[0001] La présente invention concerne les procédés d'injection du béton pour le moulage
in situ des pieux dans des trous forés à la tarière continue.
[0002] On connaît déjà une technique pour forer des trous au moyen d'une tarière creuse
par laquelle on injecte du béton après la fin du forage, en même temps qu'on retire
la tarière.
[0003] Dans cette technique, on visse dans le sol la tarière creuse constituée par un corps
cylindrique autour duquel est fixée une pale de forage hélicoïdale et qui est terminée
par une pointe d'attaque amovible obturant l'extrémité inférieure ouverte du corps
cylindrique.
[0004] A la fin du forage, on envoie de haut en bas du béton frais sous pression qui chasse
cette pointe et on remonte la tarière à mesure de l'arrivée du béton pour remplir
le trou foré avec du béton et réaliser le pieu désiré.
[0005] La pointe d'attaque amovible reste donc au fond du trou, en dessous du pieu, dans
cette méthode. Elle n'est pas récupérable.
[0006] Une pointe perdue doit donc être mise en place sur la tarière lors de la réalisation
de chaque pieu, et cette pointe ne peut, pour des raisons de prix de revient, être
équipée d'outils d'attaque de très bonne qualité.
[0007] Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé des tarières creuses, composées
de plusieurs éléments séparés destinés à être fixés bout à bout les uns aux autres,
comprenant un corps cylindrique creux permettant l'écoulement du béton à l'intérieur
de la tarière, pourvu à sa périphérie d'une pale de forage hélicoïdale et d'une pointe
d'attaque à l'extrémité inférieure du corps cylindrique creux, apte à obturer cette
extrémité pendant le forage, dans laquelle la pointe d'attaque est liée au corps cylindrique
creux. La tarière creuse comprend aussi des moyens aptes à repousser la pointe pour
dégager une ouverture à l'extrémité inférieure du corps cylindrique creux en vue de
l'injection de béton, et aptes à maintenir la pointe solidaire du corps cylindrique
creux lorsqu'elle est en position repoussée pendant le relevage de la tarière. La
tarière comporte enfin des moyens pour transmettre à sa partie supérieure une indication
de la pression exercée sur la pointe lors de l'injection du béton.
[0008] Une tarière de ce type, auquel appartient l'invention, a notamment été décrite dans
le US-A-3 300 988. En outre, le corps cylindrique creux est composé d'une enveloppe
extérieure et d'un tube intérieur de diamètre plus faible, des conduits s'étendant
dans l'intervalle entre le tube intérieur et l'enveloppe extérieure, pour amener des
boues ou de l'eau pour lubrifier le forage.
[0009] Dans ce document, la pointe est maintenue solidaire du corps cylindrique creux au
moyen de quatre tirants verticaux. D'autre part, l'ouverture de l'extrémité obturée
se réalise sous l'effet de la pression du béton injecté dans le corps cylindrique.
La pointe est donc repoussée de façon purement passive.
[0010] Cette caractéristique n'est pas sans présenter des inconvénients; il n'est pas possible
de connaître la pression réelle d'injection du béton, mais seulement la pression d'alimentation
au sommet de la tarière. De plus, en raison de sa manoeuvre purement passive, il est
impossible de détecter un mauvais abaissement de la pointe, par exemple lorsqu'un
corps étranger tel qu'une pierre s'introduit entre partie fixe et partie mobile.
[0011] La présente invention propose, pour remédier à ces inconvénients, une nouvelle tarière,
du type précité, qui permet le contrôle de l'abaissement de la pointe lors de l'injection
du béton, et de la pression réellement exercée au point d'injection: ces deux facteurs
sont déterminants pour la qualité du moulage du béton.
[0012] A cette fin, la pointe est rendue solidaire d'un des éléments d'un ensemble piston-cylindre
placé à l'extrémité de forage de la tarière, l'autre élément de l'ensemble étant solidaire
du corps cylindrique et des conduits hydrauliques étant prévus à l'intérieur du corps
cylindrique creux pour amener de l'huile dans le cylindre pour exercer une poussée
sur la pointe et indiquer la pression exercée sur la pointe.
[0013] De préférence, l'ensemble piston-cylindre est constitué par un vérin hydraulique
à double effet, qui reçoit de l'huile sous pression pour tirer la pointe vers le haut
contre l'extrémité du corps cylindrique, ou la repousser vers le bas.
