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La présente invention est relative à de procédé d'exécution d'un pieu de fondation ou d'un puits de drai- nage, moulé dans le sol, suivant lequel on enfonce dans le ' un tube reposant sur un bouchon jusqu'à ce qu'on ait atteint. la profondeur désirée, on remplit de matière constitutive du pieu ou du puits le trou formé dans le sol par le passa- ge du bouchon, en refoulant cette matière par tranches suc- cessives pendant qu'on retire le tube par phases successi- ves correspondant chacune à un remplissage partiel du trou et telles que le bord inférieur du tube reste en dessous de la surface supérieure de la matière déversée dans le trou.
On connaît un procédé de ce genre dans lequel on refoule du béton dans le sol à l'aide d'une dame que l'on laisse tomber un certain nombre de fois sur le béton au fond du trou. La bonne exécution de ce procédé dépend de l'habilité avec laquelle le machiniste remonte le tube en fonction de l'avancement de la colonne de béton. Si le soulèvement du tube est trop rapide, il se produit une entrée de terre qui réduit la section du pieu.
Pour y remédier, on a proposé de damer le béton au moyen d'un cylindre fermé complètement à ses extrémités et que l'on bat, avec interposition d'un casque de battage, à l'aide d'un mouton. Avec ce procédé, on doit retirer com- plètement ce cylindre du tube pour.verser une certaine quan- tité de béton dans le tube,ce qui constitue un inconvénient d'autant plus important que le pieu à fabriquer est plus long,
En vue de remédier à ce dernier inconvénient, on a également proposé d'utiliser un cylindre creux d'un dia- mètre extérieur sensiblement plus petit que le diamètre in-
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térieur du tube,
présentant à son extrémité inférieure un rebord annulaire qui sert à damer le béton dans le tube quand ledit cylindre creux est maintenu rempli de béton pen- dant qu'on le bat à l'aide d'un mouton. Ce procède présente l'inconvénient de laisser subsister une carotte de béton fortement comprimé à l'intérieur du mandrin creux au moment où on termine le pieu.
La présente invention a comme objet un p; qui ne présente pas ces inconvénients.
Suivant l'invention, on refoule la matière de remplissage du trou à l'aide d'un plateau présentant une ouverture que l'on obture pendant le refoulement de cette matière et que l'on dégage quand on veut faire tomber de la matière en dessous dudit plateau. Ensuite, onpuie celui-ci sur ladite matière pendant qu'on retire le tubedu sol à l'ai- de d'un vérin à double effet qui surmonte le tube et dont un des éléments (cylindre ou piston est réuni à ce plateau par une pièce de liaison tandis que l'autre est réuni au tu- be. Puis, en vue de permettre un nouveau remplissage partiel du trou en dessous.du plateau, on relève celui-ci en action- nant le vérin dans la direction opposée à celle ayant provo- que le retrait du tube.
En d'autres termes, au moment où on verse la ma- tière dans le tube, cette matière tombe autour de la pièce d'appui susdite qui peut être constituée par n'importe quelle pièce capable de transmettre la charge,du vérin au plateau par exemple, par une tige pleine ou un profilé laminé.. La matière passe en dessous du plateau à travers l'ouverture susdite. Elle est refoulée par ce plateau lorsque l'ouvertu- re de celui-ci est obturée.
Toute la matière comprimée se
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trouve donc # d0SMU. de celui-ci, fiY 'tce au vorirzt la charge
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supportée par le plateau et l'obturateur à son contact vaut non seulement le poids de la pièce de liaison, du vérin et du tube, mais également la résistance au glissement de ce dernier dans le sol pendant qu'on fait agir le vérin pour retirer ce tube du sol.
Après qu'on a relevé le tube d'une certaine hau- teur,on relève le plateau de refoulement à l'aide du vérin en prenant appui sur le tube si celui-ci est encore suffi- samment serré dans. le sol ou sur un engin qui a servi à enfoncer ce tube si celui-ci n'est plus suffisamment serré dans le sol pour ne pas s'enfoncer sous le poids du vérin et de la pièce qui relie celui-ci au plateau de refoulement.
