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"PERFECTIONNENTS AUX DISPOSITIFS ET AUX PROCEDES DE DAMAGE UTILISES DANS LA CONSTRUCTION DE PIEUX EN BETON ET ANALOGUES" lA présente invention est relative aux dispositifs de damage utilisés dans la construction de pieux en béton et analogues, du type destiné à être introduit dans un tube de cuvelage, le dispositif de damage ou de battage comportant un-élément de coinçage cunéiforme destiné à venir s'appliquer contre la paroi intérieura du tube de cuvelage et à être pressé vers l'extérieur, contre la dite paroi intérieura,
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sous l'effet d'une pression exercée de bas en haut et sur le dispositif de damage.
Lorsque l'organe de coinçage se trouve dans la position de serrage, le dispositif de damage peut être entraîné vers le bas par l'enfoncement du tube de cuvelage, de sorte que tout objet ou matière située au- dessous du dispositif de damaga se trouverait également refoulée vers le bas.
Dans les dispositifs de ce genre employés jusqu'à présent, on se trouvait en présence d'un problème consistant à établir les organes de coinçage de manière à obtenir un serrage positif entre le dispositif de damage et le tuba, sans que ces deux éléments se coincent mutuellement de façon à ne pas pouvoir être dégagés facilement. Il y a lieu de rappeler que, dans la pratique, ce dispositif peut être amené à fonctionner sous. une grande profondeur et, par consé- quent, être difficilement accessible, de sorte que, si son dégagement devait présenter des difficultés, il en résulte- rait une perte considérable de temps et de main d'oeuvre.
L'invention se rapporte également à des perfection- nements apportés au procédé d'utilisation de tels dispo- sitifs dans l'exécution de pieux en béton et analogues.
L'objet de la présente invention consiste à. établir un dispositif de damage permettant de vaincre les diffi- cultés mentionnées ci-dessus
Un dispositif de damage suivant la, présente invention est caractérisé par la prévision d'un ou de plusieurs coins auxiliaires agencés entre le dit élément de coinçage cunéi- forme et le corps du dispositif de damage, la disposition étant telle que, lors du serrage, il se produit un mauve- ment relatif, lequel a lieu principalement entre l'organe
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de coinçage cunéiforme, d'une part, et le coin auxiliaire adjacent, d'autre part, tandis que, lors du dessergange le, mouvement relatif initial a lieu principalement entra le corps du dispositif de damage, d'une part, et le coin auxi- liaire adjacent, d'autre part,
Il va de soi que le corps du dispositif de damage doit pouvoir se déplacer par rapport au tube, de sorte qu'il est nécessaire de prévoir, de l'autre côté du dispo- sitif de damage, un élément de réaction qui permet un tel déplacement et qui peut recevoir la..forme d'un deuxième or- gane de coinçage cunéiforme, ou bien, on peut faire usage d'un élément de réaction présentant une forme différente.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue d'élévation et en coupe d'un mode de réalisation du dispositif de damage établi suivant la présente invention, le dispositif de damage étant montré suspendu, à l'intérieur du tube de cuvelage;
Fig.2 est une vue d'élévation et en coupe du même dispositif de damage montré dans la position da damage;
Figs 3, 4 et 5 sont des vues en coupe respectivement suivant les lignes 3-3, 4-4 et 5-5, de la Fig. 2;
Fig 6 est une vue d'élévation et en coupe d'une variante du dispositif de damage;
Fig 7 est une vue en coupe suivant la. ligne 7-7 de la Fig. 6;
Fige. 8 à. 16 sont des vues schématiques en élévation montrant les diverses phases das procédés pour 1'exécution de pieux en béton, en utilisant le dispositif de damage suivant la présente invention;
Fig 17 est une vue d'élévation et en coupe de la
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base du tube de cuvelage, montrant un sabot ou pointe qu'on peut utiliser si on le désire.