[0014] Cette disposition selon l'invention, permet de ne pas perdre une pointe d'attaque
dans chaque trou de forage. De plus elle présente un grand avantage pendant la phase
d'injection du béton à la fin du forage car elle permet un contrôle aisé, en permanence,
de la pression d'injection du béton. En effet, le béton exerce une pression sur la
pointe formant clapet d'obturation et cette pression se transmet directement au circuit
hydraulique d'alimentation du vérin de sorte qu'on peut mesurer la pression différentielle
entre la poussée du béton sur la face intérieure de l'obturateur lorsqu'il sort de
la tarière et la réaction sur la force externe du béton injecté.
[0015] Des étalonnages réalisés in situ en fonction du module de réaction du sol permettent
de déterminer la plage de pression différentielle permettant un bon moulage du pieu
de béton. Dans les tarières à injection de la technique antérieure, il était difficile
de contrôler la pression du béton car on ne pouvait le faire qu'à la partie supérieure
de la tarière, c'est-à-dire qu'on ne tenait pas compte du poids de la colonne de béton
dans la mèche; par exemple, dans le cas des sols mous, il est très possible que le
poids d'une colonne de béton de 20 mètres induise à la base une pression supérieure
à la pression de fluage du sol et le capteur de pression en haut de la tarière mesure
alors une pression d'injection nulle qui ne correspond pas à la réalité de ce qui
se passe à la base.
[0016] Le corps de la tarière est constitué par une âme composée de deux tubes concentriques
respectivement un tube intérieur et une enveloppe tubulaire extérieure, séparés et
maintenus écartés l'un de l'autre par des entretoises placées dans l'intervalle entre
les deux.
[0017] Les entretoises peuvent être séparées des tubes ou être solidaires de l'un ou l'autre
des tubes.
[0018] On peut faire passer, sans dommages causés par le béton, des conduits hydrauliques
entre le tube intérieur et l'enveloppe extérieure.
[0019] Par ailleurs, l'augmentation de diamètre de la tarière qui en résulte permet une
augmentation du couple de forage; de plus, la rigidité au flambage de la tarière est
augmentée grâce à la présence des deux tubes concentriques et des entretoises qui
les maintiennent, surtout si celles-ci s'étendent sur toute la longueur de la tarière.
[0020] La tarière est de préférence composée de plusieurs éléments mis bout à bout et fixés
l'un à l'autre par un système à baïonnette, chaque élément étant terminé par un embout
présentant des doigts axiaux qui s'emboitent dans un embout correspondant d'un élément
en vis à vis, et qui se verrouille axialement par rotation relative par rapport à
cet autre embout grâce à un ensemble d'encoches (tenons et mortaises) prévues latéralement
sur les doigts de chaque embout. Des nervures prévues sur le tube intérieur servent
alors à claveter les embouts ainsi accrochés l'un à l'autre pour empêcher toute rotation
relative des deux éléments de tarière après qu'ils aient été mis bout à bout, emboités
et tournés.
[0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront a la lecture de
la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés
dans lesquels:
- la figure 1 représente une demi-coupe longitudinale de la tarière selon l'invention
en position de forage;
- la figure 2 représente une demi-coupe longitudinale de la tarière selon l'invention
en position d'injection du béton,
- la figure 3 représente une vue schématique d'une installation de forage incorporant
la tarière selon l'invention,
- la figure 4 représente une demi-coupe longitudinale d'une réalisation de tarière
avec deux tubes concentriques,
- la figure 5 représente une coupe transversale du corps de la tarière de la figure
4;
- la figure 6 représente une coupe longitudinale suivant la ligne a-b de la figure
7 d'une injection entre deux éléments de tarière,
- la figure 7 représente une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure
6.
[0022] La tarière de l'invention comprend un corps cylindrique creux 1 à la périphérie extérieure
duquel est soudéeune pale de forage hélicoïdale 2 descendant jusqu'à l'extrémité inférieure
du corps.
[0023] Cette extrémité inférieure est ouverte vers le bas mais peut être obturée par un
clapet 3 constituant en même temps pointe d'attaque pour le forage. Cette pointe est
pourvue de bords de coupe de bonne qualité pour effectuer un forage dans les meilleures
conditions.
