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PROCEDE DE-FABRICATION-DE PIEUX SEGMENTAIRES EN BETON ARME.
La présente invention concerne un procédé pour la fabrication de pieux en béton armé, en segments, ou tronçons superposés, tels -qu'on les uti- lise en les enfonçant dans le sol au moyen le dispositif à pression, à mou- ton ou sonette, ou à vibrations.
Dans la plupart des constructions établies sur pieux ou pilotis, les pieux sont surtout soumis à une compression ou une traction axiale. Tou- tefois, suivant le type de construction, les propriétés du terrain et les charges, les pieux peuvent aussi être soumis à la flexion ainsi qu'à des ef- forts transversaux. Il faut alors les fabriquer de façon qu'ils résistent à la flexion sur toute leur longueur, ce qui, d'ailleurs, est souvent nécessai- re même en cas d'efforts uniquement de compression, pour empêcher le flamba- ge du pieu pendant qu'on l'enfonce ou sous la charge.
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Les pieux dits "en segments" utilisés jusqu'ici, qui se composent de segments ou tronçons indivuels, posés et enfoncés successivement l'un sur l'autre, et qu'on utilise, par exemple, dans le cas où l'on dispose d'un es- pace de travail de faible hauteur, comme dans le cas de reprise en sous- oeuvre d'un mur de bâtiment, ou autre, présentent, aux points de jonction des segments individuels, une résistance à la flexion et au cisaillement fai- ble comparativement à celle des segments de pieux eux-mêmes .'Ceci peut se pro- duire dès le début, ou apparaître au cours du temps, par exemple à la suite de phénomènes de corrosion (rouille, par exemple) des liaisons métalliques.
En conséquence, la capacité de charge permanente d'un tel pieu est le plus souvent inférieure à celle d'un pieu sans jointso
On obvie à cet inconvénient, selon le procédé de l'invention, en prévoyant dans des espaces creux des segments, dans le but d'augmenter la ré- sistance des joints, des armatures longitudinales franchissant ces joints, et en remplissant les espaces creux, ainsi que les joints, avec du mortier, pour
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protéger l'armature contre la corrosion..
On obtient ainsi des pieux segmentaires, en béton armé, qui ré- sistent à la flexion et à la corrosion. Il est avantageux de conformer les extrémités des segments qui se trouvent en regard l'une de l'autre, non pas en surfaces planes mais de façon que les joints soient plus efficaces con- tre les efforts transversaux.
On exposera ce procédé à l'aide de deux exemples, en se référant aux dessins ci-joints, en partie schématiques; dans ces dessins:
Figs. 1 à 4 du premier exemple représentent des coupes longitudi- nales de trois segments de pieux destinés à être reliés l'un à l'autre, pour l'explication des phases successives de travail,
Fig. 5 est une coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 1,
Fig. 6 est une coupe partielle, axiale, montrant une modification de détail,
Figs. 7 à 10 du second exemple sont des coupes longitudinales des- tinées à l'explication des phases de travail successives lors de l'enfonce- ment d'un segment,
Figs. 11 et 12 sont des coupes transversales selon les lignes XI- XI et XII-XII, respectivement, de la figure 7,
Fig. 13 est une coupe partielle, axiale, d'un détail modifié.
On a supposé, dans le premier exemple, que, selon la figure 1, un segment de pointe A et un segment normal B ont déjà été enfoncés, et qu'il reste à enfoncer un segment complémentaire C. On a supposé, en outre, qu'il s'agit, conformément à la figure 5, d'un pieu carré, renforcé longitudinale- ment aux quatre angles; la forme de la section, la grosseur et la position, le nombre et l'épaisseur des armatures longitudinales sont déterminés, par ailleurs, par les efforts appliqués au pieu, qui peuvent être de natures di- verses, par exemple selon que le pieu ou les segments sont enfoncés vertica- lement ou obliquement.
