Le kit de d'ancrage selon l'invention est de préférence destiné à une machine de forage standard pour réaliser des tranchées verticales dans le sol.
Le châssis de la machine de forage s'étend selon une direction longitudinale, qui est généralement verticale.
On comprend que le kit d'ancrage selon l'invention est prévu pour être monté sur une machine standard existante dépourvue de module d'ancrage. Par module d'ancrage on entend un module permettant d'immobiliser une partie de la machine de forage dans le sol, en prenant appui sur les parois de la tranchée.
Le kit d'ancrage constitue donc une unité structurelle distincte de la machine de forage qui est rapportée sur une machine de forage existante et opérationnelle. Le kit d'ancrage est monté à la machine de forage par l'intermédiaire du dispositif de fixation qui fixe la deuxième partie au châssis.
Le dispositif d'ancrage est avantageusement configuré pour immobiliser la première partie dans le sol.
On comprend également que le dispositif de fixation permet de fixer la deuxième partie au châssis de la machine de forage standard. Le dispositif de fixation est avantageusement démontable afin de pouvoir démonter le kit d'ancrage lorsque ce dernier n'est plus utile.
Lorsque le dispositif d'ancrage est actionné, la première partie est immobilisée dans sol. Elle est notamment bloquée selon la direction verticale. Puis, lorsque le dispositif de déplacement est actionné, la deuxième partie est déplacée par rapport à la première partie qui reste fixe. Le dispositif de déplacement applique donc un effort sur la deuxième partie, lequel effort est transmis au châssis et au module de forage. Le fait que la première partie soit immobilisée dans le sol permet d'appliquer une force importante sur le module de forage, ce qui facilite le forage de terrains durs.
De préférence, le déplacement de la deuxième partie par rapport à la première partie est une translation.
La deuxième partie comporte préférentiellement un patin de guidage pour faciliter le glissement vertical de la deuxième partie le long d'une paroi de la tranchée.
Pour permettre le déplacement relatif de la première partie par rapport à la deuxième partie, le dispositif de déplacement comporte avantageusement un actionneur relié à la première partie et à la deuxième partie du premier module d'ancrage. L'actionneur est avantageusement disposé entre la première partie et la deuxième partie du premier module d'ancrage.
Selon le mode de réalisation envisagé, cet actionneur peut exercer une poussée ou bien une traction sur la deuxième partie. Sans sortir du cadre de la présente invention, on peut prévoir plusieurs actionneurs entre la première et la deuxième partie.
De préférence, le kit d'ancrage est alimenté en énergie par la machine de forage.
De préférence, l'actionneur comprend un vérin hydraulique, et le kit d'ancrage comporte en outre un raccord hydraulique relié au vérin hydraulique, le raccord hydraulique étant configuré pour être relié à un flexible hydraulique du châssis.
La présence du raccord hydraulique permet un montage aisé du kit d'ancrage à la machine de forage standard et une mise en œuvre rapide du kit d'ancrage à la machine de forage.
Avantageusement, le dispositif d'ancrage comporte un premier et un deuxième patins d'ancrage déployables selon une deuxième direction qui est transversale à la première direction, le sens de déploiement du premier patin étant opposé au sens de déploiement du deuxième patin.
Lorsque la machine de forage équipée du kit d'ancrage est disposée dans la tranchée et que le dispositif d'ancrage est actionné, les premier et deuxième patins d'ancrage sont déployés et viennent en appui contre les parois opposées de la tranchée, de préférence les deux plus grandes parois, ce qui immobilise la première partie dans la tranchée.
Sans sortir du cadre de la présente invention, les premier et deuxième patins d'ancrage peuvent alternativement être déployés de manière à venir en appui contre les deux plus petites parois de la tranchée.
De préférence, la première partie comporte en outre un corps, et le dispositif d'ancrage comporte un actionneur relié aux premier et deuxième patins, l'actionneur étant monté coulissant par rapport au corps selon une troisième direction transversale à la première direction.
Grâce à ce montage dit « flottant », l'ancrage du dispositif d'ancrage dans la tranchée ne provoque pas le déplacement du corps selon la troisième direction. Un intérêt est d'éviter de déplacer le châssis pendant l'ancrage dans la tranchée, ce qui permet de ne pas dévier la trajectoire de forage.
