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i3
La présente invention a pour objet un dispositif mixte d'émis-
sion d'ondes longitudinales et transversales, particulièrement adapté à
la prospection sismique terrestre.
En prospection sismique, la détermination de l'emplacement des
couches réfléchissantes du sous-sol est effectuée en transmettant dans
le sol principalement des ondes acoustiques longitudinales (P) qui se
propagent suivant un mode de compression. Mais on utilise aussi des
ondes transversales (S) qui se propagent suivant un mode de distorsion
ou de cisaillement. Les ondes transversales permettent des applications
intéressantes car leur longueur d'onde étant, a fréquence égale, infé-
rieure à cel]e des ondes longitudinales, elles possèdent un meilleur
pouvoir séparateur. En outre, certaines d'entre elles (ondes SH) pré-
sentent la particularité dans certaines conditions de ne pas subir de
conversion en présence de discontinuités stratigraphiques et les enre-
gistrements obtenus à partir de ces ondes sont plus simples.
Les méthodes de prospection sismique comportant l'émission
combinée d'ondes longitudinales et transversales permettent d'obtenir
une connaissance plus précise du sous-sol mais leur mise en oeuvre
nécessite l'utilisation de deux sources sismiques distinctes, spécia-
20 -lisées dans la création d'un de ces deux types d'ondes.
Un dispositif connu, adapté à engendrer des ondes acoustiques
transversales, est décrit par exemple dans le brevet français n 2 276 599.
Il comporte essentiellement un élement-cible transporté par un véhicule,
qui peut être couplé avec le sol par intermittence, une masse pour
frapper l'élément-cible et des organes de manoeuvre rnobiles orientables
pour élever latéralement la masse et diriger sa chute vers des parois
latérales verticales de l'élément-cible lorsque celui-ci est au contact
du sol.
.
Un dispositif connu adapté à engendrer des ondes acoustiques
longitudinales est décrit, par exemple, dans le brevet fransais
n 2 398 316. Il comporte essentiellement une cible fixée à une première
extrémité d'un -tube de guidage e-t adaptée à venir en contact avec le sol
lorsque le tube est sensiblement vertical, une masse pouvan-t coulisser
.. 1 ~
librement dans le tube et venir percuter la cible, des moyens pour ame-
ner cette masse jusqu'à une position haute à la seconde extrémité du
tube et des moyens pour la retenir par intermittence dans cette posi-
tion. Les moyens permettant d'amener la masse jusqu'à sa position haute
après chaque chute comportent par exemple un système solidaire d'un sup-
port rigide, pour faire pivoter le tube entre la position verticale de
fonctionnement et une secondeposition où la première extrémité du tube
est plus élevée que l'extrémité opposée.
Un dispositif mixte pour engendrer successivement dans le sol
en un meme lieu des ondes longitudinales ou transversales afin d'éviter
l'utilisation de deux sources sismiques distinctes a été proposé dans
le brevet américain 4.244.437. Ce dispositif comprend un mat de levage
pour déplacer une masse par rapport à un élément cible qui permet en
position verticale d'engendrer des ondes longitudinales par percussion
verticale de l'élément cible et qui peut être placé en position inclinée
par rapport à la verticale de manière que la masse vienne frapper une
face latérale de l'élément cible pour engendrer des ondes transversales.
Ce système présente tou~efois de sérieux inconvénients.
En effet, la force exercée dans la direction de la cible est
réduite par rapport à la force de gravité de la masse, d'une part par
l'application d'un coefficient correspondant au cosinus de l'angle
d'inclinaison du mat de levage par rapport à la verticale et d'autre
part par les forces de frottement de la masse et de ses éléments de
guidage sur le mat de levage.
