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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA COULEE DE PIEUX EN BETON ET ANALOGUES,
POUR LA CONSTRUCTION.
Pour diminuer les frais du battage de pieux par exemple pour la construction d'un édifice, on a déjà proposé de couler le pieu dans un dispo- sitif de forme correspondante, que l'on bat d'abord dans le terrain au lieu du pieu. Dans ce but, on a pourvu un tube d'une pointe amovible, et enfoncé ce tube dans le sol jusqu'à la profondeur voulue, et ensuite on l'a rempli de béton. Pendant le remplissage, le tube était retiré peu à peu, en sorte que le sol entourant le tube jouait le rôle de moule. Il s'est avéré cepen- dant que ce procédé présente quelques dangers car le pieu peut, par exemple, traverser des veines d'eau qui dévalent le liant de la masse de remplissage, encore que le pieu devient inutilisable.
D'autre part, ce procédé a des avantages très nombreux, puisqu'on peut économiser une coûteuse armature du pieu et les frais relativement élevés nécessités par son transport.
La présente invention a pour but d'éviter les points dangereux qui sont liés au procédé précédent. L'invention se rapporte ainsi à un procédé pour la coulée de pieux en béton et similaires et se caractérise essentiel- lement en ce quel l'on pratique la coulée dans une forme de moulage ou moule en forme de tube que l'on enfonce dans le terrain à l'endroit voulu, moule constitué de deux ou plusieurs parties juxtaposées dans le sens de leur lon- gueur, qui, de préférence, chacune à part, sont retirées après que la masse de béton a durci. La coulée se fait donc par vraie coulée dans un moule qui n'est enlevé qu'après durcissement du béton.
L'invention sera exposée plus en détails ci-après, en se référant aux dessins ci-annexés. Les dessins montrent quelques exemples de réalisa- tion du moule convenant à l'emploi du procédé suivant l'invention, c'est-à- dire de ce qu'on peut appeler une coquille.
- la figure 1 est une vue latérale d"un moule à couler un pieu; - les figures 2,3 et 4 sont des coupes de ce moule, suivant des
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lignes II-II, III-III et IV-IV de la figure 1 ; - la figure 5 est une coupe longitudinale dans un moule suivant la figure 1, à un certain moment du battage; - les figures 6 et 7 sont respectivement une coupe longitudinale et-une coupe transversale d'une partie du moule ; - la figure 8 montre un moule après exécution du travail de coulée; - la figure 9 montre un dispositif de fermeture employé pour un moule suivant la figure 1; - la figure 10 est une coupe longitudinale dans un moule à un cer- tain moment du battage du moule; - la figure Il montre quelques parties du même dispositif à un au- tre instant du travail;
- la figure 12 est une coupe le long de la ligne XII-XII de la fi- gure 10, et - les figures 13 et 14 enfin montrent deux modes de réalisation dif- férents, suivant l'invention, des pointes du moule.
Comme il résulte le plus clairement des figures 1 et 2, le moule comprend deux moitiés ou parties demi-cylindriques assemblées 1 et 2, dont la partie 2 est pourvue de brides ou nervures longitudinales 3 qui passent au-dessus des bords de la partie 1. Chacune des parties 1 et 2 est; dans l'exemple ici décrit, composée à nouveau, dans le sens de sa longueur, de deux éléments dont l'élément supérieur' est, à ses deux extrémités, pourvu de sortes de dents ou griffes 4, qui s'engagent entre des dents correspon- . dantes 5 respectivement 6 de la partie constitutive inférieure, respective- ment d'une pièce de bout 7.
Les dents 4 et 5 sont pourvues de rainures à leur pourtouro Dans ces rainures des dents sont placés des étriers de ferme- ture semi-circulaires 8 qui assemblent les éléments constitutifs des parties du moule, montés les uns à la suite des autres. La pièce terminale 7 au con- traire n'est adaptée que librement à l'extrémité supérieure du moule.
Les extrémités inférieures des parties constitutives inférieures 1 et 2 sont lisses et sont engagées dans une pointe de moule conique 9.
Cette pointe de moule possède une partie de forme tubulaire 10 qui joue le rôle de guidage pour les deux moitiés de cylindre 1 et 2. Ces dernières s'ap- puient par leurs faces terminales contre une plaque 11 montée dans la poin- te de moule 9, laquelle plaque est faite avantageusement d'un matériau élas- tique. On a prévu en outre, dans la pointe de moule 9, des guidages en for- me d'arcs de cercles 12 au point d'assemblage des deux moitiés de moule 1 et 2.