Avantageusement, le premier module d'ancrage comporte en outre un système de guidage pour guider le déplacement du châssis par rapport à la première partie. Ce guidage est avantageusement effectué selon la première direction. De préférence, le système de guidage a pour fonction de guider le déplacement en translation vertical du châssis par rapport à la première partie. Un intérêt est d'éviter une déviation du module de forage lorsque le dispositif de déplacement exerce une force verticale dirigée vers le bas sur le module de forage.
De préférence, le système de guidage comporte une première portion et une deuxième portion montée coulissante par rapport à la première portion selon la première direction, dans lequel la deuxième portion comporte des organes de fixation au châssis, tandis que la première portion est fixée au dispositif d'ancrage.
Selon un mode de réalisation avantageux, le kit d'ancrage comporte en outre un deuxième module d'ancrage et, de préférence un dispositif de liaison pour solidariser ensemble les premier et deuxième modules d'ancrage.
De préférence, le dispositif de liaison est fixé aux premières parties des premier et deuxième modules d'ancrage.
De préférence, les premier et deuxième modules d'ancrage sont fixés à chacune des petites faces du châssis de la machine de forage et le dispositif de liaison s'étend entre les premier et deuxième modules de d'ancrage. Encore de préférence, le dispositif de liaison comporte des premier et second organes de liaison qui flanquent les grandes faces du châssis.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de liaison comporte un passage pour guider le déplacement du châssis, dans lequel le dispositif de déplacement comporte un premier actionneur disposé entre le dispositif de liaison et la deuxième partie du premier module d'ancrage et un deuxième actionneur disposé entre le dispositif de liaison et la deuxième partie du deuxième module d'ancrage.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif de liaison est constitué par les premières parties des premier et deuxième modules d'ancrage.
Le passage est donc ménagé dans lesdites premières parties. Dans cette configuration, le dispositif de liaison présente une section transversale, en référence à la direction longitudinale (verticale) du châssis, qui est plus grande que la section transversale du châssis.
L'invention porte en outre sur une machine de forage qui comporte un châssis s'étendant selon une direction longitudinale et ayant une partie inférieure portant un module de forage, ladite machine de forage comportant en outre un kit d'ancrage selon l'invention, la deuxième partie du premier module d'ancrage étant fixée au châssis.
De préférence, le kit d'ancrage comporte en outre un deuxième module d'ancrage qui comprend une deuxième partie fixée au châssis.
Avantageusement, la partie inférieure du châssis est munie d'une pompe, ledit module de forage étant muni de tambours de coupe rotatifs autour d'axes perpendiculaires à la direction longitudinale, dans laquelle la longueur de la machine de forage est inférieure à 7 mètres.
Une telle machine est généralement appelée « fraise ». Plus particulièrement, cette machine de forage est une fraise compacte dès lors que sa longueur est inférieure à 7 mètres.
De préférence, la longueur du kit est sensiblement égale à la longueur du châssis.
Selon un mode de réalisation préférentiel, mais non exclusif, la deuxième partie est disposée entre la première partie et le module de forage. On comprend donc que le dispositif de déplacement exerce une poussée verticale dirigée vers le bas sur la première partie, et donc sur le châssis.
Sans sortir du cadre de la présente invention, on pourrait prévoir que la première partie est disposée entre la deuxième partie et le module de forage. Dans ce cas, le dispositif de déplacement exerce une traction sur le châssis dirigée vers le bas.
L'invention porte également sur un procédé de modification d'une machine de forage, dans lequel on fournit une machine de forage munie d'un châssis s'étendant selon une direction longitudinale, le châssis ayant une partie inférieure portant un module de forage, procédé dans lequel : on fournit un kit d'ancrage selon l'invention ;
on fixe la deuxième partie du premier module d'ancrage du kit d'ancrage au châssis de sorte que la première direction soit parallèle à la direction longitudinale.
Lorsque le kit d'ancrage comporte un deuxième module d'ancrage, le procédé de modification selon l'invention comporte la fixation de la deuxième partie du deuxième module d'ancrage au châssis, sur la face opposée à celle recevant la deuxième partie du premier module d'ancrage.
De préférence, après avoir monté les premier et deuxième modules d'ancrage, on met en place le dispositif de liaison précité afin de relier ensemble les premier et deuxième modules d'ancrage.
