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L'invention est relative à un pieu de battage muni d'un sabot de refoulement plus large disposé à son extrémité inférieure,et d'un organe d'étanchéité fixé extérieurement à la tige du pieu,suivant le brevet belge n 539.486.
Grâce à l'organe d'étanchéité, l'espace creux produit dans le terrain par le sabot de refoulement du pieu autour de sa tige, dans lequel on refoule du béton par des conduites d'alimentation,à partir de l'extré- mité inférieure de la tige du pieu,peut être bouché vers le haut quand on injecte le béton.Il est ainsi possible de refouler sous une surpression in- tense,le béton qui, après son durcissement,forme une enveloppe entourant la tige du pieu.
L'invention consiste en ce que les conduites d'alimentation du béton sont disposées à l'extérieur le long de litige du pieu.
L'invention permet de construire sur toute sa section transver- sale,la tige du pieu sous forme de pieu en béton armé ou bien en acier ou autre matériau de construction rempli de béton.Mais on peut également fabri- quer des pieux en béton pressé à tige creuse,dont l'espace creux intérieur ne renferme aucun remplissage de béton et qui portent une enveloppe exté- rieure de béton.
En outre,l'invention a pour but de n'entourer également de béton qu'une ou plusieurs longueurs partielles de la tige du pieu en disposant un ou plusieurs organes d'étanchéisation intermédiaires à l'extérieur de la tige du pieu.Le pieu de battage en béton refoulé peut ainsi,par exemple être utilisé comme tube de fontaine pour puits, en construisant de façon correspondante la partie inférieure de la tige et lui donnant des dimen sions correspondantes.Egalement pour des minages de terrains à grande pro- fondeur,on peut utiliser le pieu de battage en béton comprimé 4 l'introduc- tion du trou de sonde,et,après l'avoir entouré de béton,à la réception de la charge d'explosifs à grand effet de cuvelage, d'autant plus que le batta- ge et le pressage d'un pieu de plusieurs mètres de longueur,
ne prend que quelques heures.
En outre, l'invention prévoit de boucher de façon étanche vis-à- vis du sabot refouleur creux la tige creuse du pieu à son extrémité infé- rieure et monter une fermeture étanche au voisinage de l'extrémité supérieure de la tige.L'espace creux ainsi bouché de façon étanche dans la tige du pieu,peut servir à recevoir et à conserver de façon sûre des matières dange- reuses ou d'utilité vitale.
L'invention permet également une construction avantageuse de fonda- tions en béton comprimé à palplanches en utilisant des palplanches en acier à l'extrémité inférieure desquelles est appliqué un sabot de refoulement du pieu et le long desquelles sont guidées des conduites d'alimentation du béton pénétrant jusqu'à l'intérieur du sabot.
Lors du battage de palplanches,le sabot de refoulement du pieu libère un espace creux dans le terrain à bâtir autour des palplanches par refoulement et compression du terrain,de sorte que la palplanche, au cours de l' opération de battage,n'a plus à vaincre de grands efforts de frottement de l'enveloppe pendant qu'on l'enfonce dans le sol;
et pour cette raison,on peut effectuer des battages dans le terrain à bâtir avec une dépense de force notablement moindre que dans le cas d'un palplanche ne portant pas de sabot de refoulement.Un burin plat dépassant en-dessous du sabot de refou- lement,casse des pierres et autres pbstacles solides du terrain à bâtir se trouvant sur le trajet des palplanches lors de leur battage.A l'aide des conduites d'alimentation du béton, on refoule du béton sous une surpression élevée, d'abord dans les sabots de refoulement creux et ensuite dans l'espa-
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ce creux en retirant vers le haut les conduites d'alimentation.De cette manière,la palplanche est entièrement entourée de béton dans le sol à bâ- tir et y est solidement ancrée après le durcissement de l'enveloppe en béton.
Grâce à l'invention, on aboutit à ce que des palplanches en acier peuvent être plus aisément battues que jusqu'à présent dans des terrains à bâtir très pierreux ou parsemés de grosses pierres ou éboulis de rochers,et à ce que les palplanches demeurant dans 1& sol à bâtir sont protégées contre la corrosion par une enveloppe de béton.