En outre, cette force exercée dans la direction de la cible
n'est utilisée que très partiellement puisque seule sa composante hori-
zontale sert à engendrer des ondes transversales, cette composante ho-
rizontale résultant de l'application à la force exercée dans la direc-
tion de la cible d'un coefficient égal au sinus de l'angle Q d'încli-
naison du mat de levage. En définitive, la force utile est in:Eérieureà la moitié de la force de gravité de la masse puisque :
Cos Q . sin a = 2 sin 2Q
La presen-te invention a pour objet un disposi-tif mixte
pour enyendrer successivement clans le sol en un même lieu des
ondes longitudinales et transversales qui ne presente pas ces
i.nconvenients.
Selon la presen-te invention, il est prevu un
dispositif pour engendrer dans le sol des ondes acoustiques
longitudinales ou transversales comportant une premiere masse,
un élement de guidage allonge pour guider la chute de cette
prernière masse suivant une direction sensiblement perpendicu-
laire a la surface du sol, au moins une seconde masse fixee
a une extremite d'un bras de support adapte a pivoter sur un
axe de rotation sensiblement parallele à la surface du sol,
des moyens de manoeuvre pour elever la première masse par
rapport au sol, le long de l'elément de guidage, des moyens
de manoeuvre pour elever la seconde masse par pivotement du
bras de support autour de son axe de rotation et des moyens
d'application au sol de la force d'impact de la premi~re
masse ou de la seconde masse, caracterise en ce que les
moyens d'application comportent un élement-cible unique
pourvu d'une surface d'appli.cation sur le sol et d'au moins
une sur~ace laterale de frappe et des moyens de couplage
directionnel pour relier l'element-cible a l'elëMent de
guidage, et en ce que l'axe de ro-tation du bras de suppor-t
de la seconde masse est porte par l'élément de guldage de
la première masse~ .
La présente .invention se caracterise donc essentiel--
lement par l'association de moyens distincts pour engendrer
respecti.vement les ondes longitudinales et les ondes trans-
versales sous la forme d'un appareil unique utilisant une
cible unique grâce a des moyens de couplage elastique direc-
tionnel permettall-t dans une large mcsure cle sous-tra:ire~ l'element
de gu:Ldage de la masse utilisee pour cngendrer des ondcs
]ongitudlnalcs aux contraintes encJendrees au ni~eau de l'elé-
ment cible qui y est associe, par les impacts lateraux
-- 3 --
. , .
,.- .
~énera-teurs d'ondes transversales.
Les moyens de couplage directlonnel peuvent
comporter par exemple un element intermediaire dispose
entre l'extremite de l'elément de guidage et l'élément-cible,
cet element intermediaire etant solidaire
//
/~
.
/
/
/
_.
- 3a -
~ ~ .
~L~7~3
de l'élément-cible en translation et relié à l'extrémité de l'élément
de guidage par des moyens de liaison élastique, et comportant en outre
une surface d'impact pour l.a première masse.
D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon
l'invention appara1tront à la lecture de la description de modes de
réalisation particuliers,décrits à titre d'exemples non limitatifs, en
se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement l'ensemble du dispositif
fixé à un véhicule de transport, l'élément de guidage se trouvant
dans sa seconde position et les secondes masses é-tant maintenues
au voisinage de l'élément de gùidage par les bras de support en
position de rapprochement ;
- la figure 2 représente schématiquement le système de manoeuvre à
vérin hydraulique permettant de faire pivo-ter un manchon tubulaire
: utilisé pour supporter l'élérnent de guidage (non représenté), le
vérin hydraulique étant en position d'extension ;
- la figure 3 représente schématiquement, sur une coupe partielle
suivant l'axe de l'élément da guidage, les moyens de couplage
directionnel pour relier l'élément-cible à l'extrémité basse
de l'élément de guidageJqui évitent la transrnission à ce dernler
~: des chocs latéraux exercés par la chute de la ou des secondes
masses sur l'élément-cible, lorsqu'il est appliqué contre la surface
: : du sol (première position de l'élément de guidage) ;
