EP3415712A1 - Device for measuring by pressurising subsoil and method for conducting an associated pressurisation test - Google Patents
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- EP3415712A1 EP3415712A1 EP18177401.9A EP18177401A EP3415712A1 EP 3415712 A1 EP3415712 A1 EP 3415712A1 EP 18177401 A EP18177401 A EP 18177401A EP 3415712 A1 EP3415712 A1 EP 3415712A1
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- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
Definitions
- the present invention generally relates to a device for measuring by pressurizing the subsoil, in particular a dilatometric measuring device or a pressuremeter measuring device intended for carrying out respectively a dilatometric test or a pressuremeter test.
- the pressuremeter measuring device is a Ménard type device, compliant with the NFP 94-110-1 standard.
- the pressuremeter and dilatometer tests are load tests carried out in the subsoil, generally in a calibrated borehole, the analysis of which makes it possible to obtain mechanical properties of the subsoil, for example the pressuremeter module E M.
- the deformable cell is pressurized, in increasing pressure increments, by injecting fluid from the fluid reservoir by means of the transfer member of the transfer unit. For each pressure level, the injected fluid volume is measured.
- the pressuremeter curve, or expansion curve which is obtained by plotting on the abscissa the pressure measured in the deformable cell and on the ordinate the variation of volume at the end of the corresponding pressure level, allows to access the mechanical properties mentioned above.
- a metering pump such as a piston pump or a diaphragm pump.
- this type of pump does not make it possible to obtain the measurement precision required for carrying out the pressurization tests of the subsoil, especially for pressure levels greater than 80 bar.
- the invention aims at providing a device for measuring by pressurizing the subsoil of the above-mentioned type in which the unit for measuring the volume of fluid comprises a device for measuring the mass of the fluid reservoir.
- FIG. 1 is a schematic view of the measuring device according to the invention.
- the figure 1 presents a schematic view of a device for measuring by pressurization 1 of the subsoil 3.
- the device 1 according to the invention is typically a dilatometric measuring device or a pressuremeter measuring device for respectively carrying out a dilatometric test or a pressuremeter test.
- the device 1 a pressuremeter measuring device type Ménard, compliant with the NFP 94-110-1 standard.
- Pressuremeter and dilatometer tests are load tests carried out in the subsoil, usually in a calibrated borehole, whose analysis allows to obtain mechanical properties of the subsoil such as the pressuremeter module E M.
- the measuring device 1 comprises at least one pressuremeter probe 7 intended to be introduced into a borehole 5 of the subsoil 3.
- Said probe 7 comprises at least one deformable cell 9.
- the device 1 presented on the figure 1 has a single pressuremeter probe 7.
- the pressuremeter probe 7 comprises a single deformable cell 9 by fluid injection, also called “ packer " by the skilled person.
- the deformable cell 9 of the device 1 is also known in the state of the art as the “measuring cell”.
- the pressuremeter probe 7 further comprises two guard cells (not shown) containing gas and which frame the measuring cell.
- the guard cells make it possible to ensure that the deformation of the measuring cell is only radial and that the pressurization test is a plane strain test.
- the pressuremeter probe 7 of the device 1 according to the invention is a Ménard probe conforming to the standard NFP 91-110-1, advantageously a FC 60 pressurized Francis COUR probe with flexible sheath.
- FC 60 Francis COUR sensor is for example described in patents FR 3,009,841 and FR 2 910 047 of the Applicant.
- the pressuremeter probe 7 is arbitrary and for example of the E or G type in accordance with the NFP 91-110-1 standard.
- the device 1 comprises a fluid reservoir 11.
- the fluid reservoir 11 comprises a container and a volume of fluid contained in the container.
- the fluid reservoir 11 comprises a bottom wall 13 and a side wall 15.
- the fluid reservoir 11 has any shape, for example cylindrical or parallelepipedic.
- the fluid is typically an incompressible fluid, for example water.
- the device 1 also comprises a transfer unit 17 configured to introduce fluid from the fluid reservoir 11 into the deformable cell 9.
- the transfer unit 17 comprises a transfer member 19 comprising a suction line 21 fluidly connected to said fluid reservoir 11, and a discharge line 23 fluidly connected to the deformable cell 9.
