WO2012123576A1 - Device and method for anchoring in multilayered ground - Google Patents

Device and method for anchoring in multilayered ground Download PDF

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WO2012123576A1
WO2012123576A1 PCT/EP2012/054681 EP2012054681W WO2012123576A1 WO 2012123576 A1 WO2012123576 A1 WO 2012123576A1 EP 2012054681 W EP2012054681 W EP 2012054681W WO 2012123576 A1 WO2012123576 A1 WO 2012123576A1
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WO
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hollow rod
casing tube
tube
anchoring device
cutter
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/054681
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French (fr)
Inventor
Christian Meline
Original Assignee
Societe Industrielle De Produits Mecaniques Ancr'est
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E02D5/801—Ground anchors driven by screwing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E02D5/808—Ground anchors anchored by using exclusively a bonding material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22—Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2207—Sockets or holders for poles or posts not used
    • E04H12/2215—Sockets or holders for poles or posts not used driven into the ground
    • E04H12/2223—Sockets or holders for poles or posts not used driven into the ground by screwing

Definitions

  • the present invention relates to an anchoring device in a multilayered soil, particularly in a soil having a rocky layer of varying hardness, from friable to very hard.
  • the invention also relates to a method of fixing in a multilayer floor of such an anchoring device.
  • anchoring device Two types are known, each adapted to anchors in specific soils.
  • the anchoring whether terrestrial or maritime, of buildings or structures may indeed be to be carried out in loose soil or floors of greater hardness. It is thus envisaged in the case of loose soil, screw anchor devices comprising one or more reported helical disks welded on a rod. These anchors screw can stabilize the structure to anchor, since the thickness of the first layer of loose soil is sufficient.
  • this type of screw anchor device can not be used in layers of hard floors.
  • self-drilling anchoring devices are provided, in which the rod is provided at its end with a cutter capable of digging the soil and whose size greater than the diameter of the rod makes it possible to create a cavity. in which is injected cement or a synthetic resin to secure the anchoring with the ground.
  • Such a self-drilling device however has the disadvantage of not adapting to soils of lesser hardness.
  • the anchoring of structures can be made to be carried out in a multilayer soil of varying hardness, composed from the surface of a first soft layer such as for example a sedimentary soil, then a second rock layer of varying hardness, friable to very hard.
  • a first soft layer such as for example a sedimentary soil
  • a second rock layer of varying hardness, friable to very hard.
  • the use of one or other of the devices mentioned above can not allow a satisfactory anchoring of the structure.
  • the first layer of loose soil is of insufficient thickness to stabilize a screw anchor, and the use of a self-drilling anchor is made impossible by the depth to which the second layer extends, the distance to the surface likely to destabilize the self-drilling anchor.
  • the self-reinforcing capacity of the anchoring devices used until now may prove to be insufficient, particularly in certain underwater soils, of varied grain size and mineral structure, compacted by the pressure of water and also in certain soils. terrestrial types of clay-limestone or composed of gravity with hydraulic grip, with compactness close to monolithic soils.
  • the present invention aims at providing an anchoring device that allows a solid anchoring in soils of varying thicknesses and / or different hardnesses, and in particular in soils comprising a hard rock layer, granite type, located at one or more meters of depth.
  • the subject of the invention is an anchoring device in a multi-layer soil and in particular in a soil comprising a rocky layer of varying hardness, from friable to very hard, characterized in that it comprises two cylindrical and concentric elements:
  • a first element formed by a hollow rod comprising at least one section, said hollow rod having a first end provided with attachment means and an opposite second end provided with a cutting edge,
  • a second element formed by an envelope tube comprising at least one section, said envelope tube comprising a first end and an opposite second end, provided with a helical disc of penetration and, between these two ends, at least one helical disc of effort,
  • said two elements being equipped with means of temporary connection in translation and in rotation to perforate the ground simultaneously or separately.
  • the hollow stem comprises a single threaded section over its entire length
  • the hollow stem comprises a single section comprising a smooth lower part carrying the cutting edge and a threaded upper part carrying the attachment means,
  • the casing tube has an inside diameter substantially equal to the outside diameter of the hollow stem to ensure its guiding
  • the hollow rod comprises at least two threaded sections interconnected by a threaded sleeve,
  • the casing tube has an inside diameter substantially equal to the outside diameter of a guide sleeve mounted on the hollow stem to ensure its guiding,
  • the hollow stem has a length greater than the envelope tube
  • the temporary connection means comprise a plate fixed on the first end of the casing tube and at least one nut screwed onto the hollow rod,
  • the cutter has a diameter greater than the outside diameter of the hollow rod
  • said helical penetration disk and said at least one force disk are welded to the jacket tube and,
  • the subject of the invention is also a method of fixing in a multi-layer soil of an anchoring device as previously mentioned, characterized in that it consists of the following steps:
  • the hollow rod is mounted in the casing tube
  • the hollow rod is screwed into the rock layer at a rotational speed, a screw cut and vibration frequencies adapted to the rock, to a determined depth of sealing,
  • the lengths, respectively of the casing tube and the hollow rod, are adapted by adding sections to said casing tube and to said hollow stem as a function of the depth of the rock layer and the sealing depth.
  • FIG. 1 is a schematic perspective exploded view of the elements of an anchoring device according to a first embodiment, according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic view in elevation of the anchoring device of FIG. 1, assembled, according to a first configuration
  • FIG. 3 is a schematic elevational view of the anchoring device of FIG. 1, assembled, according to a second configuration
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the elements of an anchoring device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a schematic elevational view of the assembled anchor device, according to the embodiment shown in Figure 4.
  • the anchoring device 1 shown in the figures is intended for the anchoring of structures or buildings in multilayer soils and in particular in soils having a first layer formed of sediments and a second rocky layer of varying hardness, from friable to to very hard, such as granite.
  • the structures or buildings are made to be fixed relative to the ground, whether in a land or sea application.
  • the anchoring device 1 consists of two cylindrical and concentric elements, namely:
  • a first element formed by a hollow rod comprising at least one section 1 1, and
  • a second element 40 formed by a casing tube 40 and comprising at least one section 41.
  • the hollow rod 10 has a first end 1 1 has said upper end relative to the direction of penetration of the hollow rod 10 in the ground and which is intended to receive attachment means, not shown, of a structure or a building to anchor in the ground.
  • the hollow rod 10 has a second end 1 1b, said lower relative to the direction of penetration of this hollow rod in the ground.
  • This second end 1 1b is provided with a 12 self-drilling cutter welded or screwed on this end 1 1 a and which has the rigidity characteristics necessary to be able to drill in a rock layer.
  • the diameter of the cutter 12 is greater than the outside diameter of the hollow rod 10.
  • the hollow rod 10 comprises a single section 1 1 threaded along its entire length.
  • the hollow rod 10 may comprise a single section 1 1 having a smooth lower portion carrying the cut 12 and a threaded upper portion carrying the attachment means.
  • the casing tube 40 comprises a single section 41.
  • the casing tube 40 has a first end 41 has said upper end relative to the direction of penetration of the casing tube 40 in the ground and a second end 41b said lower end with respect to this direction penetration.
  • the second end 41b is equipped with a helical penetration disc 42 intended to rest on the rock layer of the ground.
  • a soil analysis prior to drilling makes it possible to determine the size of the first layer of soil, and thus to determine the length of the envelope tube 40.
  • this casing tube 40 comprises at least one helical stress disk 43 whose function is to screw into the first layer of the soil.
  • several helical stress discs 43 may be provided on the casing tube 40 depending on the density of the soil in which the casing tube 40 is to be anchored.
  • the increase in the number of helical force disks 43 makes it possible to increase the anchoring force of the device.
  • the diameter of these discs is determined to prevent the recovery torques are too important.
  • the distance between two helical stress disks 43 depends on the diameter of these disks. This distance is between two and five times the diameter of the disc, and advantageously between three and four times this diameter.
  • the diameter of the helical penetration disk 42 In order for the helical force disks 43 to engage the corresponding layer of the ground, the diameter of the helical penetration disk 42, which is to penetrate the ground before the helical force disks 43, must be equal to or smaller than the diameters of the helical force disks 43.
  • the helicoidal force disks 43 have diameters equivalent to each other, and it will be understood that in accordance with what has been described above, the diameters helical stress disks 43 could vary, since a reduction in the diameter of the helical force disks 43 is respected, the helical force disk 43 closest to the first end 41 of the casing tube 40 to the helicoidal effort disc 43 closest to the helical disc penetration disc 42.
  • These helical effort disks 43 may advantageously have an incoming portion of beveled primer, and re nforced by a filler metal. Like the casing tube 40, these helicoidal stress 43 and penetration disks 42 may be made of high-strength steel. The helical disks force 43 and penetration 42 are welded to the casing tube 40.