- la figure 4 représente schématiquement en vue de dessus la partie
inférieure de l'élement de guidage reliée à l'élément-cible par les
moyens de couplage représentés à la figure 3 ;
- la figure 5 rèprésente schématiquement l'élément de guidage dans sa
première position (sensiblement verticale), la première masse ayan-t
percuté l'élément-cible et se trouvant en position basse ;
- la figure 6 représente schématiquement l'élément de guidage basculé
dans sa seconde~:position, la première masse ayan-t coulissé par gra-
vité de la première extrémité à la seconde extrémité de l'élément
de guidage ;
'7~63
- la figure 7 représente schématiquemen-t l'elément de gu.idage redressé
dans sa première position, la première masse étant maintenue à
la seconde ex-trémité de l'élément de guidage (extrémité haute) par
des moyens de retenue par intermittence ;
- la figure 8 représente schématiquement un premier mode de réalisa-
tion du dispositif pour engendrer des ondes acoustiques transversales
comportant deux bras de support adaptés à pivoter d'un angle
prédéterminé par rapport à l'élément de guidage, les moyens
de manoeuvre pour élever la première masse par pivotement de l'élé-
ment de guidage n'etant pas representés ;
- la figure g représenteschématiquement ~un second mode de réalisation
du dispositif pour engendrer des ondes acoustiques transversales
comportant un seul bras de support adapté à pivoter avec
un manchon rotatif porté par l'élément de guidage, les moyens de
manoeuvre pour élever la première masse par pivotement de l'élément
de guidage n'étant pas représentés ;
- la figure 10 représente en détail l'agencement de l'extrémité du
bras par rapport au manchon rotatif, dans le mode de réalisation de la
figure 9.
Si l'on se reporte aux figures 1 et 2, on voit que l'élément
de guidage est constitué par un tube de guidage 1 à l'interieur duquel
peut coulisser une première masse 2 dont la partie supérieure au moins
est métallique. Un élément-cible 3 est fixé à une première extrémité du
tube de guidage par l'intermédiaire de moyens de couplage
directionnel 4 représentés de manière plus détaillée à la figure 3 et
décrits ultérieurement. A l'extrémité opposée du tube de guidage (seconde
extrémité) so~t fixés des moyens 5 de retenue par intermittence de la
première masse comportant par exemple un élec-tro-aimant. Un orifice 6
traversant la paroi du tube de guidage 1 fait communiquer la partie
inférieure de celui-ci avec l'extérieur et permet le libre échappement
de l'air poussé par la chute de la première masse 2,vers l'élément-cible
3. Un orifice identique peut également être percé au voisinage de
l'autre extrémité du tube de guidage.
Autour du -tube de guidage est fixé un manchon tubulaire 7
pourvu de logements pour deux axes 8 et 9. Sur l'axe 8 vient s'articuler
la partie médiane d'un premier bras de manoeuvre 10 en forme de U
(figure 2). Les deux branches du bras de manoeuvre 10 peuvent pivoter à
leurs extrémités sur des axes 11 ~ixes à des longerons latéraux 12 d'un
cadre rigide allongé 13. Sur l'axe 9 vient s'articuler un premier sommet
d'un second bras de manoeuvre 14 de forme triangulaire. Un second sommet
de ce second bras de manoeuvre 14 est solidaire d'un axe 15 sur lequel
peut pivoter l'extrémité de la tige 16 d'un vérin 17. Le corps du vérin
peut lui-meme pivoter autour d'un axe 18 porté par une pièce d'appui 19,
laquelle est fixée au milieu d'une traverse tubulaire 20 du cadre rigide
13. La traverse 20 est assujettie à un châssis 21 par deux flasques
latéraux 22. Le châssis 21 peut être celui d'un véhicule porteur par
exemple. Les deux lon~erons latéraux 12 du cadre rigide 13 sont assujet-
tis, à leur autre extrémité, à deux triangles de support 23, lesquels
sont portés par une seconde traverse tubulaire 24 fixée au châssis 21
par deux ~lasques latéraux 25~ Le troisième sommet du second bras de
manoeuvre 14 est adapté à pivoter par rapport à un axe 26 (figure 2)
porté par la seconde traverse tubulaire 24. L'ensemble des éléments 7
à 26 constituent les moyens de manoeuvre pour élever la première masse
par rapport au sol.
