BE701165A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE CONSTRUCTION DE PUITS OU PIEUX DE GROSSE SECTION EN BETON DESCENDUS DANS LE SOL. 



   La présente invention   a   pour objet un procédé d'exécution de pieux ou de puits de grosse section en béton descendus dans le sol constitués d'une série d'éléments creux en béton superposés qui sont moulés au dessus du sol et qui sont enfouis progressivement dans le sol tandis que lton ex- trait par l'évidement intérieur les terres sur lesquelles repose la base de l'anneau ce qui provoque l'enfoncement de l'anneau. 



   Cette technique de travail n'est généralement vala- 
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 ble Que cour autant nno 1 '.,, ..a ¯ft--"" #------'. * 

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 la nappe aquifère, auquel cas, elle est rendue impossible sana avoir recours à des moyens spéciaux complémentaires tels que le pompage, l'injection de silicate ou autres, la congélation du terrain. 



   Actuellement, ces puits ou pieux de grosse section peuvent également être exécutés à l'aide de machines de forage du type "Benoto" ou autres, mais faisant toujours appel à des engins lourds et encombrants qui descendent dans le sol un tu- be métallique de gros diamètre qui est ensuite retiré au cours de l'opération de bétonnage. Seul ce procédé permet de descen- dre sous le niveau de la nappe. 



   D'autre part quel que soit le procédé utilisé, le bétonnage du puits ou pieu ne commence que lorsque le creuse- ment a atteint sa profondeur finale, de sorte qu'il est toujours nécessaire de poser un blindage qui sera ensuite retiré ou   aban   donné dans le sol lors du bétonnage. 



   L'invention a pour but de permettre la construction dans le sol de ces puits sous le niveau de la nappe aquifère sans devoir recourir à l'usage d'une machine de forage. 



   En vue de la réalisation de ce but, ce dispositif est caractérisé essentiellement en ce que pour la descente sous la nappe aquifère est prévu un équipement comprenant deux portes étanches délimitant entre elles un sas intermédiaire et sous la porte inférieure une chambre de terrassement ainsi que des tubes assurant l'alimentation et l'évacuation en air compri- mé de la chambre de terrassement et des tubes assurant   ltali-   mentation et l'évacuation en air comprimé du sas. 



   Dans la réalisation pratique de l'invention la cham- bre de terrassement est maintenue constamment sous une pression supérieure à la pression atmosphérique et suffisante pour éviter la venue d'eau du terrain. 



   Afin de bien faire comprendre l'invention on en dé- crira ci-après différents exemples de réalisation en   sréfé-   rant aux dessins dans lesquels 

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La figure 1 est une vue en coupe d'un puits   réalisa   suivant l'invention laquelle montre aussi schématiquement une installation d'alimentation en air comprimé. 



   La figure 1A est une coupe par la ligne   AB   dans la figure 1. 



   Les figures 2,3 et 4 sont des vues en coupe ce rapportant à des variantes. 



   Les figures 5 et 6 se rapportent respectivement aux portes étanches supérieures et inférieures. 



   Les figures 7 et 8 sont des vues de détails. 



   Sur la figure 1 des dessins, on a représenté en 1 le puits cylindrique creux ou pieu évidé en béton constitua d'une série d'éléments creux en béton superposés qui peuvent être coulés au dessus du sol dans des coffrages appropriés et qui peuvent également être préfabriqués avant leur mise en place et superposés au fur et à mesure de la descente. Une précon- trainte verticale peut être appliquée au moyen de barres ou de fils, après exécution. 



     L'anneau   en béton est enfoui progressivement   dana   le sol tandis que   l'on   extrait par l'évidement intérieur les terres sur lesquelles repose la base de l'anneau ce qui pro- voque son enfoncement. 



   Le volume de terre enlevé correspond ainsi exacte- ment à celui du puits enfoncé de sorte que le terrain immédia- tement voisin ne sera nullement décomprimé et demeurera inal- téré. 



   Conformément à   l'invention   un équipement particulier est prévu pour permettre la descente soue le   niveau   de la nap- pe aquifère lequel est constitué de deux portes étanches l'une supérieure 4 reposant sur le bord supérieur du puits 1 et l'autre inférieur 3 prenant appui sur un rebord intérieur 3a du puits. 

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   Ces portes étanches qui seront décrites plus en dé- tails   ci-après   délimitent entre elles un sas intermédiaire 11   '   et sous la porte inférieure une chambre de terrassement 21 dont la paroi en béton est d'épaisseur moindre que celle du sas 11. 