Dans le mode d'exécution représente' dans les Fige. 1 à 5, le dispositif de damage comporte un corps 1 pre sentant une face inclinée 2 contre laquelle s'appuie un coin auxi- liaire 3, un organe de coinçage cunéiforme 4 étant disposé entre le coin auxiliaire 3 et la faca intérieure d'un tube de cuvelage 5 dans l'intérieur duquel se trouve placé le, dispositif de damage. De l'autre côté du corps 1 est prévu un élément de réaction constitué par un genou 6 présentant une extrémité arrondie logée dans un évidement 7 et main- tenue dans la position voulue par une cheville de retenue 8 montée librement dans le corps 1. L'extrémité axtérieure de l'élément de réaction 6 est pourvue de dents 9 destinées à s'agripper à. la paroi intérieure du tube de cuvelage 5.
Le genou 6. est pourvu d'un bras fourchu 10, entre les flasques duquel se trouve engagée une barre da liaison 11 présentant des épaulements 12 et 13, l'extrémité infé- rieure de cette barre étant fixée dans le dit bras 10 par un pivot 14. L'extrémité supérieure de la barre 11 est guidée à l'intérieur de la tête du corps 1 et présente une entaille destinée à recevoir le câble de suspension 15 dont l'extrémité opposée est connectée à l'organe de coin- çage cunéiforme 4, le mouvement ascendant de ce dernier organe étant limité par l'entrée en contact de celui-ci avec la tête du corps 1.
L'épaulement 12 prévu sur la barre 11 constitue une butée appelée à limiter le mouvement ascendant du coin auxiliaire 3 L'épaulement 13 solidaire de la barra 11 vient buter contre la partie supérieure du corps 1, une pièce d'espacement amovible appropriée 16 étant prévue, dont
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l'épaisseur est choisie de façon à déterminer la limite voulue du mouvement ascendant de cette barre.
Le coin auxi- liaire 5 est maintenu dans la position voulue au moyen d'un étrier 17 monté sur la partie supérieure de ce coin auxiliaire, lequel étrier embrasse une chevilla 18 fixée dans le corps 1. le coin auxiliaire S présente en outre une saillie 19 destinée à s'engager sur l'épaulement 20 formé sur l'extrémité supérieure de la face inclinée 2 Le mouvement ascendant du coin auxiliaire 5 par rapport à la chaville 18 est arrêté par un bourrage élastique 21 logé à l'intérieur de l'étrier 17, entre la partie supérieure du coin auxiliaire et la cheville 18, tandis que le mouvement descendant de ce dernier est normalement empêché par l'en- trée en contact de la saillie 19 avec l'épaulement 20.
Sur la partie supérieure de l'étrier 17 se trouve monté un tampon 22 qui vient en contact avec l'épaulement 13 de la barre 11 pendant le damage.
La course descendante du genou 6 est limitée par une butée-tampon 23 qui vient en contact avec la face inférieure du dit genou 6, en vue d'empêcher celui-ci de se dépalcer au-delà du point mort. Le corps 1 s'étend vers le bas jus- qu'à une profondeur appropriée, dans le but de naintenir les organes mobiles à distance de la matière sur laquelle, la dispositif de damage vient s'appliquer, d'assurer la. stabilité da ce dispositif dans le tube, et de maintenir le dit dispositif en alignement, une nervure 24 faisant saillie sur le corps 1, à proximité de la base de ce dernier et au-dessous de l'organe de coinçage cunéiforme 4.
La base du corps 1 est pourvue d'un forage central taraudé, formé dans le sens axial et destiné à recevoir un bouchon 25 qui peut être enlevé et remplacé par une sonde ou tarière
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cylindrique pour prélever des échantillons du sol.
Dans le mode de réalisation montré dans les Figs.
6 et 7, on a utilisé,, partout où c'était possible, les mêmes chiffres de référence que dans le mode d'exécution précédent. La variante selon les Figs. 6 et 7 est destinée aux cas où les forces mises en jeu sont supérieures à celles qui entrent en ligne de compte pour la construction décrite en premier lieu. Au lieu du genou 6 et de la barre da liai- son 11, on prévoit un élément de réaction 30, lequel est établi de manière à offrir au tube 5 une surface de conta.et supérieure, d'une quantité appropriée, à celle que présente le genou 6.