  • the hollow rod 10 and the casing tube 40 constituting the two elements of the anchoring device 10 are equipped with means 20 for temporarily connecting in translation and in rotation with each other to perforate the ground simultaneously or separately.
  • the connecting means 20 comprises a plate 21 fixed on the first end 41a of the casing tube 40 and at least one nut 22 screwed onto the first end 11a of the hollow rod 10.
  • the connecting means 20 comprise a first plate 21 fixed on the first end 41 of the casing tube 41 and a second plate 23 integral with the nut 22.
  • the second plate 23 and the nut 22 are intended to be screwed on the first end of the hollow rod 1 1 a and the connecting means 20 also comprise a lock nut 24 to be screwed on the first end 1 1 a, as will be seen later.
  • the hollow rod 10 formed by a section 1 1 has a greater length than the casing tube 40 formed by a section 41 and the inner diameter of the casing tube 40 is substantially equal to outer diameter of the hollow rod 10 to ensure its guidance during the perforation of the ground.
  • the cutter 12 disposed at the second end 11b of the hollow rod 10 has a diameter greater than the diameter of the hollow rod 10.
  • the drilling of the ground by the cutter 12 then generates a cavity, not shown, in which comes extend, following cutting 12, a portion of the hollow rod 10.
  • an injection of cement or synthetic resin is made in this cavity to maintain said hollow rod in position 10 with respect to at least the rocky layer of the soil.
  • at least a portion of the hollow rod 10 and the cutter 12 are pierced with holes, not shown, for injection.
  • the hollow rod 10 comprises holes, not shown, along its entire length for the injection of cement or synthetic resin into the cavity formed in the rock layer and also in the space provided between the hollow rod 10 and the casing tube 40 to prevent possible corrosion and stabilize the two elements.
  • each section 1 1 is screwed into the threaded sleeve 15 so as to form a continuous hollow rod.
  • Each section 1 1 comprises at least one guide sleeve 16 welded to the corresponding section 1 1.
  • the section 1 1 corresponding to the lower part of the hollow rod 10 carries the cut 12 while the section 1 1 corresponding to the upper part of this hollow rod 10 carries the attachment means, not shown, with a structure or a building .
  • the casing tube 40 is formed of several sections 41.
  • the section 41 corresponding to the lower part of the casing tube 40 carries the helical disc of penetration 42 while the section 41 corresponding to the upper part of this tube
  • the casing 40 carries the plate 21 of the connecting means 20 with the hollow rod 10.
  • Each section 41 is also equipped with helical force disks 43.
  • the different sections 41 forming the casing tube 40 are interconnected by a set of two plates 45 each carried by a section 41 and interconnected by screw members 46, such as bolts (FIG. 5) or by any other means. appropriate organ, of known type.
  • each section 41 of the casing tube 40 is substantially equal to the outside diameter of the guiding sleeves 16 in order to guide the hollow rod 10.
  • the cutter 12 has holes, not shown, and at least a portion of the hollow rod 10 or the entire hollow rod 10 has holes not shown, for the injection of cement or synthetic resin.
  • an anchoring device 1 in a multilayer soil of the type comprising a sediment layer and a rock layer is carried out as follows.
  • an anchoring device 1 comprising a hollow rod 10 formed of a single section 1 1 and a casing tube 40 formed of a single section 41, is placed the section 1 1 of the hollow rod 10 inside the section 41 of the envelope tube 40, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the position of the cutter 12 is adjusted with respect to the second end 41b of the casing tube 40 carrying the helical penetration disc 42.
  • the cutter 12 is placed against the second end 41b of the casing tube 40 carrying the helical penetration disk 42 by allowing the hollow rod 10 to protrude above the first end 41a of this casing tube 40, as shown in FIG. 2, or the cutter 12 is spaced apart from the second end 41b of the casing tube 40 allowing said hollow stem 10 to protrude a predetermined length below the second end 41b of said casing tube 40, as shown in FIG. 3.
  • the hollow rod 10 is secured to the inside of the casing tube 40 by screwing on the first end 1 1a of the hollow rod 10 the plate 23 carrying the nut 22 until it comes to bear on the platen 21 carried by the casing tube 40.
  • the plates, respectively 21 and 23, are interconnected for example by the bolts 28 ( Figure 2 and 3) and the lock nut 24 is screwed onto the hollow rod 10 and tightened against the nut 22.
  • the hollow rod 10 and the casing tube 40 are simultaneously screwed into the first layer of the soil of the sediment type, at a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical and penetration disks 42 and stress respectively. 43, until reaching the rocky layer by cutting 12.
  • the hollow rod 10 is disengaged from the casing tube 40 by removing the bolts 28 and by unscrewing the locknut 24 and the nut 22 driving the plate 23.
  • the hollow rod 10 is screwed into the rock layer according to a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the rock, until a specific depth of sealing is reached.
  • the hollow rod 10 is secured inside the casing tube 40 by replacing the plate 23 carrying the nut 22, the bolts 28 and the lock nut 24.
  • the holes (not shown) formed in the cutter 12 and in at least a portion of the hollow rod 10, the cement or the synthetic resin, are injected into the cavity formed by the cutter 12 during drilling in the rock layer.
  • the hollow rod 10 and the casing tube 40 are again secured by the plates 21 and 23, the bolts 28 and the locknut 24.
  • the cement or the synthetic resin is injected into the cavity formed by the cutter 12.
  • the lengths, respectively of the casing tube 40 and of the hollow rod 10 can be adapted by adding sections 41 to said casing tube 40 and sections 11 to said hollow stem 10 as a function of the depth of the rock layer and depth of sealing.
  • the hollow rod 10 with its cutting 12 blocked against the second end 41b of the casing tube 40 is larger than the casing tube 40 of a length equal to the half-height of the connecting sleeve 15.
  • the hollow rod 10 contained in the casing tube 40 has its two ends, respectively 41 a and 41 b free and this hollow rod 10 has a length equal to the length of the casing tube 40.
  • the hollow rod 10 contained in the casing tube 40 has its two ends, respectively 41a and 41b, free and has a length greater than the casing tube 40 of a length equal to its sealing depth in the rocky layer.
  • the hollow rod 10 is secured to the casing tube 40 and this assembly is screwed into the sediment layer with a rotational speed, a tightening torque and vibration frequencies adapted to the helical disks, respectively 42 and 43 of the casing tube 40, up to the upper end of this casing tube 40.
  • a splicing sleeve 15 is screwed onto the upper end of the first section 1 1 of the hollow rod 10 which protrudes from the first section 41 of the envelope tube 40.
  • a second section 41 is introduced on the upper end of the first section 1 1 of the hollow rod 10 and this second section 41 is placed on the first section 41 by applying the fixing plates 45 one on the other.
  • a second section 1 1 is screwed into the splicing sleeve 15 and the two plates 45 are joined together by the bolts 46.
  • the hollow rod 10 formed of the sections 1 1 is secured to the casing tube 40 formed sections 41 connected by the two plates 21 and 23, the bolts 28 and the locknut 24.
  • the assembly thus formed is screwed into the sediment layer with a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical disks, respectively 42 and 43 of the casing tube, to the upper end of this casing tube 40.
  • the hollow rod 10 formed of several sections 1 1 is disengaged from the casing tube 40 itself formed of several sections 41 and this hollow rod 10 is rotated at a speed, a torque and vibration frequencies adapted to the cutting 12 and the hardness of the rock, up to its depth of sealing.
  • the hollow rod 10 and the casing tube 40 are again secured and the cement or the synthetic resin is injected into the cavity of the rock created by the cutter 12, as before.
  • the temporary connection means in translation and in rotation of the hollow rod 10 with the casing tube 40 may be constituted by any other system and the means fixing sections 41 of the casing tube 40 may also be constituted by any other appropriate element of known type.
  • the anchoring device combining the characteristics of anchoring by drilling and screwing, makes it possible to take into account, in a single device, all the anchoring forces, namely the extraction and fixation on the one hand, and compression and buckling on the other.
  • This anchoring device is adapted to the soil having a rocky layer of hardness varying from friable to very hard, located one or more meters deep.
  • the rotation of the cutting independently of the casing pipe allows the latter to be driven at a high speed of rotation eventually supplemented by a high frequency percussion, adapted to the rock layer and which are incompatible with the slow speed of screwing and the low vibration frequency required for helical force disks welded to the jacket tube.

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Abstract

The invention relates to an anchoring device including two cylindrical and concentric elements, i.e. a first element consisting of a hollow rod (10) comprising a first end (11a) having an attachment means and an opposite second end (11b) having a wedge, and a second element consisting of a housing tube (40) comprising a first end (41a) and an opposite second end (4b) having a helical penetration disk (42) and, between said two ends, at least one helical force disk (43), said two elements being provided with a translatable and rotatable temporary connection means (20) for simultaneously or separately piercing the ground.