L'armature principale dans la direction longitudinale des segments de pieu se compose de tubes métalliques 1, qui forment desccanaux longitudi- naux traversant les segments normaux et débouchant dans le segment de pointe A. Les tubes 1 peuvent, comme les armatures normales dans les piliers en bé- ton armé, être reliés ensemble, par exemple par des fers transversaux, ou étriers 2; des fers longitudinaux additionnels 3 peuvent également être pré- vus dans les segments de pieux (figure,5). La liaison résistant à la trac- tion des segments A, B, C, entre eux, est obtenue au moyen de barres métalli- ques 4 (figures 1 et 5), qui sont engagées sur la moitié de leur longueur dans les tubes 1 des segments adjacents, supérieur et inférieur respective- ment, et y sont noyées dans du mortier.
Dans ce type de réalisation, le principe de la liaison résistant à la traction consiste en ce que les efforts de traction qui se produisent, par exemple, en cas de flexion, sur les barres de liaison 4, sont transmis, par adhérence et par frottement, au remplissage en mortier de ciment ou ana- logue placé dans le tube 1 intéressé et sont transmis, de la même façon,, par ce remplissage de mortier, au tube.
Les facteurs déterminants pour l'efficaci- té et l'économie de cette liaison sont les qualités des matériaux des barres de liaison 4, des tubes 1, des remplissages de mortier 5 et du béton des segments de pieux, et, en outre, la forme et la surface de la section des barres 4 et des tubes 1 ainsi que la longueur des éléments de pieux et des barres 4; tous ces facteurs sont pris en considération, selon la valeur des
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efforts qui se présentent, de sorte que, par exemple en ce qui concerne la figure 5, la section des barres 4 et des tubes 1 peut s'écarter de la forme circulaire.
De plus, le degré de rugosité des surfaces des barres 4 et des surfaces internes et externes des tubes 1, est important, de sorte que, par exemple, lorsque, par suite de la faible hauteur de l'espace de travail, les segments et, par suite les.longueurs d'adhérence des barres 4 et des tubes 1, sont obligatoirement très courts, on peut augmenter la rugosité des surfaces des barres et des tubes par des saillies ou des dépressions de type quelcon- que.
Le joint 6 qui se présente entre deux segments voisins est rempli de mortier de ciment ou d'un produit similaire, de sorte que les efforts de compression sont supportés simultanément par ce mortier et par les barres de liaison 4. Comme le remplissage de mortier entoure les barres 4, il les protège contre la corrosion (rouille, par exemple). Le joint 6 peut être formé par des surfaces planes ou, par exemple selon la figure 1, par des sur- faces non planes des segments, de sorte que les segments pénètrent;plus ou moins l'un dans l'autre pour une transmission plus efficace des efforts trans- -versaux.
Les surfaces terminales supérieure et inférieure des segments peu- vent, au lieu d'avoir des formes identiques, avoir aussi des formes diffé- rentes les unes des autres, comme on l'indique, par exemple, dans la figure 6, de sorte qu'il en résulte des joints permettant, par exemple, d'égaliser les effets des différences de retrait du remplissage de mortier 7 du joint et des segments eux-mêmes (aux bords et à l'intérieur de la surface du joint).
Comme la couche de mortier appliquée sur le segment inférieur est d'abord aplanie, comme indiqué en 8 sur la figure 2, on obtient, avec la for- me de joint 6 selon la figure 1 et plus particulièrement selon la figure 6, que le mortier, lorsqu'on pose le segment supérieur, est tout d'abord com- primé à l'intérieur de la section transversale, puis est chassé très forte- ment vers les bords de cette section, de sorte qu'on réalise, de l'intérieur vers 1''extérieur, un remplissage bien tassé et uniforme du joint des segments, joint dont on peut ensuite facilement lisser les bords à la truelle.
