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Perfectionnements à la construction des pieux ou éléments de fondation en béton.
On a proposé de construire des pieux ou des éléments de fondation en béton, en forant un trou dans le sol jusqu'à .la rencontre d'une couche de roche, de gravier ou autre ter- rain de résistance convenable, ou jusqu'à ce que la profon- deur du trou soit suffisante pour offrir une surface portante convenable au pieu qui doit y être coulé ultérieurement, sans devoir atteindre le roc ou une couche de terrain résistant; en garnissant le trou d'un caisson métallique qui sert de fourreau temporaire;
en introduisant du béton dans le trou et en le damant ou le battant de façon que non seulement il remplisse le trou, mais qu'il soit refoulé ou forcé de se di- later latéralement dans le sol autour du trou par l'action combinée du battage et le soulèvement intermittent ou continu
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du fourreau,cette opération étant répétée ou continuée jusqu'à ce que le pieu soit formé.
Comme les surfaces extérieures des pieux construits de cette manière présentent une forme irrégulière, suivant la nature du terrain dans lequel ils sont formés, et comme leur diamètre est supérieur au diamètre du fourreau tempo- raire, leur capacité portante est plus grande que celle des pieux construits par d'autres procédés. Lorsqu'on établit des pieux en béton de ce genre, on bat dans le trou un mé- lange de ciment et d'aggrégats formant un béton complet, mais on a trouvé que des pieux construits de cette manière ne peuvent pas être employés avec de très bons résultats dans des terrains très mous et fissurés, car le béton ne peut pas se dilater au-delà de la cavité ou du trou foré ou foncé pour le recevoir.
Le principal but de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné pour é- tablir des pieux ou des éléments de fondation dans des ter- rains fissurés, mous ou fortement aquifères.
Suivant la présente invention, au lieu d'employer du béton ou un mélange fini de ciment et d'aggrégats com- me matière de remplissage, on produit un pieu de béton en forant un trou, en le garnissant d'un fourreau temporai- re et en y injectant du ciment liquide ou autre matière ana- logue sous pression dans une masse de gravier, de ballast ou autres matériaux semblables, préalablement tassée en pla- ce dans le sol. En procédant de cette manière, on peut for- mer avec succès dans un terrain meuble, mou ou fortement aquifère, un pieu intimement soudé ou fixé au trou qui le contient et sensiblement enraciné dans la couche environ- nante.
En construisant le pieu suivant le procédé perfec- tionné, on peut procéder comme suit: On fore un trou de diamètre approprié de la manière habituelle et la plus ap- @
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propriée jusqu'à ce que le roc ou un terrain de force por- tante convenable soit atteint ou jusqu'à ce que la profon- deur du trou assure une surface portante suffisante pour le pieu, un fourreau approprié étant enfoncé dans le trou à mesure que le forage progresse ou après son achèvement, suivant les circonstanceso Un certain nombre de tubes d'a- cier de diamètre convenable disposés verticalement et per- forés sur toute leur longueur sont alors introduits dans le trou jusqu'au fond de celui-cio Ensuite,on introduit du gravier propre,
du ballast ou toute autre matière appropriée en quantités limitées et on le soumet au battage de maniè- re qu'il soit forcé de se dilater latéralement et de péné- trer dans le terrain environnant, le fourreau étant soulevé par intermittence ou d'une façon continue pendant le battage.
Le mouton qui est de préférence cylindrique, est perforé verticalement d'un nombre de trous égal au nombre de tubes d'acier verticaux employés, de sorte qu'il peut glisser le long des tubes comme sur des guides pendant son mouvement de monte et baisse, de la même manière que les moutons perforés qui ont été employés précédemment avec des barres d'armature. Lorsque par exemple le trou a été rempli de gravier ou de ballast jusqu'au niveau du sol et que le fourreau a été entièrement retiré du trou, on peut intro- duire dans les tubes perforés du ciment liquide ou un mélan- ge de ciment et d'eau en proportions convenables, ou toute matière appropriée susceptible de faire prise ultérieurement, au moyen d'une installation appropriée de coulée ou de pom- page, ou à l'aide d'air comprimé ou par tout autre procédé.