Description

Dispositif et procédé d'ancrage dans un sol multicouches  Device and method for anchoring in a multilayered floor
La présente invention concerne un dispositif d'ancrage dans un sol multicouches, notamment dans un sol comportant une couche rocheuse de dureté variant, de friable jusqu'à très dure.  The present invention relates to an anchoring device in a multilayered soil, particularly in a soil having a rocky layer of varying hardness, from friable to very hard.
L'invention concerne également un procédé de fixation dans un sol multicouches d'un tel dispositif d'ancrage.  The invention also relates to a method of fixing in a multilayer floor of such an anchoring device.
On connaît deux types de dispositif d'ancrage, adaptés chacun à des ancrages dans des sols spécifiques. L'ancrage, qu'il soit terrestre ou maritime, d'édifices ou de structures peut en effet être à effectuer dans des sols meubles ou des sols de plus grande dureté. Il est ainsi prévu dans le cas de sols meubles, des dispositifs d'ancrage à vis comportant un ou plusieurs disques hélicoïdaux rapportés soudés sur une tige. Ces ancres à vis peuvent ainsi stabiliser la structure à ancrer, dès lors que l'épaisseur de la première couche de sol meuble est suffisante.  Two types of anchoring device are known, each adapted to anchors in specific soils. The anchoring, whether terrestrial or maritime, of buildings or structures may indeed be to be carried out in loose soil or floors of greater hardness. It is thus envisaged in the case of loose soil, screw anchor devices comprising one or more reported helical disks welded on a rod. These anchors screw can stabilize the structure to anchor, since the thickness of the first layer of loose soil is sufficient.
Outre ce premier problème lié à l'environnement dans lequel doit être utilisé ce type de dispositif, un autre inconvénient est que ce type de dispositif d'ancrage à vis ne peut être utilisé dans des couches de sols durs. Il est prévu dans le cas de ces sols durs des dispositifs d'ancrage autoforants, dans lesquels la tige est munie à son extrémité d'un taillant apte à creuser le sol et dont la dimension supérieure au diamètre de la tige permet de créer une cavité dans laquelle est injecté du ciment ou une résine synthétique pour solidariser l'ancrage avec le sol. Un tel dispositif autoforant présente toutefois l'inconvénient de ne pas s'adapter à des sols de moindre dureté.  In addition to this first problem related to the environment in which this type of device must be used, another disadvantage is that this type of screw anchor device can not be used in layers of hard floors. In the case of these hard floors, self-drilling anchoring devices are provided, in which the rod is provided at its end with a cutter capable of digging the soil and whose size greater than the diameter of the rod makes it possible to create a cavity. in which is injected cement or a synthetic resin to secure the anchoring with the ground. Such a self-drilling device however has the disadvantage of not adapting to soils of lesser hardness.
Or, l'ancrage de structures peut être amené à être réalisé dans un sol multicouches de dureté variable, composé depuis la surface d'une première couche meuble comme par exemple un sol sédimenteux, puis d'une deuxième couche rocheuse de dureté variant, de friable jusqu'à très dure. L'utilisation de l'un ou l'autre des dispositifs évoqués ci-dessus ne peut permettre un ancrage satisfaisant de la structure. La première couche de sol meuble est d'une épaisseur insuffisante pour stabiliser un dispositif d'ancrage à vis, et l'utilisation d'un ancrage autoforant est rendu impossible par la profondeur à laquelle s'étend la deuxième couche, la distance à la surface risquant de déstabiliser l'ancrage autoforant.  However, the anchoring of structures can be made to be carried out in a multilayer soil of varying hardness, composed from the surface of a first soft layer such as for example a sedimentary soil, then a second rock layer of varying hardness, friable to very hard. The use of one or other of the devices mentioned above can not allow a satisfactory anchoring of the structure. The first layer of loose soil is of insufficient thickness to stabilize a screw anchor, and the use of a self-drilling anchor is made impossible by the depth to which the second layer extends, the distance to the surface likely to destabilize the self-drilling anchor.
De plus, la capacité autoforante des dispositifs d'ancrage utilisés jusqu'à présent peut s'avérer insuffisante notamment dans certains sols sous-marins, de granulométrie et de structure minérale variées, compactés par la pression de l'eau et également dans certains sols terrestres de nature argilo-calcaires ou composés de graves à prise hydraulique, présentant des compacités proche des sols monolithiques. La présente invention vise à proposer un dispositif d'ancrage qui permette un ancrage solide dans des sols à épaisseurs variables et/ou de duretés différentes, et notamment dans des sols comportant une couche rocheuse dure, type granit, située à un ou plusieurs mètres de profondeur. In addition, the self-reinforcing capacity of the anchoring devices used until now may prove to be insufficient, particularly in certain underwater soils, of varied grain size and mineral structure, compacted by the pressure of water and also in certain soils. terrestrial types of clay-limestone or composed of gravity with hydraulic grip, with compactness close to monolithic soils. The present invention aims at providing an anchoring device that allows a solid anchoring in soils of varying thicknesses and / or different hardnesses, and in particular in soils comprising a hard rock layer, granite type, located at one or more meters of depth.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'ancrage dans un sol multi- couches et notamment dans un sol comportant une couche rocheuse de dureté variant, de friable jusqu'à très dure, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments cylindriques et concentriques :  For this purpose, the subject of the invention is an anchoring device in a multi-layer soil and in particular in a soil comprising a rocky layer of varying hardness, from friable to very hard, characterized in that it comprises two cylindrical and concentric elements:
- un premier élément formé par une tige creuse comprenant au moins un tronçon, ladite tige creuse comportant une première extrémité munie de moyens d'attache et une seconde extrémité opposée, munie d'un taillant,  a first element formed by a hollow rod comprising at least one section, said hollow rod having a first end provided with attachment means and an opposite second end provided with a cutting edge,
- un second élément formé par un tube enveloppe comprenant au moins un tronçon, ledit tube enveloppe comportant une première extrémité et une seconde extrémité opposée, munie d'un disque hélicoïdal de pénétration et, entre ces deux extrémités, au moins un disque hélicoïdal d'effort,  a second element formed by an envelope tube comprising at least one section, said envelope tube comprising a first end and an opposite second end, provided with a helical disc of penetration and, between these two ends, at least one helical disc of effort,
- lesdits deux éléments étant équipés de moyens de liaison temporaire en translation et en rotation pour perforer le sol simultanément ou séparément.  said two elements being equipped with means of temporary connection in translation and in rotation to perforate the ground simultaneously or separately.
Selon différentes caractéristiques de la présente invention :  According to various features of the present invention:
- la tige creuse comprend un seul tronçon fileté sur toute sa longueur,  the hollow stem comprises a single threaded section over its entire length,
- la tige creuse comprend un seul tronçon comportant une partie inférieure lisse portant le taillant et une partie supérieure filetée portant les moyens d'attache,  the hollow stem comprises a single section comprising a smooth lower part carrying the cutting edge and a threaded upper part carrying the attachment means,
- le tube enveloppe présente un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de la tige creuse pour assurer son guidage,  the casing tube has an inside diameter substantially equal to the outside diameter of the hollow stem to ensure its guiding,
- la tige creuse comprend au moins deux tronçons filetés reliés entre eux par un manchon fileté,  the hollow rod comprises at least two threaded sections interconnected by a threaded sleeve,
- le tube enveloppe présente un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur d'un manchon de guidage monté sur la tige creuse pour assurer son guidage, the casing tube has an inside diameter substantially equal to the outside diameter of a guide sleeve mounted on the hollow stem to ensure its guiding,
- la tige creuse présente une longueur supérieure au tube enveloppe, the hollow stem has a length greater than the envelope tube,
- les moyens de liaison temporaire comprennent une platine fixée sur la première extrémité du tube enveloppe et au moins un écrou vissé sur la tige creuse,  the temporary connection means comprise a plate fixed on the first end of the casing tube and at least one nut screwed onto the hollow rod,
- le taillant présente un diamètre supérieur au diamètre extérieur de la tige creuse, the cutter has a diameter greater than the outside diameter of the hollow rod,
- ledit disque hélicoïdal de pénétration et ledit au moins un disque d'effort sont soudés sur le tube enveloppe et, said helical penetration disk and said at least one force disk are welded to the jacket tube and,
- au moins une partie de la tige creuse adjacente au taillant et le taillant sont percés de trous d'injection d'un ciment ou d'une résine synthétique pour l'ancrage dans la couche rocheuse. L'invention a également pour objet un procédé de fixation dans un sol multi- couches d'un dispositif d'ancrage tel que précédemment mentionné, caractérisé en ce qu'il consiste en les étapes suivantes : - At least a portion of the hollow rod adjacent to the cutter and the cutter are pierced with injection holes of a cement or a synthetic resin for anchoring in the rock layer. The subject of the invention is also a method of fixing in a multi-layer soil of an anchoring device as previously mentioned, characterized in that it consists of the following steps:
a) on monte la tige creuse dans le tube enveloppe,  a) the hollow rod is mounted in the casing tube,
b) on règle la position du taillant par rapport à la seconde extrémité du tube enveloppe portant le disque hélicoïdal de pénétration,  b) adjusting the position of the cutting edge with respect to the second end of the casing tube carrying the helical penetration disk,
c) on solidarise la tige creuse avec le tube enveloppe,  c) the hollow rod is secured to the shell tube,
d) on visse simultanément dans une première couche du sol du type sédimenteux, la tige creuse et le tube enveloppe selon une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés aux disques hélicoïdaux jusqu'à atteindre la couche rocheuse,  d) simultaneously screwing in a first layer of the soil of the sedimentary type, the hollow rod and the tube envelopes at a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical disks until reaching the rock layer,
e) on désolidarise la tige creuse du tube enveloppe,  e) separating the hollow rod from the jacket tube,
f) on visse la tige creuse dans la couche rocheuse selon une vitesse de rotation, un coupe de vissage et des fréquences de vibration adaptés à la roche, jusqu'à une profondeur déterminée de scellement,  f) the hollow rod is screwed into the rock layer at a rotational speed, a screw cut and vibration frequencies adapted to the rock, to a determined depth of sealing,
g) on solidarise de nouveau la tige creuse avec le tube enveloppe, et  g) the hollow rod is secured again with the jacket tube, and
h) on injecte par les trous ménagés dans le taillant et ladite au moins une partie de la tige creuse, le ciment ou la résine synthétique dans la cavité formée par le taillant.  h) is injected through the holes in the cutter and said at least a portion of the hollow rod, cement or synthetic resin in the cavity formed by the cutter.
