<Desc/Clms Page number 1>
Procédé d'introduction ou d'injection de liquides dans des masses meubles.
L'injection de liquides sous une forte pression dans des masses meubles, en particulier dans un sens opposé à la direction de la force qui agit sur elles (.pesant eur) est déjà connue. On sa it également qu'on peut recourir à la vibration pour augmenter la faculté d'écoulement de matières visqueuses et pour comprimer du béton frais, du remblaie.et les sols meubles.
<Desc/Clms Page number 2>
L'invention a pour objet un procédé d'injection ou (l'introduction de liquides dans des matériaux meubles comme par exemple les matières additionnelles du béton,
EMI2.1
les remblt...is, les terrains à bttir ébouleux, etc ... carac- térisé par ce fait Que les L-t6riu-ax sont vibras l-6ilè.......nt u'on y injecte du liquide.
Les avantages principaux du r rJ....,m t proccdc sont less suivant s :
EMI2.2
1 - Vis à vis eu procède d'injection sous pres- sion eu...];J1oyG jusqu'à présent, la possibilité c..'injecter le liquide sous une pression très faible et l'assurance d'obtenir une imprégnation u:.:ii'or\1le des L--t--r4L-uz ou des terrains. Blême s'ils présentent des cavités très petites,
2 - L'accroissement vis à vis du procédé par
EMI2.3
vibration employé jusqu'à présent, de là faculté d'ëcoule- ment des [matériaux et\la compression au degré ultime des
EMI2.4
grains de ces matéri= 4vec le minimum de vibration.
3 - Un romaine à'applications bien plus êten(,-,i par rapport aux deux procédés d'injection sous pression et de secou&ge et la possibilité de résoudre sur de nouvelles bases des problèmes difficiles.
L'action favorable du procédé objet de l'invention
EMI2.5
repose sur des phénomènes physiclues du même genre que ceux qui sont provoqués dans le cas où. l'on injecte sous pres- sion du liquide dans des matériaux meubles, de bas an haut (d'une manière générale à l'encontre de la force agissant sur les matériaux], et, dans l'autre cas, lorsqu'un mouvement de vibration est imprimé à une matière meuble.
Sous l'influence de la pression avec laquelle s'écoule un liquide injecté sous pression, le frottement
EMI2.6
intéria..r (statique) des matériaux diminue et se rapproche du frottement hydro-dynamique, bien plus faible: les grains
<Desc/Clms Page number 3>
de la matière ont tendance à flotter. Les grains indi- viduels d'une masse non tassée passent d'une faeon tout à fait analogue à une sorte d'état de flottement sous l'influence (Le lu vibration lorsque ces grains s'entrecho- quent et s'écartent les u s des autres, réciproquement, d'une façon continue.
Ce flottement croit d'une façon très inten- se, lorsqu'on combine les deux procédés, c'est-à-dire lorsqu'on injecte sous pression du liquide dans une matiè- re non tassée et qu'on fait vibrer celle-ci simultané- aient. L'effet intensifie est en réalité obtenu en employant un plus faible excès de pression et moins de travail de vibration par rapport à l'injection sous pression et à la vibration purs et simples, c'est-à-dire effectués indépen- dament l'un. de l'autre. L'injection sous pression inten- sifie l'effet de vibration et la vibration intensifie l'action de l'injection.
On obtient une labilité parfaite de le, tuasse, les voies offertes au liquide introduit sont éten dues et raccourcies, les grains de la masse se concrétisent de manière à former un dépôt aussi dense que possible, et les cavités ou interstices, même les plus faibles, qui exis- tent entre les grains, sont coti'.blés ou remplis de liquide.
Il est à observer que ce ne sont pas n'importe quel liquide pas plus que n'importe quelle matière meuble qui conviennent simultanément à la mise en pratique du procédé; le genre des matériaux non tassés, en particulier leur texture gre- nue et la viscosité du liquide doivent forcément être adap- tés l'un à l'autre dans des limites pratiques.
Le procédé, objet de l'invention, de vibration et d'injection sous pression (vibration-injection) permet d'obtenir un triple résultat :
1 - Les matériaux- soumis au procédé se trouvent complètement imprégnés par le liquide qui est injecté dans
<Desc/Clms Page number 4>
ceux-ci;
2 - Les grains des matériaux se déposent avec a le degré de concentration le plus élevé possible, et
3 - Les matériaux acquièrent, au moment de leur imprégnation complète, les propriétés d'un liquide.
Le but poursuivi par l'application du procède dans un cas individuel peut se liaiter à l'un des trois résultats mentionnés ou , une combinaison de deux de ces résultats, mais il arrive aussi très souvent qu'il s'étende tous les trois.
AU premier plan des possibilités d'applications du procédé vibration-injection, se place la fabrication du béton. Le béton consiste en un mélange composé d'une matière additionnelle (par exemple gravier et sable) et de lait de ciment (à l'état fris) et (ou) de pierre de ciment (à l'état de prise) . Le lait de ciment et (ou) la pierre de ciment doivent enrober complètement les grains de la matière additionnelle et combler d'une fa.on parfaite les cavités ou interstices existant entre ces crains. C'est de l'observation de cette condition que dépendent dans une large mesure la compacité et la résis- tance du béton après ;.'rise.