Le dispositif comporte également au moins une seconde masse 27
fixée à une première extremité d'un bras de support 28, l'autre extrémité
de ce bras étant solidaire de moyens de manoeuvre 29 adaptés à faire
pivoter le ou les bras de support 28 dans un plan passant par l'a~e du
tube de &uidage 1 et de préEérence, lorsque ce dernier est dans sa pre-
mière position, dans un,plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du châs-
sis 21 du véhicule porteur. Ces moyens de manoeuvre 29 qui sont assujettis
au tube de guidage seront décrits ultérieurement en se réEérant à la figure
30 8 ou aux figures 9 et 10. Le tube de guidage 1 comporte également une pla-
que 30 venant reposer sur la pièce d'appui 19 fixée au cadre rigide 13,
lorsque le tube est dans sa seconde position (position telle que repré-
sentée sur la figure l).
Si l'on se reporte aux figures 3 et 4, on voit que les moyens
de couplage directionnel permettant de relier l'élément-cible 3 au tube
de guidage 1 comportent :
31~ 63
- une première plaque ou embase 31 rendue solidaire de l'extrémité
du tube de guidage l`par des voiles de renforcemen-t 32 ;
- un élément intermédiaire de raccordement 51 constitué d'une seconde
plaque ou embase 33, d'une partie hémisphérique 34 fixée sous la
seconde plaque, d'une pièce cylindrique 35 ouverte à ses deux extré-
mités, l'une d'entre elles venant s'appuyer sur le pourtour d'une
ouverture 46 ménagée dans l'axe de l'élément hémisphérique, l'autre
venant s'encastrer dans la seconde plaque 33, cette pièce cylindri-
que étant pourvue d'un épaulement interne 36 ;
- des moyens de liaison élastique de l'élément intermédiaire à la base
du tube de guidage comportant :
a) des vérins pneumatiques à soufflet 37 d'un type connu, constitués
chacun de deux disques parallèles réunis à leurs périphéries de
manière étanche par une paroi déformable, et dont la pression
peut être réglée par l'intermédiaire de valves de gonflage 38,
ces vérins,au nombre de quatre de préférence, étant disposés
entre les deux plaques ou embaSes 31, 33 et fixés à celles-ci,
et
b) des sangles souples 39 fixées respectivemen-t aux deux plaques
ou emb.ases 31, 33 et réparties régulièrement à la periphérie de
celles-ci ;
:
- un disque 40 disposé dans un logement de la se¢onde plaque 33
faisant face à l'extrémité du tube, que la première masse 2 vient
frapper en fin de chute ; et
- une tige filetée 41 dont la tête vient s'appuyer contre l'épaulement
~intérieur à la pièce cylindrique 35 par l'intermédiaire d'une bague
rapportée 42 réalisée en un matériau déformable, cette tige étant
: associée à un écrou 41A.
L'élément-cible 3 comporte, dans sa partie centrale,une cavité
circulaire 43 contre laquelle est appliquée la partie hémisphérique 34 de
~ ~ l'élément intermédiaire,~et une pièce cylindrique creuse 44 dont le fond
: 45 vient s'encastrer dans une ouverture circulaire 47 ménagée dans la
:paroi de la cavité 43 en regard dè l'ouverture inférieure 46 de l'au-tre
pièce cylindrique 35. Le fond 45 de la piece cylindrique 44 es-t
pourvu d'un trou dont le alamètre est adap-té à celui de la tige
filetée 41. La longueur de celle-ci est supérieure à la distance sépa-
rant l'épaulement 36 de la première pièce cylindrique 35~du fond 45
de la seconde pièce cylindrique 44. L'écrou 41A est vissé sur l'extré-
mité de la tige filetée 41, de manière à fixer l'élément-cible 3 à
l'élément intermédiaire. La section de l'ouverture 46 à la base de la
partie hémisphérique est choisie beaucoup plus grande que celle de la
tige filetée 41, de manière que celle-ci, par déformation de la bague
42 , puisse s'incliner de part et d'autre de l'axe du tube de guidage 1,
ce qui autorise une rotation de l'élément-cible 3 relativement à la partie
hémisphérique 34 de l'élément intermediaire, lorsque l'axe du tube de
guidage n'est pas -tout à fait perpendiculaire à la surface du sol. Cet
agencement permet au dispositif de s'adapter à la configuration du ter-
rain où il est amené. La tige filetée 41 munie de son écrou 41A et la
de fixation
; bague déformable 42 constituent les moyens/déplaSables de l'élément-cible
à l'élément intermédiaire.
