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"PROCEDE DE CONSTRUCTION DE PILES DE PONT ."
L'invention concerne un procédé de construction de piles en béton des ponts et autres édifices qui doivent traverser l'eau ou un sol instable pour arriver jsqu'à une fondation naturelle solide, tel qu'un lit rocheux.
Il a été de pratique courante jusqu'à présent dans la construction des ponts, au-dessus de masses considérables ou.profondes d'eau ou de marais, de construire des piles pleines en maçonnerie et la construction de ces piles sous l'eau exige l'emploi de caissons pneumatiques, qui la ren-
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dent extrêmement coûteuse, et par suite un espacement consi- dérable des piles et par conséquent des portées de grande longueur et coûteuses pour les travées du pont. De plus, la construction des piles à l'aide de ces caissons est ex- trêmement lente et le travail est.. très dangereux pour les ouvriers qui en sont ch argés.
Le principal objet de l'invention consiste dans un procédé économique et offrant toute sécurité de construc- tion des piles en eau profonde ou peu profonde, ou sur un sol instable tel que le sol marécageux ou le sable mouvant en permettant ainsi de diminuer notablement l'espacement des piles et de diminuer en conséquence la dépense générale.
Le procédé de construction représenté et décrit ci-après peut être appliqué exclusivement au moyen d'ins- tallations disposées au-dessus de la surface de l'eau ou du sol.
La principale caractéristique de l'invention con- siste à construire une pile en enfonçant un groupe de pieux de support de la charge dans le sol jusqu'à une fondation so- lide, en entourant le groupe de pieux d'un mur ou d'un moule et en refoulant du ciment liquide de façon à remplir les vi- des autour des pieux et dans le sol ou autre élément entouré par le moule, et à durcir ainsi et à lier le contenu du moule sous forme de masse solide.
Sur le dessin ci-joint :
La fig. 1 est une élévation latérale et une coupe du sol submergé et représente une portion d'un pont supporté par des piles construit par le procédé suivant l'invention;
La fig. 2 est une coupe verticale de la portion de la base d'une pile en cours de construction ;
La f ig. 3 est une coupe transversale à plus grande échelle de la pile suivant la ligne 3-3 de la fig. 2 ;
La fig. 4 est une coupe verticale de la pile de la
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fig. 2 suivant la ligne 4-4 de la fige 3 et représente la portion de la base terminée et la superstructure ou partie supérieure de la pile en cours de construction.
La fig. 5 est une vue en partie en élévation et en partie en coupe d'une pile terminée ;
La fig. 6 est une coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la fig. 5 ;
La fig. 7 est une élévation à plus grande échelle d'un pieu interrompu qui comporte des tuyaux perforés dis- posés dans les angles entre son âme et ses ailes;
La fig. 8 est une coupe transversale suivant la ligne 8-8 de la fig. 7.
Pour mettre l'invention en pratique, dans le cas où une fondation stable telle que la roche est submergée, on fonce des pieux 1 de support de la charge , de forme et de dimensions appropriées, en forme d'H en coupe trans- versale, dans l'exemple représenté, jusqu'à la fondation 2 à travers la couche de terre superficielle 3, en groupes comportant le nombre de pieux nécessaires avec l'espacement et la disposition qui conviennent, opération qui peut s'ef- fectuer par les installations ordinaires de battage des pieux supportés à la surface de l'eau. Les extrémités supérieures des pieux se trouvent sensiblement au-dessus du niveau de l'eau. Bien entendu, les pieux peuvent avoir une longueur quelconque en assemblant leurs extrémités au cours de l'opé- ration.
On construit un mur ou moule 4 formé de préférence de palplanches assemblées, de façon à entourer le groupe de pieux 1 et on enfonce ce moule jusqu'au lit rocheux ou les extrémités inférieures de ces palplanches peuvent se trouver à une courte distance de la fondation rocheuse pour la raison expliquée plus loin, les extrémités supérieu- res étant situées sensiblement au-dessus du niveau de l'eau.
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Une fois les pieux 1 mis en place d'une manière appropriée, on réunit d'une manière rigide leurs extrémités situées au-dessus du niveau de l'eau et on les entretoise par un grillage en acier représenté sur le dessin sous forme de fers en U, , ou par d'autres profilés de forme appropriée, de préférence se croisant en deux ou plusieurs rangées et soudés ou rivés entre eux et sur les pieux espacés.
S'il existe une quantité notable de vase ou autre matière meuble qui ne se lie pas convenablement avec le ci- ment liquide, de façon à former une masse solide, reposant sur la fondation de support, ou en mélange avec le gravier naturel ou la pierre pouvant se trouver dans le moule 4, on peut s'en débarrasser par ces jets d'eau ou d'air compri- mé, les matières meubles étant évacuées par la partie supé- rieure du moule, ou bien l'évacuation peut s'effectuer avant que le coffrage du moule soit terminé et la vase évacuée par lavage par des ouvertures latérales.