Selon différentes caractéristiques de l'invention :  According to various features of the invention:
- on règle la position du taillant de la tige creuse en plaçant ce taillant contre la seconde extrémité du tube enveloppe portant le disque hélicoïdal de pénétration et en laissant dépasser la tige creuse au-dessus de la première extrémité dudit tube enveloppe, adjusting the position of the cutter of the hollow rod by placing this cutter against the second end of the casing tube carrying the helical penetration disc and allowing the hollow rod to protrude above the first end of said casing tube,
- on règle la position du taillant de la tige creuse en écartant ce taillant de la seconde extrémité du tube enveloppe portant le disque hélicoïdal de pénétration et en laissant dépasser d'une longueur déterminée ladite tige creuse au-dessous de la seconde extrémité dudit tube enveloppe, et - Adjusting the position of the cutter of the hollow rod by removing the cutter from the second end of the casing tube carrying the helical disc penetration and leaving beyond a determined length of said hollow rod below the second end of said tube casing , and
- on adapte les longueurs, respectivement du tube enveloppe et de la tige creuse, en rajoutant des tronçons audit tube enveloppe et à ladite tige creuse en fonction de la profondeur de la couche rocheuse et de la profondeur de scellement.  - The lengths, respectively of the casing tube and the hollow rod, are adapted by adding sections to said casing tube and to said hollow stem as a function of the depth of the rock layer and the sealing depth.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail, mais de façon non limitative, en regard des figures annexées et dans lesquelles :  The invention will now be described in more detail, but in a nonlimiting manner, with reference to the appended figures and in which:
- la Figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée des éléments d'un dispositif d'ancrage selon un premier mode de réalisation, conforme à l'invention,  FIG. 1 is a schematic perspective exploded view of the elements of an anchoring device according to a first embodiment, according to the invention,
- la Figure 2 est une vue schématique en élévation du dispositif d'ancrage de la Figure 1 , assemblé , selon une première configuration, - la Figure 3 est une vue schématique en élévation du dispositif d'ancrage de la Figure 1 , assemblé, selon une seconde configuration, FIG. 2 is a schematic view in elevation of the anchoring device of FIG. 1, assembled, according to a first configuration, FIG. 3 is a schematic elevational view of the anchoring device of FIG. 1, assembled, according to a second configuration,
- la Figure 4 est une vue schématique en perspective des éléments d'un dispositif d'ancrage selon un second mode de réalisation de l'invention et,  FIG. 4 is a schematic perspective view of the elements of an anchoring device according to a second embodiment of the invention and,
- la Figure 5 est une vue schématique en élévation du dispositif d'ancrage assemblé, selon le mode de réalisation représenté à la Figure 4.  - Figure 5 is a schematic elevational view of the assembled anchor device, according to the embodiment shown in Figure 4.
Le dispositif d'ancrage 1 représenté sur les figures est destiné à l'ancrage de structures ou d'édifices dans des sols multicouches et notamment dans des sols comportant une première couche formée de sédiments et une seconde couche rocheuse de dureté variant, de friable jusqu'à très dure, comme par exemple du granit.  The anchoring device 1 shown in the figures is intended for the anchoring of structures or buildings in multilayer soils and in particular in soils having a first layer formed of sediments and a second rocky layer of varying hardness, from friable to to very hard, such as granite.
Les structures ou les édifices sont amenés à être fixés par rapport au sol, que ce soit dans une application terrestre ou maritime.  The structures or buildings are made to be fixed relative to the ground, whether in a land or sea application.
D'une manière générale, le dispositif d'ancrage 1 se compose de deux éléments cylindriques et concentriques, à savoir :  In general, the anchoring device 1 consists of two cylindrical and concentric elements, namely:
- un premier élément formé par une tige creuse 10 comprenant au moins un tronçon 1 1 , et  a first element formed by a hollow rod comprising at least one section 1 1, and
- un second élément 40 formé par un tube enveloppe 40 et comprenant au moins un tronçon 41 .  a second element 40 formed by a casing tube 40 and comprising at least one section 41.
La tige creuse 10 comporte une première extrémité 1 1 a dite extrémité supérieure par rapport au sens de pénétration de la tige creuse 10 dans le sol et qui est destinée à recevoir des moyens d'attache, non représentés, d'une structure ou d'un édifice à ancrer dans le sol. La tige creuse 10 comporte une seconde extrémité 1 1 b, dite inférieure par rapport au sens de pénétration de cette tige creuse dans le sol. Cette seconde extrémité 1 1 b est munie d'un taillant 12 auto-foreur soudé ou vissé sur cette extrémité 1 1 a et qui présente les caractéristiques de rigidité nécessaires pour pouvoir forer dans une couche rocheuse. Le diamètre du taillant 12 est supérieur au diamètre extérieur de la tige creuse 10.  The hollow rod 10 has a first end 1 1 has said upper end relative to the direction of penetration of the hollow rod 10 in the ground and which is intended to receive attachment means, not shown, of a structure or a building to anchor in the ground. The hollow rod 10 has a second end 1 1b, said lower relative to the direction of penetration of this hollow rod in the ground. This second end 1 1b is provided with a 12 self-drilling cutter welded or screwed on this end 1 1 a and which has the rigidity characteristics necessary to be able to drill in a rock layer. The diameter of the cutter 12 is greater than the outside diameter of the hollow rod 10.
Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1 à 3, la tige creuse 10 comprend un seul tronçon 1 1 fileté sur toute sa longueur.  According to the embodiment shown in Figures 1 to 3, the hollow rod 10 comprises a single section 1 1 threaded along its entire length.
Selon une variante, non représentée, la tige creuse 10 peut comprendre un seul tronçon 1 1 comportant une partie inférieure lisse portant le taillant 12 et une partie supérieure filetée portant les moyens d'attache.  According to a variant, not shown, the hollow rod 10 may comprise a single section 1 1 having a smooth lower portion carrying the cut 12 and a threaded upper portion carrying the attachment means.
Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1 à 3, le tube enveloppe 40 comprend un seul tronçon 41 . Le tube enveloppe 40 comporte une première extrémité 41 a dite extrémité supérieure par rapport au sens de pénétration du tube enveloppe 40 dans le sol et une seconde extrémité 41 b dite extrémité inférieure par rapport à ce sens de pénétration. La seconde extrémité 41 b est équipée d'un disque hélicoïdal de pénétration 42 destiné à reposer sur la couche rocheuse du sol. Une analyse des sols préalable au forage permet de déterminer la dimension de la première couche de sol, et donc de déterminer la longueur du tube enveloppe 40. According to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the casing tube 40 comprises a single section 41. The casing tube 40 has a first end 41 has said upper end relative to the direction of penetration of the casing tube 40 in the ground and a second end 41b said lower end with respect to this direction penetration. The second end 41b is equipped with a helical penetration disc 42 intended to rest on the rock layer of the ground. A soil analysis prior to drilling makes it possible to determine the size of the first layer of soil, and thus to determine the length of the envelope tube 40.