Des élément saillants 48 (dents ou pointes) sont fixés à la
semelle de l'élément-cible 3 pour améliorer le couplage de celui-ci
avec le sol. En outre, deux plaques de frappe 49, 50 sont fixées sur
deux parois verticales opposées de l'élément-cible.
La longueur des bras de manoeuvre 10 et 14 et leur géométrie
sont choisies de telle manière que le tube de guidage 1 se redresse
sensiblement jusqu'à la verticale à partir de la position représentée
à la figure 1, lorsque la tige 16 du vérin 17 est déplacée jusqu'à sa
position d'extension (figure 5).
La partie du dispositif d'émission adaptée à l'émission d'ondes
longitudinales fonctionne de la manière suivante.
Le tube de~guidage 1 se trouvant en position sensiblement
verticale et la première masse 2 se trouvant en contact avec le disque
40 de l'élément intermédiaire 51 (figure S), on actionne le vérin 17
de manière à faire rentrer sa tige 16 à l'intérieur du corps~ Le recul
de la tige 16 entralne l'axe 15 et fait pivoter le second bras de
manoeuvre triangulaire 14 autour de l'axe 26, porté par la seconde
traverse tubulaire 24. L'axe 9 décrit un arc de cercle, ce qui a pour
effet de lever le tube de guidage 1 par rappor-t au sol. Le pivotement
i3
du premier bras de manoeuvre lO autour de l'axe 11 fixé au cadre rigide
12 a pour effet d'incliner progressivement le tube de guidage l par
rapport à la verticale. L'ensemble de l'élément-cible et de l'élémen-t
intermédiaire est maintenu en position par rapport à la base du tube
de guidage 1 par l'ensemble des sangles 39 reliant les deux embases
31 et 33 sur tout leur pourtour. Le pivotement combiné des deux bras de
manoeuvre 10 et 14 entraîne globalement un pivotement du tube de guidage 1
vers la position illustrée à la figure 6. La position du cadre rigide 13
par rapport au chassis du véhicule est adaptée à la géométrie des bras
de manoeuvre 10 14 pour que l'extrémité du tube de guidage la plus proche
de l'élément-cible (première extrémité) soit plus haute que l'extrémité
opposée lorsque la tige du vérin 17 étant parvenue en position de retrait
la plaque 30 repose sur la pièce d'appui 19 fixée à la traverse tubulaire
20. De cette manière la première masse 2 descend par gravité vers l'extré-
mité la plus basse et vient en contact avec l'électro-aimant 5 qui est
alors excité.
Le dispositif se trouvant dans la position représentée à la
figure 6, on actionne le vérin 17 pour faire sortir sa tige 16. Le
déplacement de l'axe 15 fait pivoter les deux bras de manoeuvre 10 et 14
autour de leurs axes respectifs 11 et 26 et le -tube de guidage 1 se
redresse jusqu'à la position indiquee à la figure 7 où l'élément-cible
vient en contact avec le sol. La première masse est maintenue à l'ex-tré-
mité haute.
On coupe alors l'alimentation de l'électro-aimant e-t la premi.ère
masse chute le long du -tube de guidage 1 et vient percuter la plaque 40
(figures 3 et 5) associée à l'élément intermédiaire 51 et à l'élémen-t-
cible. Le choc engendre des ondes de compression ou ondes longitudinales
qlli sont transmises dans le sol.