[0024] La pointe clapet 3 est mobile et peut soit venir en position d'obturation (figure
1) de l'extrémité du corps cylindrique, soit être repoussée vers le bas (figure 2)
en position d'injection de béton.
[0025] Dans la position d'obturation, la pointe vient s'enclencher par un ergot 4 dans une
mortaise 5 ménagée dans le corps cylindrique 2, ou par d'autres moyens aptes à solidariser
en rotation la pointe et le corps cylindrique tout en conservant une obturation de
ce dernier.
[0026] Les moyens permettant de repousser vers le bas la pointe 3 sont constitués par un
ensemble piston-cylindre actionné hydrauliquement par un circuit d'huile s'étendant
sur toute la longueur de la tarière à l'intérieur de celle-ci, de manière à pouvoir
être connecté à une commande hydraulique à la surface du sol. Ce circuit hydraulique
comprend une conduite 6 pour l'amenée d'huile sous pression dans un sens tendant à
remonter la pointe en position d'obturation et une conduite 7 pour t'amenée d'huile
sous pression en vue de la descente de la pointe.
[0027] L'ensemble piston-cylindre à double effet est logé dans une partie cylindrique élargie
8 à la base du corps cylindrique 1, de manière à ne pas réduire la section de passage
du béton à l'intérieur de la tarière.
[0028] Cet ensemble comprend un cylindre fixé 9 vissé sur la paroi du corps cylindrique
creux 1 et délimitant entre sa surface cylindrique extérieure et la paroi intérieure
de la partie élargie 8 du corps cylindrique 1 une chambre 11 annulaire susceptible
d'être remplie d'huile sous pression par le conduite 6 qui débouche dans cette chambre
11. Cette dernière est fermée à sa partie inférieure par un rebord annulaire 12 s'étendant
transversalement à la paroi extérieure du cylindre 9.
[0029] Un piston 10 est susceptible de se déplacer dans cette chambre annulaire 11 en la
divisant en une demi chambre supérieure dans laquelle débouche la conduite 7 et une
demi chambre inférieure dans laquelle débouche la conduite 6. Le piston est à cet
effet formé d'une paroi cylindrique terminée par un rebord annulaire transversal 13
qui effectue la séparation de la chambre 11 en deux demi chambres et sur lequel s'exerce
la pression de fluide, d'un côté ou de l'autre pour déplacer le piston coaxiale- ment
au cylindre 9.
[0030] A son autre extrémité, vers le bas, le piston 10 est solidaire de la pointe d'attaque
3.
[0031] Lorsque le piston 10 est en position haute maximum où il est repoussé par le fluide
arrivant par la conduite 6, la pointe 3 obture l'extrémité ouverte du corps cylindrique
1 de la tarière, et le tenon 4 est engagé dans la mortaise 5. En position basse, le
piston repousse la pointe 3 vers le bas en laissant libre des passages pour faire
sortir le béton injecté. Le piston est rendu solidaire de la pointe par exemple par
une nervure 14 autour de laquelle le passage est libre pour le béton lorsque la pointe
est repoussée vers le bas.
[0032] L'équilibre de la pression d'huile entre les deux demi-chambres, lorsque le piston
est en position basse (pointe repoussée), permet de mesurer la pression différentielle
de la poussée du béton sur les deux surfaces de la pointe 3 pendant l'injection.
[0033] Il suffit pour cela de prévoir un capteur de pression dans le circuit hydraulique
à la surface du sol. En effet, la pression différentielle exercée par le béton sur
la pointe 3 dont on connaît la section est intégralement transmise dans la conduite
6.
[0034] La figure 3 représente une installation générale de forage mettant en oeuvre la tarière
selon l'invention.
[0035] On voit un mât de forage 15 avec une table de rotation hydraulique 16 d'entraînement
en rotation de la tarière 17, table de rotation qui coulisse le long du mat 15 et
descend à mesure que le forage s'avance puis remonte lors de la coulée du béton. En
haut de la tarière, au niveau de la table de rotation 16, on connecte une conduite
18 d'amenée de béton frais. Des conduites de circulation d'huile 19 et 20, respectivement
reliées aux conduites 6 et 7 à l'intérieur de la tarière par un joint tournant 27,
servant à amener de l'huile sous pression à l'ensemble du vérin hydraulique commande
la pointe de la tarière. Dans ces conduites 19 et 20 sont placés des manomètres 21
et 22 respectivement, pour le contrôle de la pression différentielle d'injection de
béton.