On peut également, dans les segments de mieux, comme indiqué sur les figures 1 et 6, prévoir des tubes 9, noyés dans le béton, qui sont en retrait par rapport au bas du segment et en saillie dans le haut, ou inver- sement. Ceci assure sans autres, le centrage mutuel des segments, et permet, comme d'habitude, l'envoi, dans le pieu, d'eau sous pression pour faciliter son fonçage, ou d'injections de ciment, par exemple dans le terrain en des- sous du pieu après son fonçage.
Par ailleurs, l'enfoncement successif et la liaison des segments de pieux s'effectuent comme suit
Après enfoncement, par exemple, du segment de pointe A et du seg- ment normal B dont les tubes 1 n'ont pas encore été remplis de mortier, le segment C est disposé à hauteur convenante au-dessus d'eux, ou suspendu de façon appropriée à l'élément de construction D (figure 1) dont on doit ef- fectuer la reprise en sous-oeuvre.
Les barres de liaison 4 des segments B et C, comme l'indique par exemple la figure 1, pendent alors librement dans les tubes 1 du segment C, provisoirement maintenues par-des. cales -la. Lors- qu'on enlève ces cales 10, les barres 4 tombent dans les tubés 1 du segment inférieur B et y sont placées centralement comme l'indique la figure 2; les tubes 1 du segment B sont alors remplis de mortier de ciment, ou d'un pro- duit similaire, sur toute leur longueur, et le raccordement'ou liaison ré- sistant à la traction des barres 4 avec l'élément B est ainsi effectué.
Le remplissage à refus des tubes 1 avec du mortier bien tassé se fait avantageusement avec vibration simultanée du segment B au moyen d'un dispositif à vibrations approprié disposé, par exemple, entre les segments B et C.On place ensuite sur l'extrémité supérieure du segment B la couche
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de mortier 8 (figure 2) et on y dépose le segment C de façon que la cou- che de mortier soit comprimée et refoulée jusqu'à ce que le segment C repo- se sur le segment B par un .Joint de mortier mince, compact et continu (figu- re 3).Ensuite, conformément à la figure 3, on place sur le segment C une plaque 11 résistant à la pression, de forme adaptée à celle de l'extrémité supérieure du segment C, et, par-dessus, une presse hydraulique E ou tout autre dispositif approprié, qui est mise, en haut,
en contact avec la sur- face inférieure de l'élément de construction à soutenir D, puis le pieu est enfoncé à la façon habituelle, de la hauteur du segment C (figure 4).
On répète, pour un élément suivant F (figure 4), les opérations qui viennent d'êttee décrites au sujet du segment C.
Pour faciliter l'enfoncement des segments, c'est-à-dire du pieu, on peut, en outre, utiliser également des dispositifs à vibrations et le tu- be d'injection 9 (figure 1). Dans certains cas, l'enfoncement du segment de pieu décrit, au lieu de se faire au moyen d'une presse de compression, peut s'effectuer, par exemple, au moyen d'un dispositif à mouton, ou sonnette, ou à vibrations.
Dans le second exemple, selon les figures 7 à 10, l'armature prin- cipale dans le sens longitudinal du pieu est constituée par les barres de liaison ou de raccordement 4 des segments, elles-mêmes. Les barres de liai- son 4 sont placées dans des canaux longitudinaux 12, de préférence ronds, des segments en béton armé. Ces canaux 12, dans chaque segment normal, sont éva- sés à leurs extrémités supérieure et inférieure, mais ils peuvent également être de forme différente, et avoir, par exemple, une section uniforme sur toute leur longueur. Dans le segment de pointe A (figure 7), ces canaux lon- gitudinaux 12 n'existent que dans la partie supérieure du segment. Les seg- ments peuvent être renforcés, comme l'indique la figure 12, par des fers longitudinaux 3 et des étriers 2 noyés dans le béton.