Sur la figure 8 le tube de guidage 1 est représenté dans sa
première position dans un plan perpendiculaire au plan de la figure 1
le système de manoeuvre à vérin hydraulique soutenan-t le manchon tubu-
laire 7 et le véhicule porteur n'é-tan-t pas représen-tés pour p~us de
clarté.
.~t~ 63
La partie du dispositif adaptée à l'émission d'ondes transver-
sales comporte deux secondes masses 27a et 27b fixées aux extrémités de
deux bras de support 28a, 28b. Les moyens de manoeuvre 29 comportent
un collier 52 fixé rigidement autour du tube de guidage 1 entre la
seconde extrémité de celui-ci et le manchon tubulaire 7. La partie du
collier 52 la plus proche de ladite seconde extrémité du tube 1 comporte
deux prolongements radiaux 53, 54 pourvus de logements pour deux axes
55, 56 autour desquels peuvent respectivement pivoter les corps de deux
vérins 57, 58 disposés symétriquement par rapport à l'axe du tube de
guidage. La partie du collier 52 la plus proche du manchon tubulaire 7
comporte deux pièces coudées 59, 60 diamétralement opposées par rapport
au tube de guidage 1 et pourvues au voisinage de leurs extrémités res-
pectives de logements pour les axes 61, 62 autour desquels pivotent
respectivement les bras de support 28a, 28b des secondes masses 27a,
27b. Les moyens de manoeuvre 29 comportent également deux bras de levage
63, 64 pourvus chacun d'un logement pour l'un des axes 61, 62 et cons-
titués chacun de deux branches solidaires d'inégales longueurs, la plus
courte et la plus longue étant respectivement telles que les branches
63a et 64b visibles sur la figure 8. A une certaine distance
de l'une de ses extrémités~la branche la plus longue de chacun des bras
de manoeuvre 29 (64b par exemple) est pourvue de moyens d'a~tic~llation à
la tige 65, 66 de l'un des vérins 57, 58. A l'extrémité opposée de
chacun des bras de levage 63, 64 est fixé un moyen de retenue par in-ter-
mittence constitué par exemple d'un élec-tro-aimant 67, 68. Les bras de
support 28a, 28b comportent des surfaces métalliques 69a, 69b contre
lesquelles peuvent être appliqués respectivemen-t les électro-aimants 67,
68, quelles que soient les positions de ces bras de support, par un
déplacement des tiges de vérins 65, 66 faisant pivoter les bras de
levage 63, 64 autour de leurs axes 61, 62.
Les moyens de manoeuvre sont agencés de telle manière que le
plan commun dans lequel les secondes masses 27a, 27b se déplacent soit
perpendiculaire aux surfaces de frappe 49, 50 disposées de part e-t
d'autre de l'élément-cible. La longueur des bras de support 28a, 28b
est bien sûr calculée pour que les secondes masses viennent en position
basse en contact avec les surf`aces de f`rappe.
En contrôlant la course des tiges des vérins 57 et 58, on peut
donner ~ l'angle de pivotement de l'un ou l'autre des bras de support
28a, 28b par rapport à sa position basse, n'importe quelle valeur inter-
médiaire inférieure, et ainsi choisir la valeur de l'énergie potentielle
donnée aux masses 27a, 27b. On appellera " position haute " l'une des
positlons correspondant à un écartement choisi des bras 28a, 28b.
La partie du dispositif d'émission adaptée à l'émission d'ondes
transversales fonctionne de la manière suivante :
.
- A l'emplacement choisi, on actionne le vérin hydraulique 17 (cf.
figure 1) jusqu'à ce que le tube de guidage soit redresse à la verticale
et que l'élément-cible soit couplé avec le sol par l'in-termédiaire des
éléments saillan-ts 48.
- Les deux bras de support se trouvant en position basse
(position du bras 28a représenté sur la figure 8), on actionne un des
vérins associés 57, 58, de manière à rétracter sa tige 65,66. Le bras
de levage associé 63, 64 pivote autour de son axe 61, 62 jusqu'à sa
position basse (position du bras de levage 63 telle que représentée~ où
l'électro-aimant 67, 68 peut venir s'appliquer contre la surface métalli-
que 69a, 69b du bras de support 28a, 28b en posi-tion basse.
