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On sait que dans l'état de la technique actuelle les dalles de grande portée reposant sur le sol et, en particulier les pistes d'aviation sont exécutées en béton avec joints judicieusement répartis, ces joints étant remplis d'un produit plastique. Ces joints sont rendus nécessaires pour éviter la rupture des dalles sous l'effet du retrait du béton et des variations lnéaires dues aux variations de température. L'expérience montre que les joints constituent un point faible de la piste, le béton étant rapi- dement dégradé dans les zones correspondantes par suite de la différence des affaissements entre le milieu de la dalle et ses extrémités au moment du passage des charges roulantes.
On a cherché à remédier à cet incpnvénient en déposant des sous dalles au droit des joints ou en goujonnant les dalles entre elles dans la zone des joints. Ces expédients se sont révélés peu efficaces. De plus, la tenue du bourrage des joints avec un matériau plastique n'est pas satisfai- sante sous l'effet de l'augmentation considérable de température due, par exemple, aux réacteurs des avions en stationnement.
On a cherché à limiter le nombre des joints par la mise en oeuvre de béton armé précontraint. Des essais ont été réalisés ; résultats ont été satisfai sants, mais de telles pistes se sont révélées d'un prix de revient très élevé malgré la diminution d'épaisseur résultant de l'emploi de béton précontraint et le délai d'exécution est très long.
Le problème étant ainsi rappelé et les conditions à remplir bien précisées, la présente invention permet la réalisation de pistes en béton ou tout autre' matériau, pratiquement indéfinies, sans joints, le mode préposé présentant en outre, l'avantage d'un prix de revient peu élevé et d'une grande rapidité d'exécution. La description qui suit met en évidence la façon dont les conditions techniques imposées ont trouvé leur solution .
Il est rappelé au préalable que des essais de fondations de pistes par autifrettage du sol suivant la technique décrite dans des brevets antérieurs de l'inventeur, ont été exécutés et ont donné des résultats satisfaisants. La piste étant pratiquement clouée dans le sol, au moyen de picots autofretteurs, son épaisseur a pu être réduite à cause de l'augmentation du pouvoir portant du sol résultant de l'emploi desdits pivots, mais à cause de l'inertie transversale limitée des pivots, il ne pouvait être question d'envisager la suppression des joints avec ce procédé.
Dans la présente invention, la grande inertie requise est obtenue par la réalisation d'écrans antifretteurs continus en béton ou tout autre matériau et judicieusement répartis, la section transversale des écrans étant elle-même déterminée de façon à obtenir l'efficacité maximum de l'autofrettage du sol.
Les avantages du procédé sont les suivants :
1. - Le terrain étant autofretté au maximum, la capacité portante du sol est, elle-même, augmentée au maximum d'où possibilité de réduction sensible de l'épaisseur de la dalle.
2. - Compte tenu du profil transversal donné aux écrans, le terrain très comprimé, situé entre deux écrans et sur toute la hauteur de ceuxci, se trouve maintenu en place sous une sorte de voûte en béton. Cette voûte empêche tout fluage des molécules du terrain, d'où conservation dans le temps du pouvoir portant des terres superficielles.
3. - Dans le cas d'écrans continus en béton ou tout autre matériau moulé dans le sol, la grande inertie transversale de ces derniers est employée pour obsorber les effets importants dus à l'augmentation de la tem-
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pérature à la surface de la piste. Ces effets sont transmises par le bétm aux écrans, lesquels les transmettent au sol sur tout leur surface avec un taux de travail considérablement augmenté par l'effet d'autofrettage dû aux écrans.
4. - Dans le cas d'une piste en béton, au milieu ou en tout autre endroit de l'intervalle entre deux écrans, il peut être exercé au moment de la prise du béton, des efforts latéraux s'opposant aux fissures dûes au retrait du béton au moment de la prise de ce dernier.
5. - Pareillement, les effets latéraux ci-dessus peuvent être employés pour mettre le béton en compression préalable, l'effort exercé étant fonction des contraintes produites dans le béton au moment d'une diminution de température et les tensions internes ainsi créées dans la masse du béton s'opposant à toute fissuration au moment d'une chute de température.