Entre les deux extrémités, respectivement 41 a et 41 b du tube enveloppe 40, ce tube enveloppe 40 comporte au moins un disque hélicoïdal d'effort 43 dont la fonction est de pénétrer par vissage dans la première couche du sol. Ainsi que représenté sur les figures, plusieurs disques hélicoïdaux d'effort 43 peuvent être prévus sur le tube enveloppe 40 en fonction de la densité du sol dans lequel le tube enveloppe 40 doit être ancré. L'augmentation du nombre de disques hélicoïdaux d'effort 43 permet d'augmenter l'effort d'ancrage du dispositif. Ainsi, plus la densité du sol est faible plus le nombre de disques hélicoïdaux d'effort doit être élevé. Le diamètre de ces disques est déterminé pour éviter que les couples de reprise des efforts soient trop importants. La distance entre deux disques hélicoïdaux d'effort 43 dépend du diamètre de ces disques. Cette distance est comprise entre deux et cinq fois le diamètre du disque, et avantageusement entre trois et quatre fois ce diamètre.  Between the two ends, respectively 41a and 41b of the casing tube 40, this casing tube 40 comprises at least one helical stress disk 43 whose function is to screw into the first layer of the soil. As shown in the figures, several helical stress discs 43 may be provided on the casing tube 40 depending on the density of the soil in which the casing tube 40 is to be anchored. The increase in the number of helical force disks 43 makes it possible to increase the anchoring force of the device. Thus, the lower the density of the soil, the higher the number of helical force disks. The diameter of these discs is determined to prevent the recovery torques are too important. The distance between two helical stress disks 43 depends on the diameter of these disks. This distance is between two and five times the diameter of the disc, and advantageously between three and four times this diameter.
Afin que les disques hélicoïdaux d'effort 43 soient en prise avec la couche correspondante du sol, le diamètre du disque hélicoïdal de pénétration 42, amené à pénétrer le sol avant les disques hélicoïdaux d'effort 43, doit être égal ou plus petit que les diamètres des disques hélicoïdaux d'effort 43. Sur l'ensemble des figures, les disques hélicoïdaux d'effort 43 présentent des diamètres équivalents entre eux, et il sera compris qu'en conformité avec ce qui a été décrit ci-dessus, les diamètres des disques hélicoïdaux d'effort 43 pourraient varier, dès lors qu'une diminution du diamètre des disques hélicoïdaux d'effort 43 est respecté, du disque hélicoïdal d'effort 43 le plus proche de la première extrémité 41 a du tube enveloppe 40 vers le disque hélicoïdal d'effort 43 le plus proche du disque hélicoïdal de pénétration 42. Ces disques hélicoïdaux d'effort 43 peuvent présenter avantageusement une partie entrante d'amorce en biseau, et renforcée par un métal d'apport. Comme le tube enveloppe 40, ces disques hélicoïdaux d'effort 43 et de pénétration 42 peuvent être réalisés en acier à haute résistance. Les disques hélicoïdaux d'effort 43 et de pénétration 42 sont soudés sur le tube enveloppe 40.  In order for the helical force disks 43 to engage the corresponding layer of the ground, the diameter of the helical penetration disk 42, which is to penetrate the ground before the helical force disks 43, must be equal to or smaller than the diameters of the helical force disks 43. In all of the figures, the helicoidal force disks 43 have diameters equivalent to each other, and it will be understood that in accordance with what has been described above, the diameters helical stress disks 43 could vary, since a reduction in the diameter of the helical force disks 43 is respected, the helical force disk 43 closest to the first end 41 of the casing tube 40 to the helicoidal effort disc 43 closest to the helical disc penetration disc 42. These helical effort disks 43 may advantageously have an incoming portion of beveled primer, and re nforced by a filler metal. Like the casing tube 40, these helicoidal stress 43 and penetration disks 42 may be made of high-strength steel. The helical disks force 43 and penetration 42 are welded to the casing tube 40.
La tige creuse 10 et le tube enveloppe 40 constituant les deux éléments du dispositif d'ancrage 10 sont équipés de moyens 20 de liaison temporaire en translation et en rotation l'un avec l'autre pour perforer le sol simultanément ou séparément.  The hollow rod 10 and the casing tube 40 constituting the two elements of the anchoring device 10 are equipped with means 20 for temporarily connecting in translation and in rotation with each other to perforate the ground simultaneously or separately.
D'une manière générale, les moyens 20 de liaison comprennent une platine 21 fixée sur la première extrémité 41 a du tube enveloppe 40 et au moins un écrou 22 vissé sur la première extrémité 1 1 a de la tige creuse 10. Dans l'exemple de réalisation présenté sur les figures, les moyens 20 de liaison comprennent une première platine 21 fixée sur la première extrémité 41 a du tube enveloppe 41 et une seconde platine 23 solidaire de l'écrou 22. La seconde platine 23 et l'écrou 22 sont destinés à être vissés sur la première extrémité de la tige creuse 1 1 a et les moyens 20 de liaison comprennent également un contre écrou 24 destiné à être vissé sur cette première extrémité 1 1 a, ainsi qu'on le verra ultérieurement. In general, the connecting means 20 comprises a plate 21 fixed on the first end 41a of the casing tube 40 and at least one nut 22 screwed onto the first end 11a of the hollow rod 10. In the example presented in the figures, the connecting means 20 comprise a first plate 21 fixed on the first end 41 of the casing tube 41 and a second plate 23 integral with the nut 22. The second plate 23 and the nut 22 are intended to be screwed on the first end of the hollow rod 1 1 a and the connecting means 20 also comprise a lock nut 24 to be screwed on the first end 1 1 a, as will be seen later.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Figures 1 à 3, la tige creuse 10 formée par un tronçon 1 1 présente une longueur supérieure au tube enveloppe 40 formé par un tronçon 41 et le diamètre intérieur de ce tube enveloppe 40 est sensiblement égal au diamètre extérieur de la tige creuse 10 pour assurer son guidage lors de la perforation du sol.  In the embodiment shown in Figures 1 to 3, the hollow rod 10 formed by a section 1 1 has a greater length than the casing tube 40 formed by a section 41 and the inner diameter of the casing tube 40 is substantially equal to outer diameter of the hollow rod 10 to ensure its guidance during the perforation of the ground.
Le taillant 12 disposé au niveau de la seconde extrémité 1 1 b de la tige creuse 10 présente un diamètre supérieur au diamètre de cette tige creuse 10. Le forage du sol par le taillant 12 génère alors une cavité, non représentée, dans laquelle vient s'étendre, à la suite du taillant 12, une partie de la tige creuse 10. Afin d'ancrer cette tige creuse 10 dans le sol, une injection de ciment ou de résine synthétique est réalisée dans cette cavité pour maintenir en position ladite tige creuse 10 par rapport au moins à la couche rocheuse du sol. A cet effet, au moins une partie de la tige creuse 10 et le taillant 12 sont percés de trous, non représentés, pour l'injection.  The cutter 12 disposed at the second end 11b of the hollow rod 10 has a diameter greater than the diameter of the hollow rod 10. The drilling of the ground by the cutter 12 then generates a cavity, not shown, in which comes extend, following cutting 12, a portion of the hollow rod 10. In order to anchor this hollow rod 10 in the ground, an injection of cement or synthetic resin is made in this cavity to maintain said hollow rod in position 10 with respect to at least the rocky layer of the soil. For this purpose, at least a portion of the hollow rod 10 and the cutter 12 are pierced with holes, not shown, for injection.
Selon une variante, la tige creuse 10 comporte des trous, non représentés, sur toute sa longueur pour l'injection de ciment ou de résine synthétique dans la cavité formée dans la couche rocheuse et également dans l'espace ménagé entre la tige creuse 10 et le tube enveloppe 40 afin d'éviter une possible corrosion et stabiliser les deux éléments.  According to one variant, the hollow rod 10 comprises holes, not shown, along its entire length for the injection of cement or synthetic resin into the cavity formed in the rock layer and also in the space provided between the hollow rod 10 and the casing tube 40 to prevent possible corrosion and stabilize the two elements.
Selon un autre mode de réalisation représenté sur les Figures 4 et 5, la tige creuse According to another embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the hollow stem
10 se compose de plusieurs tronçons 1 1 et notamment de deux tronçons 1 1 reliés entre eux par un manchon fileté 15 de raccordement. Chaque tronçon 1 1 est vissé dans le manchon fileté 15 de façon à constituer une tige creuse 10 continue. Chaque tronçon 1 1 comporte au moins un manchon de guidage 16 soudé sur le tronçon 1 1 correspondant. 10 consists of several sections 1 1 and in particular of two sections 1 1 interconnected by a threaded connection 15. Each section 1 1 is screwed into the threaded sleeve 15 so as to form a continuous hollow rod. Each section 1 1 comprises at least one guide sleeve 16 welded to the corresponding section 1 1.