- On excite alors l'électro-aimant 67, 68 pour solidariser le bras
de support Z8a, 28b avec le bras de levage correspondant 63,64.
- Le vérin associé 57, 58 est alors actionné de manière à faire cou-
lisser la -tige 65, 66 vers sa position d'extension. Le mouvement de
la tige fai-t pivoter le bras de levage 63, 64 qui entralne le bras de
support 28a, 28b solidarisé par l'électro-aimant 67, 68 vers la posi-
tion hau-te choisie (par exemple position du bras 28b sur la figure 8).
- A l'instant choisi de déclenchement, on coupe l'alimentation de
l'électro-aimant 67, 68 précédemment excité. Le bras de support corres-
pondant 28a ou 28b n'étant p]us sou-tenu, pivote autour de son axe 61, 62
7~L~3
sous l'action de son propre poids et vient percuter la surface de frappe
correspondante 49, 50. L'élément-cible 3 étant couplé avec le sol, le
choc engendre des ondes transversales utilisables pour la prospec-tion
sismique. Les opérations d'écartement des deux bras 28a, 28b peuvent
bien sûr être simultanées mais de préférence l'un des bras de support
est maintenu au voisinage de sa position basse pendant les manoeuvres
d'écartement et de déclenchement de l'autre.
I,es moyens de couplage directionnel reliant l'élément-
cible 3 au tube de guidage l (figures 3 et 8) fonctionnent de la manière
suivante :
Lorsque l'une des secondes masses 27a, 27b vient heurter
en fin de chute l'une des plaques de frappe 49, 50, l'ensemble de l'élé-
ment-cible 3 et de l'élément intermédiaire 51 qui lui est solidaire en
translation, reçoit une forte impulsion. Mais cette impulsion est très
fortement amortie par la déformation des vérins pneumatiques à soufflet
37 et le tube de guidage l ne subit pratiquement aucune des contraintes
mécaniques appliquées à l'élément-cible parallèlement à la surface du sol.
Par contre, dans le sens vertical le couplage est direct car la première
masse vient heurter directement le disque 40 de l'élément intermédiaire 51.
Les impulsions dirigées verticalement sont donc entièrement appliquées
au sol sans aucun amortissement.
On rappelle que les sangles 39 sont utilisées pour maintenir
l'ensemble de l'élément-cible et de l'élément intermédiaire en posi~ion
par rapport à la base du tube de guidage 1, lorsque celui-ci est basculé
vers sa seconde position (figure l).
~ ,:
L'utilisation de deux bras de support 28a, 28b disposés symé-
triquement par rapport au tube de guidage 1 et dans un plan perpendicu-
laire aux surfaces de frappe 49, 50 de l'élément-cible, ces deux bras
de support pouvant être écartés successivement ou simultanément vers
des positions choisies, permet d'appliquer rapidement au sol, au même
endroit, une série d'impulsions transversales, en changeant à chaque fois
le sens de ces irnpulsions transversales.
Le second mode de réalisation de la partie du dispositif adaptée
à l'émission d'ondes transversales es-t représen-té aux figures 9 et 10
dans la première position du tube de guidage, les moyens de manoeuvre à
vérin reliant le manchon tubulaire 7 au châssis 21 n'étant pas repré~
sentés. Le dispositif comporte une seule masse 27 fixée à une première
extrémité d'un bras de support unique 28. La seconde extrémité du bras
de support est constituée de deux branches 70, 71 (figure 10) pourvues
chacune d'un logement pour le passage d'un arbre 72. Des moyens de
fixation non représentés permettent de solidariser le bras de support
28 et l'arbre 72. Entre les deux branches 70, 71 sont disposées deux pla-
ques épaisses 73, 74 distantes l'une de l'autre. Ges deux plaques sont
solidaires d'un manchon 75 monté sur des roulements à billesnon représen-
tés qui leur permetter,t de tourner autour du tube de guidage 1.