- the transfer member 17 is typically any pump adapted to inject the fluid into the deformable cell 9 supporting a pressure typically between 10 bar and 150 bar, for example 80 bar.
- the device 1 further comprises a drain line 25 fluidly connected to the discharge line 23 and to the fluid reservoir 11.
- the drain line 25 is configured to drain the fluid contained in the deformable cell 9 in the fluid reservoir 11.
- the suction line 21 and the drain line 25 are immersed in the fluid reservoir 11.
- the suction line 21 and the drain line 25 are not mechanically connected to the side wall 15 and the bottom wall 13 of the fluid reservoir 11.
- suction line 21 and the drain line 25 are positioned at a distance from said bottom 13 and side walls 15.
- the drain line 25 comprises a first valve 27 movable between an open position allowing the fluid to flow to the fluid reservoir 11 and a closed position not allowing the fluid to flow to the fluid reservoir 11.
- the discharge line 23 comprises a second valve 29 movable between an open position allowing the fluid to flow to the pressuremeter probe 7 and a closed position not allowing the fluid to flow to the pressuremeter probe 7.
- the measuring device 1 comprises a pressure gauge 31 in order to accurately measure the pressure inside the deformable cell 9.
- the measuring device 1 further comprises a measuring unit 33 of the volume of the fluid transferred from the fluid reservoir 11 towards the interior of the deformable cell 9.
- the measuring unit 33 of the fluid volume comprises a device 35 for measuring the mass of the fluid reservoir 11.
- the measurement unit 33 measures both the mass of the container and the mass of the fluid. fluid in the container.
- the device 35 for measuring the mass of the fluid reservoir 11 is a balance disposed under the fluid reservoir 11.
- the scale is typically an electronic scale known from the state of the art.
- the device 35 for measuring the mass of the fluid reservoir 11 is suitable for measuring a mass with a measurement error of less than or equal to 0.2 g.
- a production method by pressurizing the subsoil with a measuring device 1 according to the invention will now be described.
- the method firstly comprises a step of introducing the pressuremeter probe 7 into a borehole 5 of the subsoil 3 so as to position the pressuremeter probe 7 at a defined depth (measuring station).
- Pressuremeter or dilatometer tests are typically performed at different depths along the borehole 5.
- the deformable cell 9 is pressurized in increasing pressure increments by introducing fluid from the fluid reservoir 11 into the deformable cell 9 by means of the transfer unit 17.
- the pressurization is done for example in successive increments.
- the number of pressure steps is between 8 and 20, for example 12.
- the deformable cell 9 is pressurized by successively injecting increasing volumes of fluid and measuring the pressure inside the corresponding deformable cell.
- the pressure inside the deformable cell 9 is for example between 1 bar and 500 bar depending on the pressure level considered.
- the corresponding volume of fluid injected inside the deformable cell 9 is typically between 50 cm 3 and 3000 cm 3 depending on the pressure level considered.
- the method further comprises a preliminary step of measuring a first mass of the fluid reservoir 11 before introducing the fluid into the interior of the deformable cell 9 by means of the device 35 for measuring the mass of the fluid reservoir 11 .
- the method comprises a step of measuring a second mass of the fluid reservoir 11 after the introduction of the fluid inside the deformable cell 9 always by means of the device 35 for measuring the mass of the fluid reservoir 11 .
- the volume of the fluid introduced inside the deformable cell 9 is then determined.
- a pressuremeter curve, or expansion curve is then obtained by plotting on the abscissa the pressure measured in the deformable cell 9 and on the ordinate the change in volume at the end of the corresponding pressure level.
- the method typically comprises a step of emptying the fluid from the deformable cell 9 to the fluid reservoir 11 by means of the unit. transfer 17 by the drain line 25.
- the method then advantageously comprises a step of measuring a third mass of the fluid reservoir 11 after emptying the deformable cell in the fluid reservoir 11 by means of the device 35 for measuring the mass of the fluid reservoir.
- the first mass and the third mass of the fluid reservoir 11 are then compared and the method comprises a step of determining any external leakage of the measuring device 1.
- the pressuremeter probe 7 is then moved vertically in the bore 5 to be positioned at the next measuring station and the process steps are repeated.
- the method according to the invention comprises a preliminary step to any measurement during which the fluid density of the fluid reservoir 11 is determined. The measured density is then used to correct the fluid volumes determined during the process.