Le tronçon 1 1 correspondant à la partie inférieure de la tige creuse 10 porte le taillant 12 tandis que le tronçon 1 1 correspondant à la partie supérieure de cette tige creuse 10 porte les moyens d'attache, non représentés, avec une structure ou un édifice.  The section 1 1 corresponding to the lower part of the hollow rod 10 carries the cut 12 while the section 1 1 corresponding to the upper part of this hollow rod 10 carries the attachment means, not shown, with a structure or a building .
De même, le tube enveloppe 40 est formé de plusieurs tronçons 41 . Le tronçon 41 correspondant à la partie inférieure du tube enveloppe 40 porte le disque hélicoïdal de pénétration 42 tandis que le tronçon 41 correspondant à la partie supérieure de ce tube enveloppe 40 porte la platine 21 des moyens 20 de liaison avec la tige creuse 10. Chaque tronçon 41 est également équipé de disques hélicoïdaux d'effort 43. Similarly, the casing tube 40 is formed of several sections 41. The section 41 corresponding to the lower part of the casing tube 40 carries the helical disc of penetration 42 while the section 41 corresponding to the upper part of this tube The casing 40 carries the plate 21 of the connecting means 20 with the hollow rod 10. Each section 41 is also equipped with helical force disks 43.
Les différents tronçons 41 composant le tube enveloppe 40 sont reliés entre eux par un ensemble de deux platines 45 portées chacune par un tronçon 41 et reliées entre elles par des organes de vissage 46, comme par exemple des boulons (Figure 5) ou par tout autre organe approprié, de type connu.  The different sections 41 forming the casing tube 40 are interconnected by a set of two plates 45 each carried by a section 41 and interconnected by screw members 46, such as bolts (FIG. 5) or by any other means. appropriate organ, of known type.
Le diamètre intérieur de chaque tronçon 41 du tube enveloppe 40 est sensiblement égal au diamètre extérieur des manchons 16 de guidage afin d'assurer le guidage de la tige creuse 10.  The inside diameter of each section 41 of the casing tube 40 is substantially equal to the outside diameter of the guiding sleeves 16 in order to guide the hollow rod 10.
Les moyens 20 de liaison temporaire en translation et en rotation de la tige creuse The means 20 for temporary connection in translation and in rotation of the hollow rod
10 avec le tube enveloppe 40 sont identiques au précédent mode de réalisation. 10 with the casing tube 40 are identical to the previous embodiment.
Dans ce mode de réalisation aussi, le taillant 12 comporte des trous, non représentés, et au moins une partie de la tige creuse 10 ou toute la tige creuse 10 comporte des trous non représentés, pour l'injection de ciment ou de résine synthétique.  In this embodiment also, the cutter 12 has holes, not shown, and at least a portion of the hollow rod 10 or the entire hollow rod 10 has holes not shown, for the injection of cement or synthetic resin.
La fixation d'un dispositif d'ancrage 1 dans un sol multicouches, du type comportant une couche de sédiments et une couche rocheuse est réalisée de la façon suivante.  The attachment of an anchoring device 1 in a multilayer soil, of the type comprising a sediment layer and a rock layer is carried out as follows.
Dans le cas d'un dispositif d'ancrage 1 comprenant une tige creuse 10 formée d'un seul tronçon 1 1 et d'un tube enveloppe 40 formé d'un seul tronçon 41 , on place le tronçon 1 1 de la tige creuse 10 à l'intérieur du tronçon 41 du tube enveloppe 40, ainsi que montré sur les Figures 2 et 3.  In the case of an anchoring device 1 comprising a hollow rod 10 formed of a single section 1 1 and a casing tube 40 formed of a single section 41, is placed the section 1 1 of the hollow rod 10 inside the section 41 of the envelope tube 40, as shown in FIGS. 2 and 3.
Ensuite, on règle la position du taillant 12 par rapport à la seconde extrémité 41 b du tube enveloppe 40 portant le disque hélicoïdal de pénétration 42. Selon deux possibilités, le taillant 12 est placé contre la seconde extrémité 41 b du tube enveloppe 40 portant le disque hélicoïdal de pénétration 42 en laissant dépasser la tige creuse 10 au- dessus de la première extrémité 41 a de ce tube enveloppe 40, comme montré à la Figure 2, ou le taillant 12 est écarté de la seconde extrémité 41 b du tube enveloppe 40 en laissant dépasser d'une longueur déterminée ladite tige creuse 10 au-dessous de la seconde extrémité 41 b dudit tube enveloppe 40, ainsi que montré à la Figure 3.  Then, the position of the cutter 12 is adjusted with respect to the second end 41b of the casing tube 40 carrying the helical penetration disc 42. According to two possibilities, the cutter 12 is placed against the second end 41b of the casing tube 40 carrying the helical penetration disk 42 by allowing the hollow rod 10 to protrude above the first end 41a of this casing tube 40, as shown in FIG. 2, or the cutter 12 is spaced apart from the second end 41b of the casing tube 40 allowing said hollow stem 10 to protrude a predetermined length below the second end 41b of said casing tube 40, as shown in FIG. 3.
Ensuite, on solidarise la tige creuse 10 à l'intérieur du tube enveloppe 40 en vissant sur la première extrémité 1 1 a de la tige creuse 10 la platine 23 portant l'écrou 22 jusqu'au moment où elle vient s'appliquer sur la platine 21 portée par le tube enveloppe 40. Les platines, respectivement 21 et 23, sont reliées entre elles par exemple par les boulons 28 (Figure 2 et 3) et le contre-écrou 24 est vissé sur la tige creuse 10 et serré contre l'écrou 22. On visse simultanément dans la première couche du sol du type sédimenteux, la tige creuse 10 et le tube enveloppe 40 selon une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés aux disques hélicoïdaux, respectivement de pénétration 42 et d'effort 43, jusqu'à atteindre la couche rocheuse par le taillant 12. Then, the hollow rod 10 is secured to the inside of the casing tube 40 by screwing on the first end 1 1a of the hollow rod 10 the plate 23 carrying the nut 22 until it comes to bear on the platen 21 carried by the casing tube 40. The plates, respectively 21 and 23, are interconnected for example by the bolts 28 (Figure 2 and 3) and the lock nut 24 is screwed onto the hollow rod 10 and tightened against the nut 22. The hollow rod 10 and the casing tube 40 are simultaneously screwed into the first layer of the soil of the sediment type, at a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical and penetration disks 42 and stress respectively. 43, until reaching the rocky layer by cutting 12.
Ensuite, on désolidarise la tige creuse 10 du tube enveloppe 40 en retirant les boulons 28 et en dévissant le contre-écrou 24 et l'écrou 22 entraînant la platine 23.  Then, the hollow rod 10 is disengaged from the casing tube 40 by removing the bolts 28 and by unscrewing the locknut 24 and the nut 22 driving the plate 23.
Les deux éléments étant ainsi désolidarisés, on visse la tige creuse 10 dans la couche rocheuse selon une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés à la roche, jusqu'à atteindre une profondeur déterminée de scellement. De nouveau, la tige creuse 10 est solidarisée à l'intérieur du tube enveloppe 40 en remettant en place la platine 23 portant l'écrou 22, les boulons 28 et le contre-écrou 24.  As the two elements are thus separated, the hollow rod 10 is screwed into the rock layer according to a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the rock, until a specific depth of sealing is reached. Again, the hollow rod 10 is secured inside the casing tube 40 by replacing the plate 23 carrying the nut 22, the bolts 28 and the lock nut 24.
On injecte par les trous, non représentés, ménagés dans le taillant 12 et dans au moins une partie de la tige creuse 10, le ciment ou la résine synthétique, dans la cavité formée par le taillant 12 lors du forage dans la couche rocheuse.  The holes (not shown) formed in the cutter 12 and in at least a portion of the hollow rod 10, the cement or the synthetic resin, are injected into the cavity formed by the cutter 12 during drilling in the rock layer.