[0036] L'huile est fournie aux conduites par une pompe 23 et un distributeur 24, des réservoirs
d'huile gradués 25 et 26 avec curseurs étant interposés entre le distributeur et les
conduites 19 et 20 pour permettre le contrôle de l'abaissement de la pionte 3 lors
de l'injection de béton; cet abaissement plus ou moins grand correspond en effet à
une section plus ou moins grande de passage du béton dans le trou de forage et définit
donc le débit du béton.
[0037] Aux figures 4 à 7 est décrite une réalisation de tarière dont le corps est composé
de beux tubes concentriques.
[0038] Ce corps est visible à la figure 4.
[0039] Il se compose d'une enveloppe extérieure cylindrique 31 sur laquelle est soudée de
manière classique une pale hélicoïdale 32 servant à effectuer le forage lorsque la
tarière est enfoncée dans le sol, et d'un tube intérieur 34 concentrique à l'enveloppe
extérieure 31, le diamètre extérieur du tube 34 étant inférieur au diamètre intérieur
de l'enveloppe 31 de sorte qu'un espace est ménagé entre les deux tubes. Cet espace
35 est visible également à la figure 5 qui est une coupe transversale correspondant
à la figure 4.
[0040] A la figure 5, on voit encore comment on peut loger dans les intervalles 35, entre
les entretoises et les tubes, des conduits 39 servant à amener la pression hydraulique
aux moyens de déplacement de la pointe d'attaque de la tarière (pointe non représentée),
moyens qui sont situés en bas de la tarière.
[0041] Ces conduits 39 sont à l'abri des contraintes mécaniques susceptibles d'être provoquées
par la présence du béton à l'intérieur du tube 34.
[0042] Si les entretoises 33 s'étendent sur toute la longueur des éléments de la tarière,
celle-ci présente une excellente résistance au flambage comparativement à une simple
tarière cylindrique creuse. De plus, le couple appliqué à la tarière peut être plus
important compte tenu de l'augmentation de diamètre pour une même section de passage
du béton.
[0043] Aux figures 6 et 7 est représentée la jonction entre deux éléments de tarière selon
l'invention, éléments qui sont emboités et verrouillés par un système à baïonnette.
[0044] Au niveau de la jonction 36, le corps extérieur 31' de l'un des éléments de la tarière
et le corps extérieur 31" de l'autre élément de la tarière comportent les embouts
37, 38 (fig. 4) qui sont mis bout à bout et emboités l'un dans l'autre, le corps 31'
se terminant par des doigts en saillie dans la direction axiale, disposés circonférentiellement
selon un diamètre inférieur ou égal au diamètre intérieur du corps 31" pour pouvoir
pénétrer dans celui-ci; ces doigts 310' sur les figures 6 et 7, se prolongent à l'intérieur
du corps 31' où ils forment des nervures (311') le long des parois du corps 31'; les
doigts 310' et les nervures 311' qui les prolongent s'étendent circonférentiellement
sur une partie seulement de la périphérie intérieure du corps, des espaces étant réservés
entre ces nervures (311') pour laisser le passage à des doigts 310" correspondants,
réalisés exactement de la même manière, du corps 31"; les doigts 310" du corps 31"
peuvent donc s'étendre dans la direction axiale entre les nervures 11' prolongeant
les doigts 310', tandis que les doigts 310' peuvent s'étendre dans le corps 31" entre
les nervures 11" prolongeant les doigts 310". On peut donc ainsi réaliser un emboitement
de l'élément 31' dans l'élément 31" au niveau de la jonction 36. Cependant, cet emboitement
n'est pas un verrouillage et les éléments peuvent se déboiter à nouveau. Pour éviter
ceci, on prévoit un système à baïonnette tel que les doigts 310' et 310" viennent
s'encastrer l'un dans l'autre afin d'empêcher tout déplacement axial de l'élément
31' par rapport à l'élément 31". A cet effet, chaque doigt 310' ou 310" comporte un
côté latéral encoché, en vis à vis d'un côté latéral encoché de manière complémentaire
d'une nervure 311" ou 311' respectivement d'une manière telle qu'une rotation de l'élément
31' par rapport à l'élément 31", provoque un emboitement latéral des doigts 310' d'un
élément dans les nervures 311" de l'autre élément et par conséquent un verrouillage