- the device according to the invention makes it possible to obtain reliable and precise values of the mechanical properties of the subsoil 3 by measuring in particular precisely the variations in the volume of fluid injected into the deformable cell 9.
- the device 1 according to the invention also makes it possible to control between each measuring station that there are no external leaks to the device 1 by comparing the mass of the fluid reservoir 11 after the injection of fluid into the deformable cell 9 and the mass of the fluid reservoir 11 after draining the fluid from the deformable cell 9 into the fluid reservoir 11.
- the device 1 makes it possible to inject a large volume of fluid into the deformable cell 9.
- the injected volume is limited solely by the size of the fluid reservoir 11 and by the maximum capacity of the mass measuring device 35. said tank.
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Abstract
L'invention concerne un dispositif (1) de mesure par mise en pression du sous-sol comprenant :
- au moins une sonde pressiométrique (7) comprenant au moins une cellule déformable (9),
- un réservoir de fluide (11) comprenant un contenant et un volume de fluide contenu dans le contenant,
- une unité de transfert (17) configurée pour introduire le fluide du réservoir de fluide (11) à l'intérieur de la cellule déformable (9), ladite unité (17) comprenant un organe de transfert (19) comportant une ligne d'aspiration (21) connectée fluidiquement audit réservoir de fluide (11), et une ligne de refoulement (23) connectée fluidiquement à la cellule déformable (9),
- une unité de mesure (33) du volume du fluide transféré à l'intérieur de la cellule déformable (9).The invention relates to a device (1) for measuring by pressurizing the subsoil comprising:
at least one pressuremeter probe (7) comprising at least one deformable cell (9),
a fluid reservoir (11) comprising a container and a volume of fluid contained in the container,
a transfer unit (17) configured to introduce fluid from the fluid reservoir (11) into the deformable cell (9), said unit (17) comprising a transfer member (19) having a line of suction (21) fluidly connected to said fluid reservoir (11), and a discharge line (23) fluidly connected to the deformable cell (9),
- a measurement unit (33) of the volume of the fluid transferred inside the deformable cell (9).
L'unité de mesure (33) du volume de fluide comprend un dispositif de mesure (35) de la masse du réservoir de fluide (11). The measuring unit (33) of the fluid volume comprises a device (35) for measuring the mass of the fluid reservoir (11).
Description
La présente invention concerne en général un dispositif de mesure par mise en pression du sous-sol notamment un dispositif de mesure dilatométrique ou un dispositif de mesure pressiométrique destinés à réaliser respectivement un essai dilatométrique ou un essai pressiométrique. Par exemple, le dispositif de mesure pressiométrique est un dispositif de type Ménard, conforme à la norme NFP 94-110-1.The present invention generally relates to a device for measuring by pressurizing the subsoil, in particular a dilatometric measuring device or a pressuremeter measuring device intended for carrying out respectively a dilatometric test or a pressuremeter test. For example, the pressuremeter measuring device is a Ménard type device, compliant with the NFP 94-110-1 standard.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de mesure par mise en pression du sous-sol comprenant :
- au moins une sonde pressiométrique destinée à être introduite dans un forage du sous-sol, ladite sonde pressiométrique comprenant au moins une cellule déformable,
- un réservoir de fluide comprenant un contenant et un volume de fluide contenu dans le contenant,
- une unité de transfert configurée pour introduire le fluide du réservoir de fluide à l'intérieur de la cellule déformable, ladite unité comprenant un organe de transfert comportant une ligne d'aspiration connectée fluidiquement audit réservoir de fluide, et une ligne de refoulement connectée fluidiquement à la cellule déformable,
- une unité de mesure du volume du fluide transféré depuis le réservoir de fluide à l'intérieur de la cellule déformable.
- at least one pressuremeter probe intended to be introduced into a borehole of the subsoil, said pressuremeter probe comprising at least one deformable cell,
- a fluid reservoir comprising a container and a volume of fluid contained in the container,
- a transfer unit configured to introduce fluid from the fluid reservoir into the deformable cell, said unit comprising a transfer member having a suction line fluidly connected to said fluid reservoir, and a discharge line fluidly connected to the deformable cell,
- a unit for measuring the volume of the fluid transferred from the fluid reservoir inside the deformable cell.