On représente sur les dessins des exemples de réalisation de l'invention.
La fig.1 représente une coupe longitudinale à travers un pieu de battage muni d'une tige pleine en acier et béton.
La fig. 2 est une vue en plan de la tige du pieu de battage de la fig.1.
La fig.3 représente une coupe suivant la ligne III-III de la fig.1 à travers la tige du pieu de battage à hauteur d'un groupe de taquets d' évacuation.
La fig.4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig.1, à travers la partie supérieure du sabot de refoulement du pieu.
La fig.5 est une coupe longitudinale à travers le sabot de refou- lement du pieu,parallèle à son burin.
La fig.6 est une coupe à travers le pieu de battage terminé con- forme à la fig.1, muni d'une enveloppe en béton, et
La fig.7 est une vue longitudinale en élévation du pieu de batta- ge de la fig.1. .
La fig.8 représente une coupe longitudinale à travers un pieu de battage construit sous forme de tube de puits.muni d'un organe d'étanchéité intermédiaire sur la tige du pieu,
La fig. 9 est une coupe à travers le pieu de battage suivant la ligne IX-IX de la fig.8, et
La fig.10 est une coupe suivant la ligne X-X de la fig.8.
La fig.11représente une coupe longitudinale à travers un pieu de battage convenant à des minages de terrains à grande profondeur.
La fig.12 est une vue en plan de la tête de pieu recouverte d'un couvercle suivant la fig.11, et
La fig.13 est une coupe suivant la ligne XIII-XIII de la fig.11, à travers la tige du pieu à hauteur d'un groupe de taquets d'évacuation.
Sur les figs.14 à 20 est représenté un exemple de réalisation de palplanches conforme à l'invention,pour fondations en béton comprimé.
La fig.14 représente une coupe verticale à travers une palplanche munie d'un sabot de refoulement et de taquets d'évacuation.
La fig.15 est une coupe suivant la ligne XV-XV de la fig.14 à travers la palplanche munie de conduites d'alimentation du béton.
La fig.16 est une coupe suivant la ligne XVI-XVI de la fig. 15 à travers la partie supérieure du sabot de refoulement du pieu, et
La fig.17 est une coupe verticale à travers le sabot de refou- lement du pieu,prise suivant un plan perpendiculaire à la fig.15.
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l'extrémité supérieure duquel est fixée une pièce de tête 48.A hauteur de la ligne de joint entre le tube 41 formant la tige du pieu et le tube de puits 47 est disposé autour de la tige du pieu un organe d'étanchéisation intermédiaire 49-Il consiste ici en une bague en tôle d'acier se rétrécis- sant en forme de cône vers le bas, qui est soudée à l'extrémité inférieure ayant le plus petit diamètre aux tubes de tiges 41 et 47,
et s'appuie à sa partie supérieure cylindrique par l'intermédiaire de quatre tôles verticales
50 (figo9) formant traversés, au tube de la tige du pieu 42.Ces traverses en tôle 50 divisent l'espace annulaire cylindrique 51 de l'organe d'étan- chéisation intermédiaire 49 en quatre parties,qui,après l'introduction des conduites d'alimentation du béton 36,sont remplies de chanvre,d'étoupe grossière ou d'autres substances appropriées,avant le battage du pieu.Le diamètre extérieur de l'organe d'étanchéisation intermédiaire 49 est quel- que peu plus grand que la largeur de refoulement la plus grande du sabot du pieu 3,de manière telle,que, lorsqu'on introduit l'organe d'étanchéisation
49 dans l'espace creux évacué par le sabot du pieu,
qet espace est en outre rendu lisse et comprimé sur ses parois,et quand le battage est terminé,l'or- gane d'étanchéisation est maintenu solidement de façon étanche par le ter- rain qui l'entoure.Au début de l'opération de refoulement du béton,on re- foule tout d'abord du béton dans l'organe d'étanchéisation 49 par les con- duites d'alimentation 36 sans les relever..Le béton refoulé soulève alors par en-dessous les charges de chanvre ou d'étoupe sortant de l'organe d'étanchéisation 49 et réalise ainsi par la pénétration du chanvre ou de l'étoupe par du béton liquide,un nouveau joint parfait entre l'sspace creux existant au-dessus de l'organe d'étanchéisation autour de la tige du pieu et l'espace creux existant autour du tube 47.
