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pour : Procéda d'exécution do pieux moulas On sait que la force portante d'un pieu moulé dépend de deux éléments majeurs, à savoir les caractéristiques mécaniques du sol porteur et l'exécution du fût porteur. Dans le cas des sols hétérogènes avec couchée compressibles et, plus particulièrement, dans les couches alluvionnaires parcourues par des courants d'eau souterrains, l'opération de bétonnage est particulièrement délicate.
Aussi est-on parfois conduit à protéger le béton frais par un chemisage constitué par un tube en acier ou par des anneaux en béton préfabriqué. Ce chemisage, généralement onéreux, a l'inconvénient de réduire le frottement latéral entre le pieu et le terrain.
Le procédé selon l'invention permet, notamment, d'augmenter l'adhérence entre le pieu et le sol tout en protégeant efficacement l'ossature du pieu.
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Conformément à l'invention, on exécute un trou ayant pour diamètre le diamètre nominal du pieu, on maintient en place les parois du trou en coulant dans celui-ci, au fur et à mesure de son avancement , un mortier liquide, on place selon l'axe du trou, une fois la perforation terminée, une cellule dilatable radialement et ayant approximativement la longueur du pieu, on accroît progressivement le diamètre de la cellule dilatable en envoyant dans celle-ci un fluide ou pression et l'on maintient la pression jusqu'à la prise du mortier, puis on dégonfle la cellule de manière à la décoller des parois du pieu, et à l'enlever complètement, et l'on remplit la cavité cylindrique ainsi formée avec du béton.
La mise en place et le gonflage de la cellule dilatable, selon l'invention, permettent de former selon l'axe du pieu un trou central qui, après prise de l'anneau périphé- rique, sera rempli d'un béton de haute qualité Le béton peut en effet, être coulé à sec dans des conditions très favorables pour sa résistance structural** Par ailleurs, un examen rapide du trou central (contrôle de l'étanchéité, *tasse) permet de s'assurer de la continuité et de la qualité de l'anneau périphérique.
Le gonflage de la cellule permet d'essorer le mortier et d'augmenter ainsi sec caractéristiques mécaniques.
Il accroît l'adhérence entre le Mortier et le terrain naturel grâce à la précontrainte normale ainsi réalisée et maintenue pendant le temps de prise du mortier. Enfin, ce mortier reconsolide le terrain lui-même dans la zone périphérique ce qui augmente les caractéristiques mécaniques*
Suivant l'invention, on peut aussi mettre en place, en même temps que la cellule et autour de celle-ci, une frotte par exemple hélicoïdale de diamètre légèrement inférieur au trou, ce qui permet, notamment, de maintenir la cellule en position.
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Le rôle de la frette hélicoïdale n'est pas essentiel en lui-même mais il permet d'accroître l'efficacité du système. Sans sa présence, la pression maximale de précontrainte serait limitée par la résistance de la coucha de terrain ayant les caractéristiques les plus faibles et l'on risquerait de voir se forcer des sortes de hernies pouvant amener un éclatement de la cellule.
A cet effet, on pourra utiliser soit des feuilles de métal déployé enroulées hélicoïdalement, soit un ferraillage étudié avec une section d'acier et un espacement tels qu'il puisse s'opposer à une surdilatation locale de la cellule à sa pression de servies et quelle que soit la qualité du terrain.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on ajoute au mortier liquide, coulé dans le trou au fur et à mesure de son avancement, un faible pourcentage d'argile., en vue de rendre le mélange thixotropique, ce qui évite l'emploi de tubages. Toutefois, l'emploi d'un tubage extérieur peut parfois s'imposer, auquel cas celui-ci sera en place de la manière usuelle mais sera retiré après introduction de :LA cellule dilatable et avant non Gonflage.
Conformément à l'invention, il est également possible, avant de retirer la cellule, de la ramener à @ou diamètre nominal, d'ajouter de la laitance autour de :La cellule, par exemple en pompant dans le tond du trou, puis de regonfler la cellule pour serrer le mortier contre la paroi, cette opération pouvant être répétée, éventuellement, plusieurs fois.