Les essais pressiométrique et dilatométrique sont des essais de chargement effectués dans le sous-sol, généralement dans un forage calibré, dont l'analyse permet d'obtenir des propriétés mécaniques du sous-sol comme par exemple le module pressiométrique EM. The pressuremeter and dilatometer tests are load tests carried out in the subsoil, generally in a calibrated borehole, the analysis of which makes it possible to obtain mechanical properties of the subsoil, for example the pressuremeter module E M.
Pour réaliser ce type de mesure, la cellule déformable est mise sous pression, par paliers de pressions croissants, en injectant le fluide du réservoir de fluide au moyen de l'organe de transfert de l'unité de transfert. Pour chaque palier de pression, le volume de fluide injecté est mesuré.To perform this type of measurement, the deformable cell is pressurized, in increasing pressure increments, by injecting fluid from the fluid reservoir by means of the transfer member of the transfer unit. For each pressure level, the injected fluid volume is measured.
Dans le cas d'un essai pressiométrique, la courbe pressiométrique, ou courbe d'expansion, qui est obtenue en reportant en abscisse la pression mesurée dans la cellule déformable et en ordonnée la variation de volume à la fin du palier de pression correspondant, permet d'accéder aux propriétés mécaniques mentionnées plus haut.In the case of a pressuremeter test, the pressuremeter curve, or expansion curve, which is obtained by plotting on the abscissa the pressure measured in the deformable cell and on the ordinate the variation of volume at the end of the corresponding pressure level, allows to access the mechanical properties mentioned above.
Afin d'obtenir des valeurs de propriétés mécaniques fiables et représentatives du sous-sol, il est nécessaire de mesurer avec précision le volume de fluide injecté à la fin de chaque palier de pression appliqué.In order to obtain reliable and representative mechanical properties values of the subsoil, it is necessary to accurately measure the volume of fluid injected at the end of each pressure level applied.
Il est possible d'utiliser comme organe de transfert une pompe doseuse comme par exemple une pompe à piston ou une pompe à membrane.It is possible to use as a transfer member a metering pump such as a piston pump or a diaphragm pump.
Cependant, ces types de pompes présentent des inconvénients : les pompes à piston ne présentent pas une étanchéité parfaite et la membrane des pompes à membrane se distend et perd sa forme initiale au cours de son utilisation.However, these types of pumps have drawbacks: the piston pumps do not have a perfect seal and the diaphragm membrane diaphragm distends and loses its initial shape during its use.
Ainsi, ce type de pompe ne permet pas d'obtenir la précision de mesure requise pour la réalisation des essais de mise en pression du sous-sol, notamment pour des paliers de pression supérieurs à 80 bars.Thus, this type of pump does not make it possible to obtain the measurement precision required for carrying out the pressurization tests of the subsoil, especially for pressure levels greater than 80 bar.
A cet effet, l'invention vise à proposer un dispositif de mesure par mise en pression du sous-sol du type précité dans lequel l'unité de mesure du volume de fluide comprend un dispositif de mesure de la masse du réservoir de fluide.For this purpose, the invention aims at providing a device for measuring by pressurizing the subsoil of the above-mentioned type in which the unit for measuring the volume of fluid comprises a device for measuring the mass of the fluid reservoir.
Ainsi, en mesurant la masse du réservoir de fluide avant et après l'injection de fluide dans la cellule déformable, il est possible de connaître avec précision le volume de fluide injecté quelle que soit la nature de l'organe de transfert utilisé.Thus, by measuring the mass of the fluid reservoir before and after the injection of fluid into the deformable cell, it is possible to know precisely the volume of fluid injected regardless of the nature of the transfer member used.
Selon des modes particuliers de réalisation, le dispositif comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le dispositif comprend en outre une ligne de vidange connectée fluidiquement à la ligne de refoulement et au réservoir de fluide, ladite ligne de vidange étant configurée pour vidanger le fluide contenu dans la cellule déformable dans le réservoir de fluide ;
- la ligne de vidange comprend une vanne destinée à contrôler le débit de fluide dans la ligne de vidange ;
- la ligne d'aspiration et/ou la ligne de vidange sont plongées dans le réservoir de fluide ;
- le réservoir de fluide comprend au moins une paroi latérale et une paroi inférieure et que la ligne d'aspiration et/ou la ligne de vidange sont sans liaison mécanique avec ladite paroi latérale et ladite paroi inférieure ;
- le dispositif de mesure de la masse du réservoir de fluide est adapté pour mesurer une masse avec une erreur de mesure inférieure ou égale à 0,2 g ;
- le dispositif de mesure de la masse du réservoir de fluide est une balance disposée sous le réservoir de fluide.