6. - La mise en oeuvre des écrans permet de supprimer tour risque de flambage de la piste sous l'effet d'une augmentation de température par la diminution de la portée des dalles et la résistance à l'arrachement des écrans.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description des divers modes d'exécution d'écrans autofretteurs qui sont donnés ci-après avec référence aux dessins schématiquement annexés,dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en coupe transversale d'une piste exécutée suivant le procédé et montrant un groupe de deux écrans autofretteurs moulés dans le sol avec l'indication schématique du joint au milieu de la portée des deux écrans pour mise en précontrainte du béton au moment de la prise de ce dernier.
La fig. 2 est une vue en plan du dispositif de la figure I, les écrans longitudinaux étant complétés par un système orthogonal d'écrans trans- versaux.
La fig. 3 est une vue en plan représentant une variante de la figure 2 dans laquelle les deux systèmes d'écrans sont disposés transversalement à l'axe longitudinal de la piste.
La fig. 4 représente schématiquement une variante de l'application du procédé avec écrans autofretteurs discontinus au lieu d'être continus comme dans les deux figures précédentes.
La fig. 5 est une vue partielle représentant un des procédés qui peuvent être employés pour la mise en précontrainte des dalles.
La fig. 6: est une vue en coupe suivant AB de la fig. 5.
La fig. 7 représente schématiquement un mandrin temporaire pour exécution des écrans.
La fige 8 représente le mode d'exécution d'un écran autofretteur continu par le battage et l'arrachage successifs de deux mandrins temporaires juxtaposés.
La fig. 9 est une vue schématique d'un cylindre permettant de réaliser, d'une façon continue les écrans autof@etteurs.
La fige 10 est une vue en coupe suivant C-D de la fig. 9.
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La fige 11 est une vue en élévation schématique d'une va iante de cylindre permettant de réaliser des écrans autofretteurs discontinus, suivant fig.4.
La fig. 12 est une vue en coupe suivant E-F de la figure 11.
Comme il est indiqué sur la figure 1, les écrans autofretteurs sont exécutés suivant des alignements déterminés à l'avance en fonction des caractéristiques du terrain à autdfretter. Ces caractéristiques permettront, en particulier de déterminer, à l'avance, leur section transversale, leur entr'axe et leur profondeur.
La figure I représente en perspective un système de deux écrans autofretteurs continus en béton moulé dans le sol. la dalle en béton réunis- sant les différents écrans pouvant être coulés en même temps que les écrans autofretteurs ou après exécution de ces derniers. Les flèches indiquent la fagon dont le terrain est comprimé entre deux écrans sous forme de voûte empêchant tout fluage des terres superficielles.
Il peut être avantageux d'exécuter avant les travaux d'autofret- tage proprement dits, un épandage de sable 2 sur toute la surface à autofret ter. L'expérience des picots antofretteurs pour fondations d'immeubles et d'ouvrages d'art à montré l'augmentation considérable de pouvoir portant du sol superficiel résultant de l'application du procédé; en particulier la réalisation d'écrans autofretteurs permettant d'augmenter considérablement le pouvoir portant du terrain de surface permet de réaliser les dalles proprement dites sur des épaisseurs beaucoup moins importantes qu'avec les procédés courants.
Sur la figure I, il a été représenté en zone hachurée 3 la bande entre deux écrans autofretteurs qui sera soumise à des efforts de contre préalables, comme il sera expliqué ci-dessous. Ces écrans peuvent être réalisés suivant des dispositions qui peuvent varier à l'infini et, en particulier, la figure 2 représente un double système d'écrans autofretteurs orthogonaux I et I', les zones soumises aux efforts de contrainte préalable étant figurés en 3.
A titre d'exemple, il a é té représenté sur la fig. 3 une piste dont le contour apparent est délimité par a, b, c et d avec un double système d'écrans obliques 4 et 5 avec bandes de mise en précontrainte 6.
Les écrans au lieu d'être continus peuvent être discontinus comme indiqué sur la fig. 4 et 7 avec bande de mise en précontrainte 8.