Lorsque la machine de forage comporte un ou des modules de guidage disposés le long des petites faces du châssis, le procédé de modification comporte une étape de démontage préalable du ou desdits modules de guidage avant la fixation du ou des deuxièmes parties aux petites faces du châssis. Brève description des dessins
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une machine de forage de type fraise compacte, connue par ailleurs ;
- la figure 2 illustre la machine de forage de la figure 1 équipée d'un kit d'ancrage selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de déplacement étant rétracté ;
- la figure 3 illustre la machine de la figure 2, le dispositif de déplacement étant déployé pour exercer sur le module de forage une force dirigée vers le bas;
- la figure 4 est vue de détail du kit d'ancrage selon le premier mode de réalisation ;
- la figure 5 est une illustration schématique, en vue de côté, de la machine de la figure 3 ;
- la figure 6 illustre la machine de forage de la figure 1 équipée d'un kit d'ancrage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif de déplacement étant déployé ;
- la figure 7 illustre la machine de la figure 6, le dispositif de déplacement étant rétracté pour exercer sur le module de forage une force dirigée vers le bas;
- la figure 8 illustre la machine de forage de la figure 1 équipée d'un kit d'ancrage selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le dispositif de déplacement étant en position rétractée ; et
- la figure 9 illustre la machine de la figure 8, le dispositif de déplacement étant déployé. Description détaillée de l'invention
Sur la figure 1, on a illustré de manière schématique une machine de forage 10 qui est utilisée pour réaliser une excavation dans un sol S. Cette machine de forage 10 connue par ailleurs, est une fraise compacte présentant une hauteur H de l'ordre de 5 m.
La machine de forage 10 comporte un châssis 12 présentant une partie d'extrémité supérieure 12a qui est fixée à des câbles de sustentation 14. De manière connue, les câbles de sustentation 14 sont reliés à l'extrémité supérieure d'un mât d'un porteur, par exemple un porteur à chenilles (non illustré ici).
Le châssis 12 présente une partie d'extrémité inférieure 12b qui porte un module de forage 16. De façon connue, le module de forage 16 comporte des tambours de coupe 18 qui sont rotatifs autour d'axes de rotation Y, Z perpendiculaires à l'axe longitudinal X du châssis 12. Dans cet exemple, l'axe longitudinal X du châssis est vertical, tandis que les axes de rotation Y, Z des tambours rotatifs sont horizontaux.
La machine de forage 10 comporte par ailleurs un organe d'aspiration 15 relié à une conduite 17 pour aspirer et évacuer les déblais mélangés à la boue de forage.
Pour faciliter le glissement de la machine de forage 10 le long des parois de la tranchée, le châssis 12 est équipé d'un premier élément de guidage 20 et d'un second élément de guidage 22 qui sont fixés aux plus petites faces 12c, 12d du châssis 12. De façon connue, les éléments de guidage 20, 22 comportent des plaques de guidage permettant au châssis de glisser le long des parois.
Une telle machine de forage 10 comporte de façon connue l'inconvénient d'appliquer une charge sur l'outil trop faible pour le forage de terrains durs ou sur des panneaux remordus.
Afin de remédier à cet inconvénient, on modifie la machine de forage 10 de la figure 1 selon un procédé de modification conforme à l'invention pour y monter un kit d'ancrage conforme à la présente invention.
On comprend donc que le kit d'ancrage ÎOO constitue une unité structurelle rapportée qui est distincte de la machine de forage 10.
On va décrire ci-après trois modes de réalisation du kit d'ancrage conforme à la présente invention, ainsi que le procédé de modification conforme à la présente invention.
En figure 4, on a illustré un kit d'ancrage 100 selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Le kit d'ancrage 100 comporte un premier module d'ancrage 110 qui comprend une première partie 112 comportant un dispositif d'ancrage 114 pour immobiliser la première partie dans le sol.
Le dispositif d'ancrage 114 sera décrit plus en détail ci-dessous.
Le premier module d'ancrage 114 comporte par ailleurs une deuxième partie 116 qui comporte un dispositif de fixation 118 pour fixer la deuxième partie 116 au châssis 12. Dans cet exemple, le dispositif de fixation 118 comporte par exemple des boulons 119.
On constate par ailleurs que la deuxième partie 116 coopère avec la première partie 112. Plus précisément, le premier module d'ancrage 110 comporte un dispositif de déplacement 122 pour déplacer la deuxième partie 116 par rapport à la première partie 112 selon une première direction A. On constate que lorsque le premier module d'ancrage est monté au châssis, la première direction A est parallèle à la direction longitudinale X du châssis, ces deux directions étant sensiblement verticales.