- the device further comprises a drain line fluidly connected to the discharge line and the fluid reservoir, said drain line being configured to drain the fluid contained in the deformable cell in the fluid reservoir;
- the drain line comprises a valve for controlling the flow of fluid in the drain line;
- the suction line and / or the drain line are immersed in the fluid reservoir;
- the fluid reservoir comprises at least one side wall and a bottom wall and that the suction line and / or the drain line are without mechanical connection with said side wall and said bottom wall;
- the device for measuring the mass of the fluid reservoir is suitable for measuring a mass with a measurement error of less than or equal to 0.2 g;
- the device for measuring the mass of the fluid reservoir is a balance disposed under the fluid reservoir.
L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un essai par mise en pression du sous-sol avec un dispositif de mesure défini ci-dessus comprenant :
- une étape d'introduction de la sonde pressiométrique dans un forage,
- une étape d'introduction du fluide du réservoir de fluide à l'intérieur de la cellule déformable au moyen de l'unité de transfert,
- une première étape de mesure d'une première masse du réservoir de fluide avant l'introduction du fluide à l'intérieur de la cellule déformable au moyen du dispositif de mesure de la masse du réservoir de fluide,
- une deuxième étape de mesure d'une deuxième masse du réservoir de fluide après l'introduction du fluide à l'intérieur de la cellule déformable au moyen du dispositif de mesure de la masse du réservoir de fluide,
- une étape de détermination du volume de fluide introduit à l'intérieur de la cellule déformable, comprenant une sous-étape de soustraction de la deuxième masse et de la première masse.
- a step of introducing the pressuremeter probe into a borehole,
- a step of introducing fluid from the fluid reservoir into the deformable cell by means of the transfer unit,
- a first step of measuring a first mass of the fluid reservoir before introducing the fluid inside the deformable cell by means of the device for measuring the mass of the fluid reservoir,
- a second step of measuring a second mass of the fluid reservoir after the introduction of the fluid inside the deformable cell by means of the device for measuring the mass of the fluid reservoir,
- a step of determining the volume of fluid introduced inside the deformable cell, comprising a substep subtraction of the second mass and the first mass.
Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le procédé comprend en outre une étape préliminaire de détermination de la densité du fluide du réservoir de fluide et une étape de correction du volume déterminé au moyen de ladite densité ;
- le procédé comprend en outre :
- une étape de vidange du fluide de la cellule déformable vers le réservoir de fluide au moyen de l'unité de transfert,
- une étape de mesure d'une troisième masse du réservoir de fluide après la vidange de la cellule déformable dans le réservoir de fluide au moyen du dispositif de mesure de la masse du réservoir de fluide,
- une étape de comparaison de la première masse et de la troisième masse du réservoir de fluide,
- une étape de détermination de fuites externes du dispositif de mesure.
- the method further comprises a preliminary step of determining the fluid density of the fluid reservoir and a volume correction step determined by said density;
- the method further comprises:
- a step of emptying the fluid from the deformable cell to the fluid reservoir by means of the transfer unit,
- a step of measuring a third mass of the fluid reservoir after emptying the deformable cell in the fluid reservoir by means of the device for measuring the mass of the fluid reservoir,
- a step of comparing the first mass and the third mass of the fluid reservoir,
- a step of determining external leakage of the measuring device.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à la
La
Le dispositif 1 selon l'invention est typiquement un dispositif de mesure dilatométrique ou un dispositif de mesure pressiométrique destinés à réaliser respectivement un essai dilatométrique ou un essai pressiométrique.The
Par exemple, le dispositif 1 un dispositif de mesure pressiométrique de type Ménard, conforme à la norme NFP 94-110-1.For example, the device 1 a pressuremeter measuring device type Ménard, compliant with the NFP 94-110-1 standard.