Des ouvertures 76, 77 sont ménagées dans les deux plaques 73,
74 au voisinage de leurs extrérnités. Des disques 78 en matériau défor-
mable, en polyuréthane par exemple, sont introduits à force dans les
ouvertures 76,77. Ces disques sont percés en leurs centres de trous
pour le passage de l'arbre 72. Sur celui-ci, entre les deux plaques
73, 74, est fixé un premier pignon conique 79 qui s'engrène sur un
second pignon conique 80 dont l'axe est relié à un embrayage électro-
magnétique 81 d'un type connu communiquant par intermittence au second
pignon ~0 le mouvement de rotation d'un moteur 82 du -type hydraulique
par exemple, associé à un réducteur.
Au manchon 75 est fixéeune couronne dentée 83 sur laquelle
vient s'engrener un pignon 84 entraîné en rota-tion par un moteur 85
assujetti au -tube de guidage l. Le moteur 85 est du type hydraulique
par exemple.
Le mode de réalisation représenté aux figures 9 et 10 fonctionne
de la manière suivante :
Le bras 28 étant en position basse (telle que repré-
sentée à la figure 9), on actionne le moteur hydraulique 82 et on exci-te
l'embrayage élec-tro-magnétique 81 de manière à entralner les pignons 79,
80 et l'arbre 72 qui transmet alors son mouvernen-t de ro-tation au bras
7~ i3
de suppor-t 28. Celui-ci est; écarté de la verticale jusqu'à ce qu'il
atteigne une position haute prédéterminée (à 120 par rapport à la
verticale, par exemple).
On coupe alors l'alimentation de l'embrayage 81 et le bras
retombe jusqu'à sa position basse où la masse 27 vient heurter la surface
de frappe 49 ou 50 fixée à l'élément-cible 3 et engendre une impulsion
transversale qui est tranmise dans le sol.
Si l'on veut appliquer ensuite au sol une impulsion en oppo-
sition de phase par rapport à la précédente; on actionne le moteur
hydraulique 85 qui entraîne le pignon 84. La rotation de celui-ci fait
tourner la couronne dentée 83 ainsi que le manchon 75 qui lui est soli.-
daire, jusqu'à une position symétrique de celle représentée ~ la figure 9.
Le manchon 75 est immobilisé et l'on procède de nouveau à
l'écartement du bras jusqu'à sa position haute et ensuite à son déclen-
chement.
De la même manière on peut faire choisir à volonté l'angle
d'écartement du bras de support 28 de manière à sélec-tionner la valeur
de l'énergie potentielle communiquée à la masse 27.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant le
véhicule de transport par une plateforme pouvant être déplacée le long
d'un profil sismique par un hélicoptère, par exemple.
En ce qui concerne les moyens de couplage direction-
nel reliant l'élément-cible à la base de l'élément de guidage9 les
vérins pneumatiques à soufflet pourront être remplacés par tout au-tre
moyen de liaison élastique et en particulier par des enceintes défor-
mables d'un type quelconque.
Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de manoeuvre
permettan-t d'elever la première masse par rapport au sol le long de
l'élément de guiclage sont constitués de moyens pour faire pivoter l'élé-
ment de guidage d'une première position où l'elément-ci.ble est en contact
1~
avec le sol à une seconde position où la masse peut coulisser par
gravité de la première extrémité à la seconde extrémité dudit élément de
guidage. On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en rempla-
Sant ces moyens de manoeuvre par tout autre système permettant d'élever
la masse jusqu'à sa position haute le long de l'élément de guidage main-
tenu dans sa première position.
Les élément saillants ~, constitués par des dents ou pointes
et permettant d'améliorer le couplage de l'élément-cible avec le sol,
pourront également être remplacés par tout autre moyen équivalent et
en particulier par un élément de couplage en matériau souple (polyur-
éthane, par exemple) fixé à l'élément-cible et dont la surface infé-
rieure est pourvue de stries ou de rainures.
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