Afin de bien faire comprendre l'invention et d'en rendre la réalisation aisée, on va maintenant la décrire plus complètement avec référence au dessin annexé qui représente schématiquement et à titre d'exemple un mode 1?,exécution de
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cette invention et dans lequel:
Fig. 1 est une coupe longitudinale suivant la li- gne b-b de la Fig. 2 montrant un trou foré prêt à recevoir le ballast.
Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne a-a de la Fig.l.
Fig. 3 est une coupe longitudinale du mouton à bat- tre le ballast, la coupe étant faite suivant la ligne c-c de la Fig. 4.
Fig. 4 est une coupe transversalo horizontale sui- vant la ligne d-d de la Fig. 3.
Fig. 5 est une coupe longitudinale suivant la ligne e-e de la Fig. 6, montrant le pieu en cours de construction.
Fig. 6 est une coupe transversale horizontale suivant la ligne f-f de la Fig. 5.
Fig. 7 est une coupe longitudinale montrant le trou rempli de ballast et prêt à recevoir le ciment liquide.
Fig. 8 est une coupe longitudinale du pieu renforcé achevé, le ciment ayant été refoulé ou injecté sous pression dans le ballastage et aussi dans les ouvertures et les fis- sures de la couche environnante.
Dans cette figure les tubes dans lesquels le ciment liquide est injecté sont représentés en coupe et à une plus grande échelle de manière à montrer clairement les perfora- tions à travers lesquelles le ciment pénètre dans le ballast et le terrain environnant.
Dans.l'exemple représenté sur le dessin, on a sup- posé qu'on désire établir un pieu armé dans un terrain com- prenant les couches suivantes, à savoir : couche super- ficielle de terre arable 1, suivie d'un lit d'argile dure 2 et d'une couche de terrain meuble, du sable, un terrain formé de sable mouvant, une couche de terrain sec ou aqui- fère 3, celle-ci reposant sur une assise de roche dure 4.
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5 est le fourreau dont 6 désigne le bord tranchant à l'extrémité inférieure. 7, 7 désignent quatre tubes qui sont perforés sur toute leur longueur de petits trous 7a, 7a, ces tubes étant employés pour l'injection de ciment liquide et pour armer le pieu. 8 désigne le mouton pourvu à son extré- mité supérieure de l'anneau pivotant pour la fixation au câble ou tige 9 auquel le mouton est suspendu. Le mouton est perforé sur toute sa longueur de quatre trous 10, 10 d'un diamètre suffisant pour permettre aux quatre-tubes 7, 7 de le traverser librement. Les tubes d'injection 7, 7 sont raccordés à l'installation de cémentation par des tuyaux appropriés 18, 18, flexibles ou rigides, à volonté.
La première opération consiste à forer ou à foncer dans le sol à l'endroit où le pieu en béton doit être éta- bli, un trou circulaire de diamètre approprié. Le procédé de forage et de fonçage du trou est choisi suivant la natu- re de la couche de terrain et, dans l'exemple représenté, le forage est poussé jusqu'à pénétrer à une certaine pro- fondeur dans la roche dure 4 sur laquelle la base du pieu doit reposer. On enfonce alors dans le trou, depuis la surface du sol jusqu'à la roche, un fourreau cylindrique 5, en acier, fer ou autre matière appropriée et pouvant-être constitué de tronçons de longueur convenable assemblés bout à bout. La mise en place du fourreau 5 dans le trou se fait soit à mesure que le forage progresse, soit après achèvement complet de celui-ci, suivant la nature de la couche rencon- trée.
Le forage étant terminé et une cavité ayant été creu- sée à une certaine profondeur dans la roche 4, et le fourreau d'acier étant mis en place,on procède à la seconde opération qui consiste à construire le pieu dans le trou qui est prêt a le recevoir.
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Dans ce but, les quatre tubes creux et perforés 7, 7 sont placés verticalement dans le trou de façon à reposer sur le fond de celui-ci.