On continue ensuite à refou- ler du béton en retirant par étapes ou progressivement les conduites d'ali- mentation de béton 36 Ainsi, en n'entourant d'une gaine que la partie supérieure 47 de la tige du pieu,on aboutit à ce que le tube 41 formant la tige du pieu et par laquel on doit extraire l'eau du sol, est tout d' abord libre et à ce que l'eau s'accumule déjà extérieurement autour de ce tube et puisse s'épurer au préalabale par sédimentation des particules de terre mises en suspension en même temps, et à ce que de l'eau provenant des couches supérieures du terrain traversé par le pieu de battage ne puisse pénétrer vers le bas, le long de la tige du pieu,dans le tube 41,
si ce n'est à travers le terrain lui-lême qu. alors fonctionne comme filtre.On introduit alors dans la tige creuse du pieu le filtre et la pompe ou sa con- duite d'aspiration comme dans tous les puits à tubes de forage.
Suivant les figs. 11 à 13, à l'extrémité inférieure de la tige du pieu 41 consistant en un tube d'acier à parois plus ou moins épaisses,est fixé le sabot de refoulement creux 3 ayant la forme d'un coin.A l'extrémité inférieure du tube 41 formant la tige du pieu,est soudé un organe de ferme- ture 52 de manière telle que la tige du pieu soit bouchée de façon étanche par le basoA l'extrémité supérieure du tube 41 est soudée une tête de pieu 48 sur laquelle est alors vissé le couvercle 53 de la tête du pieu servant à boucher l'intérieur de la tige.Sur le tube 41 sont prévus par intervalles et sur toute sa longueur,des groupes de taquets d'évacuation 35 à travers lesquels on fait descendre les conduites d'alimentation du béton 36 jusqu'à sabot du pieu ouvert vers le haut,
pendant le battage.L'opération de refoule- ment après le battage est alors identique à celle déjà décrite plus haut au sujet des deux autres formes de réalisation de l'invention.
Comme le béton de l'enveloppe du tube préparé au moyen de ciment à prise rapide,durcit déjà après un petit nombre d'heures, un pieu de ce gen- re,battu dans le but d'opérations de minage en profondeur,est déjà prêt à l'exécution du travail de minage après quelques heures,par suite de l'effet de battage important exercé par le béton injecté.
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La fig.18 représente une vue en élévation de la partie inférieure d'une palplanche munie d'un sabot de refoulement du pieu et de conduites d'alimentation de béton,et
La fig.20 est une vue en élévation frontale correspondante.
La tige du pieu @ béton-acier des figs.1 à 7, possède une armature constituée de quatre tiges rondes en acier (30) et une armature transversale en acier rond (31) disposée suivant une spiraleoA l'extrémité inférieure de la tige du pieu est fixé le sabot de refoulement en acier 3 muni d'un burin plat 2 dépassant vers le bras.
Le sabot de pieu creux 3 est rempli de béton.Des pièces intermédiaires en forme de bagues sont disposées par intervalles dans l'armature.A l'extrémité supérieure de la tige du pieu ea béton, est fixée une plaque de tête 33 sur la pièce intermédiaire 32.La pièce intermédiaire inférieure 34 sert de liaison entre les barres d'armature 30 de la tige du pieu et la construction en acier du sabot de refoulement 3.Sur les tiges en acier rond de l'armature longitudinale de la tige du pieu en béton sont soudés par intervalles et décalés par paires, les taquets d'évacuation 35 construits sous forme d'étriers.Ces taquets d'évacuation 35,répartis sur toute la longueur de la tige, servent de gui- des et de support aux conduites d'alimentation de béton 36 qui les tra- versent.Lors du battage,
les tubes 36 sont abaissés jusqu'au sabot du pieu et leurs extrémités supérieures dépassent encore à ce moment la plaque de tête du pieu 33-Pour les maintenir en position, les conduites d'alimenta- tion de béton peuvent être serrées aux taquets d'évacuation,par exemple par de petits blocs.Sur le sabot de refoulement du pieu 3 sont disposées latéralement deux taquets d'évacuation 37.