La fabrication des matériaux de construction en béton comporte d'après les procédés couraient en unage jus- qu'à présent dans la préparation du béton, trois opérations différentes qui se succèdent : le mélange de la matière additionnelle avec le lait de ciment, en général dans des bétonnières, le transport du mélange jusqu'au chantier de construction et, finalement, la coulée du mélange dans l'espace destiné à la construction achevée.
Le procédé de vibration-inj ection permet de mélanger du béton d'une façon particulièrement simple et efficace (d'imprégner com- plètement la matière additionnelle au moyen du lait de
<Desc/Clms Page number 5>
ciment), de convoyer facilement (pomper) le béton frais (en vertu de sa fluidité), mais sur-tout de fabriquer les corps en béton directement dans l'espace qu'ils doivent occuper dans la construction, en renonçant aux bétonniè- res et aux appareils transporteurs.
Le problème de la fabrication directe du béton sur place consiste à imprégner de lait de ciment additionnelle la matière/introduite dans l'espace de construction. Si cette opération est effectuée par le procédé de vibration -injection, on obtient, en même temps qu'une imprégnation complète et une compression maximum de la matière addition- nelle, un béton particulièrement ferme et dense qui, en vertu de son caractère liquide, comble ou remplit pari'ai- tement l'espace de construction.
Le degré maximum de densité et de résistance joint au minimum de consommation de liant en vertu de la concentration maximum des grains composant la matière additionnelle, à la possibilité de s'en tenir strictement à un liant à coefficient ciment-eau déterminé, à la suppression de tout danger de désagrégation du mélange (même sous l'eau) constituent les avantages particuliers queprésente le béton fabriqué directement dans l'espace de construction par application de procédé de vibration- injection.
Avec le procédé ordinaire d'injection déjà connu et utilisé jusqu'à présent, la pression nécessaire à l'injection du lait de ciment a dû être maintenue à un degré très élevé ; en outre, la¯matière additionnelle devait se composer de matériaux très grossiers, présen- tant degrandes cavités ou interstices, si l'on voulait obtenir, dans une certaine mesure, une imprégnation par- faite. Il en est résulté, entre autres inconvénients, celui d'une consommation de ciment excessive.
D'autre part, l'utilisation à la préparation
<Desc/Clms Page number 6>
du béton de la vibration connue seule, est limitée à du béton préalablement mélangé (béton frais) et au travail à sec. Des expériences ont relevé du reste qu'il est impos- sible, lorsqu'on a recours au seul travail de vibration, si intense soit-il, de comprimer par agitation le béton à un degré équivalent à celui que l'on obtient sans ¯ eine avec le procède vibration -injection.
Dans la fabrication d'un élément de fondation (pieux, piliers, etc...) dans le terrain de construction, l'élément en question peut être rapporte 'contre le terrain avoisinant ou être établi directement dans celui-ci. Dans ce dernier cas, il est possible, en restant d'une manière' appropriée la'pression du liquide et l'intensité de vibra- tion, de donner à l'élément de fondation une forme déter- minée, le cas échéant en solidifiant aussi simultanément le terrain de construction adjacent.
Cette possibilité a surtout son importance lorsqu'il s'agit de 1. fabrication @ des pieux dont la paissance portante se trouve augmentée par suite de l'épanouissement du pied et de la formation d'un bourrelet. Des épanouissements ou élargissements de cette nature se produisent déjà d'eux-mêmes dans la fabrication d'un pieu de ce genre au cours du procédé de vibration-injection sous pression, du fait de la pression levée de la colonne de éton frais qui croit rapidement
Des avantagesd'une autre nature se présentent lors de l'application duprocédé vibration-injection àla fabrication de corps en béton,
dans le sens de la hauteur et (ou) de l'épaisseur dominante, par conséquent lorsqu'il s'agit de couvertures ou de revêtements (en particulier des revêtements de routes, de tuyaux, des cuvelaes de tunels, etc...) et aussi d'autres avantages encore dans 1- fabrication d'objets filis en biton.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Les corps ers béton de grandes 6lilIlensions fabriques d'après le procédé vibration-injection offrait surtout dans l'eau (piles de ponts , mars de retenue des eaux) l'avan-
EMI7.2
taxe de posséder une grande étanoheité et u.. faible degré de contraction. Dans le procédé vibration-injection pour la fabrication du béton, on peut joindre au lait de ciment destiné à être introduit dans la matière ajoutée une certai ne quantité de trss, de pierre pulvérisée, etc... De même, lorsque le procède de vibration-injection est employé pour solidifier des matériaux et terrains non tassés, on
EMI7.3
peut Gglel1lnt remplacer le lait de ciment par d'autres liants quelconques (produits chiroiques, Ratières biturai- ntuses etc...).
Ce qui 1<porte dèJ.l1S chaque cas, c'est l'état liquide du liant .