Dans le but d'éviter une pénétration d'eau ou de terre à l'intérieur du tube, pendant l'enfoncement de ce Lui - ci, pénétration pouvant se produire par suite d'un contact trop peu intime entre la partie inférieure du tube et le bouchon qu'elle repousse devant elle, on prévoit, en outre, suivant l'invention, de verser une masse de matière de rem- plissage en dessous du plateau susdit avant d'enfoncer le tube dans le sol et de choisir pour la liaison susdite, une longueur telle que la partie supérieure de cette liaison soit en dessous du bord supérieur du tube quand le plateau susdit repose sur ladite matière.
De cette façon, la matière ainsi déversée est comprimée par le poids de la liaison rigide susdite, du pla- teau et de l'obturateur pendant l'enfoncement du tube.
Le procédé suivant l'invention peut, en outre, être combiné avec l'emploi d'éléments pivotant autour d'une de leurs extrémités, qui sont refoulés vers l'extérieur en vue d'élargir la base du pieu quand on refoule du béton en- tre eux.
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Si ces éléments ont leur partie supérieure chan- freinée vers l'axe du pieu et sont disposes de façon à pi- voter autour de leur extrémité inférieure, avant de faire reposer le tube sur le bouchon, on dispose ces éléments sur celui-ci et on empêche leurs extrémités inférieures de s'é- carter.
Si, au contraire, ces éléments ont leur partie inférieure chanfreinée vers l'axe du pieu, et sont disposés de façon à pivoter autour de leur extrémité supérieure on dispose sur le bouchon une gaine Qui peut s'ouvrir vers l'extérieur quand elle subit une pression intérieure et on engage dans cette gaine les éléments pivotants susdits dont on empêche les extrémités supérieures de s'écarter.
L'invention légalement connue objet un dispositif pour l'exécution d'un pieu de fondation par le procédé selon l'invention.
Le dispositif suivant l'invention comprend, dans un tube reposant sur un bouchon, un plateau de refoulement de la matière de remplissage présentant une ouverture obtu- rable par le bas. En outre, ledit plateau est relié indirec- tement de manière amovible à un des éléments- d'un vérin à double effet qui surmonte le tube et dont l'autre élément est réuni de manière amovible à ce tube.
La fixation amovible au vérin, du tube et de la pièce qui sert d'intermédiaire entre le plateau et le vérin est avantageuse parce que, dans le cas où l'enfoncement du tube dans le sol est effectué par battage, on a intérêt à enlever le vérin afin de pouvoir placer le casque de battage habituel, directement sur la tête du tube.
Afin d'éviter une entrée d'eau ou de terres dans le tube, on choisit nour le vérin ure course maximum'telle que
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le plateau de refoulement reste toujours au-dessus du bord inférieur du tube.
Dans le but d'éviter qu'un peu de matière de rem- plissage versée dans le tube reste sur le plateau de refou- lement 'utour de l'ouverture susdite, on prévoit un entonnoir au-dessus de ce plateau, afin de diriger cette matière vers ladite ouverture. du
Dans une forme d'exécution particulière/disposi- tif suivant l'invention, la pièce de liaison entre le vérin et le plateau de refoulement du béton est fixée au cylindre du vérin, tandis que le piston de celui-ci est fixé au tu- be.
Les dessins annexés au présent mémoire représen- tent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, diffé- rentes phases du procédé selon l'invention et quelques formes d'exécution du dispositif convenant pour l'exécution de ce procédé.
Les figures 1 à 8 représentent schématiquement en coupe verticale longitudinale, différentes phases du procédé suivant l'invention.
La figure 9 représente d'une façon analogue la partie supérieure d'un dispositif pour l'exécution de ce pro- cédé autre que celui représenté aux figures 4 à 8.
La figure 10 est une coupe longitudinale dans la partie inférieure d'un tube à foncer, dans le cas où on fait usage d'éléments pivotants dont les extrémités supérieures doivent s'écarter à la base du pieu moulé.
La figure 11 est une coupe analogue ,dans le cas d'emploi d'éléments pivotantsdont les extrémités inférieu- res doivent s'écarter de l'axe du pieu moulé pour élargir la base de ..celui-ci.
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La figure 12 est une vue en perspective d'une partie du dispositif représenté aux figures 4 à 8.
La figure 13 est une vue latérale d'une partie de l'assemblage entre l'extrémité supérieure du tube à enfoncer et une chemise solidaire d'un vérin utilisé dans la réalisa- tion de l'invention.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
A la figure 1, on a représenté un tube 2 qui est obturé à sa partie inférieure par un bouchon 3 pourvu d'une pointe 4 destinée-à faciliter son enfoncement dans le sol.