On place alors une certaine quantité de ballast dans le fond du trou,c'est-à-dire dans la partie creusée dans la roche 4 et on tasse convenablement ce ballast au moyen du mouton 8. Ce dernier glisse librement le long des barres d'armature 7,7 qui agissent conséquemment comme des guides pendant son mouvement de monte et baisse, et le mou- vement nécessaire est communiqué au mouton de toute façon appropriée ou judicieuse.
La première charge de ballast introduite dans le trou ayant été suffisamment tassée et comprimée on soulè- ve le mouton 8 au-dessus du niveau du sol pour permettre l'introduction dans le forage d'une nouvelle charge de bal- last qui est tassée à son tour, ces opérations étant répé- tées jusqu'à ce que le niveau du ballast comprimé atteigne le niveau de la roche qui est également,comme on l'a expli- qué précédemment, le niveau du bord tranchant du fourreau d'acier 6.
La confection du pieu armé se poursuit alors à tra- vers le sol délié, le sable, la couche de sable mouvant ou de terrain aquifère 3, de la manière suivante:
Une nouvelle charge de ballast est introduite dans le forage et damée par le mouton 8. A mesure que le battage progresse, on soulève le fourreau d'acier 5 jusqu'à une certaine hauteur au-dessus du niveau de la roche 4, cette opération étant exécutée de toute manière appropriée.
Pen- dant qu'on soulève le fourreau 5 à une hauteur convenable, le ballast introduit en dernier lieu dans le trou est placé en contact intime avec les terrains environnants, et ce fait, combiné avec la continuation du damage énergique, provoque un refoulement latéral du ballast dans le terrain délié 3
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sur une hauteur ou une distance comprise entre le niveau de la roche résistante 4 et la base du bord tranchant 6 du fourreau d'acier 5.
A mesure que cette dilatation latérale se produit, on introduit de nouvelles charges de ballast dans le trou jusqu'à ce que le pieu épanoui ait atteint à ce niveau un diamètre connu calculé ou estimé suffisant dans ce but.
Lorsque le ballast introduit en dernier lieu a été damé et que son épanouissement a atteint le diamètre né- cessaire, on introduit une nouvelle quantité de ballast dans le trou, le fourreau étant soulevé plus haut et les opéra- étant tions ci-dessus décrites/continuées jusqu'à ce que le pieu renforcé et comprimé ait atteint la hauteur du niveau du sol.
Pour maintenir les barres d'armature 7,7 du pieu à une distance correcte et constante les unes des autres pendant le battage du ballast, on introduit des tirants liens dans le trou et on les dispose autour des barres d'armature, ces liens étant refoulés dans le ballast in- troduit en dernier lieu par l'action du mouton.
Les tubes perforés 7, 7 sont ensuite raccordés à une installation de pompage ou de coulage, et du ciment li- quide y est refoulé. Des tubes perforés, le ciment liqui- de pénètre d'abord dans les interstices du gravier ou du ballast et est ensuite refoulé sous pression dans le ter- rain environnant, remplissant ainsi de ciment propre tous les pores, les fissures ou les cavités de celui-ci. Par con- séquent, le terrain qui entoure le trou est consolidé dans une mesure considérable.
Lorsque les quantités finales de ciment liquide sont injectées, les interstices du gravier ou du ballast lui-même sont remplis de telle sorte que ce dernier est noyé intimement et très fermement dans le ter-
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rain environnant renforcé, tandis que s'il s'agit d'une couche aquifère, l'eau présente à l'origine dans la couche est expulsée à une bonne distance du pieu. Le ciment liqui- de ou autre liant peut être refoulé dans le gravier, le bal- last ou autre matière de remplissage en tout temps, soit lorsque le remplissage du trou est terminé, comme il a été décrit ci-dessus, soit en plusieurs phases pendant le remplis- sage du trou, soit d'une manière continue et en.même temps que s'opèrent le remplissage et le battage du ballast, etc.
Les tubes à travers lesquels le ciment liquide a été injecté servent d'armature au pieu et leurs extrémités ne doivent pas nécessairement se trouver à fleur du niveau du sol, mais peuvent s'élever à toute hauteur désirée au-des- sus de ce niveau et les tubes peuvent être incorporés comme armatures dans les bâtiments ou autres constructions établies sur les pieux et supportés par ceux-ci.