Le moule est à enfoncer dans le sol à l'aide d'un mouton ou analo- gue et il est, dans ce but, pourvu d'une pi,èèe de tête 13 qui de son côté est pourvue d'un guidage 14 destiné à l'engagement dans le moule. La figure 1 montre la pièce de tête retirée du moule, mais dans sa position de battage, l'enveloppe 13a, dirigée vers le bas, de la pièce de tête entoure la partie supérieure des deux pièces constitutives supérieures 1 et 2 ainsi que la piè- ce d'extrémité 7. La pièce de tête contient en outre encore une garniture 15 de plomb ou analogue.
De ce qui précède il résulte que le moule de coulée pendant le tra- vail peut être prolongé pièce à pièce, par plusieurs éléments constitutifs, jusqu'à ce qu'on ait atteint la profondeur de battage prescrite. Il arrive cependant souvent que les conditions du terrain sont telles que l'extrémité inférieure du pieu bute contre des rochers. Lorsqu'il faut s'attendre à cela, il est avantageux d'ancrer la pointe du pieu dans le rocher, comme cela est visible à la figure 5.
Lorsque la pointe de moule 9 vient buter contre un rocher, le tra- vail de battage est interrompu et on enlève la plaque 11 au moyen d'un outil convenable. Cela peut se faire, par exemple, en laissant glisser à Pinté-
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rieur du moule un crochet en forme de griffe qui enserre la plaque Il à son point le plus étroit. Lorsqu'on extrait le crochet, la plaque, par suite de son élasticité, s'échappe hors des extrémités des moitiés de moule 1, 2 et peut alors être retirée du moule. Après cela, on peut faire descendre dan le moule une charge de thermite et allumer celle-ci de manière connue, ce qui brûle la partie extérieure de la pointe de moule 9.
Enfin on fait des- cendre dans le moule un tube de guidage 16 qui est pourvu de nervures de cen- trage 17 s'appliquant contre la paroi intérieure du tube, de sorte qu'il oc- cupe une position concentrique à celui-ci. Par son extrémité inférieure a- vantageusement quelque peu élargie l6a (figure 6) le tube 16 s'applique à l'intérieur des bords de la pointe de cône à présent tronquée. On guide en- suite par le tube de guidage un outil de perforation 18 et l'on travaille avec lui le rocher sous le moule, de manière connue, de sorte qu'on produit un trou de forage (figure 5).
Lorsque le trou de forage a atteint, dans le soubassement rocheux, la profondeur voulue, l'instrument de forage 18 est retiré et dans le forage ainsi produit on laisse descendre un fer d'ancrage 19 de longueur telle qu'il fasse saillie dans le moule (figure 8). On retire alors le tube de guida- ge 16. Les pièces du moule ont été, de préférence déjà dès le début, endui- tes intérieurement de graisse ou d'un autre lubrifiant., pour empêcher que la masse de béton reste adhérente à la paroi du moule. Mais on peut aussi n'appliquer cette couche de graisse, au moyen de dispositifs appropriés, qu'ai moment du travail atteint à présent,:;, après quoi on peut commencer à couler.
Particulièrement lorsqu'il s'agit de grandes profondeurs il est avantageux d'employer pour le remplissage, par exemple un récipient cylindrique à fond mobile, lequel récipient est rempli de la masse à base de ciment et descendu jusqu'à l'extrémité inférieure du moule. Là, on vide la masse de ciment-hors du récipient, le récipient est retiré et rempli à nouveau, et ce processus est répété jusqu'à ce que le moule soit rempli jusqu'à la hauteur voulue.
On laisse alors le béton durcir. Pendant le remplissage du moule, il est avantageux de vibrer le bétono
Après durcissement du béton, il faut détacher les pièces du moule du pieu couléo A cause de la plaque il il se trouve un petit intervalle entre la pointe de moule 9 et les parties de moule inférieures 1 et 2.
Lorsqu'on remplace la pièce de tête du moule 13 par une autre pièce intermé- diaire convenable, on peut simplement frapper un peu l'une des moitiés de moule au mouton et poursuivre l'enfoncement de celle-ci d'environ 1 cm., de sorte qu'elle se détache du pieu. Après adaptation de fixations convenables à l'extrémité supérieure des moitiés de moule on peut retirer celles-ci et et de préférence on retire chaque moitié séparément. Figure 8 montre sché- matiquement comment la moitié de moule représentée à gauche de la figure est détachée et déjà en partie extraite, ensuite comment l'extrémité inférieure du pieu a été ancrée dans un rocher incliné, au moyen d'un fer d'ancrage 19.