Si le sol au-dessous de l'eau est de nature à permettre d'y enfoncer des tuyaux, on peut enfoncer des tu- yaux 6 dans le moule à partir de la surface en plusieurs points. Certains de ces tuyaux 6 peuvent se prolonger jus- qu'au voisinage du lit rocheux et d'autres tuyaux peuvent être beaucoup plus courts, de sorte que leurs orifices de sortie se trouvent à des niveaux différents sur toute la hauteur de la pile.
Les tuyaux 6 et Z peuvent servir à évacuer par lavage les matières meubles.
Au lieu d'enfoncer des tuyaux de la manière décrite, il peut être avantageux et commode d'utiliser les piles à ti- tre de tuyaux et ce résultat peut être obtenu d'une manière très simple en soudant des plaques métalliques étroites 8 dans les angles entre l'âme et les ailes des pieux et ces
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plaques peuvent comporter des orifices d'évacuation 9 séparés par des intervalles appropriés sur toute leur lon- gueur.
Une fois la vase évacuée et le moule 4 terminé, on remplit la surface enfermée avec des pierres'ou aggloméré approprié.
Puis on refoule un ciment possédant une fluidité appropriée ou du ciment liquide qui, si l'aggloméré est grossier, peut contenir une assez forte proportion de sable, sous une forte pression, d'abord par les tuyaux 6 ou autres conduites qui se prolongent jusqu'au voisinage du fond de l'enceinte, puis par les conduites plus courtes et le ciment est ainsi refoulé dans la masse de gravier aggloméré ou au- tres couches poreuses à l'intérieur du moule en déplaçant ainsi l'eau dans les vides et la faisant couler vers le haut et se déverser à la partie supérieure du moule.
Lorsque le ciment durcit, la masse solidifiée de ciment, d'aggloméré, de gravier et les pieux de support de la charge qui reposent tous sur la fondation solide, cons- tituent une pile de fondation extrêmement avantageuse de support de la superstructure.
Il peut être avantageux, dans certains cas, de prolonger la base de la pile au delà des palplanches qui l'entourent et si les palplanches ne sont pas enfoncées jusqu'au lit rocheux, le ciment liquide coule au-dessous de la partie inférieure du moule 4 et remplit les vides de la région voisine.
Le ciment liquide servant de préférence à solidifier l'aggloméré et les couches de terre dans lesquels les pieux de support de la charge sont enrobés, est un pro- duit fluide contenant du ciment portland, un agent retardant le gel colloïdal et un agent lubrifiant et plastifiant, ce produit ne se mélangeant pas facilement avec l'eau et étant susceptible de déplacer l'eau des vides lorsqu'il est refoulé sous forte pression. @
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Un ciment liquide donnant des résultats très satisfaisants est décrit dans le brevet américain n 2 254 252 du 2 Septembre 1941.
Ce produit peut contenir, outre les éléments indiqués ci-dessus, une certaine quantité de chlorure de calcium en proportion de 0,5 à 3t5 % en poids du ciment et/ou une faible quantité de poudre d'aluminium d'environ 0,001 à 0,05 % en poids du ciment.
Dans le cas où il est avantageux de prolonger la base décrite ci-dessus vers le haut, sous forme de colonne 10, on peut fixer des barres de prolongement 11 par soudure ou de tout autre manière sur les extrémités des pieux 1. Les extrémités supérieures de ces barres de prolongement peuvent être réunies d'une manière rigide par des entretoises appro- priées 12. On construit un moule approprié 13 autour des ex- trinités supérieures des pieux et de leurs prolongements, puis on remplit ce moule avec du béton qui peut être formé en rem- plissant d'abord le moule avec des matériaux agglomérés et en y refoulant ensuite du ciment par des tuyaux 14 disposés d'une manière appropriée de façon à déboucher dans le moule.
Comme on le comprendra, les piles construites de la façon décrite ci-dessus resolvent pratiquement tous les problèmes qui peuvent surgir dans la construction sur fonda- tions sous l'eau et ils rendent superflu l'utilisation de caissons,pneumatiques compliqués et coûteux et la construc- tion de ponts de longue portée au-dessus de l'eau.
Il doit être bien entendu que le procédé de cons- truction décrit ci-dessus peut être notablement modifié dans ses détails au point de vue des éléments de construction utilisés et de la succession des diverses opérations et que les principes décrits ci-dessus peuvent être appliqués d'une manière efficace dans la construction des piles de support sur le sol dans tous les cas où le sol manque de consistance, sans qu'on s'écarte de leurs caractéristiques essentielles.