EMI7.4
De rnlri0 c;ue dans le bé'bol1Il ge, les ciioses se présentent de la Sieme façon lorsqu'il s'agit de consols- der un terrain du construction meuble. Il s'agit ici <;,uss1 d'ilIlJ!régner les lLbotériaux non tassés à. l'aide de liant, de produits chimiques, et leur équivalent. D.ns ce
EMI7.5
but, on n'a pu recourir jusqu'à présent ç1' à la simple injection sous );1'eC8io1'1; elle ),lez toutefois donne dans de nombreux cas que de mauvais résultats, principalement les terrains à crains fins, par suite de'la grande
EMI7.6
résistance au frotteL-ent intérieur et de la finesse des j.orec.
Exêi-e '.on (';14'lo'G\nt une pression thtés élevée, on n'en courait pas moins le risque d'avoir une grande '-rrë- ularitë (formation de croutes et de ;rv.eavx.) dans la solidification, au contraire,, par le procédé de vibration
EMI7.7
injection, l'imprécation u..1iform6 du terrain et sa soli- dification homoGène sont assures.
Un autre domaine d'applications très étendu
EMI7.8
et tout particulier du procédé de vibration-injection
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
consiste dans la solidification de digues re.:ol;,;,es et de terrains de COllStl'U.ctioll ! eubles . Il Y a lieu de idill,.ueT
EMI8.2
ici deux -cas :
EMI8.3
1 - La ùùns>e co..:.olidée doit trG ,",8Gi 1-y,:rLéa- ble cue possible; 2 - Cn s'efforce seuleniei-it t à ' o's 1 e .-i; 1Le acnx oli- riu ('l i 0 -Yi ",.-1.s::i rrfE<.ite que possible :.8 :.. 1.....2:::3 l'eL.:I.-::e ou -u terrain de construction, [...i8 Gc.l1S 1.. 1 5r.t-sal,îlité t
EMI8.4
l'eau.
EMI8.5
Dans le second. cas , le liquide injecte sous pres- sion, dans l'application du procédé de vi7;ration-injec- tion ::.,eut s'échaoeper compléteient (par exemple par 6v jo- ration. lor soue cela n'entra me pas la ion à i,-o-ctv-uu de la tenture des uatériai1=, Bien que les ainsi tassés présentent ûéj. ui-e étanchei té bien plus grande qu'une Ciùue que l'on a essayé de tasser par tout uutre procédé, il serait bon, lorsqu'il e'#=it de construc- tions hydrauliques ir::- ortêJ.ntes, d'employer com.:e liquide
EMI8.6
à injecter pour combler les p=.res fins lui restent, un
EMI8.7
Lëlange composé d'eau avec du trass, de la pierre pulvé-
EMI8.8
risée, de l'argile et d'autres matières. L'utilisation d'un liant ne serait pas indiquée
EMI8.9
dans ce cas, car il pourrait en résulter 1 formation de
EMI8.10
crevasses ou de fissures.
EMI8.11
Dans le cas où l'itJ:rerú-éaqilit6 n'est pas exigée on peut, suivant la finesse dru gr-ain de 1. ratière, aller jusqu'à employer simplement de l'eau con;e liquide a inj ec-
EMI8.12
ter sous pression, sans y ajouter aucune antre matière.
EMI8.13
Des expériences ont L6r,-ortr-l' eue, pas plus par simple
EMI8.14
vibration, que par simple injection d'eau sous pression
EMI8.15
(xehlazwa6e) , on ne pouvait obtenir, mêre =àçpro=ciwative- ient, un tassement du terrain à bâtir ou des ù-ùtériarx
<Desc/Clms Page number 9>
remblayés aussi parfait que si l'on avait recours au procédé Ce vibration-injection.
La fluidification d'une matière non tascée ou mouvante par application du procède de vibration-injection aboutit à un procédé spécial de fonçage ainsi que d'extraction plus commodes de pieux, palplanches, tuyaux, puits, etc... Cn connaît déjà l'injection d'eau dans le but de faciliter les travaux de battage lorsqu'il s'a- git d'enfoncer des pieux, On ohtient un effet bien plus grand qu'avec l'injection d'eau, grâce au procédé objet de l'invention; en envoyant sous pression de l'eau dans le terrain entourant le pieu et en vibrant simultanément ce terrain..
Le procédé selon l'invention possède donc un domaine d'applications particulièrement vaste, car il n'estpas limité aux pieux, mais peut au contraire être employé pour faciliter l'enfoncement des palplanches, des tuyaux, le fonçage de puits, etc, de même que, d'une manière analogue, pour l'extraction de pieux,- de palplanches etc..'. far vibration et injection d'eau simultanées le terrain qui environne le pieu, etc... est amené à un état labile 'dans lequel il est liquide comme une bouillie, ce qui permet de maintenir à une faible valeur l'effort nécessaire pour déplacer le pieu.
L'eau injectée sous pression monte dans la zone où s'exerce l'effet de vibration (et seulement dans celle-ci) et d'une façon tout à fait spéciale dans le voisinage immédiat du pieu, ce qui fait que la vibration-injection agit sur toute la longueur du pieu, etc ... Lorsque cette vibration-injection cesse, le sol se solidifie de nouveau, autour du pieu, etc... La désagrégation que nécessite l'extraction du pieu s'e compense instantané- ment lorsque la vibration-injection entre de noueau en jeu. Ce qui Importe, dans chaque cas, c'est d'avoir
<Desc/Clms Page number 10>
un sol perméable à l'eau, sablonneux et graveleux.