Dans le cas de la Figure 3, après avoir solidarisé la tige creuse 10 à l'intérieur du tube enveloppe 40, cet ensemble est vissé dans la couche de sol sédimenteux à une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés aux disques hélicoïdaux 42 et 43 jusqu'à ce que le taillant 12 atteigne la couche rocheuse. Ensuite, le tube enveloppe 40 est désolidarisé de la tige creuse 10 et son vissage est poursuivi dans la couche de sédiments jusqu'au moment où la seconde extrémité 41 b du tube enveloppe 40 vienne se positionner sur le taillant 12. La tige creuse 10 désolidarisée du tube enveloppe 40 est mise en rotation à une vitesse, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés au taillant 12 et à la dureté de la roche, jusqu'à sa profondeur de scellement.  In the case of Figure 3, after securing the hollow rod 10 inside the casing tube 40, this assembly is screwed into the sedimentous soil layer at a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical discs 42 and 43 until the cut 12 reaches the rock layer. Then, the casing tube 40 is detached from the hollow rod 10 and its screwing is continued in the sediment layer until the second end 41b of the casing tube 40 comes to be positioned on the cutter 12. The hollow rod 10 disengaged the casing tube 40 is rotated at a speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the cutter 12 and the hardness of the rock, to its sealing depth.
La tige creuse 10 et le tube enveloppe 40 sont à nouveau solidarisés par les platines 21 et 23, les boulons 28 et le contre-écrou 24. Le ciment ou la résine synthétique est injecté dans la cavité formée par le taillant 12.  The hollow rod 10 and the casing tube 40 are again secured by the plates 21 and 23, the bolts 28 and the locknut 24. The cement or the synthetic resin is injected into the cavity formed by the cutter 12.
Comme représenté sur les Figures 4 et 5, les longueurs, respectivement du tube enveloppe 40 et de la tige creuse 10, peuvent être adaptées en rajoutant des tronçons 41 audit tube enveloppe 40 et des tronçons 1 1 à ladite tige creuse 10 en fonction de la profondeur de la couche rocheuse et de la profondeur de scellement.  As shown in FIGS. 4 and 5, the lengths, respectively of the casing tube 40 and of the hollow rod 10, can be adapted by adding sections 41 to said casing tube 40 and sections 11 to said hollow stem 10 as a function of the depth of the rock layer and depth of sealing.
Pour cela, on procède de la façon suivante.  For this, we proceed as follows.
Plusieurs configurations de positionnement de la tige creuse 10 à l'intérieur du tube enveloppe 40 sont possibles. La tige creuse 10 avec son taillant 12 bloqué contre la seconde extrémité 41 b du tube enveloppe 40, est plus grande que le tube enveloppe 40 d'une longueur égale à la demie-hauteur du manchon de raccordement 15. La tige creuse 10 contenue dans le tube enveloppe 40 a ses deux extrémités, respectivement 41 a et 41 b libres et cette tige creuse 10 présente une longueur égale à la longueur du tube enveloppe 40. La tige creuse 10 contenue dans le tube enveloppe 40 a ses deux extrémités, respectivement 41 a et 41 b, libres et elle présente une longueur supérieure au tube enveloppe 40 d'une longueur égale à sa profondeur de scellement dans la couche rocheuse. Several configurations of positioning of the hollow rod 10 inside the casing tube 40 are possible. The hollow rod 10 with its cutting 12 blocked against the second end 41b of the casing tube 40, is larger than the casing tube 40 of a length equal to the half-height of the connecting sleeve 15. The hollow rod 10 contained in the casing tube 40 has its two ends, respectively 41 a and 41 b free and this hollow rod 10 has a length equal to the length of the casing tube 40. The hollow rod 10 contained in the casing tube 40 has its two ends, respectively 41a and 41b, free and has a length greater than the casing tube 40 of a length equal to its sealing depth in the rocky layer.
Tout d'abord, la tige creuse 10 est solidarisée du tube enveloppe 40 et cet ensemble est vissé dans la couche de sédiments avec une vitesse de rotation, un couple de serrage et des fréquences de vibration adaptés aux disques hélicoïdaux, respectivement 42 et 43 du tube enveloppe 40, jusqu'à l'extrémité supérieure de ce tube enveloppe 40.  Firstly, the hollow rod 10 is secured to the casing tube 40 and this assembly is screwed into the sediment layer with a rotational speed, a tightening torque and vibration frequencies adapted to the helical disks, respectively 42 and 43 of the casing tube 40, up to the upper end of this casing tube 40.
Un manchon de raboutage 15 est vissé sur l'extrémité supérieure du premier tronçon 1 1 de la tige creuse 10 qui dépasse du premier tronçon 41 du tube enveloppe 40. Un deuxième tronçon 41 est introduit sur l'extrémité supérieure du premier tronçon 1 1 de la tige creuse 10 et ce deuxième tronçon 41 est placé sur le premier tronçon 41 en appliquant les platines de fixation 45 l'une sur l'autre. Un second tronçon 1 1 est vissé dans le manchon de raboutage 15 et les deux platines 45 sont solidarisées entre elles par les boulons 46.  A splicing sleeve 15 is screwed onto the upper end of the first section 1 1 of the hollow rod 10 which protrudes from the first section 41 of the envelope tube 40. A second section 41 is introduced on the upper end of the first section 1 1 of the hollow rod 10 and this second section 41 is placed on the first section 41 by applying the fixing plates 45 one on the other. A second section 1 1 is screwed into the splicing sleeve 15 and the two plates 45 are joined together by the bolts 46.
La tige creuse 10 formée des tronçons 1 1 est solidarisée du tube enveloppe 40 formé des tronçons 41 reliés par les deux platines 21 et 23, les boulons 28 et le contre- écrou 24. L'ensemble ainsi constitué est vissé dans la couche de sédiments avec une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés aux disques hélicoïdaux, respectivement 42 et 43 du tube enveloppe, jusqu'à l'extrémité supérieure de ce tube enveloppe 40.  The hollow rod 10 formed of the sections 1 1 is secured to the casing tube 40 formed sections 41 connected by the two plates 21 and 23, the bolts 28 and the locknut 24. The assembly thus formed is screwed into the sediment layer with a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical disks, respectively 42 and 43 of the casing tube, to the upper end of this casing tube 40.
Ces différentes étapes sont renouvelées jusqu'à ce que le taillant 12 de la tige creuse 10 formée de plusieurs tronçons 1 1 atteigne la couche rocheuse.  These different steps are repeated until the cut 12 of the hollow rod 10 formed of several sections 1 1 reaches the rock layer.
La tige creuse 10 formée de plusieurs tronçons 1 1 est désolidarisée du tube enveloppe 40 lui-même formé de plusieurs tronçons 41 et cette tige creuse 10 est mise en rotation à une vitesse, un couple de rotation et des fréquences de vibration adaptés au taillant 12 et à la dureté de la roche, jusqu'à sa profondeur de scellement. La tige creuse 10 et le tube enveloppe 40 sont, à nouveau solidarisés et le ciment ou la résine synthétique est injectée dans la cavité de la roche créée par le taillant 12, comme précédemment.  The hollow rod 10 formed of several sections 1 1 is disengaged from the casing tube 40 itself formed of several sections 41 and this hollow rod 10 is rotated at a speed, a torque and vibration frequencies adapted to the cutting 12 and the hardness of the rock, up to its depth of sealing. The hollow rod 10 and the casing tube 40 are again secured and the cement or the synthetic resin is injected into the cavity of the rock created by the cutter 12, as before.
Les moyens de liaison temporaire en translation et en rotation de la tige creuse 10 avec le tube enveloppe 40 peuvent être constitués par tout autre système et les moyens de fixation des tronçons 41 du tube enveloppe 40 peuvent être également constitués par tout autre élément approprié, de type connu. The temporary connection means in translation and in rotation of the hollow rod 10 with the casing tube 40 may be constituted by any other system and the means fixing sections 41 of the casing tube 40 may also be constituted by any other appropriate element of known type.
Le dispositif d'ancrage selon l'invention, combinant les caractéristiques d'ancrage par forage et de vissage, permet la prise en compte en un dispositif unique de l'ensemble des efforts d'ancrage, à savoir les efforts d'extraction et de fixation d'une part, et de compression et de flambage d'autre part.  The anchoring device according to the invention, combining the characteristics of anchoring by drilling and screwing, makes it possible to take into account, in a single device, all the anchoring forces, namely the extraction and fixation on the one hand, and compression and buckling on the other.
Ce dispositif d'ancrage est adapté au sol comportant une couche rocheuse de dureté variant, de friable jusqu'à très dure, située à un ou plusieurs mètres de profondeur.  This anchoring device is adapted to the soil having a rocky layer of hardness varying from friable to very hard, located one or more meters deep.