Les essais pressiométrique et dilatométrique sont des essais de chargement effectué dans le sous-sol, généralement dans un forage calibré, dont l'analyse permet d'obtenir des propriétés mécaniques du sous-sol comme par exemple le module pressiométrique EM. Pressuremeter and dilatometer tests are load tests carried out in the subsoil, usually in a calibrated borehole, whose analysis allows to obtain mechanical properties of the subsoil such as the pressuremeter module E M.
Le dispositif de mesure 1 comprend au moins une sonde pressiométrique 7 destinée à être introduite dans un forage 5 du sous-sol 3. Ladite sonde 7 comprend au moins une cellule déformable 9.The
Le dispositif 1 présenté sur la
Par exemple, la sonde pressiométrique 7 comporte une unique cellule déformable 9 par injection de fluide, encore appelée « packer » par l'homme du métier. La cellule déformable 9 du dispositif 1 est également connue dans l'état de la technique sous le nom « cellule de mesure ».For example, the pressuremeter probe 7 comprises a single deformable cell 9 by fluid injection, also called " packer " by the skilled person. The deformable cell 9 of the
En variante, la sonde pressiométrique 7 comporte en outre deux cellules de garde (non représentées) contenant du gaz et qui encadrent la cellule de mesure.Alternatively, the pressuremeter probe 7 further comprises two guard cells (not shown) containing gas and which frame the measuring cell.
Les cellules de garde permettent d'assurer que la déformation de la cellule de mesure est uniquement radiale et que l'essai de mise en pression est un essai en déformation plane.The guard cells make it possible to ensure that the deformation of the measuring cell is only radial and that the pressurization test is a plane strain test.
Par exemple, la sonde pressiométrique 7 du dispositif 1 selon l'invention est une sonde Ménard conforme à la norme NFP 91-110-1, avantageusement une sonde pressiométrique FC 60 Francis COUR à gaine souple.For example, the pressuremeter probe 7 of the
La sonde FC 60 Francis COUR est par exemple décrite dans les brevets
En variante, la sonde pressiométrique 7 est quelconque et par exemple de type E ou G conformément à la norme NFP 91-110-1.In a variant, the pressuremeter probe 7 is arbitrary and for example of the E or G type in accordance with the NFP 91-110-1 standard.
Le dispositif 1 selon l'invention comprend un réservoir de fluide 11. Le réservoir de fluide 11 comprend un contenant et un volume de fluide contenu dans le contenant.The
Le réservoir de fluide 11 comprend une paroi inférieure 13 et une paroi latérale 15.The
Le réservoir de fluide 11 a une forme quelconque, par exemple cylindrique ou parallélépipédique.The
Le fluide est typiquement un fluide incompressible, par exemple de l'eau.The fluid is typically an incompressible fluid, for example water.
Le dispositif 1 comprend également une unité de transfert 17 configurée pour introduire le fluide du réservoir de fluide 11 à l'intérieur de la cellule déformable 9.The
L'unité de transfert 17 comprend un organe de transfert 19 comportant une ligne d'aspiration 21 connectée fluidiquement audit réservoir de fluide 11, et une ligne de refoulement 23 connectée fluidiquement à la cellule déformable 9.The
L'organe de transfert 17 est typiquement une pompe quelconque adaptée pour injecter le fluide dans la cellule déformable 9 supportant une pression typiquement comprise entre 10 bars et 150 bars, par exemple 80 bars.The
Avantageusement, le dispositif 1 comprend en outre une ligne de vidange 25 connectée fluidiquement à la ligne de refoulement 23 et au réservoir de fluide 11.Advantageously, the
La ligne de vidange 25 est configurée pour vidanger le fluide contenu dans la cellule déformable 9 dans le réservoir de fluide 11.The
Typiquement, la ligne d'aspiration 21 et la ligne de vidange 25 sont plongées dans le réservoir de fluide 11.Typically, the
Avantageusement, la ligne d'aspiration 21 et la ligne de vidange 25 sont sans liaison mécanique avec la paroi latérale 15 et la paroi inférieure 13 du réservoir de fluide 11.Advantageously, the
Ainsi, la ligne d'aspiration 21 et la ligne de vidange 25 sont positionnées à l'écart desdites parois inférieure 13 et latérale 15.Thus, the
Typiquement, la ligne de vidange 25 comprend une première vanne 27 mobile entre une position ouverte permettant au fluide de circuler jusqu'au réservoir de fluide 11 et une position fermée ne permettant pas au fluide de circuler jusqu'au réservoir de fluide 11.Typically, the
En variante et/ou en complément, la ligne de refoulement 23 comprend une deuxième vanne 29 mobile entre une position ouverte permettant au fluide de circuler jusqu'à la sonde pressiométrique 7 et une position fermée ne permettant pas au fluide de circuler jusqu'à la sonde pressiométrique 7.Alternatively and / or in addition, the