dans la direction axiale puisque l'emboitement latéral des doigts 310' avec les nervures
311" prolongeant les doigts 310" se fait par engagement mutuel de bords latéraux encochés
de manière complémentaire,
[0045] Pour achever le verrouillage en rotation et en translation des éléments 31' et 31",
on prévoit que le tube intérieur 34 comporte à sa périphérie extérieure plusieurs
nervures longitudinales 312 réparties de manière oue l'on puisse insérer exactement
ces nervures 312 entre les doigts 310' et les nervures 311"; afin qu'entre les doigts
310" et les nervures 311" une fois que les éléments 31' et 31" ont été tournés dans
leur position de verrouillage axiale. Par conséquent, après avoir effectué le ver-
. rouillage axial des corps extérieurs 31' et 31", on insère axialement le tube intérieur
34 avec ses nervures exactement en place entre les doigts et nervures de chacun des
éléments; il n'est alors plus possible de faire tourner les corps 31' et 31" relativement
l'un par rapport à l'autre puisque les nervures 312 empêchent cette rotation. Ces
nervures 312 peuvent être constituées par les entretoises 33 prévues entre le tube
intérieur 34 et l'enveloppe extérieure 31 de la tarière.
[0046] Dans l'exemple représenté aux figurés 6 et 7, chaque corps comprend quatre doigts
310' ou 310" avec leurs prolongements 311', 311" à à l'intérieur du corps, ces doigts
s'étendant sur un angle de 45° chacun de sorte qu'il y a toüt juste la place d'emboiter
les doigts de l'un des corps entre les nervures prlongeant les doigts de l'autre corps,
les encoches latérales des doigts et leurs prolongements ont une profondeur correspondant
à la moitié de l'étendue circonférentielle de chaque doigt, de sorte qu'une fois que
les doigts de l'un des corps sont émboités dans les prolongements des doigts de l'autre
corps après rotation relative des deux corps, il reste pour les nervures 312 un espace
correspondant à la moitié de 45° et on choisira donc des nervures ayant cette dimension
circonférentielle et ayant pour dimension radiale la distance qui sépare le tube intérieur.
du tube extérieur.
[0047] De préférence également, les doigts en saillie axiale et leurs prolongements à l'intérieur
du corps ont une dimension radiale qui correspond à l'intervalle entre le tube intérieur
et le tube extérieur de la tarière.
[0048] Les embouts 37, 38 ainsi constitués pour connecter deux éléments de tarière forment
un obstacle au passage des conduits hydrauliques 39 prévus dans l'intervalle entre
les deux tubes concentriques de la tarière.
[0049] On prévoit donc des passages percés, par exemple dans l'une des nervures 312 pour
y faire passe les conduits 39 d'un élément de tarière à l'autre.
.1. Tarière creuse pour le forage de trous et le moulage de pieux en béton, composée
de plusieurs éléments séparés destinés à être fixés bout à bout les uns aux autres,
comprenant:
- un corps cylindrique creux (1) pourvu à sa périphérie d'une pale de forage hélicoïdale,
(2),
― une pointe d'attaque (3) à l'extrémité inférieure du corps cylindrique creux (1),
apte à obturer cette extrémité pendant le forage, ladite pointe d'attaque (3) étant
liée au corps cylindrique creux (1) par des moyens aptes à repousser la pointe (3)
pour dégager une ouverture à l'extrémité inférieure du corps cylindrique creux (1)
en vue de l'injection de béton et aptes à maintenir la pointe (3) solidaire du corps
cylindrique creux (1) lorsqu'elle est en position repoussée, pendant le relevage de
la tarière, et
- un moyen pour transmettre à la partie supérieure de la tarière une indication de
la pression exercée sur la pointe (3) lors de l'injection du béton, caractérisée par
le fait que la pointe est rendue solidaire d'un des éléments d'un ensemble piston-cylindre
(9, 10) placé à l'extrémité de forage de la tarière, l'autre élément de l'ensemble
étant solidaire du corps cylindrique creux (1) et des conduits hydrauliques (6, 7,
39) étant prévus à l'intérieur du corps cylindrique creux (1) pour amener de l'huile
dans le cylindre pour exercer une poussée sur la pointe (3) et indiquer la pression
exercée sur la pointe (3).