La tuyère d'injection de l'eau sous pression est, conformément au présent procédé, reliée de préférence rigi- dement au pieu ou autre corps analogue (comme,dans les procédés d'injection connus). Toutefois, il est également possible (L'enfoncer des tuyères spéciales, ce ÇLui est même souvent nécessaire dans la pratique. La construction du tube de tuyère diffère de celle du tube d'injection, du fait que l'eau n'est pas injectée seulement à la pointe du pieu, etc, Bais encore à un niveau différent, suivant le cas particulier. Pour transmettre l'effet de vibration on utilise en règle générale, le pieu lui-même.
Le vibra- destiné à être fixé au pieu est de préférence établi sous une forme dissymétrique, de telle tanière eue le vibrateur serve non seulement à effectuer un travail de vibration, Biais puisse en même temps exer-er 1' effort de traction et de pression nécessaire.
La fluidification d'une Lasse non tas ée ou mou- vante par application du procédé de vibration-injection fournit aussi un procédé efficace d'augmentation du rende- ment des puits, ,race à la vibration périodique ou erra- nente du terrain que traverse l'eau et qui entoure le puits tandis que, en même tenps, par suite du travail des pompes et sous l'influence de la différence de lunteur entre le niveau du puitset le niveau de la naple d'eau souterrai- ne, le terrain est parcouru par l'eau.
Les matériaux deviennent par ce moyenninstables, le frottement se twouve considérablement diminué dans ceux-ci, leurs grains individuels se désagrègent et ouvrent à l'eau qui afflue les passages les plus commodes et les plus-courts; de plus, la quantité d'eau qui arrive au puits par unité de temps se trouve augmentée. Il s'agit ici d'une opération de vibration-injection faite dans un but particulier, mais
<Desc/Clms Page number 11>
également d'un genre spécial. Elle so distingue du pro- cédé de vibration -injection replier par ce fait que l'écoulement du liquide ne peut être dirigé exactement en sens contraire à la pesanteur et que, par suite, l'effet de v ibra t ion-in j ection ne se manifeste que d'une façon imparfaite.
Ceci est sans inconvénient dans le présent cas. L'écoulement de l'eau ne se trouve pas faci- lité dans la même mesure qu'avec une vibration-injection parfaite; toutefois, l'augmentation effective du volume d'eau qai traverse le terrain dans l'unité de temps n'en est pas moins un multiple de la. quantité d'eau qui s'écou- lerait autrement, de sorte que le procêdê se rêve-le, en maintes circonstances, comme excellent et économique.
D'autre part, la forte compression du terrain ne se pro- duit pas cornue avec la vibration-injection parfaite.
Cette compression n'est nullement recherchée ici ; elle serait même indésirable. pour transmettre ou propager l'effet de vibra- tion, on peut utiliser ici des constituants solides du puits lui-même, ou bien d'autres corps solides introduits dans le sol. La vibration peut également être effectuée parti]? de la surface à l'aide de puissants appareils.
Pour le résilia vibration est, d'une manière générale, obtenue d'une façon identique à celle du procède de vibration simple. On fait vibrer dans de nombreux cas la masse meuble en posant directement le vibrateur sur celle-ci; mais on peut également faire vibrer d'une façon indirecte en vibrant le coffrage ou cuvelage entourant la masse ou de manchons, tubes, armatures, filtres, .etc. introduits dans la masse en entourant celle-ci.
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
.lu lieu d.1 irapr6,,,UE3r, de îluiâi¯xer ou de co#ri- ruer s,.-r place des siatières iaeubles comie c'est le cas, n règle générale, dans le procédé de vibration-injection, le cas peut se présenter où l'on désire imprégner d'un liquide une masse non tassée en recourant au procédé de vibration-injection et l'amener à l'état de bouillie afin de la rendre apte '- être utilisée pour certains
EMI12.2
buts détersiinés, par exemple : vibrer de la Latisre additionnelle pour béton en injectant sir.,.7..t.nc:.ant sous pression le lait de ciment, pour obtenir d 118 i du béton frais, qui est amené sur le chantier pour y être tra- vaille; Lais, en particulier aussi, transporter (pomper) cette matière dans une canalisation tubulaire, du fait de son état liquide.
On peut effectuer cette opération en faisant passer d'une façon continue une matière additionnelle à travers un récipient dans lequel elle est vibrée en même temps au'bn y introduit ou injecte sous pression du lait de ciment (récipient pour vibration-injection) .
On obtient ainsi, sous la forme d'une bouillie liquide,
EMI12.3
une quantité coplète.ent imprégnée du lait de cieert, de béton frais sous une òrne idéale, cule l'on peut sou- tirer directement de !le.-:trémité du récipient et travail- ler, Lais qui peut aussi trE transportée plus loin (polL-:r--éé) en un courant ininterrompu, Ècns une conduite tubulaire se raccordant au récipient en Question. Il peut y avoir avantage à amener au récipient pour vibra- tion-injection, non plus une matière additionnelle pure,
EMI12.4
mais une matière xréal.bleent L-éla1;J.g6e a du lait de ciL-ent. Dans ce cas, on -l'introduit dj."1.s le récipient que le reste du lait de citent nécessaire et on ±t±t vibrer siLlo-1tan6rLent le iél nàe.