Dans les dessins, les Figs. 1 et 2 représentent le trou achevé et pénétrant à une certaine profondeur dans la roche 4,le fourreau 5 étant placé dans ce trou pour empê- cher ses parois'de s'ébouler et le bord tranchant 6 reposant sur la roche 4. Les quatre tubes perforés sont aussi en pla- ce dans le trou.
Les.-Figs. 5 et 6 représentent le pieu en cours d'exécution. La partie inférieure du trou foré dans la ro- che 4 a été remplie de ballast 11, une autre quantité de' ballast 12 a été introduite dans le trou, le fourreau 5 a été soulevé d'une certaine hauteur et la quantité sup- plémentaire de ballast 12 est en train d'être refoulée daps le sol 3 par l'action du mouton 8, glissant de haut en bas et de bas en haut sur les barres d'armature 7, 7.
Deux séries de liens 13,13 ont été placés autour des barres de renfort à des intervalles appropriés les uns
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dos autres et ont été refoulés dans le ballast par l'action du mouton 8 en vue de maintenir les barres 7, 7 à la dis- tance voulue les unes des autres.
La Fig.7 montre le pieu complètement rempli de bal- last, le ballastage s'étant épanoui jusqu'à un diamètre convenable dans le terrain meuble 3, immédiatement au-des- sus de la roche ferme 4 et s'amincissant à partir de ce niveau jusqu'à la base de la couche d'argile ferme 2 à travers laquelle le pieu reste cylindrique. Le fourreau 5 a été entièrement retiré du trou.
La fig. 8 montre le pieu achevé. Lorsqu'on est ar- rivé à la phase de l'opération représentée sur la Fig. 7, on raccorde les quatre tubes perforés 7, 7 à une installa- tion de pompage ou de coulage et on chasse un mélange de ciment et d'eau ou toute autre matière appropriée suscep- tible de faire prise,de manière que, s'échappant des tuyaux perforés 7 ,7a, il s'infiltre dans les interstices des pierrailles du ballast ou du gravier et de là dans les fis- sures 17, 17 ainsi que dans les pores ou les cavités de la couche environnante.
Il est évident que le diamètre minimum auquel le pieu doit être dilaté à un niveau donné quelconque varie suivant la charge totale qui doit être supportée par le pieu, la nature de la couche de terrain à ce niveau et la profondeur du pieu. Il est évident aussi que le diamètre initial du trou foré, les dimensions du fourreau, les di- mensions et le poids du mouton, la quantité de ballast in- troduit à la fois dans le trou, la quantité dont le fourreau est soulevé à la fois, le nombre de coups portés par le mou- ton pour chaque nouvelle charge de ballast, de même que les dimensions et le nombre de barres d'armature sont des facteurs variables qui peuvent être modifiés suivant les circonstan- ces et pour répondre à des conditions différentes.
La péné-
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nétration du pieu à sa base dans la roche ferme 4 (lorsque celle-ci se trouve à une portée économique du trou foré) assure également une fixation du pieu qui empêche toute tendance de ce dernier à glisser sur la surface de la ro- che lorsqu'il est soumis à des efforts latéraux et permet à la résistance du pieu au cisaillement d'entrer en jeu.
Par la présente invention on obtient un enracine- ment ou un ancrage plus efficaces du pieu dans le sol, par- ceque l'injection du ciment liquide ou autre matière ana- logue assure un joint parfaitement imperméable entre le bal- last qui a été battu dans le trou et les parois de ce dernier.
Le pieu est aussi enraciné efficacement dans le sol envi- ronnant du fait que.le ciment ou autre matière analogue in- jectée dans le trou s'écoule et se répand aussi dans les fis- sures, les canaux et les cavités adjacents du terrain en- vironnant,formant ainsi un système de supports latéraux qui sont d'autant plus compliqués et plus nombreux proportionnel- lement que le sol environnant est plus ouvert et partant moins résistant. Le pieu est par conséquent plus stable, plus rigide et mieux supporté et protégé que par tout au- tre mode de construction de pieu comme auparavant, et par suite de la diffusion ou des ramifications latérales du pieu dans le sol environnant,le terrain est consolidé etrenfor- cé dans une mesure appréciable de telle sorte que la surface portante effective du pieu est accrue.