2. Tarière selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'ensemble piston-cylindre
(9, 10) est constitué par un. vérin à double effet permettant de tirer vers le haut
ou de repousser vers le bas la pointe (3).
3. Tarière selon l'une des revendications 1 et 2; caractérisée par le fait qu'il est
prévu un moyen de contrôle (21, 22) de la pression différentielle d'injection du béton,
par mesure de la pression d'huile dans le circuit hydraulique, (6, 7―19, 20), ce moyen
restant à la surface du sol lors de l'enfoncement et du relevage de la tarière.
4. Tarière selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la partie
inférieure du corps cylindrique creux (1) est élargie pour loger l'ensemble piston-cylindre
(9, 10) sand gêner le passage du béton à l'intérieur du corps cylindrique creux (1).
5. Tarière selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le corps
cylindrique creux (1) est composé d'une enveloppe extérieure (31) et d'un tube intérieur
(34) de diamètre plus faible, des entretoises (33) étant placées dans l'intervalle
entre les deux pour fixer la position radiale du tube intérieur (34) par rapport à
l'enveloppe extérieure (31).
6. Tarière selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les entretoises
(34) s'étendent sur toute la longueur de la tarière.
7. Tarière selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée par le fait que les
conduits hydrauliques (39) s'étendent dans l'intervalle entre le tube intérieur (34)
et l'enveloppe extérieure (31).
8. Tarière selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait que les
entretoises (33) sont soudées au tube intérieur (34).
9. Tarière selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée par le fait qu'elle
est composée d'éléments séparés terminés chacun par un embout (37, 38) susceptible
de s'emboîter dans un embout (37, 38) correspondant en vis-à-vis et de se verrouiller
par rotation relative des éléments à la manière d'un système à baîonnette.
10. Tarière selon la revendication 9, caractérisée par le fait que chaque élément
de tarière comporte à chaque extrémité des doigts en saillie (310') dans la direction
axiale, disposés périphériquement selon un diamètre inférieur à celui de l'enveloppe
extérieure (31') pour pouvoir pénétrer dans l'enveloppe extérieur (31") d'un tube
en vis-à-vis, ces doigts (310') étant prolongés à l'intérieur du corps par des nervures
(311') formées sur la paroi intérieure de l'enveloppe extérieure (31'), ces nervures
(311') étant espacées les unes des autres à la périphérie intérieure de l'enveloppe
extérieure (31') pour laisser passage aux doigts (310') et permettre l'emboîtement
d'un élément de tarière dans l'autre.
11. Tarière selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les doigts (310')
comportent latéralement des encoches et que les nervures (311') prolongeant les doigts
(310') comportent des encoches complémentaires permettant lorsque les éléments sont
emboîtés, une rotation relative des éléments, mettant en prise les bords encochés
des doigts (310') d'un élément avec les bords encochés des nervures (311") prolongeant
les doigts (310") de l'autre. élément et immobilisant les éléments l'un par rapport
à l'autre dans la direction axiale.
12. Tarière selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le tube intérieur
(34) comporte des nervures extérieures longitudinales (312) susceptibles de venir
s'engager, par coulissement axial, entre les doigts (310', 310") et nervures (311'.
311") après emboîtement et rotation relative des éléments, pour verrouiller les éléments
en rotation.
13. Tarière selon la revendication 12, caractérisée par le fait que les nervures extérieures
(312) du tube intérieur (34) sont percées pour le passage de conduits hydrauliques
(39).