Ce tube est maintenu en place par rapport au bouchon 3 grâ- ce à une rainure 5 que ce dernier présente près de sa face supérieure.
Dans le tube 2, on a disposé un plateau 6 dont la surface est un peu inférieure à la surface intérieure du tube. Ce plateau présente une ouverture 7 par laquelle on peut faire tomber de la matière de remplissage telle que du béton 8 dans le fond du tube, lorsqu'on maintient le plateau à une certaine distance de ce fond. Pour guider le béton vers l'ouverture 7 et empêcher qu'il ne s'accumule autour de cette ouverture sur le plateau 6, on a disposé un entonnoir 9 au-dessus de ce plateau. Cet entonnoir, qui est solidaire du plateau 6, est également solidaire d'une pièce 10 plus courte que le tube 2¯. Cette pièce est destinée à servir de liaison entre le plateau 6 et un des éléments d'un vérin non représenté à la figure 1 mais dont il sera question plus loin.
Pour maintenir le plateau 6 à une certaine dis- tance du fond du tube 2, on a fait passer à travers la pièce 10 une tringle 11 qui repose sur le bord supérieur du tube.
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Le béton 8 versé au fond du tube est destiné à empêcher que de l'eau ou de la terre pénètre à l'intérieur de ce tube pendant qu'on enfonce celui-ci dans le sol, par exemple par battage, à l'aide d'un mouton non représenta
Pendant l'enfoncement, le béton 6 est maintenu comprimé au fond du tube par le plateau 6 que l'on a laissé descendre sur lui et par un obturateur constitué par une soupape 12 suspendue à un câble 13 à la disposition de l'opérateur, cet- te soupape étant appliquée par le bas contre le plateau 6.
Le câble 13 peut être suspendu à la partie supérieure de la pièce 10. Les éléments à l'intérieur du tube se trouvent alors dans la position représentée à la figure 2, tandis que pour permettre la chute du béton au fond du tube, la soupape 12 avait été descendue à une certaine distance du plateau 6, comme représenté à la figure 1.
Dans la position des éléments représentés à la figure 2, le béton 8 est comprimé par le po,ids du plateau 6 de la soupape 12, de l'entonnoir 9 et de la pièce 10. Lors- que le tube a été enfoncé dans le sol à la profondeur dési- rée, les différents éléments se trouvent, par exemple, dans la position représentée à la figure 3. C'est à partir de ce moment que l'on applique la caractéristique essentielle du procédé selon l'invention, à savoir ;le refoulement du béton contre le sol pendant le .relèvement du tube, grâce à un vérin à double effet 14 fixé de manière amovible, d'u- ne part, à la pièce 10, dtautre part, au tube 2.
Pour faciliter la mise en place de ce vérin, on relève partiellement la pièce 10 jusque dans la position re- présentée à la figure 4 et on la maintient dans cette posi- tion par la tringle 11. On attache la partie supérieure de cette pièce à l'aide d'un boulon 15 passant librement dans
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celle-ci et dans une pièce d'appui 16 solidaire de l'extré-
14 mité inférieure du cylindre 17 du vérin/à double effet. On veille à remonter suffisamment le piston 18 de ce vérin pour que l'extrémité inférieure d'une chemise 19 qui en est soliJ daire et qui est destinée à être fixée au tube, soit plus haut que l'extrémité inférieure du cylindre 17.
En vue de ne
Pas pas compliquer inutilement le dessin, on n'a/représenté, à chaque extrémité du cylindre 17, les conduites pour l'arri- vée et le départ du liquide sous pression.
L'extrémité supérieure du tube 2 présente éven- tuellement une surépaisseur 20 dont le diamètre extérieur n'est que légèrement inférieur au diamètre intérieur de la chemise 19. Ce dernier diamètre est plus grand que le dia- du mètre/plus gros tube à enfoncer afin de pouvoir employer le même vérin pour tous les tube s.
Lorsque la fixation de la pièce 10 au cylindre du , vérin est effectuée, on redescend le plateau 6 sur le béton , comme représenté à la figure 5, et on fait abaisser le piston 18 jusqu'à ce que des ergots 21 du tube 2 viennent s'engager au fond d'encoches à bayonnette 22 (figure 13) prévues dans la chemise. Après une rotation de la chemise de façon à accrocher les ergots 21, on peut maintenir ceux-ci en place par un coin.