REVENDICATIONS.
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Improvements to the construction of piles or concrete foundation elements.
It has been proposed to construct piles or concrete foundation elements, drilling a hole in the ground until it meets a layer of rock, gravel or other soil of suitable strength, or until that the depth of the hole is sufficient to provide a suitable load-bearing surface for the pile which is to be subsequently poured into it, without having to reach the rock or a layer of resistant soil; by lining the hole with a metal box which serves as a temporary sheath;
by introducing concrete into the hole and tamping or beating it so that it not only fills the hole, but is pushed back or forced to expand laterally into the soil around the hole by the combined action of intermittent or continuous threshing and lifting
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sheath, this operation being repeated or continued until the pile is formed.
As the exterior surfaces of piles constructed in this way have an irregular shape, depending on the nature of the terrain in which they are formed, and as their diameter is greater than the diameter of the temporary sheath, their bearing capacity is greater than that of the piles. constructed by other processes. When setting up concrete piles of this kind, a mixture of cement and aggregate is driven into the hole to form a complete concrete, but it has been found that piles constructed in this manner cannot be used with heavy concrete. very good results in very soft and cracked soils, as the concrete cannot expand beyond the cavity or the drilled or dark hole to receive it.
The main object of the present invention is to provide an improved method for establishing piles or foundation elements in cracked, soft or strongly aquiferous soils.
According to the present invention, instead of using concrete or a finished mixture of cement and aggregates as the filling material, a concrete pile is produced by drilling a hole, lining it with a temporary sheath. and by injecting liquid cement or other similar material therein under pressure into a mass of gravel, ballast or other similar material, previously packed in place in the ground. By proceeding in this manner, one can successfully form in a loose, soft or strongly aquiferous ground, a stake intimately welded or fixed to the hole which contains it and substantially rooted in the surrounding layer.
By constructing the pile according to the perfected process, one can proceed as follows: Drill a hole of suitable diameter in the usual and most suitable manner.
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property until bedrock or a suitable load bearing ground is reached or until the depth of the hole provides sufficient load bearing surface for the pile, a suitable sleeve being driven into the hole as as the drilling progresses or after its completion, depending on the circumstances o A certain number of steel tubes of suitable diameter arranged vertically and perforated over their entire length are then introduced into the hole to the bottom of it. , we introduce clean gravel,
ballast or other suitable material in limited quantities and threshed so that it is forced to expand laterally and enter the surrounding ground, the scabbard being lifted intermittently or in one fashion. continues during threshing.
The ram, which is preferably cylindrical, is perforated vertically with a number of holes equal to the number of vertical steel tubes used, so that it can slide along the tubes as on guides during its up and down movement. , in the same way as the perforated sheep which were used previously with reinforcing bars. When, for example, the hole has been filled with gravel or ballast to ground level and the sleeve has been completely removed from the hole, liquid cement or a mixture of cement can be introduced into the perforated tubes and water in suitable proportions, or any suitable material liable to set subsequently, by means of a suitable pouring or pumping installation, or by means of compressed air or by any other process.
In order to make the invention clearly understood and to make it easier to carry out, it will now be described more fully with reference to the appended drawing which shows schematically and by way of example a mode 1?
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this invention and in which:
Fig. 1 is a longitudinal section taken along line b-b of FIG. 2 showing a drilled hole ready to receive the ballast.
Fig. 2 is a cross section taken along line a-a of Fig.l.
Fig. 3 is a longitudinal section of the ballast beater, the section taken along line c-c of FIG. 4.
Fig. 4 is a horizontal transversal section taken along the line d-d of FIG. 3.
Fig. 5 is a longitudinal section taken along the line e-e of FIG. 6, showing the pile under construction.
Fig. 6 is a horizontal cross section taken along the line f-f in FIG. 5.
Fig. 7 is a longitudinal section showing the hole filled with ballast and ready to receive the liquid cement.
Fig. 8 is a longitudinal section of the completed reinforced pile, the cement having been forced or injected under pressure into the ballast and also into the openings and cracks of the surrounding layer.