La figure 5 est une vue partielle schématique en perspective d'il'le portion de bande du dallage au milieu ou en tout autre point de l'intervalle entre deux écrans autofretteurs montrant un des dispositifs qui peuvent être employés' pour mise en contrainte préalable des différentes dalles. L'intervalle laissé libre entre deux dalles est figuré en e. Les différentes p ortions de dallages sont limitées par des plaques de répartition 9 verticales ou obliques sur lesquelles prennent appui un système de vérins 10 qui sont mis en pression au moment de la prise du béton. Ce système de vérins horizontaux est relié à une pompe hydraulique par une canalisation il.
Les vérins 10 étant mis en pression, il est procédé au clavàge des deux portions de dalles adjacentes au moyen de blocs de béton préfabriqués ou moulés en place 12 et la pression est maintenue jusqu'à la prise du béton. A ce moment, les vérins sont retirés et le petit vide qu'ils occupaient est rempli de béton.
Ce dispositif de mise en précontrainte n'est donné qu'à titre de simple indication, étant entendu que tout autre procédé connu peut être employé.
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Les grandes lignes du procédé étant assez décrites, il apparaît immédiatement que les différents avantages suivants et qui ont été donnés au début de l'exposé, sont obtenus.
@ 1.- 11 a été dit plus haut-que l'augmentation du pouvoir portant du sol permettait² la diminution de l'épaisseur de la dalle
2. - L'autofrettage du sol servant de base d'appui à la dalle se conserve dans le temps du fait que le terrain est maintenu en place entre les différents systèmes d'écrans.
3. - Les dalles étant soumises à une augmentation de température les contraintes qui en résultent sont transmises par le béton aux écrans donc au terrain et, étant donné que le pouvoir portant de ce dernier a été augmenté dans des proportions considérables, il en résulte que l'ensemble realise un monolithe à inertie considérable permettant d'absorber tous les efforts résultant de l'augmentation de température.
4. - Le procédé employé pour la mise en précontrainte du béton entre deux ou plusieurs écrans permet de s'opposer à la production de fissures de retrait du béton au moment de la prise de ce dernier.
5. - La même compression préalable permet d'éliminer également les fissures dans le béton provenant des contraintes dûes à une diminution de température.
6. - La dalle indéfinie faisant monolithe avec le système d'écrans la portée des dalles est réduite à la distance entre deux écrans et tout risque de flambage de la piste est éliminé du fait de cette portée réduite et de la résistance à l'arrachement des écrans.
Les écrans autofretteurs continus ou discontinus peuvent être é réalisés par des éléments juxtaposés de section convenable en béton, préfabriqués, ces éléments étant mis en place dans le terrain par battage ou tout autre procédé.
Ils peuvent être également obtenus par le battage de mandrins temporaires de dimensions convenables et d'un profil approprié, la figure 7 représentant schématiquement en perspective un des types de mandrins qui peuvent être employés.
Avec de tels mandrins, le mode opératoire est le suivant : il est indiqué schématiquement fig. 8.
Il est fait emploi de deux mandrins 14 et 13 représentés en plan sur la fig. 8. Il est d'abord procédé au battage du mandrin 13, ensuite du mandrin 14. Le mandrin 13 est extrait et est transporté en 13'.
La acavité ménagée dans le terrain, lors de l'extraction du mandrin 13 est alors remplie de béton. Le mandrin 14 est extrait et est trâns- porté en 14' où il est battu contre le mandrin 13'. La cavité ménagée dans le sol par l'extraction du mandrin 14 et les opérations se poursuivent indéfiniment. Il est évident que, si la nature du terrain l'exige, il peut être procédé à l'expension du béton dans le sol, c'est-à-dire nous le rappelons, qu'après extraction du mandrin et bétonnage de la cavité ménagée dans le terrain par l'extraction du mandrin, celui-ci peut être rebattu dans le béton frais en provoquant ainsi une expansion dans le terrain, d'ou une diminution de l'indice de vide du sol, et par suite, une .augmentation correspondante de son angle de frottement interne donc, de son pouvoir portant.
Les opérations d'expansion du béton peuvent être poursuivies au-
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tant de fois que la nature du terrain rend l'opération nécessaire.