Le dispositif de mesure 1 comporte un manomètre 31 afin de mesurer avec précision la pression à l'intérieur de la cellule déformable 9.The measuring
Le dispositif de mesure 1 selon l'invention comprend en outre une unité de mesure 33 du volume du fluide transféré depuis le réservoir de fluide 11 vers l'intérieur de la cellule déformable 9.The measuring
Avantageusement, selon l'invention, l'unité de mesure 33 du volume de fluide comprend un dispositif de mesure 35 de la masse du réservoir de fluide 11. L'unité de mesure 33 mesure à la fois la masse du contenant et la masse du fluide dans le contenant.Advantageously, according to the invention, the measuring
Par exemple, le dispositif de mesure 35 de la masse du réservoir de fluide 11 est une balance disposée sous le réservoir de fluide 11.For example, the
La balance est typiquement une balance électronique connue de l'état de la technique.The scale is typically an electronic scale known from the state of the art.
Avantageusement, le dispositif de mesure 35 de la masse du réservoir de fluide 11 est adapté pour mesurer une masse avec une erreur de mesure inférieure ou égale à 0,2 g.Advantageously, the
Un procédé de réalisation par mise en pression du sous-sol avec un dispositif de mesure 1 selon l'invention va maintenant être décrit.A production method by pressurizing the subsoil with a measuring
Le procédé comporte tout d'abord une étape d'introduction de la sonde pressiométrique 7 dans un forage 5 du sous-sol 3 de sorte à positionner la sonde pressiométrique 7 à une profondeur définie (station de mesure).The method firstly comprises a step of introducing the pressuremeter probe 7 into a
Les essais pressiométriques ou dilatométriques sont typiquement réalisés à différentes profondeurs le long du forage 5.Pressuremeter or dilatometer tests are typically performed at different depths along the
A chaque profondeur, la cellule déformable 9 est mise sous pression par paliers de pression croissants en introduisant du fluide du réservoir de fluide 11 à l'intérieur de la cellule déformable 9 au moyen de l'unité de transfert 17.At each depth, the deformable cell 9 is pressurized in increasing pressure increments by introducing fluid from the
La mise sous pression se fait par exemple par paliers croissants successifs.The pressurization is done for example in successive increments.
Typiquement, le nombre de paliers de pression est compris entre 8 et 20, par exemple 12.Typically, the number of pressure steps is between 8 and 20, for example 12.
En variante, la cellule déformable 9 est mise sous pression en injectant successivement des volumes de fluide croissants et en mesurant la pression à l'intérieur de la cellule déformable correspondante.Alternatively, the deformable cell 9 is pressurized by successively injecting increasing volumes of fluid and measuring the pressure inside the corresponding deformable cell.
La pression à l'intérieur de la cellule déformable 9 est par exemple comprise entre 1 bar et 500 bars en fonction du palier de pression considéré.The pressure inside the deformable cell 9 is for example between 1 bar and 500 bar depending on the pressure level considered.
Le volume correspondant de fluide injecté à l'intérieur de la cellule déformable 9 est typiquement compris entre 50 cm3 et 3000 cm3 en fonction du palier de pression considéré.The corresponding volume of fluid injected inside the deformable cell 9 is typically between 50 cm 3 and 3000 cm 3 depending on the pressure level considered.
Le procédé comprend en outre une étape préalable de mesure d'une première masse du réservoir de fluide 11 avant l'introduction du fluide à l'intérieur de la cellule déformable 9 au moyen du dispositif de mesure 35 de la masse du réservoir de fluide 11.The method further comprises a preliminary step of measuring a first mass of the
Puis, le procédé comprend une étape de mesure d'une deuxième masse du réservoir de fluide 11 après l'introduction du fluide à l'intérieur de la cellule déformable 9 toujours au moyen du dispositif de mesure 35 de la masse du réservoir de fluide 11.Then, the method comprises a step of measuring a second mass of the
Par soustraction de la deuxième masse à la première masse et en multipliant par une densité de fluide prédéterminée, le volume du fluide introduit à l'intérieur de la cellule déformable 9 est alors déterminé.By subtracting the second mass from the first mass and multiplying by a predetermined fluid density, the volume of the fluid introduced inside the deformable cell 9 is then determined.