Les dents 9 s'étendent sur une plus grande lon- gueur que dans le cas du genou 6, tandis que la surface de réaction se trouvant du coté opposé à, et étant située au droit de l'organe de coinçage cunéiforme 4, maintient l'ali- gnement et évite la nécessité de prévoir la nervure en saillie 24 qui, dans le premier mode de réalisation, vient s'appliquer, dans le même but, contre le tube 5.
L'élément de réaction 30 présente en 31 une boutonnière, laquelle est traversée par une cheville 32 fixée dans le corps 1, dans le but de retenir et de guider la partie supérieure de l'élément de réaction 30, la partie inférieure de ce dernier étant maintenue dans la position voulue par la che- ville 8. la course ascendante de l'élément de réaction 30 est limitée par la partie supérieure de la projection 33 en forme de pied, laquelle projection vient également en contact avec le tampon 23, dans le but de limiter la course descendante de l'élément 30. La construction du tampon 23 diffère de celle montrée dans la Fig. 1, étant donne que, dans la variante montrée dans les Figs. 6 et 7, ce tampon
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est appelé à. absorber des efforts plus considérables.
Le tampon 23 est de forme cylindrique et est disposé dans un alésagecentral formé dans le corps 1, cet alésage pré- sentant une partie de plus grand diamètre, destinée à former une chambre à air 34, et étant taraudé dans le but de recevoir le bouchon amovible 25 ainsi qu'un deuxième bou- chon 35 pourvu d'une alvéole 36 pouvant recevoir une clef, au moyen de laquelle on peut ajuster la po;sition de ce der- nier bouchon dans le dit forage.
Entre le bouchon 35 et le tampon 23 se trouvent disposées une série de rondelles élastiques 37 en caoutchouc et des pièces de séparation 38, l'expansion de ces rondelles 37 dans le sens radial étant limitée par les parois du dit alésage oentral ou par des brides prévues sur les pièces de séparation 38, de sorta que le tampon se contracte aisément jusqu'à ce que toute expansion ultérieure des rondelles 37 devient impossible, après quoi, la. résistance opposée par ce tampon à tout déplacement ultérieur s'accroît brusquement.
Pendant le fonctionnement, le dispositif da damage est descendu dans le tube 5, le poids de ce dispositif étant supporté par la câble 15, de sorte que l'organe de coinçage cunéiforme 4 se trouve dans sa position de retrait complet. Le genou 6 occupe alors également la position soulevée, tandis que, dans le deuxième mode de réalisation décrit ci-dessus, l'élément de réaction 30 repose sur le tampon 23.
Dès que l'extrémité inférieure du dispositif de damage vient en contact avec un corps contenu dans le tube 5 et pouvant être du béton, l'élément de coinçage cunéiforme 4 glisse vers le bas jusqu'à ce. que ses dents s'agrippent à :la. surface intérieure du tube 5. Dans le mode de réalisation montré dans les Fige 1 à 5, le genou 6
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exécutera également un léger mouvement angulaire, jusqu'à. ce qu'il vienne reposer sur la butée tampon 7. Par contre, dans le mode de réalisation montré dans les Figs. 6 et 7, il ne se produit aucun déplacement de l'élément de réaction 30 par rapport au corps 1. Si, à ce moment, on refoule le tube vers le bas, il en résultera une pression s'exerçant de bas en haut sur le bouchon 25.