On obtient ainsi (le
<Desc/Clms Page number 13>
nouveau la matière complètement imprégnée, sous forme de bouillie liquide, prête à être transportée plus loin;
D'autres matériaux non tassés, cornue par exem- ple des matières draguées peuvent (cette fois en employant de l'eau) être amenées à posséder les propriétés d'un liquide et être transportées à distance.
Il y a lieu d'insister sur le fait que ce se- rait une'erreur (le croire qu'on pourrait par simple vi- bration obtenir une compression aussi forte d'une matière non tassée ou par simple injection sous pression obtenir une imprégnation d'une masse meuble aussi complète que par l'application du procédé de vibration-injection. Le gros effet de ce dernier procédé est basé précisément d'une façon décisive sur la coopération de la vibration de la masse et de l'injection sous pression d'un liquide dans celle-ci, c'est-ä-dire sur la simultanéité de la vibra- tion et de l'injection.
Pourtant, il peut se présenter des cas limites dans lesquels on peut être autorisé à renoncer aux avantages de la vibration-injection régulière et à la remplacer par unrocédé palliatif dans lequel on injecte d'abord sous pression le liquide dans la masse meuble pour vibrer . ensuite le. mélange obtenu. Une telle"vibration-injection de remplacement"peut par exemple dans son application à la fabrication du béton, être avantageuse pour tra- vailler le béton vis-à-vis des procédés employés jusqu'à présent; l'avantage peut résiner dans la simplification du processus de travail que présente ce procédé. Vis à vis du procédé régulier de vibration-injection, un tel procédé de substitution ne constitue qu'un palliatif imparfait se limitant à des cas spéciaux.
La description qui va suivre en regard des
<Desc/Clms Page number 14>
dessins annexes donnés à titre d'exemples, ferü bien comprendra de quelle Lanière l'invention ,peut être réalisée'
EMI14.1
La '1". n:Ol1-re un appareil ú..8 vibration- injection sous pression qui comporte : un vibrateur a; une tuyère d'injection sous pression b;
EMI14.2
une coiicluiùe o â'âCLIl:.ISS7.Oi1 é. t aii aU vibrateur; une conâuita eu pour en évacuer 1'.ir; une conduite pour l'arrivje CL-LL lait de citent; Un indicateur f du niveau de la citiàie giL- tionnelle du béton;
Un indicateur g du niveau du lait de citent.
La fig. 2 montre un appareil vibration-injection qui comporte :
Un vibrateur a;
Une tuyère d'injection sous pression b;
EMI14.3
Une conduite ± d'admission c'.ir 4u vibrteur; Une conduite d pour évacuer l'air; Une conâuite e pour l'arrivée du lait de citent; Un indiceteur f du niveau de la matière addi- tionnelle du béton;
Un indicateur g du niveau du lit de ciment;
Un c.rps creux h.
La fig. 3 est une vue en élévation de la tuyère à lait de ciment.
EMI14.4
La fin. 4 montre un dêveloppet-ent de cette tayère.
La fig. 5 montre une tuyère flottante qui comporte :
<Desc/Clms Page number 15>
Une tuyère d'injection sous pression a;
Un corps flottant b;
La fig. G représente un flotteur établi sous la forme d'un cylindre effila.
EMI15.1
La fij. 7 montre un flotteur ayant la forme d ' une out t G.l.lol1{;ée.
Lu. fig. 3 montre une poipe à béton pour la vibration-injection; cette figure représente : une vissans fin a pour amener la matière ajoutéeau béton.
EMI15.2
.w4 tic re b additionnelle du béton;
Un récipient c pour vibration-injection;
Des tuyères d'injection d; @
Une pompe aspirante e;
Une conduite tubulaire f ;
Un vibrateur auxiliaire ;
En plus d'un vibrateur pour produire la vibra- tion au coeur des matériaux ou du terrain non tassés, il faut encore dans qhaque cas pour l'application du procédé vibration-injection, un second appareil, à savoir une conduite d'arrivée avec tuyère pour injecter le liquide sous pression dans les matériaux ou le terrain.
Lorsqu'il s'agit de travaux pour lesquels on ne saurait avoir recours à l'observation directe de l'imprégnation (en particulier dans le cas de pieux et pour tous autres travaux en béton sous l'eau) il vient encore s'ajouter un troisième instrument qui indique à chaque instant l'état d'imprécation du terrain ou des matériaux 9 Les appareils ou instruments précités, vibrateur tuyère d'injection sous pression, et le cas échéant dispositif servant à indiquer le niveau d'imprégnation, peuvent être combinés suivant la nature des travaux à
<Desc/Clms Page number 16>
effectuer.
EMI16.1
Dans de norubrettx cas pratiques, il est hon de combine!' en un appareil unique le vibrateur et la tuyère d'injection sous pression (la fi. 1 montre le
EMI16.2
vi'orz,teur a, la fuirére b, l'arrivée ctùi-r c, l'évacua- tion d'air cl, la conduite d'a-'rivée du lait (le client es la surface f de la Entière additionnelle, le niveau Cu lait de citent) et celv, en i,artic-ciLi-ai lorsque l'espace dans lequel s'opèrent les s tr1vaiLr est très étroit (trou de sonde) et lorsqu'on tient à ce que l'arête inférieur du vibrateur et l'ouverture de la tuyère soient maintenues pendant toute la durée de l'o- pération à une distance déterminée l'une de l'autre, et à soulever simultanément à chaque fois la. tuyère
EMI16.3
et leitibrateur à mesure eue le travail avance.