Les barres 4 sont munies, à leurs deux extrémités, de filetages 15 et leur liaison, résistant à la traction et à la compression, s'effectue par des manchons filetés 16 au moyen desquels les barres voisines 4 sont as- semblées. La section du noyau des filetages 15 et celle des barres 4 peuvent être égalés ou différentes.
Les opérations successives d'enfoncement et de liaison des seg- ments de pieux se fait de façon analogue à celle qui a été décrite pour le premier exemple, mais avec les modifications suivantes:
Lorsqu'on met en place le segment C au-dessus du segment B déjà enfoncé, les barres 4 sont encore librement suspendues dans les canaux lon- gitudinaux 12 dudit segment et ne sont maintenues provisoirement, par exem- ple, que par des rondelles de retenue 17, vissées sur leurs filetages 15
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(figure 7).
Après enlèvement de ces rondelles de-..retame.ù!t7, léS,bàrres '4 du seg- ment C tombent sur le segment B (figure 8) et on les relie par les manchons filetés 16 avec les barres 4 du segment B, d'une manière résistant à la traction, à la compression et au cisaillement, aprs quoi les canaux lon- gitudinaux 12, encore,; vides, de ce segment, sont remplis de mortier 5 sur toute leur hauteur. On dispose ensuite sur le segment B une couche de mor- tier 8, puis, conformément à la figure 9, on pose par-dessus le segment C et on enfonce ce segment.
Le principe de la liaison résistant à la traction, entre les seg- ments, et de son effet comme corps composite de béton et de fer consiste dans ce cas en ce que les barres 4 sont reliées, aux joints de segments 6, par les manchons filetés 16 et, par suite de leur adhérence avec le remplis- sage de mortier 5 des canaux 12, agissent comme armature principale à la traction et à la compression.
Tous les facteurs et dispositions mentionnés au sujet du premier
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exemple de réalisation de l'invention, pour Inefficacité des segments comme corps compeeitéest pour celle de leurs liaisons, s'appliquent également ici, de sorte que, par exemple, les surfaces extérieures des barres 4 et des man- chons filetés 16 et les surfaces intérieures des canaux longitudinaux 12, dans le but de renforcer les effets de liaison., peuvent être munies de sail- lies ou de creux ou rendues rugueuses de façon quelconque. Les surfaces d'ex- trémité supérieure et inférieure des segments peuvent, comme dans le premier exemple de réalisation, être planes ou non, comme indiqué par exemple dans les figures 7 à 10 (analogues aux figures 1 à 4), et on peut également pré- voir des tubes centraux d'amenée d'eau ou d'injection 9.
Comme indiqué dans les figures 7 à la, les manchons de raccorde- ment 16 des barres 4 sont engagés chacun sur la moitié de sa longueur dans les segments inférieur et supérieur ; peuvent également, conformément à la figure 13, être,, par exemple., entièrement dans le segment supérieur, de sorte qu'aucun évasement de l'extrémité supérieure des canaux longitudinaux 12 n'est nécessaire; en outre, le remplissage des joints au mortier est faci- lité et la résistance de la construction à la corrosion est augmentée, car les barres 4. qui traversent les segments, par comparaison avec la périphérie des manchons filetés 16, sont plus loin à l'intérieur de la section du seg- ment et, par suite, protégées par une couche de mortier marginale plus épais- se.
Mais comme,selon la figure 13, les barres 4 de chaque segment dépassent de presque toute la longueur de leur filetage au-dessus de l'extrémité supé- rieure du segment, la plaque d'appui 18 pour la presse de compression est munie de cavités auxiliaires 19, afin d'éviter une transmission de l'action de la presse aux barres 4.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé pour la fabrication de pieux segmentaires en béton ar- mé, caractérisé en ce que, dans des espaces creux des segments superposés et pour augmenter la solidité des parties des joints, on prévoit des armatures longitudinales franchissant ces joints, et en ce que les espaces creux ainsi que les joints des segments sont remplis de mortier afin de protéger l'arma- ture contre la corrosion.