1. Hohl-Erdbohrer für das Bohren von Löchern und Einformen von Betonpfählen, wobei
sich der Bohrer aus mehreren endweise aneinander zu befestigenden Elementen zusammensetzt
und umfaßt:
- einen hohlzylindrischen Körper (1), der außen mit einem wendelförmigen Bohrblatt
(2) versehen ist,
- eine Angriffsspitze (3) am unteren Ende des hohlzylindrischen Körpers (1), die dieses
Ende während des Bohrens verschließt und mit dem hohlzylindrischen Körper (1) über
eine Einrichtung verbunden ist, durch welche die Spitze (3) für eine Freilegung einer
Öffnung am unteren Ende des hohlzylindrischen Körpers (1) im Hinblick auf das Einspritzen
von Beton zurückgedrückt und in zurückgedrückter Stellung während des Hochziehens
des Bohrers in fester Verbindung mit dem hohlzylindrischen Körper (1) gehalten werden
kann, und
- eine Einrichtung zur Übertragung einer Anzeige des beim Einspritzen des Betons auf
die Spitze (3) ausgeübten Drucks an den oberen Teil des Bohrers, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spitze mit einem der Elemente eines am Bohrende des Bohrers angeordneten Kolben-Zylinderaufbaus
(9, 10) fest verbunden ist, wobei das andere Element des Aufbaus mit dem hohlzylindrischen
Körper (1) fest verbunden ist und Hydraulikleitungen (6, 7, 39) im Inneren des hohlzylindrischen
Körpers (1) zum Leiten von 01 in den Zylinder für eine Ausübung eines Axialschubes
auf die Spitze (3) und für eine Anzeige des auf die Spitze (3) ausgeübten Drucks vorgesehen
sind.
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben-Zylinderaufbau (9,
10) doppeltwirkend ein Hochziehen und ein Niederdrücken der Spitze (3) gestattend
ausgebildet ist.
3. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Uberwachungseinrichtung
(21, 22) für den Betoneinspritz-Differenzdruck über Messung des Öldrucks im Hydraulikkreis
(6, 7-19, 20) vorgesehen ist, wobei diese Einrichtung beim Eintreiben und Hochziehen
des Bohrers an der Erdoberfläche verbleibt.
4. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere
Teil des hohlyzylindrischen Körpers (1) für eine den Durchgang des Betons im Inneren
des hohlzylindrischen Körpers (1) nicht behindernde Aufnahme des Kolben-Zylinderaufbaus
(9, 10) erweitert ist.
5. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der hohlzylindrische
Körper (1) aus einem Außenmantel (31) und einem Innenrohr (34) kleineren Durchmessers
zusammensetzt, wobei zur Festlegung der Radiallage des Innenrohres (34) bezüglich
des Außenmantels (31) im Zwischenraum zwischen beiden Stege (33) angeordnet sind.
6. Bohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stege (34) über die
gesamte Länge des Bohrers hinweg erstrecken.
7. Bohrer nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hydraulikleitungen
(39) im Zwischenraum zwischen Innenrohr (34) und Außenmantel (31) erstrecken.
8. Bohrer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege
(33) mit dem Innenrohr (34) verschweißt sind.
9. Bohrer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er aus getrennten
Elementen aufgebaut ist, die jeweils in einem Ansatz (37, 38) enden, welcher in einen
gegenüberliegend entsprechenden Ansatz (37, 38) eingreifen kann und sich durch Relativdrehung
der Elemente nach Art eines Bajonettsystems verriegeln läßt.
10. Bohrer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bohrerelement in axialer
Richtung vorspringende Finger (310') aufweist, die auf einem Umfang mit geringerem
Durchmesser als demjenigen des Außenmantels (31') angeordnet sind, damit sie in den
Außenmantel (31") des gegenüberstehenden Rohres eindringen können, wobei sich diese
Finger (310') im Inneren des Körpers in auf der Innenwand des Außenmantels (31') ausgebildeten
Rippen (311') fortsetzen und wobei diese Rippen am Innenumfang des Außenmantels (31')
im Abstand voneinander liegen, damit ein Durchtritt für die Finger (310') gegeben
und ein Ineinanderstecken der beiden Bohrerelemente möglich ist.
11. Bohrer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (310') seitlich
Aussparungen und daß die die Finger (310') verlängernden Rippen (311') komplementäre
Aussparungen aufweisen, welche bei ineinandergreifenden Elementen eine Relativdrehung
der Elemente gestatten, welche die mit den Ausnehmungen versehenen Ränder der Finger
(310') des einen Elements mit den mit den Ausnehmungen versehenen Rändern der die
Finger (310") des anderen Elements verlängernden Rippen (311") in Eingriff bringt
und die Elemente wechselseitig in axialer Richtung festlegt.
12. Bohrer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (34) äußere
Längsrippen (312) aufweist, die zur Drehverriegelung der Elemente nach dem Ineinanderstecken
und der Relativdrehung der Elemente durch axiales Gleiten zwischen den Fingern (310',
310") und Rippen (311', 311") zur Einfügung gelangen.