Cet outil vibrateur-injecteur peut encore être 61l.:.1Í d'un corps creux plongé dans les itérie-jr: pour que l'ensemble de l'instrutneiLt (1'i;;. 2 ; a le vibra- teur; b la tuyère; 1 l'arrivée 6.'air; d le départ d'air; e le conduit d'arrivée du lfiit àe ciren; f 1 surface de la laitière acc¯i ionnelle ; l'indicateur de niveau du lait de ciment; h le corps creux) ionte a,ttowatique- l1.ant à mesure que l'imprégnation des r:...<. t éri&1:IY- progresse.
Il y a également des cas où la nature das tra- vaux exige que le vibrateur seul fonctionne et que,
EMI16.4
i:,id.6penclaL,.-ent du vibrateur, une tuyère à 8al'che automatique injecte sous pression le liquide dans les matériaux. Dns ce cas, il peut être nécessaire et c'est même ce qui se produit régulièrement dans la manutention de liquides épais {comme le lait de ciment} de faire dépendre la tuyère d'injection sous pression du
EMI16.5
vibrateur d'une façon libre et de co.mr.:
.uniÇLuer par là à la
<Desc/Clms Page number 17>
tuyère un léger mouvement de tremblement penlant l'injec- tion de liquide sous pression (tuyère trembleuse) . par ce moyen, on obvie d'une manière nettement efficace aux risques d'obstruction très gênante qui se manifestent toujours lors de l'emploi de liquides épais, en même temps que l'extraction de la tuyère s'en trouve fac-i- litée.
Dans les travaux de vibration-injection avec des corps plats, ainsi que des remblais en couches, il est souven.t nécessaire de recourir pour l'injection du liquide à une tuyère de disposition et de conformation particulières. La tuyère d'injection sous pression est dans ce cas posée d'avance sous les matériaux à imprégner sous la forme d'un tuyau de préférence perforé ou fendu (mesurait par..ois plusieurs mètres de longueur); ctest ce qu'on appelle une tuyère tubulaire. Des expériences ont démontré que, lorsque l'imprégnation est terminée (la vibration se poursuivant) une tuyère tubulaire de ce genre pouvait facilement être extraite des matériaux ou du terraLn et enlevée.
Lorsqu'il est fait usage de liquides plus 6,pair- ou visqueux, dans la mise en pratique du procédé de vibration-injection, on court fréquemment le risque, comme il a déjà été dit, de voir la tuyère d'injection se boucher. C'est pourquoi il importe, dans, ce cas d'utiliser une tuyère spéciale dont l'orifice est conformé de telle manière que des obstructions qui s'amorceraient éventuellement puissent toujours tre supprimées automa- tiquement par le liquide sortant. La ïorme caractéristique de la tuyère à lait de ciment qui sert dans ce but est représentée en perspective figure 3 et en développement fige 4.
Les orifices de sortie de cette tuyère consis- tent en des fontes qui sont pratiquées l'extrémité du
<Desc/Clms Page number 18>
tuyau., qui sont très étroites en haut et qui vont en s'élar- gissant vers le bas et cela dans une mesure telle que toute la section transversale du tuyau, se trouve être finalement libérée.
Si un peu de sable vient à pénétrer dans une des fentes et s'il provoque un commencement d'obstruction, la partie supérieure (plus étroite) de la fente pour la sortie du lait de ciment n'en reste pas moins régulièremtnlibre et le lait qui sort maintenant sous pression dégage en même temps de nouveau.la partie inférieure de la fente qui va en s'élargissant continuellement*
Lorsqu'il est fait usage de liquides très dilués (par exemple de l'eau pure pour consolider des digues remblayées), il ntest pas nécessaire de doaner à l'ouver- dure de la tuyère une forme spéciale.
Dans ce cas on devr toutefois, contrairement à ce qui a lieu- avec la tuyère à lait de ciment, protéger l'ouverture de la tuyère contre la pénétration 'du sable à l'aide d'une fine toile métallique. Une toile de ce genre est néces- saire lorsque la tuyère est destinée à être enfoncée d'en haut dans les matériaux.
Dans certains cas particuliers, il y a avantage à munir la tuyère d'injection sous pression, fonction- nant indépendamment du vibrateur, d'un corps flottant plongeant dans les matériaux (fig. 5 : a tuyère; b corps flottant), (Le telle manière que la tuyère monte automa- tiquement à mesure que l'imprégnation des matériaux pro- gresse et indique, an coopération avec une échelle, le niveau, de l'imprégnation (tuyère flottante) .
Toutefois. bien plus fréquents sont les cas où la progression du travail est indiquée par un flotteur de construction spéciale et à fonctionnement indépendant coopérant avec une échelle graduée qui est introduite
<Desc/Clms Page number 19>
dans les matériaux at qui s'élève automatiquement à mesure que l'imprégnation des matériaux progresse (échelle à flotteur). En pareils cas, on emploiera la plupart du temps pour la vibration-injection du liquide un instrument
EMI19.1
ou outil vibrateur-injecteur, c'est-à-dire ur vibrateur combiné en un instrument unique avec la tuyère d'injec- tion sous pression.