Après cette fixation amovible du vérin à double effet, on admet le liquide sous-pression au-dessus du pis- ton 18.
Etant donné que ce piston ne peut pas descendre parce qu'il est solidaire du tube 2 par l'intermédiaire de la chemise 19, le cylindre 17 est obligé de remonter et il entraîne avec lui la pièce 10, l'entonnoir 9 et la ola- teau 6 jusque dans une position telle que celle représentée
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à la figure 6. Un laisse ensuite dessendre quelque peu la soupape 12 de façon à remplir de béton l'espace disponible en dessous du plateau 6.
Ce béton peut alors être jeté dans le tube 2 autour de la pièce 10, à travers au moins une fenê- tre telle que 23 ménagée dans la chemise 19, cette fenêtre étant située à un niveau inférieur à celui de la base du cy- lindre 17 dans la position des éléments représentée à la figure 6.
Lorsque le béton a atteint un niveau tel que ce- lui représenté à la figure 6, on remet la soupape 12 et avec le plateau 6 en contact l'un l'autre, soit en agitant et en soulevant la soupape pour faciliter le dégagement du béton qui resterait eoincé entre elle et le bord inférieur de l'en- tonnoir 9, soit en abaissant le plateau 6 sur cette soupape.
De toute façon, il faut ramener, ce- plateau au contact du béton qui vient d'être versé dans le tube, comme représenté à la figure 7. On voit sur cette figure que le tube 2 a été relevé d'une certaine longueur, telle que son bord inféri- eur est resté en dessous de la surface supérieure du béton.
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La course du- vé. '-d.aïl.eurs limitée de façon que le plateau de refoulement 6 se trouve toujours, au cours de l'enfoncement du pieu, au dessus du bord inférieur du tube. L'espace qu ecelui-ci occupait avant son relèvement a été rempli de béton qui a également pénétré dans le ter- rain.
Le soulèvement du tube a été effectué en admet- tant du liquide sous pression en dessous du piston 18. A ce moment, le liquide a pressé le cylindre 17 vers le bas avec une force égale au poids du piston, de la chemise 13, du tuba 2 et de la résistance au glissement de ce tube dans le sol. Le refoulement du béton vers le bas est donc effec-
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tué sous l'effet de la somme de ces actions et du poids de la pièce 10, de l'entonnoir 9, du plateau 6 et de la soupa- pe 12. Un refoulement plus ou moins prononcé du béton dans le sol peut être obtenu si le poids des différentes pièces qui viennent d'être énumérées et la résistance au glisse- ment du tube 2 sont suffisants.
Pour mouler une nouvelle partie du pieu dans le sol, on relève à nouveau le plateau 6 par exemple jusque dans une position telle que celle représentée à la figure 8, en agissant sur le vérin. Ce relèvement est possible aussi longtemps que la résistance au glissement du tube 2 dans le sol reste suffisante. On écarte la soupape 12 de son siège et on jette en béton en dessous du plateau 6. Après avoir appliqué à nouveau la soupape 12 contre le plateau 6, on effectue un soulèvement supplémentaire du tube 2 pendant qu'on refoule le béton à la place occupée par ce tube.
Lorsque la résistance au glissement du tube 2 dans le sol n'est plus suffisante pour permettre le relève- ment de la pièce 10, de l'entonnoir 9 et du plateau 6, on suspend le tube 2 à l'engin de manoeuvre qui a servi à l'en- foncer.
Il est à noter que si l'enfoncement du tube dans le sol a lieu par 1.'abattage, bien que le plateau 6 repose sur le béton 8 destiné à empêcher la pénétration d'eau ou de terre dans le tube, la pièce .de liaison 10 présente son bord supérieur en dessous du bord supérieur du tube. (comme visible à la figure 2), afin de ne pas gêner le placement du casque de battage.
Si on désire armer le pieu moulé dans le sol, après enfoncement du tube, on.retire de celui-ci la pièce de liai- son 10, l'entonnoir 9, le plateau 6 et la soupape 12. On met alors en place dansle t ube un panier d'armatures constitué
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de barres longitudinales reliées entre elles par des barres transversales. On remet ensuite la soupape 12, le plateau 6, l'entonnoir 9, et la pièce 10 à l'intérieur de ce panier.