Comme on peut le voir d'après les figures, les points d'assemblage entre les différents éléments constituants des moitiés du moule sont plus épais que le reste du moule, par suite des griffes 4 et 5. Pour faciliter le battage, l'extrémité plus forte de la pointe du moule 9 doit être réalisée de préférence avec un diamètre un peu plus grand que lesdites régions d'atta- che. Il résulte de là, au moins théoriquement, tout autour du pieu dont la coulée est terminée, un étroit espace intermédiaire, mais qui se remplit de sable ou de terre qui y tombe lorsqu'on retire les parties du moule.
Si on le désire, on peut soulever le moule des deux tiers environ, seulement, de sorte que le pieu continue à être guidé à sa partie supérieure, après quoi on le laisse quelques jours, afin que le terrain entourant le pieu puisse s'as- seoir assez le long de la plus grande partie de la longueur du pieu.
Dans la plupart des cas, le terrain environnant pourrait maintenir ensemble avec une force suffisante les deux moitiés de moule. On peut cepen- dant aussi assembler l'une à l'autre les deux moitiés de moule, et la figure 9 montre un tel assemblage ou une fermeture pour cela. Ici on a adapté au- tour du moule des bagues ouvertes 20, dont les extrémités sont réunies l'une à l'autre de manière détachable au moyen d'un organe de libération 21.
Tous
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les organes de libération sont reliés entre eux par une corde, un câble ou une chaîne lâche 22. I1 est facile de voir que les bagues 20, lorsque la- coulée est faite, peuvent être ouvertes par le fait qu'on tire vers le haut la corde ou la chaîne 22, les anneaux de la série s'ouvrant alors l'un après l'autre, en commençant par le bord supérieur du moule. Les deux moitiés du moule sont ainsi libérées l'une de l'autre.'
Pour faciliter le battage du moule, il est avantageux de battre alternativement la pointe et le tube, ce qui ressort des figures 10 à 12.
La figure 10 montre une partie de moule tubulaire 31 cylindrique, dont l'extrémité inférieure est pourvue d'une pointe de moulé, dont s'éten- dent vers le haut, des deux côtés du tube 31, deux parties de tube cylindri- ques concentriques 33 et 34 de telle sorte que la pointe est reliée audit tuyau de manière télescopique. A l'extrémité supérieure du tube 31 est monté sur son bord un amortisseur de battage 35 qui est avantageusement pourvu d'une bague de garniture 36 en plomb ou analogue.
Dans le tube 31 est introduit une tige de battage 37, dont l'ex- trémité inférieure est pourvue d'un sabot 38. Ce sabot est réalisé de telle façon qu'il s'adapte à l'intérieur conique de la pointe 32 et peut coopérer avec celle-ci. Le sabot possède dans le but indiqué des appuis triangulaires 39. Sur l'extrémité supérieure de la tige de battage 37 est montée librement une plaque 40, avec interposition d'une garniture 41 en plomb ou analogue.
En 42 on a désigné schématiquement un mouton ou un autre dispositif de battage ou de pression qui possède un alésage ou un évidement'43 de dia- mètre plus grand que la section de la tige de battage 37. Le mouton est pour- vu des dispositifs de suspension et analogues habituels, non montrés. Dans le dispositif suivant la figure 10, le mouton 42 travaille sur la plaque 40 et par l'interméduaire de la tige de battage 37 sur la pointe du moule 32.
Celle-ci peut par suite être battue pour elle-même, la longueur de la tige de battage devant alors être mesurée de telle sorte que cette tige ne puisse être battue si profondément que le tube 31 glisse hors de l'espace intermé- diaire entre les parties de tube 33 et 34 à la pointe du moule, et ainsi se dégage de la pointe du moule. Lorsqu'alors la plaque 40 bute sur l'amortis- seur 35, la plaque est soulevée et battue directement contre l'amortisseur 35. ce qui bat le tube 31, voir figure 14. Lorsque le tube 31 a atteint le fond de l'espace intérmédiaire cylindrique entre les parties de tube 33 et 34, la plaque 40 est placée de nouveau et le processus est répété.
De ce qui précède il résulte que le moule est battu par battage alternatif du tube 31 et de la pointe de moule 32. L'effet des coups de mou- ton est de ce fait notablement amélioré, car dans la poussée vers l'avant de la pointe seulement, le frottement considérable entre le tube 31 et le terrain environnant est supprimé, et inversement on évite, dans le battage subséquent du tube seul, la résistance qui se présente au battage de la pointe 32 dans sa pénétration dans le' solo
Pour empêcher que la couche de protection étendue sur la paroi in- térieure et constituée d'après ce qui précède, de graisse par exemple, soit enlevée par le fait que la tête de la tige de battage 38 se déplace dans le moule vers le haut et vers le bas, on a adapté les appuis 39 dont il a déjà été parlé,
qui centrent la tête de tige sans avoir un effet appréciable sur la couche de graisse.