Mais, il est également des cas où les trois instruments (vibrateur-tuyère et échelle à flotteur) fonctionnent séparément les uns à coté des autres.
EMI19.2
Il importe ici de conatruire soigneusement le flotteur gu.idan.t l'échelle de niveau. Il est nécessaire que le flotteur ne monte que lorsque les matériaux sont imprégnés du liquide injecté (c'est à dire, s'il s'agit
EMI19.3
de béton, lcus-que la matière additionnelle est imprégnée du lait de cime...!). Par mesure de précaution, il 15Lev; l'a donc dans Inexécution de travaux en béton sous l'eau, être maintenu d'un poids au moins aussi-grand que, celui du volume d'eau qu'il déplace. Il importe, en outre, quele
EMI19.4
flotteur monte ausci uniformément que po ss ible,à nlesure eue l'1ùlpréjnation des r,téria, progresse.
Des essais ont démontre qu'on obtient les L.eillem:s résultats ""vec un flotteur muni d'une pointe à sa partie inférieure ut d'une tôle tronquée à sa partiersupérieure. En conséquence, le flotteur est de préférence établi sous 1& forme UUl1 cy- lindre i:fìl.5 (fie. 6) avec longue, pointe inférieure(coni- que] et courte t'été a?apcort6e C'-, la partie supérieure (Ggb.lo!:1'l1t conique), ou encore sous 1 forme d'une oute allongée (fin. 7).
La fis. 8 montre soh6matiquerae-n-u- un des modes de réalisation possible d'un récipient de vibration- ineection destiné à l'application du procédé objet de l'invention à l'imprégnation d'une masse meuble avec un liquide, un appareil de mélange du béton (bétonnière) et
<Desc/Clms Page number 20>
EMI20.1
enfin un appareil éln0eur et trr; Zorteur oztr 10 , , on (1/o[l:pe à béton) .
Une vis sans in a refoule en CG',Lr;-2 t continu une ratière additionnelle b dans un récipient vibr&te111.'-injecteur L- x .:;.:.:;l J::.l 1- 1 -'" ::<.; - iizjecté p-r des tl-"7-ères A. tes c7-U l -L.'- ,.à.ëdtionnelle est vibrée E- vue d'en i:u=#-é:=.t=1 1 ' e ±±<t , le r..;;cdl1ient en. question est iourru. d'une fOL:p3 Ici* ..,Si:ire'1.' f ù71" Le IuÉ:la.,.t2J6 sous. i0' fi.t' (le 1;=-1.îllioE La i (zee qui se forte Q<1.11S le -récitieût vibrte.r-ix3jecterr gdsoe t.:.irectement, en restant toujours soumis é- lu pression de 1, vis sans fin et sans p erre sa fluidité dan.s une conduite tubulaire f et arrive par celle-ci au. chantier de Co:-.S- h'1lction. Les vibreteuxs uuxiliai-res E facilitent l 's.va.:lcetl0nt dans la conduite.
Cette poùpe è. béton à vi1rs.tion-injection devient une bétonnière à vibration injection, lorsqu'on s'uppricie la conduite %i'oulz-iie ou canali- .sation de sorte que le béton frais peut être pris di- r-eo-témen.. Si l'on suppose eue la vis sans fin est également supprimée, on a alors le sch6u d'un r6cipiBnt vibr&teur-injecteLLr rue l'on peut monter en t<-;2t cu.' or;ç,n6 indépendant dans d'autres instrunienbs e.u koell desquels on réalise d'une autre manière la possibilitc ct i:ré.Jner d'un liauide par le procède vibration-injection des riaté- riu-ax non tasses et d'apiener ceux-ci à l'état de bouillie
EMI20.2
liquide'
EMI20.3
Les appareils ét,blis selon l'invention se dis- tin6uent des bétonnières et des pompes à béton en usage jusqutà présent par une ;
rûnct siuplicit6, <zlis ausci par la meilleure qualité du béton, sa fluidité et la possibili-ë
EMI20.4
d'observer avec précision un coefficient ciment-eau dter-
EMI20.5
cin 6 .
Les sièges appareils peuvent é5-leuint être utilises pour imprécner des Ce-tëriaux non tE..sc6s à l'aide
<Desc/Clms Page number 21>
d'un liquide quelconque et pour transporter à distance le
EMI21.1
mêlante obtenu sous forme cle bouillie liquide, par exemple pour le transport de matières draguées ,qui, grâce à un tel appareil, peut être effectue (l'une manière très économi- que avec une dépense d'eau et d'énergie bien moindre qu'avec
EMI21.2
le materieTh usité jusqu'à présent pour le même but.
R E V E r D I 0 T ION 3 1 - Procédé d'injection sous pression (Le liquides éL:o.l1S des succès cieubles, ou non tassées, telles que les matières adCi.itiom-:e11e8 dit béton, le les ter- rains a bâtir rL0'L¯Vcl2tS, ote... caractérisé par le :1':a,7..t Cßtle les Lasses-Lieubles sont vibres pendant l'introduction du liquide sous pression.