Les étapes décrites ci-dessus sont répétées successivement pour chaque palier de pression et la variation de volume de fluide injecté est déterminée par soustraction des masses du réservoir de fluide 11 avant et après chaque injection correspondante.The steps described above are repeated successively for each pressure step and the volume variation of the injected fluid is determined by subtracting the masses of the
Dans le cas de l'essai pressiométrique, une courbe pressiométrique, ou courbe d'expansion, est alors obtenue en reportant en abscisse la pression mesurée dans la cellule déformable 9 et en ordonnée la variation de volume à la fin du palier de pression correspondant.In the case of the pressuremeter test, a pressuremeter curve, or expansion curve, is then obtained by plotting on the abscissa the pressure measured in the deformable cell 9 and on the ordinate the change in volume at the end of the corresponding pressure level.
Ces données sont ensuite analysées afin de déterminer les propriétés mécaniques du sous-sol.These data are then analyzed to determine the mechanical properties of the subsoil.
Lorsque le dernier palier de pression a été atteint et que la dernière mesure de volume de fluide injecté a été déterminée, le procédé comprend typiquement une étape de vidange du fluide de la cellule déformable 9 vers le réservoir de fluide 11 au moyen de l'unité de transfert 17 par la ligne de vidange 25.When the last pressure level has been reached and the last fluid volume measurement injected has been determined, the method typically comprises a step of emptying the fluid from the deformable cell 9 to the
Le procédé comporte alors avantageusement une étape de mesure d'une troisième masse du réservoir de fluide 11 après la vidange de la cellule déformable dans le réservoir de fluide 11 au moyen du dispositif de mesure 35 de la masse du réservoir de fluide.The method then advantageously comprises a step of measuring a third mass of the
La première masse et la troisième masse du réservoir de fluide 11 sont alors comparées et le procédé comprend une étape de détermination d'éventuelles fuites externes du dispositif de mesure 1.The first mass and the third mass of the
Typiquement, la sonde pressiométrique 7 est alors déplacée verticalement dans le forage 5 pour être positionnée au niveau de la station de mesure suivante et les étapes du procédé sont réitérées.Typically, the pressuremeter probe 7 is then moved vertically in the
Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend une étape préliminaire à toute mesure au cours de laquelle la densité du fluide du réservoir de fluide 11 est déterminée. La densité mesurée est alors utilisée pour corriger les volumes de fluide déterminés au cours du procédé.Advantageously, the method according to the invention comprises a preliminary step to any measurement during which the fluid density of the
Ainsi, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir des valeurs fiables et précises des propriétés mécaniques du sous-sol 3 en mesurant notamment avec précision les variations de volume de fluide injecté dans la cellule déformable 9.Thus, the device according to the invention makes it possible to obtain reliable and precise values of the mechanical properties of the subsoil 3 by measuring in particular precisely the variations in the volume of fluid injected into the deformable cell 9.
L'absence de contact entre les lignes de vidange 25 et d'aspiration 21 et les parois inférieure et latérale du réservoir de fluide 11 permet de déterminer avec précision les masses successives du réservoir de fluide 11 et in fine le volume de fluide injecté dans la cellule déformable 9.The absence of contact between the suction and
Le dispositif 1 selon l'invention permet également de contrôler entre chaque station de mesure qu'il n'existe pas de fuites externes au dispositif 1 en comparant la masse du réservoir de fluide 11 après l'injection de fluide dans la cellule déformable 9 et la masse du réservoir de fluide 11 après la vidange du fluide de la cellule déformable 9 dans le réservoir de fluide 11.The
Enfin, le dispositif 1 permet d'injecter un volume important de fluide dans la cellule déformable 9. En effet, le volume injecté est limité uniquement par la taille du réservoir de fluide 11 et par la capacité maximale du dispositif de mesure 35 de la masse dudit réservoir.Finally, the
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