En outre, le procédé de l'invention peut être complété par la formation d'un ou plusieurs bulbes, 4 la base ou en des points intermédiaires de la longueur du pieu* Ce bulbe sera réalisé une fois que la cavité cylindrique aura été obtenue et avant que cette cavité soit remplie de béton. Dans ce but, on pourra utiliser une cellule dilatable
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descendue à la hauteur voulue ou tout autre moyen, tel que des moyens mécaniques classiques comme un éclateur de roche ou un dilateur constitué, par exemple, par deux dorai-coquilles écartées par un jeu de vérins. Ce bulbe sera rempli avec le béton introduit dans la cavité cylindrique et permettra d'augmenter l'adhérence du béton avec le sol et/ou le mortier périphérique.
Par ailleurs,on utilisera avantageusement de l'eau comme fluide de gonflage de la cellule. Le dégonflage de la cellule se fera alors soit en ouvrant la cellule, de telle sorte que, par inerties l'eau s'échappera d'elle-même, soit par pompage, soit encore en envoyant de l'air sous pression, notamment dans le cas de pieux très longs,
De préférence, la cellule sera descendue remplie d'eau et avec une légère dilatation. Son introduction dans la laitance sera facilitée par la présence de la frotte hélicoïdale. Sinon, on pourra prévoir divers moyens pour faciliter cette introduction.
Par exemple, une pièce oonique pourra être engagée dans l'extrémité inférieure de la cellule, l'extrémité d'une barre rigide da longueur sensiblement égale à la longueur du pieu étant accrochée à cette pièce conique, Une fois que l'extrémité de la cellule aura été descendue au fond du trou, il suffira de décrocher la barre de la pièce conique et de la sortir du trou.
La mise en oeuvre du procédé de l'invention procure, en outre, divers avantages aussi bien techniques qu'économiques. C'est ainsi qu'on a l'assurance d'avoir un fût continu et constitué par du béton d'aussi bonne qualité que dans la superstructure de l'ouvrage, grâce à la présence de l'anneau protecteur en mortier. En fait, des mouvements de terrain et dos courants souterrains peuvent éventuellement provoquer des étranglements ou détériorations de l'enveloppe extérieure tout comme dans un pieu ordinaire, mais coa
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déformations seront plus faibles en raison de l'effet de précontrainte sur la paroi, et surtout seront immédiatement contrôlables après le retrait de la cellule : on pourra donc y remédier avant de couler au centre le béton porteur.
Il résulte, en outre, de l'emploi du procédé de l'invention une amélioration très importante de l'adhérence entre le pieu et le terrain par augmentation des contraintes normales à la paroi et reconsolidation du sol périphérique.
Cet avantage est particulièrement sensible dans le cas des pieux pour lesquels le frottement latéral constitue un élément important de la force portante et dans le cas des ancrages.
Par ailleurs, les tassements sont diminuas grâce à l'accroissement du module de déformation du terrain sur la paroi latérale et la base du pieu.
Un autre avantage du procédé de l'invention réside dans le fait quo la mise en pression de la cellule et le relevé des déformations correspondantes constituent un essai pressiométrique à grande échelle de la mesure des caractéris- tiques mécaniques du terrain, comme décrit dans le brevet français n 1.117.983 du 19 Janvier 1955.
D'autres avantages, surtout d'ordre économique, sont les suivants - Les possibilités d'essorage qui permettent le gonflage de la cellule peuvent être mises à profit an coulant un mortier très maniable et pouvant être très facilement pompé à partir d'un centre de fabrication ; - Possibilité d'éviter l'emploi de tubage grâce à l'utilisation d'un mortier thixotropique. Il faut noter cependant que l'emploi d'un tubage extérieur peut parfois s'imposer auquel cas le tubage extérieur sera mis en place de la manière usuelle mais sera retiré après introduction de la cellule dilatable et avant gonflage de celle-ci ; - Facilité de mise en place du béton central par simple déversement et vibration, par exemple ;
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- Meilleure liaison en tête avec la structure.
La description qui va suivreen regard des dessins annexés fera bien comprendre comment le procédé de l'invention peut Atre mis en oeuvre dans la pratique.
Les fig. 1a - 1b et 2 à 4 montrent les étapes successives du procédé dans un mode de réalisation de l'invention la fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de. la fig. 2 montrant l'accrochage de la cellule à la frotte lors de sa descente dans le trou ; et la fig. 6 est une vue de détail schématique de l'extrémité inférieure d'une cellule.
Pour réaliser un pieu moulé selon l'invention, on commence par exécuter un trou 1 ayant pour diamètre le diamètre nominal du pieu. A cet effet, on peut, par exemple, soit utiliser des engins 2 (fig. lA) tels qu'une benne Bénoto, soit battre une pointe en béton 3 (fig. 1b) avec des éléments successifs tels que des rails, des poutres, etc... 4, au moyen d'une sonnette 5..