EMI21.3
2 - Irocëdë selon la revendication 1 caractérise par le ±<-it iue pour faciliter l'enfoncement et l'extrac- tion des pieux, pilotis, palplanches, tuyaux, puits,
EMI21.4
etc... on injecte sous pression dans le terrain enVirOl11îa-t un liquide (de l'eau ou un tnclan.ge d'eau et d'argile ou autre matières analoGues) et on fait vibrer simultanément le terrain) .
3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que pour augmenter lerendement des puits, on fait vibrer d'une'façon périodique ou permanente le terrain avoisinant ce dernier.
4 - procédé selon les revendications 1 à 3
EMI21.5
caractérise par le fait que pour vibrer le terra in. de 18.
Lanière connue, le vibrateur est placé sur la surface du terrain.
5 - procédé selon les revendications 1 à 3 caractérise par le fait que- le terrain est vibré de la manière connue d'une facon indirecte, par des coffrages, des manchons, des armatures, des filtres et autres organes
EMI21.6
nal0BUes, qui sont reliés au vibrateur
<Desc/Clms Page number 22>
EMI22.1
6 - 2rocédé selon la revendication 1 car.térisé par le fait qu'on fait passer les matériaux en un courant,
EMI22.2
continu par un récipient dans lequel ces .téri:.ur sont vibrés avec injection siuultan6e de liquide et que Ta ciélunge ainsi obtenu sous o1'lLe de bouillie lLguiàe est retiré à loutre extrémité du récipient cu transporté plus loin.
EMI22.3
7 - V<;,1:'i<ill.te du procédé selon 1. iev=i#àic tion 1, caractérisée par le fait CjU'on cormence r injecter sous pression du liquide d'ans les [;;./;.,t é:ï.'ic..1.1..."'C et qu'on fait vibrer le mélange obtenu.
EMI22.4
8 - appareil de vibration-injection peruiettanu la dise en oeuvre du procédé selon la revendication 4 oamctérisé par le fait que, pour vibrer des [l:2.té1'::a:ll.x OU' le terrain, on emploie un vibrateur qui est combine
EMI22.5
8. une tuyère destinée à l'introduction du liquic.e sous pression et qui est réuni à cette tuyère pour forcer an appareil unique.
9 - Appareil selon la revendication 8 caractérise par le fait'que le vibrateur est réuni à la tuyère d'injec- tion sous pression pour former un appareil unique et est
EMI22.6
¯pourvu, en même tecips, d'un corps creux de telle manière que l'appareil monte autoG.tic:uel1lent L iesnTe que 1 f ilîlpré- gnation des matériaux progresse.
10 - Appareil de vibration-injection permettant la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 4 et..=5 caractérisé par le fait que la tuyère d'injection est reliée d'une façon lâche au vibrateur et participe
EMI22.7
ainsi facilecient au tremblement de celui-ci pendant la vibration.
<Desc/Clms Page number 23>
11 - Tuyère d'injection sous pression destinée à la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 4 et et caractérisée par un tube perfore ou fendu passant sous les matériaux dont on peut le retirer à nouveau. ou que l'on peut laisser dans deux-ci.
12 - Tuyère d'injection pour liquides épais ou visqueux, comme du lait de ciment ou son équivalent, desti- née à la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 4 et 5 caractérisée par le fait que les orifices de sortie du tube de la tuyère ent la forme de fentes qui, sont très étroites à la partie supérieure et vont en élargissant constamment vers le bas, dans une mesure telle qu'au bout de la tuyère toute la section transversale du tube se trouve 'être libres
13 - Appareil permettant la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que la tuyère d'injection sous pression est pourvue d'un corps flottant et est combinée avec une échelle de niveau.
14 - appareil destiné à la mise en oeuvre du. procédé selon les revendications 4 et 5 caractérisé par le fait que indépendamment du vibrateur et de la tuyère d'in- dans jeetion sous pression, on introduit/les matériaux un flotteur qui est combiné avec une échelle.
15 - Echelle à flotteur selon le* revendication 14 caractérisée par le fait que le flotteur est établi sous la forme d'un cylindre élancé ave,c longues pointes inférieures (coniques) ou sous la forme d'une goutte allongée.
EMI23.1
16 - Récipient vibrateur-injeoteur destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il est combiné à un vibrateur et qu'il est pourvu de tuyères pour l'injection sous pres-
<Desc/Clms Page number 24>
EMI24.1
sien dtun liquide dans des inatériai-x non tassés .passant par C6 Té±àp&n#@
17 - Récipient vibrateur injecteur selon les revendications 6 et 16 caractérisé par le fait qu'il est établi sous la forme d'une bétonnière par combinaison
EMI24.2
zvec un dispositif arrivée des raatérîl-.ir-- ûdcitio:..rel.. du béton.
18 - Récipient vibrateur-injecteur selon les revendications 6, 16 et 17 caractérise par le fait quil
EMI24.3
est combiné b. un dispositif 'l'arrivée Ce la Datiëre ajou- tée au béton et à une conduite fermée d'évacuation du mélange formé dans le récipient et qu'il constitue ainsi .'une pompe à béton.