Dans cet exemple, le dispositif de déplacement 122 comporte un actionneur 124 qui est relié à la première partie 112 et à la deuxième partie 116. L'actionnement de l'actionneur 124 a pour effet de déplacer la deuxième partie 116 par rapport à la première partie 112 en translation selon la première direction A. Dans cet exemple, l'actionneur 124 comprend un vérin hydraulique 126. Pour permettre l'alimentation du vérin hydraulique 126 en fluide hydraulique, le kit d'ancrage 100 comporte en outre un raccord hydraulique 130 qui est relié au vérin 126 et qui est également configuré pour être relié à un flexible hydraulique 13 du châssis 12.
En se référant aux figures 1, 2, 3 et 4, on comprend que le dispositif de fixation 118 permet de solidariser, de façon amovible, la deuxième partie 116 à la première petite face 12c du châssis 12.
Le dispositif de fixation permet également de démontrer le kit d'ancrage lorsque ce dernier n'est plus nécessaire. En se référant aux figures 4 et 5, on constate que le dispositif d'ancrage 114 comporte un premier et un deuxième patins d'ancrage 140, 142 qui sont déployables selon une deuxième direction B qui est transversale à la première direction A. On comprend également que le sens de déploiement du premier patin d'ancrage 140 est opposé au sens de déploiement du deuxième patin d'ancrage 142. Sur la figure 5, on a illustré le dispositif d'ancrage en position ancrée, les premier et deuxième patins d'ancrage 140, 142 venant en appui contre les parois opposées PI et P2 de la tranchée T excavée dans le sol S afin d'immobiliser la première partie 112.
En se référant à la figure 5, on constate que la première partie 112 comporte en outre un corps 144, et le dispositif d'ancrage 114 comporte des premier et second actionneurs 146, 148. Dans cet exemple des vérins hydrauliques, qui sont reliés respectivement aux premier et deuxième patins d'ancrage 140, 142. Les actionneurs 146, 148 sont montés coulissants par rapport au corps 144 selon une troisième direction C qui est transversale à la première direction A. Dans cet exemple, les deuxième et troisième directions B, C sont parallèles. Ce montage flottant a pour effet d'ancrer la première partie 112 dans le sol sans modifier la position du corps 144, ce qui permet de ne pas modifier la position du module de forage lors de l'ancrage. Un intérêt est de ne pas dévier la trajectoire de forage lors de l'ancrage.
En se référant à nouveau aux figures 2, 3 et 4, on constate que le premier module d'ancrage 110 comporte en outre un système de guidage 150 pour guider le déplacement du châssis 12 en translation par rapport à la première partie 112 selon la première direction A.
Le système de guidage 150, mieux visible sur la figure 4, comporte une première portion 152 et une deuxième portion 154 qui est montée coulissante par rapport à la première portion. La deuxième portion 154 comporte des organes de fixation 156 pour la fixation de la deuxième portion 154 au châssis 12. Par ailleurs, la première partie 112 du premier module d'ancrage 110 comporte la première portion 152 du système de guidage 150. Dans cet exemple, la deuxième portion 154 comporte un rail 158, tandis que la première portion 152 comporte une rainure 160 dans laquelle vient s'engager le rail 158, ce qui permet de définir une liaison glissière entre le châssis 12 et la première partie 112 du premier module d'ancrage 110.
On comprend par ailleurs que le rail 158 est fixé solidairement au châssis grâce aux organes de fixation 156, par exemple des boulons.
Comme on le comprend à l'aide des figures 2 et 3, le kit d'ancrage 100 comporte en outre un deuxième module d'ancrage 110' qui est ici identique au premier module d'ancrage 110.
Le deuxième module d'ancrage 110' comporte également une première partie 112' munie d'un dispositif d'ancrage 114', et une deuxième partie 116' destinée à être fixée au châssis 12. Il comporte en outre un dispositif de fixation 118' au châssis, ainsi qu'un dispositif de déplacement 122'.
Comme illustré en figures 2 et 3, le kit d'ancrage 100 comporte en outre un dispositif de liaison 170 pour solidariser ensemble les premier et deuxième modules d'ancrage 110,110'. Dans cet exemple, le dispositif de liaison 170 est agencé pour solidariser ensemble les premières parties 112,112' des premier et deuxième modules d'ancrage 110,110'. Le dispositif de liaison est constitué ici de barres 172,174 formant un élément rigide qui relie les premières parties l'une à l'autre.