Au fur et à mesure de l'avancement du trou, on maintient les parois du trou en place en coulant dans celui-ci une laitance de ciment épaisse 6 à laquelle on ajoute, de préférence, un certain pourcentage de bentonite de façon à avoir un mélange thixotropique. La laitance est mise en place de manière appropriée, par exemple par pompage directement en fond de forage. A cet effet, une simple pompe à boue actionnée à la main peut être suffisante. On pourrait aussi, le cas échéant, utiliser un tubage extérieur (non représenté).
Une fois que la perforation est terminée, on peut mettre en place, selon l'axe du fond (fige 2), un ferraillage
7 et une cellule dilatable radialement 8. Le ferraillage est avantageusement constitué par une frotte hélicoïdale qui doit laisser passer le mortier lorsque celui-ci, sous l'action de
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la cellule dilatable, sera progressivement serré contre la paroi en partant du c entre du pieu. La frette doit aussi éviter que la cellule placée intérieurement se dilate localement au-delà d'un certain diamètre. A titre d'exemple, le ferraillage pourra être constitué par une frette de 5 mm de diamètre avec une distance entre les spires de 4 à 6 cm.
On peut aussi employer des feuilles de métal déployé enroulées hélicoldalement et qui constituent une solution économique.
La cellule 8, que l'on place dans la frette,est entièrement souple, ce qui facilite son transport et sa miss en place. Elle a, de préférence, une longueur standard, par exemple deux mètre;3, quatre mètres, six mètres, etc..., de manière que la surlongueur de la cellule par rapport au pieu soit faible, par exemple inférieure à doux métros. On empêche d'ailleurs tout gonflement de la surlonguour en plaçant cette dernière dans un tuyau souple 8a non dilatable de diamètre légèrement supérieur à la cellule.
Four descendre la cellule dilatatle, on la remplit d'un fluide, de préférence 'le l'eau, en lui donnant une légère dilatation. Si, comme dans le cas représenté, on utilise une frette, on pourra se servir de cette frette pour descendre la cellule remplie d'eau. Par exemple, on maintiendra la cellule 8 par des fers légers 9 fixés à la frotte 7, comme représenté sur la fig. 5. Bien entendu, ces fers devront pouvoir se déformer lorsqu'on dilatera la cellule.
Si, par contre, on n'emploie pas de frette,il sera commode de descendre la cellule à l'aide d'un dispositif tel que représenté sur la fig. 6 :l'extrémité inférieure de la cellule est engagée sur une pièce d'allure géniale conique
10 et elle est fixée sur cette pièce par un moyen quelconque 11. La pièce 10 comporte un trou oblique dans lequel est engagée l'extrémité coudée d'une barre rigide 12 ayant une longueur au moins égale à la profondeur du trou. Il suffira
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alors de descendre la cellule remplie d'eau, à l'aide de cette barre rigide et, lorsque la pièce conique 10 aura atteint le fond du trou, de décrocher la barre 12 pour la retirer du trou.
La mise en pression de la cellule se fait avec une pompa de type quelconque approprié qui envoie de l'eau dans ladite cellule, et l'on mesure le volume en fonction de la pression. Sous l'effet de la pression, le mortier est serré contre le terrain et est progressivement essoré ; on maintient la pression jusqu'à la prise du mortier (de 2 à 24 heures,selon la composition).
Dès quo le mortier a fait prise, on dégonfle la cellule, soit par simple ouverture libérant le fluide contenu dans la cellule, soit par pompage, soit encore, lorsque le fluide est de l'eau et, notamment, dens le cas de pieux très longs, en envoyant dû l'air sous pression. On retire aloro la cellule et on obtient un vide central 13 que l'on peut examiner et dont on peut contrôler la bonne exécution (fig.3).
Il est également possible, avant de retirer la cellule, de la ramener à son diamètre nominal (approximativement celui qu'elle a lorsqu'on la descend remplie d'eau), d'ajouter de la laitance autour de la cellule, par exemple en pompant dans le fond du trou, puis de regonfler la cellule pour serrer le mortier contre la paroi du trou.
On remplit ensuite le vide central 13 avec du béton 14 selon les règles de l'art avec ou sans ferraillage et l'on obtient un pieu (fig. 4) ayant les propriétés énoncées plus haut.
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