D'après ce qui précède, il est convenable en outre de prendre des mesures pour que les différentes parties du tube de moulage puissent, après durcissement du bétons être enfoncées encore un peu par des coups de mouton ou de manière analogue, ce qui fait que les parties du moule se séparent du béton pour autant qu'ils y adhèrent plus ou moins ou y restent attachées.
Il est facile de voir que l'on peut, par le procédé suivant l'invention, obtenir très facilement que le tube 31, au début de la coulée, se trouve à une certaine distance de sa position la plus basse dans la pointe du moule 32. Après le durcissement du béton, on peut battre d'un morceau de plus vers le bas les parties constituant le tube 31, éventuellement chaque demi-tube
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séparément.
On a indiqué plus haut comment, dans la forme de réalisation'sui- vant la figure 1, la pointe extrême de la pointe du moule peut être brûlée par exemple par un mélange de thermite Les figures 13 et 14 montrent des pointes de moule, qui sont réalisées de façon telle qu'on puisse faire explo- ser les éléments de la pointée
Les figures 13 et 14 montrent deux moitiés de moule de forme semi- circulaire 51 et 52 qui forment ensemble le moule et qui sont engagées dans une pointe de moule 53.
Cette pointe de moule est réalisée sous forme d'un cône tronqué qui, pour guider les deux moitiés de moule 51 et 52, est muni de deux parties de tube 54 et 550
A la partie plus étroite de la pointe de moule conique se raccor- de une bride cylindrique 56 qui forme une poche pour le corps explosif et qui est constituée par exemple d'un tube d'acier ou analogue, l'épaisseur de paroi de ce tube d'acier étant plus petite que celle de la pointe de moule proprement dite. Dans la bride se trouve à une certaine distance de son extrémité libre un fond voûté 57, dont la face convexe est tournée vers l'ex- trémité libre de la bride et qui est d'une matière de moindre résistance que la bride, par exemple en tôle relativement faible.
Pour faciliter l'explosion de l'extrémité la plus extérieuré de la pointe du moule, la bride cylindrique est pourvue de fentes longitudinales
58 qui s'étendent du fond monté dans la bride, jusqu'au bord libre de la bri- de.
Dans la forme de réalisation représentée suivant l'invention, à la pointe de moule réalisée en cône tronqué 59, se raccorde un cône 60 dont l'angle d'ouverture est le même que celui de la partie restante de la pointe de moule, mais dont la matière constitutive est de résistance inférieure à celle du reste de la pointe de moule. La pointe de moule montrée à la figu- re 14 est prévue pour les cas où le moule n'est pas battu jusqu'au rocher en place mais qu'on veut couler une plaque de base, c'est-à-dire une sorte de plaque de fondation pour la pièce, ce qui est possible après ''.'enlèvement de la pointe du moule.
Le dispositif est réalisé de telle sorte qu'il fonctionne de la manière suivanteo Pour déterminer l'allure des différentes couches de terrain et en tous cas aussi pour déterminer la profondeur où l'on rencontrera les ' éventuels rochers, on force dans le sol un trou de diamètre supérieur à celui de la partie de pointe affaiblie de la pointe du moule, et on enfonce le moule jusqu'à la profondeur voulue, la pointe s'adaptant aux conditions locales imposées par le sol. Op fait descendre alors dans la pointe extrême du moule une charge d'explosif déterminée par l'expérience, par exemple une char- ge de dynamite, et on l'y fait exploser, ce qui fait éclater la partie affai- blie de la pointe du moule.
La charge d'explosif doit être préalablement bourrée, ce qu'on fait le plus avantageusement en remplissant au moins la partie inférieure de la pointe du moule avec de l'eau. On peut déterminer ensuite au moyen d'instruments optiques d'observation, si l'explosion a eu l'effet désiré, et si c'est le cas, on fore le rocher de la manière connue.
Dans le forage ainsi obtenu, on descend un fer d'ancrage et on coule ensuite le pieu en béton de la manière décrite au sujet des figures 1 - 7.
L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et représentées aux dessins mais peut être modifiée dans ses détails, dans le cadre des revendications subséquentes.
REVENDICATIONS.
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