Comme la saillie 19 du coin auxiliaire 3 est déjà légèrement pressée contre l'épau- lement 20 prévu sur le corps 1, il ne se produit à ce moment aucun mouvement relatif entre le coin auxiliaire 3 et le corps 1; toutefois, le coin auxiliaire 3 étant refoulé vers le haut par le corps 1, remonte en glissant le long de l'organe de coinçage cunéiforme 4, en serrant ce dernier fortement contre le tube 5 et en exerçant une pression correspondante sur le genou 6 ou l'élément de réaction 30, situé sur le côté opposé du tube 5. La butée-tampon 23 se comprime suffisamment pour permettre au corps 1 de remonter conjointement avec le coin auxiliaire. Pour réduire le frot- tement, les surfaces de glissement sur les deux cotés du coin auxiliaire sont graissées avant la mise en service de celui-ci.
Dans la variante montrée dans les Figs. 6 et 7, les surfaces de glissement entre l'élément de réaction 30 et le corps 1 sont également graissées avant l'emploi. Lors- que la pression s'exerçant de bas en haut sur le bouchon 25 cesse d'agir, par exemple en appliquant au tube 5 un coup dirigé de bas en haut, la pression. exercée par le tube 5 vers l'intérieur, sur l'organe de coinçage cunéiforme 4 et l'élément de réaction 30 ou le genou 6, aura tendance à déplacer le corps 1 vers le bas. Comme le plus grand angle en présence est celui formé par les surfaces de contact entre le coin auxiliaire 3 et le corps 1, c'eatà cet endroit
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que se produira en premier lieu le mouvement lors du déga- gement du dispositif de damage.
Si le dispositif fonctionne correctement, le dégagement se produira automatiquement et, à moins d'une tension exercée sur le câble 15, l'ensemble du dispositif glissera vers le bas dans le tube, jusqu'à ce que la bouchon 25 vienne à nouveau reposer sur la matière ou la corpa contenu dans le tube 5, tous les organes, venant alora occuper la position montrée respectivement dans les Fige.. 2 et 6. Dans la mode d'exécution montré dans les Figs.
6 et 74 la chambra 34 forme une chambre d'expansion pour l'air emprisonné au-dessous du tampon 23 et empêche la for- mation, au-dessous de ce tampon, d'un vide élevé, qui aurait pour effet d'aspirer de l'humidité et du sable au-delà du tampon 23, lorsque ce dernier se soulève à la suite du dé- gagement du dispositif. Le bourrage élastique 21 contribue au maintien d'une position correcte du coin auxiliaire 3 c'est-à-dire d'une position dans laquelle la partie saillante 19 est en contact avec l'épaulement 20, tandis qu'au moment où s'exerce l'effort ascendant maximum, la butée tampon 22 vient en contact avec l'épaulement 12 et favorise la trans- mission d'una plus grande partie de l'effort à l'élément,de réaction.
On conçoit que si le tuba 5 est déplacé dans les deux sens, par exemple à l'aide d'un marteau qui applique des coups dirigés de bas en haut et de haut en baa, le dispositif de damage; sera amené à se déplacer vers le bas, dans le 'tube 5. à la manière d'un rochet, en refoulant devant so i la béton introduit dans ce tube, ou toute autre matière ou objet, came par exemple, un pilot, placé dans le dit tube.
Les divers procédés qui peuvent être exécutés à l'aide du dispositif de damage ou de battage suivant l'invention
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seront brièvement décrits dans la suite, en se référant aux Figs. 8-17. Lorsqu'il s'agit d'introduire dans la sol du, béton hunide et de damer ce dernier, on enfonce en premier lieu le tube de cuvelage 5 dans le sole Ceci peut être réa- lisé en disposant d'abord le tube, dont les extrémités sont ouvertes, sur un tas de pierres, le dispositif de danage étant situé à l'intérieur du tube (voir Fig. 8), et en enfon- çant ensuite le tube dans le sol à l'aide d'un marteau à vapeur 40 fixé sur la partie supérieure du tube. Le marteau à vapeur est établi de façon à pouvoir appliquer des chocs verticaux dans les deux sens.