A la figure 9, on a représenté un dispositif pour la réalisation de l'invention dans lequel la pièce 10, au lieu d'hêtre fixée au cylindre 17 du vérin, est fixée au piston 18 de celui-ci. Dans ce cas, la chemise 19 est fixée au cylindre. La longueur de cette chemise est également su-. périeure à la longueur du cylindre afin que la fenêtre 23 puisse être ménagée en dessous de ce cylindre pour jeter le béton dans le tube 2,
Quelle que soit la forme d'exécution adoptée, on peut aussi élargir la base du pieu par refoulement d'élé- ments pivotants vers l'extérieur à l'aide de béton. Si on utilise des éléments 25 pivotant autour de leur extrémité inférieure, on dispose ces éléments sur la face supérieure 24 du bouchon 3 comme représenté à la figure 10 avant qde faire reposer le tube 2 sur ce bouchon.
La partie supérieu- re de ces éléments pivotants 25 est chanfreinée vers l'axe du pieu, comme représenté en 26, afin de faciliter l'écarte- ment de ces éléments lorsqu'on refoule du béton à l'inté- rieur de la couronne qu'ils forment dans la position repré- sentée. On empêche les extrémités inférieures de ces éléments de s'écarter en les entourant, par.exemple, d'un carcan 27 passant dans une rainure 28 desdits éléments. Eventuelle- ment, l'extrémité inférieure des éléments pivotant: 25 peut être retenue par un rebord de la pointe.
De préférence, avant de faire reposer le tube 2 sur le bouchon 3, on remplit de béton l'espace entre les éléments pivotants 25. Il va de soi que ce béton peut égale- mentnêtre disposé en cet endroit qu'après que le tube 2 a
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été mis en place, par exemple, au moment où on verse dans ce tube le béton 8 représente à la figure 1.
Si on désire effectuer 1' élargissement de la base du pieu moulé à l'aide d'éléments pivotant autour de leur extrémité supérieure, on dispose sur la face supérieure du bouchon 3, une gaine 29 qui peut s'ouvrir vers l'extérieur quand elle subit une pression intérieure. Cette gaine est con- stituée, par exemple, par une mince tôle métallique qui peut se déchirer sous l'effet de la pression intérieure ou par un certain nombre de pièces se recouvrant partiellement et entourées d'au moins une ligature qui les maintient dans cet- te position. Les éléments pivotants utilisés dans ce cas ont leurs extrémités inférieures chanfreinées vers l'axe du pieu et leurs extrémités supérieures sont, par exemple, entourées d'un carcan.
Lorsque du béton est versé dans l'espace entre ces éléments pivotants avant la mise en place du tube 2 sur le bouchon 3, on peut éventuellement verser ce béton dans la gaine 29 avant d'y enfoncer les éléments pivotants.
La figure 11 représente de tels éléments quand on commence à les enfoncer dans du béton 8 préalablement versé dans la gaine 29. ffln peut aussi, après le battage du tube 2, des- cendre dans celui-ci, les éléments pivotants 25 et leur carcan 27.
A la figure 12, on voit que la pièce 10 qui relie un des éléments du vérin au plateau derefoulement est con- stituée par un profil 10' en forme.de I dont l'âme presse à son extrémité inférieure, une échancrure 30 .qui facilite le passage du béton dans l'entonnoir 9 auquel le profilé 10'est fixé. Grâce à cette échancrure, on peut donc n'introduire 1, que béton dans le tube 2 par une seule fenêtre telle que celle dé- signée par 23 à la figure o.
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Il est évident que l'invention n'est pas exclusi- vement limitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir du cadre de la présente invention, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des re- vendications suivantes.
Au lieu d'une soupape conique telle que la soupape
12 dont il a été question ci-avant, on peut, par exemple, utiliser, comme obturateur, un clapet qui pivote par rapport au plateau 6 et que l'on peut amener contre la face inférieu- , re de celui-ci en agissant sur un câble semblable au câble 13
On peut aussi ménager l'ouverture 9 excentriquement par rpp- port au plateau 6.
De même, on peut employer, comme obturateur équiva- lent à la soupape 12, un secteur appliqué contre la face in- férieure du plateau 6 partiellement échancré, ce secteur é- tant mobile par rotation dans son plan afin de pouvoir être amené en regard de l'échancrure du plateau ou en être éloigné.) Dans cette forme d'exécution du dispositif suivant l'inven- tion, on peut facilement se passer de l'entonnoir 9.
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