In this figure the tubes into which the liquid cement is injected are shown in section and on a larger scale so as to clearly show the perforations through which the cement enters the ballast and the surrounding ground.
In the example shown in the drawing, it has been assumed that it is desired to establish a reinforced pile in a ground comprising the following layers, namely: top layer of topsoil 1, followed by a bed of hard clay 2 and a layer of soft ground, sand, a ground formed by quicksand, a layer of dry ground or aquifer 3, the latter resting on a bed of hard rock 4.
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5 is the sheath of which 6 designates the cutting edge at the lower end. 7, 7 denote four tubes which are perforated over their entire length with small holes 7a, 7a, these tubes being used for the injection of liquid cement and for reinforcing the pile. 8 designates the sheep provided at its upper end with the pivoting ring for attachment to the cable or rod 9 from which the sheep is suspended. The sheep is perforated over its entire length with four holes 10, 10 of a sufficient diameter to allow the four-tubes 7, 7 to pass through it freely. The injection tubes 7, 7 are connected to the cementation installation by suitable pipes 18, 18, flexible or rigid, at will.
The first operation is to drill or sink into the ground where the concrete pile is to be established, a circular hole of the appropriate diameter. The method of drilling and sinking the hole is chosen according to the nature of the layer of soil and, in the example shown, the drilling is pushed until it penetrates to a certain depth in the hard rock 4 on which the base of the stake must rest. A cylindrical sheath 5, made of steel, iron or other suitable material and possibly consisting of sections of suitable length assembled end to end, is then driven into the hole, from the surface of the ground to the rock. The sleeve 5 is placed in the hole either as the drilling progresses, or after the latter has been completely completed, depending on the nature of the layer encountered.
The drilling being finished and a cavity having been dug to a certain depth in the rock 4, and the steel sheath being put in place, we proceed to the second operation which consists in building the pile in the hole which is ready. to receive it.
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For this purpose, the four hollow and perforated tubes 7, 7 are placed vertically in the hole so as to rest on the bottom thereof.
A certain quantity of ballast is then placed in the bottom of the hole, that is to say in the part dug into the rock 4 and this ballast is suitably packed by means of the ram 8. The latter slides freely along the bars of The frame 7,7 which consequently act as guides during its up and down movement, and the necessary movement is imparted to the sheep in any appropriate or judicious manner.
The first charge of ballast introduced into the hole having been sufficiently compacted and compressed, the ram 8 is raised above ground level to allow the introduction into the borehole of a new charge of ballast which is compacted at in turn, these operations being repeated until the level of the compressed ballast reaches the level of the rock which is also, as explained previously, the level of the cutting edge of the steel sleeve 6 .
The construction of the armed pile then continues through the loosened soil, the sand, the layer of quicksand or aquifer 3, as follows:
A new load of ballast is introduced into the borehole and tamped by the ram 8. As the threshing progresses, the steel sleeve 5 is raised to a certain height above the level of the rock 4, this operation being carried out in any appropriate manner.
While raising the sleeve 5 to a suitable height, the ballast introduced last into the hole is placed in intimate contact with the surrounding terrain, and this fact, combined with the continuation of the vigorous ramming, causes a lateral discharge. ballast in the loose ground 3
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over a height or distance between the level of the resistant rock 4 and the base of the cutting edge 6 of the steel scabbard 5.
As this lateral expansion occurs, new ballast loads are introduced into the hole until the blown pile has reached at that level a known diameter calculated or deemed sufficient for this purpose.
When the ballast introduced last has been tamped and its development has reached the necessary diameter, a new quantity of ballast is introduced into the hole, the sleeve being lifted higher and the operations being described above / continued until the reinforced and compressed pile has reached the height of ground level.
In order to keep the reinforcing bars 7.7 of the pile at a correct and constant distance from each other during the driving of the ballast, tie rods are introduced into the hole and arranged around the reinforcing bars, these ties being pushed back into the ballast introduced last by the action of the ram.