Le dispositif de damage res- tera enfermé dans le tube, et ce dernier, en refoulant les pierres devant soi, percera le sol, comme si son extrémité inférieure était fermée. Lorsque la profondeur voulue a été atteinte (position montrée dans la Fig. 9), le dispositif de damage est décoincé de la manière déjà décrite et retiré du tube à l'aide du câble 15, après quoi une. charge de béton humide est introduite dans le tube. Le dispositif de damage est alors de nouveau descendu dans le tube jusqu'à la surface supérieure du béton contenu dans ce dernier, pour o;ccuper la position montrée en détail dans la Fig. 2 ou 6, et, schématiquement, dans la Fig. 10.
A supposer qu'on veuille former un renflement dans la base du pieu en construction, on pourra appliquer à cet effet un quelconque des procédés ci-après, suivant la nature du terrain dans lequel on opère. Conformément à un premier procédé, le tube 5 est soulevé par le marteau jusqu'à ce que le dispositif de damage se trouve approximativement au niveau de l'extrémité du tube. Au cours de cette opération, le
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dispositif de damage continue à reposer sur la surface du béton, et chacun des coups successifs du marteau a pour effet de faire glisser le tube vers le haut, au-delà de ce dispositif. L'opération suivante consiste à foncer le tube à l'aide du marteau.
Dès que le premier coup est appliqué sur la: tuba,. le dispositif de damage s'agrippera au flanc du dit tube et restera fortement coincé contre celui-ci, jusqu'à ce que la pression dirigée de bas en haut et agissant au-dessous de ce dispositif, ne s'exercera plus.
Les coups répétés du marteau, appliqués sur la tube de haut en bas, auront pour effet de faire pénétrer le dispositif dameur dans la masse de béton humide située au-dessous de ce dispositif,refoulant ainsi ce- béton vers l'extérieur, dans les couches adjacentes. Cette opération peut être répétée jusqu'à obtention d'une base de la grandeur voulue.
Le deuxième procédé pour former una base élargie, et qui convient mieux aux couches spongieuses ou plastiques, consiste à imprimer au tuba un mouvement alternatif à l'aide du marteau 40. Au cours de chaque mouvement ascendant du tube, le dispositif dameur sera. libéré et retombera jusqu'à la- surface du béton, tandis que, au cours de chaque mouve- ment descendant du dit tube, ce dispositif s'agrippera au tube et descendra, solidairement avec celui-ci, le résultat étant un enfoncement du dispositif dameur dans le tube suivant un mouvement semblable à celui d'un rochet. Ce pro- cédé a pour effet de rendre le béton compact et, pour autant qu'on emploie un mélange moins fluide que .ce n'est normale- ment le cas, la tendance qu'a la pression du sol à refouler le béton sera vaincue et l'on obtiendra une base satisfai- sante.
Pendant ce mouvement de va-et-vient du tube 5, la
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course ascendante peut être rendue plus grande que la course descendante , de sorte que le tube 5 se trouva gra- duellement retiré jusqu'à ce qu'on ait réalisé une base élargie de la longueur voulue. Une fois la base formée, le restant du pieu peut être exécuté de la manière usuelle, ou bien, le dispositif peut être introduit de nouveau à. un stade d'exécution quelconque, dans le but de souder de nouvelles charges de béton aux précédentes, au fur et à mesure que le béton est déposé dans le sol, ou pour former de nou- veaux renflements.
Dans certains cas, on désire enfoncer un pilot à travers et jusqu'au-dessous de la base formée de la manière décrite ci-dessus. Les Figs. 14 et 15 montrent schématique- ment le procédé de fonçage d'un pilot. Après que la base a été formée, le pieu en béton moulé d'avance 41 est introduit dans le tube 5 jusqu'à ce qu'il rencontre la surface supé- rieure du béton déposé dans celui-ci. Le dispositif da damage est alors descendu dans le tube jusqu'à ce qu'il vienne reposer sur la partie supérieure du pilot 41. On im- prime alors au tuba 5 un mouvement de va-et-vient ou on lui applique une série de coups dirigés de haut en bas, suivis par une série de coups dirigés de bas en haut, cette opéra- tion étant répétée jusqu'à ce que le pilot se trouve, expulse du tube sous l'action, du dispositif dameur.