L'entraînement en rotation du taillant indépendamment du tube enveloppe permet à ce dernier d'être entraîné à une vitesse de rotation importante complétée éventuellement par une percussion à grande fréquence, adaptée à la couche rocheuse et qui sont incompatibles avec la vitesse lente de vissage et la faible fréquence de vibration nécessaires pour les disques hélicoïdaux d'effort soudés sur le tube enveloppe.  The rotation of the cutting independently of the casing pipe allows the latter to be driven at a high speed of rotation eventually supplemented by a high frequency percussion, adapted to the rock layer and which are incompatible with the slow speed of screwing and the low vibration frequency required for helical force disks welded to the jacket tube.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Dispositif d'ancrage (1 ) dans un sol multicouches et notamment dans un sol comportant une couche rocheuse de dureté variant, de friable jusqu'à très dure, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments cylindriques et concentriques :  1. - Anchoring device (1) in a multilayer soil and in particular in a soil having a rocky layer of varying hardness, from friable to very hard, characterized in that it comprises two cylindrical and concentric elements:
- un premier élément formé par une tige creuse (10) comprenant au moins un tronçon (1 1 ), ladite tige creuse (10) comportant une première extrémité (1 1 a) munie de moyens d'attache et une seconde extrémité (1 1 b) opposée, munie d'un taillant (12),  a first element formed by a hollow rod (10) comprising at least one section (1 1), said hollow rod (10) having a first end (11a) provided with attachment means and a second end (11). b) opposite, provided with a cutting edge (12),
- un second élément formé par un tube enveloppe (40) comprenant au moins un tronçon (41 ), ledit tube enveloppe (41 ) comportant une première extrémité (41 a) et une seconde extrémité (41 b) opposée, munie d'un disque hélicoïdal de pénétration (42) et, entre ces deux extrémités (41 a et 41 b) au moins un disque hélicoïdal d'effort (43),  a second element formed by an envelope tube (40) comprising at least one section (41), said envelope tube (41) having a first end (41a) and an opposite second end (41b), provided with a disc helical penetration (42) and, between these two ends (41a and 41b) at least one helical force disk (43),
- lesdits deux éléments étant équipés de moyens (20) de liaison temporaire en translation et en rotation pour perforer le sol simultanément ou séparément.  - Said two elements being equipped with means (20) of temporary connection in translation and rotation to perforate the ground simultaneously or separately.
2. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la tige creuse (10) comprend un seul tronçon (1 1 ) fileté sur toute sa longueur.  2. - Anchoring device (1) according to claim 1, characterized in that the hollow rod (10) comprises a single section (1 1) threaded over its entire length.
3. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la tige creuse (10) comprend un seul tronçon (1 1 ) comportant une partie inférieure lisse portant le taillant (12) et une partie supérieure filetée portant les moyens d'attache.  3. - Anchoring device (1) according to claim 1, characterized in that the hollow rod (10) comprises a single section (1 1) having a smooth lower portion carrying the cutter (12) and a threaded upper portion carrying the attachment means.
4. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube enveloppe (40) présente un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de la tige creuse (10) pour assurer son guidage.  4. - Anchoring device (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the casing tube (40) has an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the hollow rod (10) to ensure its guide.
5. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la tige creuse (10) comprend au moins deux tronçons (1 1 ) filetés, reliés entre eux par un manchon fileté (15).  5. - Anchoring device (1) according to claim 1, characterized in that the hollow rod (10) comprises at least two sections (1 1) threaded, interconnected by a threaded sleeve (15).
6.- Dispositif d'ancrage (1 ) selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le tube enveloppe (40) présente un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur d'un manchon de guidage (16) monté sur la tige creuse (10) pour assurer son guidage.  6. Anchoring device (1) according to claim 1 or 5, characterized in that the casing tube (40) has an inner diameter substantially equal to the outer diameter of a guide sleeve (16) mounted on the hollow stem (10) to ensure its guidance.
7. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige creuse (10) présente une longueur supérieure au tube enveloppe (40).  7. - Anchoring device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the hollow rod (10) has a longer than the casing tube (40).
8. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (20) de liaison temporaire comprennent au moins une platine (21 ) fixée sur la première extrémité (41 a) du tube enveloppe (40) et au moins un écrou (22, 23, 24) vissé sur la tige creuse (10). 8. - Anchoring device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (20) of temporary connection comprise at least one plate (21) fixed on the first end (41 a) of the tube casing (40) and at least one nut (22, 23, 24) screwed onto the hollow rod (10).
9. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le taillant (12) présente un diamètre supérieur au diamètre extérieur de la tige creuse (10). 9. - anchoring device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cutter (12) has a diameter greater than the outer diameter of the hollow rod (10).
10. - Dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le disque hélicoïdal de pénétration (42) et ledit au moins un disque hélicoïdal d'effort (43) sont soudés sur le tube enveloppe (40).  10. - Anchoring device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the helical penetration disk (42) and said at least one helical stress disk (43) are welded to the casing tube (40).
1 1 . - Dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la tige creuse (10) adjacente au taillant (12) et le taillant (12) sont percés de trous pour l'injection d'un ciment ou d'une résine synthétique pour l'ancrage dans la couche rocheuse.  1 1. - Anchoring device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the hollow rod (10) adjacent to the cutter (12) and the cutter (12) are drilled with holes for the injection of a cement or synthetic resin for anchoring in the rock layer.
12. - Procédé de fixation dans un sol multicouches d'un dispositif d'ancrage (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en les étapes suivantes :  12. - Method for fixing in a multilayer floor of an anchoring device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it consists of the following steps:
a) on monte la tige creuse (10) dans le tube enveloppe (40),  a) the hollow rod (10) is mounted in the casing tube (40),
b) on règle la position du taillant (12) par rapport à la seconde extrémité (41 b) du tube enveloppe (40) portant le disque hélicoïdal de pénétration (42),  b) adjusting the position of the cutter (12) relative to the second end (41b) of the casing tube (40) carrying the helical penetration disk (42),
c) on solidarise la tige creuse (10) avec le tube enveloppe (40),  c) the hollow rod (10) is secured to the jacket tube (40),
d) on visse simultanément dans une première couche du sol du type sédimenteux la tige creuse (10) et le tube enveloppe (40) selon une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés aux disques hélicoïdaux (42, 43), jusqu'à atteindre la couche rocheuse,  d) the hollow rod (10) and the jacket tube (40) are simultaneously screwed into a first layer of the sediment-like soil at a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the helical disks (42, 43 ), until you reach the rocky layer,
e) on désolidarise la tige creuse (10) du tube enveloppe (40),  e) separating the hollow rod (10) from the jacket tube (40),
f) on visse la tige creuse (10) dans la couche rocheuse selon une vitesse de rotation, un couple de vissage et des fréquences de vibration adaptés à la roche, jusqu'à une profondeur déterminée de scellement,  f) the hollow rod (10) is screwed into the rock layer at a rotational speed, a screwing torque and vibration frequencies adapted to the rock, to a determined depth of sealing,
g) on solidarise de nouveau la tige creuse (10) avec le tube enveloppe (40), et h) on injecte dans les trous ménagés dans le taillant (12) et dans ladite au moins une partie de la tige creuse (10), le ciment ou la résine synthétique dans la cavité formée par le taillant (12).  g) the hollow rod (10) is again secured with the casing tube (40), and h) is injected into the holes in the cutter (12) and in said at least part of the hollow rod (10), the cement or the synthetic resin in the cavity formed by the cutting edge (12).
13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on règle la position du taillant (12) de la tige creuse (10) en plaçant ce taillant (12) contre la seconde extrémité (41 b) et du tube enveloppe (40) portant le disque hélicoïdal de pénétration (42) et en laissant dépasser la tige creuse (10) au-dessus de la première extrémité (41 a) dudit tube enveloppe (40).  13.- Method according to claim 12, characterized in that the position of the cutter (12) of the hollow rod (10) is adjusted by placing this cutter (12) against the second end (41b) and the casing tube ( 40) carrying the helical penetration disc (42) and allowing the hollow rod (10) to protrude above the first end (41a) of said jacket tube (40).
14.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on règle la position du taillant (12) de la tige creuse (10) en écartant ce taillant (12) de la seconde extrémité (41 b) du tube enveloppe (41 ) portant le disque hélicoïdal de pénétration (42) et en laissant dépasser d'une longueur déterminée ladite tige creuse (10) au-dessous de la seconde extrémité (41 b) dudit tube enveloppe (40). 14.- Method according to claim 12, characterized in that the position of the cutter (12) of the hollow rod (10) is adjusted by moving the cutting edge (12) away from the second end (41b) of the casing tube (41) carrying the helical penetration disc (42) and allowing said hollow rod (10) to protrude by a predetermined length below the second end (41b) of said casing tube (40) ).
15.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'on adapte les longueurs, respectivement de la tige creuse (10) et du tube enveloppe (40), en rajoutant des tronçons (1 1 , 41 ) à ladite tige creuse (10) et audit tube enveloppe (40) en fonction de la profondeur de la couche rocheuse et de la profondeur de scellement.  15.- Method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the lengths, respectively of the hollow rod (10) and the casing tube (40), are adapted by adding sections (1 1, 41 ) to said hollow stem (10) and said shell tube (40) depending on the depth of the rock layer and the sealing depth.
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