The perforated tubes 7, 7 are then connected to a pumping or pouring installation, and liquid cement is pumped into them. From the perforated tubes, the liquid cement first penetrates into the interstices of the gravel or ballast and is then forced back under pressure into the surrounding soil, thus filling all the pores, cracks or cavities of it with clean cement. -this. As a result, the land surrounding the hole is consolidated to a considerable extent.
When the final quantities of liquid cement are injected, the interstices of the gravel or the ballast itself are filled in such a way that the latter is embedded intimately and very firmly in the earth.
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surrounding rain reinforced, whereas if it is an aquifer, the water originally present in the layer is expelled a good distance from the pile. Liquid cement or other binder can be forced back into the gravel, ballast or other filler at any time, either when the filling of the hole is complete, as described above, or in stages. during filling of the hole, either continuously and at the same time as filling and beating of the ballast, etc.
The tubes through which the liquid cement has been injected serve as reinforcement for the pile and their ends need not necessarily be flush with the ground level, but can rise to any desired height above this level. and the tubes may be incorporated as reinforcement in buildings or other constructions established on and supported by the piles.
In the drawings, Figs. 1 and 2 represent the hole completed and penetrating to a certain depth in the rock 4, the sheath 5 being placed in this hole to prevent its walls from collapsing and the cutting edge 6 resting on the rock 4. The four Perforated tubes are also placed in the hole.
The.-Figs. 5 and 6 represent the pile in progress. The lower part of the hole drilled in rock 4 has been filled with ballast 11, another quantity of ballast 12 has been introduced into the hole, the sleeve 5 has been lifted to a certain height and the additional quantity ballast 12 is being pushed back into the ground 3 by the action of the ram 8, sliding up and down and up and down on the reinforcing bars 7, 7.
Two sets of ties 13,13 were placed around the reinforcement bars at appropriate intervals each
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others and were pushed back into the ballast by the action of the ram 8 in order to keep the bars 7, 7 at the desired distance from each other.
Fig. 7 shows the pile completely filled with ballast, the ballast having expanded to a suitable diameter in the soft ground 3, immediately above the firm rock 4 and tapering off from this level up to the base of the firm clay layer 2 through which the pile remains cylindrical. The sleeve 5 has been completely removed from the hole.
Fig. 8 shows the completed stake. When we have reached the stage of the operation shown in FIG. 7, the four perforated tubes 7, 7 are connected to a pumping or pouring installation and a mixture of cement and water or any other suitable material liable to set is driven off, so that, s' Escaping from the perforated pipes 7, 7a, it infiltrates into the interstices of the rubble of the ballast or the gravel and from there into the cracks 17, 17 as well as into the pores or cavities of the surrounding layer.
It is obvious that the minimum diameter to which the pile must be expanded to any given level varies depending on the total load to be supported by the pile, the nature of the layer of soil at that level and the depth of the pile. It is also evident that the initial diameter of the drilled hole, the dimensions of the scabbard, the dimensions and weight of the ram, the amount of ballast introduced at one time into the hole, the amount by which the scabbard is lifted at the times, the number of hits made by the sheep for each new load of ballast, as well as the dimensions and the number of reinforcing bars are variable factors which can be modified according to the circumstances and to meet different conditions.
The sorrow-
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The penetration of the pile at its base in the firm rock 4 (when this is within an economical reach of the drilled hole) also ensures a fixation of the pile which prevents any tendency of the latter to slide on the surface of the rock when 'it is subjected to lateral forces and allows the shear resistance of the pile to come into play.
By the present invention a more effective rooting or anchoring of the pile in the ground is obtained, since the injection of liquid cement or other similar material ensures a perfectly impermeable seal between the ball which has been beaten. in the hole and the walls of the latter.
The pile is also effectively rooted in the surrounding soil because the cement or other similar material injected into the hole also flows and spreads into adjacent cracks, channels and cavities in the ground. - curving, thus forming a system of lateral supports which are all the more complicated and more numerous in proportion as the surrounding ground is more open and therefore less resistant. The pile is therefore more stable, stiffer, and better supported and protected than by any other method of pile construction as before, and as a result of the scattering or lateral ramifications of the pile in the surrounding soil, the ground is consolidated. andreinforced to an appreciable extent so that the effective bearing surface of the pile is increased.
CLAIMS.
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