Le pilot devien- dra alors solidaire du renflement à travers lequel il a été chassé, et l'exécution du. restant du pieu pourra être achevée de la manière ordinaire. La. Fig. 14 montre le pile 41 pen- dant l'opération de fonçage, tandis que la Fig. 15 repré- sente le pieu achevé. Le pilot 41 constitue un prolongement du pieu, prolongement qui atteint une profondeur à laquelle
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se trouvent des couches consistantes situées en dehors de la portée du tube de fonçaga 5 utilisé à cette, opération.
Lorsqu'un pieu doit être exécuté dans un terrain saturé d'eau, tel que le lit d'un cours d'eau, on obture, lors du fonçage initial (opération correspondant à la Fig. 9), 1'es- trémité inférieure du tube 5 à l'aide d'un léger sabot en fonte 42, afin d'empêcher toute pénétration d'eau dans le tube avant que celui-ci n'ait reçu une charge de béton. Lorsque, au cours de l'opération d'expulsion du béton du tube, ce dernier est graduellement soulevé, le sabot est laissé dans le sol. Ceci est montré dans la Fig. 16, d'où il résulte également que, dans de tels cas, il est courant de former un renflement à une grande profondeur, là où le terrain est suffisamment consistant pour assurer la sécurité du pieu construit.
Ce renflement est fortement damé et, après avoir entassé du béton jusqu'au lit du cours d'eau, on introduit dans ce béton un fort pieu en béton anné, moulé d'avance, cette introduction se faisant tant que le béton entassé est encore humide, de sorte que ce dernier s'en trouve déplacé latéralement. Pour réaliser un facteur de sécurité convenable, le renflement est prévu assez grand pour ménager une surface d'appui qui serait par exemple le quadruple de la surface de section d'un pieu normal.
Le mode d'exécutim d'un pieu montré dans la Fig 16 est d'un emploi particulièrement indiqué dans des régions éprouvées par des secousses sismiques. Le gros renflement fournit un bon appui et, dans certaines limites, on peut obtenir un effet de. rotule entre ce renflement et les couches de terrain adjacentes.
Au lieu du sabot pointu 42 montré dans 1a Fgi 16, on peut utiliser un sabot léger perfectionné 51, comme représenté)
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dans la Fig. 17 Avant son application, le sabot 51 est complètement rempli de béton durci. Le sabot est alors adapté à l'extrémité inférieure du tube 5. Le dispositif dameur est ensuite introduit dans le tube, jusqu'à ce que le corps 1 vienne reposer sur le béton contenu dans le sabot 51. Cette disposition permet d'utiliser un sabot à parois relative-ment minces et, au cas où, pendant le fonçage, le sabot viendrait à heurter violemment un objet dur, il n'y a pas- de danger qu'il soit brisé en morceaux, ni que des fragmenta, du sable ou de l'eau pénètrent dans l'intérieur du tube.
REVENDICATIONS.
1 - Un dispositif de damage du type destiné à être introduit dans un tube de cuvelage, ce dispositif de damage comportant un organe de coinçage cunéiforme destiné à venir s'appliquer contre la paroi intérieure du tube de cuvelage et à être forcé vers l'extérieur contre la dite paroi inté- rieure, sous l'effet d'une pression exercée sur le dispositif dam3ur, de bas en haut, ce dispositif étant caractérisé par la prévision d'un ou de plusieurs coins auxiliaires disposés entre le dit organe de coinçage cunéiforme et le corps du dispositif dameur, la disposition étant telle que, lors du coinçage, il se produit un déplacement relatif, principale- ment entre l'élément de coinçage cunéiforme et le coin auxi- liaire adjacent, tandis que lors du décoinçage,
le mouvement relatif initial a lieu principalement entre le corps du dispositif dameur et le coin auxiliaire adjacent.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.