13. Bohrer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Rippen (312)
des Innenrohres (34) für den Durchtritt der Hydraulikleitungen (39) durchbohrt sind.
1. Hollow auger for drilling holes and casting concrete piles, composed of several
separate members intended to be fixed end to end one after the other, comprising:
- a hollow cylindrical body (1) provided on its periphery with a helical drilling
blade (2),
- a cutting point (3) at the lower end of the cylindrical hollow body (1), able to
close off this end during drilling, said cutting point (3) being connected to the
hollow cylindrical body (1) by means able to push the point (3) back in order to expose,
an opening at the lower end of the hollow cylindrical body (1) for the purpose of
the injection of concrete and able to keep the point (3 integral with the hollow cylindrical
body (1) when it is pushed back, during raising of the auger and
- means for transmitting to the upper part of the auger an indication of the pressure
exerted on the point (3) during the injection of concrete, characterised by the fact
that the point is connected to one of the members of a piston-cylinder arrangement
(9, 10) located at the drilling end of the auger, the other member of the arrangement
being connected to the hollow cylindrical body (1) and hydraulic pipes (6, 7, 39)
being provided inside the hollow cylindrical member (1) in order to supply oil to
the cylinder in order to exert a thrust on the point (3) and to indicate the pressure
exerted on the point (3).
2. Auger according to claim 1, characterised by the fact that the piston-cylinder
arrangement (9, 10) is constituted by a double-acting jack making it possible to draw
the point (3) upwards or to push the point (3) downwards.
3. Auger according to one of claims 1 and 2, characterised by the fact that means
(21, 22) are provided for checking the differential injection pressure of the concrete,
by measuring the oil pressure in the hydraulic circuit (6, 7-19, 20), these means
remaining on the surface of the ground during driving-in and raising of the auger.
4. Auger according to one of claims 1 to 3, characterised by the fact that the lower
part of the hollow cylindrical body (1) is enlarged in order to accommodate the piston-cylinder
arrangement (9, 10) without hindering the passage of the concrete inside the hollow
cylindrical body (1).
5. Auger according to one of claims 1 to 4, characterised by the fact that the hollow
cylindrical member (1) is composed of an outer casing (31) and of an inner tube (34)
of smaller diameter, spacer members (33) being located in the gap between the two
in order to fix the radial position of the inner tube (34) with respect to the outer
casing (31).
6. Auger according to claim 5, characterised by the fact that the spacer members (34)
extend over the entire length of the auger.
7. Auger according to one of claims 5 and 6, characterised by the fact that the hydraulic
pipes (39) extend in the gap between the inner tube (34) and the outer casing (31).
8. Auger according to one of claims 5 to 7, characterised by the fact that the spacer
members (33) are welded to the inner tube (34).
9. Auger according to one of claims 5 to 8, characterised by the fact that it is composed
of separate members each terminated by an end piece (37, 38) able to fit in a corresponding
opposed end piece (37, 38) and to be locked by relative rotation of the members in
the manner of a bayonet system.
10. Auger according to claim 9, characterised by the fact that each auger member comprises
at each end pins (310') projecting in the axial direction, arranged peripherally along
a diameter smaller than that of the outer casing (31') in order to be able to penetrate
the outer casing (31") of an opposed tube, these pins (310') being extended inside
the body by ribs (311') formed on the inner wall of the outer casing (31'), these
ribs (311') being spaced apart on the inner periphery of the outer casing (31') in
order to allow the passage of the pins (310') and to allow the engagement of one auger
member in the other.
11. Auger according to claim 10, characterised by the fact that the pins (310') laterally
comprise notches and that the ribs (311') extending the pins (310') comprise complementary
notches allowing, when the members are engaged, a relative rotation of the members,
engaging the notched edges of the pins (310') of one member with the notched edges
of the ribs (311") extending the pins (310") of the other member and immobilizing
the members one with respect to the other in the axial direction.
12. Auger according to claim 11, characterised by the fact that the inner tube (34)
comprises longitudinal outer ribs (312) able to engage, by axial sliding, between
the pins (310', 310") and ribs (311', 311") after engagement and relative rotation
of the members, in order to prevent the members from rotating.
13. Auger according to claim 12, characterised by the fact that openings are provided
in the outer ribs (312) of the inner tube (34) to allow the passage of hydraulic pipes
(39).