Lors du battage de la tige du pieu, le mouton de battage frappe le pieu en même temps que les quatre conduites d'alimentation du béton,jusqu'à la profondeur nécessaire dans le terrain,par centrage à travers un orifice pratiqué dans la plaque de tête du pieu 33.Les quatre conduites d'alimenta- tion du béton 36 raccordées de préférence à leurs extrémités supérieures par un dispositif d'accouplement commun,sont ensuite remplies de béton'refoulé et sont tirées lentement et par étapes vers le haut le long de la tige du pieu,jusqu'à ce que celle-ci soit entourée de béton sur toute sa longueur.
Pour l'étanchéisation vers le haut de l'espace creux existant autour de la tige du pieu,on fixe de préférence un bourrelet d'étanchêisation de façon correspondante telle que décrite dans le brevet principal,à la plaque de tête du pieu 33 et on l'enfonce dans le terrain par les derniers coups de battage.
Suivant les figs.8 à 10,la tige du pieu est formée d'un tube en acier 41 à l'extrémité inférieure duquel est fixé le sabot creux de refou- lement du pieu 3. en forme de coin,muni de son burin plat dépassant vers le bas .Le sabot de refoulement 3 est recouvert au-dessus par une plaque 42 qui porte un grand nombre de petits orifices 43 permettant l'accès de l'eau dans le sabot du pieu 3.Le tube 41 formant la tige du pieu est muni à in- tervalles d'une série d'orifices transversaux 44 qui sont recouverts à l'extérieur par des taquets d'évacuation 45 spécialement construits.Les taquets d'évacuation 45 sont construits de manière telle que l'eau de sour- ce ou du sol puisse bien pénétrer à l'intérieur du pieu par de nombreux pe- tits orifices 46,
mais que des graviers grossiers ou d'autres constituants solides du terrain qui l'entoure,ne puissent cependant pas pénétrer dans les taquets d'évacuation.La construction des taquets d'évacuation 45 dépend dans chaque cas de la nature du terrain d'où l'eau doit être retirée.
Le tube 41 formant la tige du pieu et ayant une paroi plus épaisse, est soudé à son extrémité supérieure à un tube 47 formant la tige du pieu, ayant des parois plus minces et servant uniquement de tube de puits, et à
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Le pieu de battage en béton refoulé conforme à la fige 11 peut également être utilisé.avantageusement à la construction rapide de petits entrepôts de carburants en campagne, car un tube formant la tige du pieu, ayant 250 mm de diamètre intérieur,renferme déjà,pour une longueur d'un mètre 49,0 litres,et pour une longueur totale de tige de 10,5 m, 0,50 mè- tres cubes de carburants liquides.
On décrit dans ce qui suit la construction et l'emploi de pal- planches en acier conformes à l'invention.
A l'extrémité inférieure de la palplanche en acier 61 est fixé le sabot creux de refoulement du pieu 3 ayant la forme d'un oôin,duquel dépasse en dessous le burin plat 2oPour fixer le sabot de pieu 3 à l'extré- mité inférieure de la palplanche 61, on utilise dans l'exemple de réalisa- tion représenté,une cornière soudée intérieurement 64 (figso14 et 16).Sur la longueur de la profondeur de'battage sont soudés ou également vissés par intervalles,sur la palplanche 61,des taquets d'évacuation 65 et 66=Ces taquets 65 consistent en une plaque d'acier et en traverses 67 par lesquel- les la plaque s'appuie contre la palplanche.Les taquets d'évacuation 66 ayant une section en forme d'U, sont fixés à la palplanche, du côté opposé,
par l'intermédiaire de leurs traverses d'appui 68.Les conduites d'alimen- tation de béton 69 traversent les taquets d'évacuation 65 et 66,vers le bas,jusqu'à l'intérieur du sabot de refoulement du pieu 3.Pour les mainte- nir en place,les conduites d'alimentation de béton sont fixées de façon appropriée aux taquets d'évacuation et au sabot de refoulement,par exemple par de petits blocs.