A l'aide des figures 2 et 3, on comprend que lorsque les dispositifs d'ancrage des premières parties des premier et deuxième modules d'ancrage 110,110' sont actionnés, lesdites premières parties sont immobilisées dans le sol. Sur la figure 2, les dispositifs de déplacement sont en position rétractée. L'actionnement subséquent des dispositifs de déplacement 122,122' a pour effet de déployer les vérins hydrauliques, qui exercent alors une poussée dirigée vers le bas sur les deuxièmes parties des premier et deuxième modules d'ancrage, et donc sur le châssis, et, par suite, sur le module de forage. Comme expliqué ci-dessus, un intérêt est de faciliter le forage en présence de terrain dur.
Dans l'exemple des figures 2 à 4, la deuxième partie 116 du premier module d'ancrage est disposée entre la première partie 112 et le module de forage 16. A l'aide des figures 6 et 7, on va décrire maintenant un deuxième mode de réalisation du kit d'ancrage 200 conforme à la présente invention.
Le kit d'ancrage 200 est monté sur la machine de forage 10 illustrée en figure 1. A l'instar du premier mode de réalisation, le kit d'ancrage 200 comporte un premier module d'ancrage 210 qui comprend une première partie 212 comportant un dispositif d'ancrage 214 pour immobiliser la première partie 212 dans le sol, ainsi qu'une deuxième partie 216 comportant un dispositif de fixation 218 pour fixer la deuxième partie au châssis 12, la deuxième partie 216 coopérant avec la première partie 212.
Le kit d'ancrage 200 comporte par ailleurs un dispositif de déplacement 222 pour déplacer la deuxième partie 216 par rapport à la première partie 212 selon la première direction A. On comprend à l'aide des figures 6 et 7 que le kit d'ancrage 200 selon le deuxième mode de réalisation est très similaire au kit d'ancrage 100 selon le premier mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus. Le dit d'ancrage 200 comporte des dispositifs d'ancrage 214,214', ainsi que des dispositifs de déplacement 222,222' comprenant des vérins hydrauliques. Le deuxième mode de réalisation du kit d'ancrage 200 se distingue du premier mode par le fait que la première partie est disposée entre la deuxième partie et le module de forage. Sur la figure 6, les dispositifs de déplacement 222,222' sont en position déployée. Lorsque les dispositifs d'ancrage 214 ,214' sont actionnés, c'est-à-dire lorsque la première partie est immobilisée dans le sol, l'actionnement des dispositifs de déplacement 222,222' a pour effet d'amener les vérins des dispositifs de déplacement 222,222' en position rétractée, ce qui exerce une traction dirigée vers le bas sur la deuxième partie 216, ce qui provoque donc une traction sur le châssis 12 et donc sur le module de forage 16.
A l'aide des figures 8 et 9, on va maintenant décrire un troisième mode de réalisation du kit d'ancrage 300 selon l'invention. Là encore, le kit d'ancrage 300 est monté sur la machine de forage 10 illustrée en figure 1.
Le troisième mode de réalisation du kit d'ancrage 300 se distingue du premier mode de réalisation par le fait que le dispositif de liaison 370 qui lie ensemble les premières parties 312,312' des premier et deuxième modules d'ancrage 310,310' comporte un passage 372 pour guider le déplacement du châssis 12 selon la direction longitudinale X. Vu autrement, les premières parties 312,312' des premier et deuxième modules d'ancrage 310,310' forment une seule pièce. Dans cet exemple, cette unique pièce comporte un dispositif d'ancrage 314 muni d'une paire de larges patins d'ancrage 315 qui s'étendent selon la largeur de la machine de forage. Dans cet exemple également, la deuxième partie 316 du premier module d'ancrage 310 est également disposée entre la première partie 312 du premier module d'ancrage 310 et le module de forage 16.
Ce kit d'ancrage 300 comporte un premier actionneur 323 disposé entre le dispositif de liaison 370 et la deuxième partie 316 du premier module d'ancrage 310 et un deuxième actionneur 325 disposé entre le dispositif de liaison 370 et la deuxième partie 316' du deuxième module d'ancrage 310'.
Lorsque le dispositif d'ancrage 314 est actionné, la première partie est immobilisée dans le sol. A l'instar du premier mode de réalisation les premier et deuxièmes actionneurs 323,325 sont en position rétractée, comme illustré en figure 8, et l'actionnement du dispositif de déplacement 322 a pour effet de déployer les premier et deuxième actionneurs 323,325, ce qui génère une poussée dirigée vers le bas sur le châssis 12 et sur le module de forage 16.