Un autre procédé pour l'exécution d'écrans autofretteurs continus est représenté schématiquement sur les fige 9 et 10 sur lesquelles il est figuré un cylindre?15 dont la jante, au lieu d'etre plane, affecte le profil 16 correspondant au profil à obtenir pour le sillon continu cons- tituant l'écran autofretteur.
Dans le cas des figs. 9 et 10, le profil 16 est continu sur tou- e la périphérie de cylindre.
Deux solutions peuvent être envisagées pour l'emploi de ce cylin- dre spécial. a) - Emploi d'un cylindre très lourd tracté dont le poids est suffisant pour réaliser, par simple roulage, d'une façon continue, l'emprein- te dans le sol de l'écran autofrotteur à réaliser. b) - Emploi d'un cylindre présentant les mêmes caractéristiques que le précédent mais léger, l'effort d'enfoncement dans le sol de la jante étant provoqué par battage rapide de l'essieu.
C'est un tel dispositif qui est représenté sur les fig. 9 et
10.
Le cylindre 15, complété par sa jante 16, est mobile autour d'un axe 17 pouvant se déplacer dans le sens vertical contre les faces parallèles de deux pièces 18 liées au châssis 19 supporté par exemple par un train de pneumatique 20, le roulage du cylindre étant obtenu par traction sur le châssis dans le sens de la flèche (fig. 9).
Sur la face supérieure de l'axe 17 et de chaque côté du cylindre repose un casque 21 recevant les chocs d'un mouton, ou.de préférence du marteau trépideur 22 coulissant dans des glissières 23 liées aux pièces 18, solidaires du châssis.
Pour régler à volonté la profondeur du sillon, un berceau 24 (fig. 9) a ses deux extrémité? supportées par deux vérins hydrauliques 25 dont le pot de presse repose sur le châssis. Ce berceau 24 est employé également pour soulever complètement le cylindre de façon que sa jante ne repose pas sur le sol au moment du transport de l'ensemble sur le chantier.
Un autre exemple de l'application du procédé est.-.représenté schématiquement sur les figso II et 12. L'ensemble est constitué par un cylindre léger 26 ouvert sur la largeur F g, ce vide livrant passage à un mandrin temporaire 27 fixe par rapport au cadre du cylindre. Ce mandrin porte deux bras 28 servant à l'extraction du mandrin, l'effort d'extraction étant produit, par exemple, par deux vérins hydrauliques 29 dont le pot de presse repose sur un méplat de la jante. Le mouton représenté schématiquement en 31 est mobile autour d'un axe 32 de façon à assurer la verticalité du mouton pendant le roulage du cylindre. Les chocs du mouton sont transmis au mandrin 27 par un casque 33.
L'ensemble peut être remorqué par un effort de traction exercé sur l'axe 34.
L'emploi de cet appareil est le suivant ; à l'endroit prévu pour l'exécution d'un élément d'écran les dispositions sont prises pour que l'ensemble mouton et mandrin soit axé verticalement l'un sur l'autre ; le mandrin est battu. Il est ensuite procédé à son extraction au moyen des vérins 29''.
Le rouleau est remorqué de façon que le cylindre accomplisse une révolution
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complète, le mandrin est battu, extrait, la cavité remplie de béton. Le cylindre est remorqué de telle sorte qu'il accomplisse une autre révolution complète et ainsi de suite. Ce procédé permet par l'emploi de plusieurs¯cylindres d'exécuter les éléments d'écrans soit dans le prolongement les uns des autres, soit décalés les uns par rapport aux autres, suivant les diapositions prévues au projet.
Comme il a été indiqué plus haut, les solutions qu'il est possible d'obtenir par application des dispositifs décrits peuvent varier dans de très grandes limites et la souplesse du procédé permet de l'appliquer aux différents cas à résoudre suivant les terrains à consolider, la nature et l'importance des charges à transmettre au sol.
Le procédé peut être employé pour l'exécution de pistes d'aviation de dimensions pratiquement indéfinies, pour la construction de routes en mauvais terrains, de dallages d'usines, de carreaux de mines, etc... Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux différentes réalisations décrites et illustrées, mais que diverses modifications peugent y être apportées sans se départir de l'esprit de l'invention.