Lors du battage de la palplanche 61,1e burin plat 2 casse des obstacles au battage existant dans le sol à bâtir qui sont alors refoulés sur le côté aussi bien que le terrain,par le sabot de pieu 3 muni derrière lui de cornières,de sorte que la palplanche 61 descend en glissant dans le terrain derrière le sabot de pieu sans subir de frottement important sur ses parois.Les taquets d'évacuation 65 et 66, disposés par intervalles,re- foulent de nouveau de l'espace creux crée par le sabot de refoulement 3 dans le sol à bâtir, autour de la palplanche 61,les éléments de terrains qui y pénètrent partiellement lors du battage,.Après avoir atteint la profondeur de battage désirée,
on introduit du béton sous une surpression importante au moyen d'outils de refoulements dans les conduites d'alimentation 69.Ce béton pénètre ensuite dans le sabot creux 3 à l'extrémité inférieure des conduites d'alimentation et le remplit.Les conduites d'alimentation 69 sont alors retirées vers le haut de l'espace creux du terrain à bâtir,soit par étapes, soit lentement et continuellement,en continuant à y introduire du béton sous pression.De cette façon, le béton pénètre sous pression dans l'espace creux formé autour de la palplanche 61,remplit celui-ci de bas en haut en s'élevant progressivement,et sort finalement à la surface du ter- rain à bâtir.C'est là l'indice certain que la palplanche 61 est entourée de béton sur toute sa longueur de battage.
Si la palplanche est battue dans l'eau,et si la palplanche dispo- sée dans l'eau contre le terrain à bâtir doit également être encore revêtue de béton,on applique sur le terrain,devant la paroi de la palplanche du côté devant ultérieurement être tourné vers l'eau,des coffrages en acier, et l'espace creux compris entre ces coffrages en tôles d'acier et la pal- planche;
, de même que l'espace creux existent dans le terrain lui-même, sont remplis de béton injecté sous l'action d'une surpression plus faible par les conduites d'alimentation de béton 69 L'eau existant dans l'espace creux du terrain et au-dessus de lui,quand on bat les palplanches dans l'eau,est refoulée par en bas avant le béton,par suite de la densité plus grande de ce dernier,et s'écoule vers le haut sans se mélanger au béton
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quand on a soin de prendre les précautions nécessaires lors du refoulage du béton.
Des caissons et des corps de battage composés de palplanches mu- nies de sabots de refoulement,peuvent être battus et remplis de béton de la même manière que les palplanches en acier.
Suivant la nature du terrain de construction et suivant le profil des palplanches,on peut alors munir chaque palplanche d'un sabot de pieu sur toute sa largeur ou également la munir de plusieurs sabots de refoule- ment plus petits.Le nombre des tubes de refoulement de béton nécessaires au revêtement des palplanches par du béton, se règle également d'après le profil des palplanches dans chaque cas particulier.
La construction de fondations en béton comprimé et pprois de palplanches conforme à l'invention , permet de battre des pal- planches à demeure, également dans des Terrains très corrosifs, parce que, en entourant les palplanches d'un béton rendu résistant aux acides et com- posés analogues,par des additions spéciales,les palplanches en acier ne sont plus soumises à l'attaque des acides et composés analogues.En outre,les fondations en béton comprimé et palplanches présentent l'avantage que la paroi de la palplanche est également rendue étanche dans le terrain par le béton injecté,ce qui présente une grande importance lors de la construction de barrages en palplanches, parce que l'eau du barrage,maintenue sous pres- sion,
subit alors une grande résistance à la pénétration dans la construc- tion.Une paroi de palplanches en acier construite dans une fondation en béton comprimé conformément à 1 invention,peut transmettre au terrain grâce à son pied en béton,des charges beaucoup plus élevées qu'un mur de palplan- ohes simplement battues.
REVENDICATIONS.
1.- Pieu de battage suivant le brevet belge n 539 486, muni d' un sabot de refoulement monté à son extrémité inférieure et d'un organe d'étanohéisation applicable extérieurement à la tige du pieu,à l'aide duquel 1 ' espace creux formé autour du pieu dans le terrain à bâtir lors de 1 ' in- jection du béton, peut être bouché vers le haut, caractérisé en ce que les conduites d'alimentation du béton aboutissant à l'extrémité inférieure du pieu de battage sont disposées extérieurement le long de la tige du pieu.