Claims

REVENDICATIONS
1. Kit d'ancrage (100,200,300) pour une machine de forage (10) comprenant un châssis (12) qui porte un module de forage (16), le kit d'ancrage comportant au moins un premier module d'ancrage
(110,210,310) qui comprend :
une première partie (112,212,312) comportant un dispositif d'ancrage (114,214,314) pour immobiliser la première partie (112,212,312) dans le sol ;
une deuxième partie (116,216,316) comportant un dispositif de fixation (118,218) pour fixer la deuxième partie (116,216,316) au châssis (12), la deuxième partie (116,216,316) coopérant avec la première partie (112,212,312) ;
un dispositif de déplacement (122,222,322) pour déplacer la deuxième partie (116,216,316) par rapport à la première partie
(112,212,312) selon une première direction (A).
2. Kit d'ancrage selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de déplacement (122,222,322) du premier module d'ancrage comporte un actionneur (124) relié à la première partie (112,212) et à la deuxième partie (116,216,316) du premier module d'ancrage.
3. Kit d'ancrage selon la revendication 2, dans lequel l'actionneur (124) comprend un vérin hydraulique (126), et dans lequel le kit d'ancrage (100,200,300) comporte en outre un raccord hydraulique
(130) relié au vérin hydraulique, le raccord hydraulique étant configuré pour être relié à un flexible hydraulique (13) du châssis (12).
4. Kit d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'ancrage (114) comporte un premier et un deuxième patins d'ancrage (140,142) déployables selon une deuxième direction (B) qui est transversale à la première direction (A), le sens de déploiement du premier patin d'ancrage (140) étant opposé au sens de déploiement du deuxième patin d'ancrage (142).
5. Kit d'ancrage selon la revendication 4, dans lequel la première partie (112) comporte en outre un corps (144) et le dispositif d'ancrage (114) comporte au moins un actionneur (146,148) relié aux premier et deuxième patins d'ancrage, l'actionneur étant monté coulissant par rapport au corps selon une troisième direction (C) transversale à la première direction (A).
6. Kit d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier module d'ancrage (110) comporte en outre un système de guidage (150) pour guider le déplacement du châssis (12) par rapport à la première partie (110).
7. Kit d'ancrage selon la revendication 6, dans lequel le système de guidage comporte une première portion (152) et une deuxième portion (154) montée coulissante par rapport à la première portion, dans lequel la deuxième portion (154) comporte des organes de fixation au châssis, tandis que la première portion est fixée au dispositif d'ancrage (156).
8. Kit d'ancrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un deuxième module d'ancrage (l lO ).
9. Kit d'ancrage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de liaison (170,370) pour solidariser ensemble les premier et deuxième modules d'ancrage (110,110').
10. Kit d'ancrage selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de liaison (370) comporte un passage (372) pour guider le déplacement du châssis (12), dans lequel le dispositif de déplacement (322) comporte un premier actionneur (323) disposé entre le dispositif de liaison et la deuxième partie (316) du premier module d'ancrage (310) et un deuxième actionneur (325) disposé entre le dispositif de liaison (370) et la deuxième partie (316') du deuxième module d'ancrage (3100.
11. Machine de forage (10) comportant un châssis (12) s'étendant selon une direction longitudinale (X) et ayant une partie inférieure (12b) portant un module de forage (16), ladite machine de forage comportant en outre un kit d'ancrage (100,200,300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la deuxième partie (116,216,316) du premier module d'ancrage (112,212,312) étant fixée au châssis (12).
12. Machine de forage selon la revendication 11, dans laquelle la partie inférieure du châssis est munie d'une pompe (15), ledit module de forage étant muni de tambours de coupe (18) rotatifs autour d'axes (Y, Z) perpendiculaires à la direction longitudinale, dans laquelle la longueur de la fraise est inférieure à 7 mètres.
13. Machine de forage selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle la longueur du kit d'ancrage (100,200,300) est sensiblement égale à la longueur du châssis. 14. Machine de forage selon l'une quelconque des revendications 11 à
13, dans laquelle, la deuxième partie (116,316) est disposée entre la première partie (112,312) et le module de forage.
15. Procédé de modification d'une machine de forage, dans lequel on fournit une machine de forage (10) munie d'un châssis (12) s'étendant selon une direction longitudinale, le châssis ayant une partie inférieure portant un module de forage, procédé dans lequel :
on fournit un kit d'ancrage (100,200,300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ;
on fixe la deuxième partie (116, 216, 316) du premier module d'ancrage du kit d'ancrage au châssis de sorte que la première direction soit parallèle à la direction longitudinale.
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