   L'équipement comporte des tubes 5-51 assurant l'ali- mentation et l'évacuation en air comprimé de la chambre de ter- rassement 21 et des tubes 6-61 assurant l'alimentation et l'éva- cuation en air comprimé du sas 11. 



   La chambre 21 peut ainsi constamment être maintenue sous une pression P supérieure à la pression atmosphérique et suffisante pour éviter la venue d'eau du terrain. 



   Dans l'exemple représenté à la figure 1, le coffrage 7 est établi au niveau du sol. 



   Comme le montre schématiquement la figure 2, le cof- frage peut reposer sur un socle provisoire 73 sous le niveau du sol et comprendre une partie externe 71 entourant une partie interne 72 formant un noyau tubulaire vertical qui est suspendu par le haut, mobile ou non.      



   L'anneau 1 de puits termine glisse ensuite de son coffrage le long des parois 71 et 72 grâce à un moyen de démou- lage approprié empêchant l'adhérence du béton durant sa prise. 



   Le coffrage est généralement en tout ou partie métal-   lique   pour obtenir des parois lisses en béton. 



   Les parois en béton de la chambre de terrassement 2 peuvent avantageusement être formées de couteaux périphériques 
14 par exemple   métalliques   pour faciliter et guider la descen- te (figure 2). 



   La figure 3 donne une illustration schématique d'une autre forme d'exécution de l'invention qui consiste à combiner directement la porte étanche supérieure 4 avec le noyau tubu- laire central 72 du coffrage, 

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Pour la mise sous pression à l'air comprimé, on peut prévoir {figure 1) un ou plusieurs compresseurs 8 fournissant   l'air   comprimé à haute pression dans un réservoir de stockage 9. Ce réservoir est   muni à   sa sortie   d'un     déten.   deur 10 avec manomètre 11 de contrôle de pression et vannes de fermeture 12 et 121. Des vannes 13 et 131 sont également   @   montées sur les tubes   5 et   61   d'évacuation   de l'air comprimé. 



   Par le jeu de l'ouverture et de la fermeture des vannes   12-121 ;   13-131 on peut régler la pression souhaitée dans la chambre de terrassement   2 et   dans le sas 11 et cela, indépendamment l'une de l'autre. 



   La pression dans la chambre de terrassement 21 est généralement conservée à une valeur constante pour un niveau de travail déterminé et est augmentée au fur et à mesure de la descente dans le terrain. 



   Dans le sas 11, la pression est variable entre la pression de la chambre de terrassement 21 et la pression at- mosphérique. 



   Lorsque dans le sas régnera une pression équivalente à la pression atmosphérique la porte étanche supérieure   4   pour- ra être ouverte ; lorsqu'il régnera dans la sas une pression équivalente à la pression de la chambre 21 la porte étanche inférieure 3 pourra être ouverte. 



   L'équivalence des pressions sera contr8lée par des manomètres de mesure. 



   Les tubes 5-51 6-61 sont habituellement conçus de manière à pouvoir être allongés avant chaque bétonnage de ré- hausse du puits. Ils peuvent être prévus télescopiques ou d'emblée de longueur suffisante. 



   La figure   4   représente schématiquement un puits creux en béton de forme carrée supposé également équipé de portes étanches circulaires et de tubes d'alimentation 5-51 en air comprimé et de tubes d'évacuation 6-61 du sas et de la chambre 
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En général les portes comprennent un couvercle 15 appliqué hermétiquement au moyen dtune pièce métallique trans-   versale   17 sur le béton 1 avec intercalation d'un joint 16 procurant l'étanchéité nécessaire. 



   La pièce transversale 17 peut ou non être articulée autour de l'un de ses ancrages 18 pour former charnière. 



   Dans le cas de la figure 5, la porte supérieure comporte deux ancrages 18 fixés dans le béton 1 et formant crochets comme représenté à la figure 7, tandis que la porte inférieure (figure 6) comporte outre l'ancrage ordinaire 181, un ancrage 19 auquel la pièce 17 est reliée par charnière pour faciliter son ouverture dans le sas. 



   Toujours à titre d'exemple, la figure 8 donne le détail d'une réalisation de charnière permettant le   déverrouil-   lage de la porte par un léger déplacement transversal de la pièce 17 sur un tourillon   20,   soutenu par deux ancrages 19 et 191, munis d'oeillets. 



   Ces couvercles étanches peuvent être serrés et des- serrés à volonté depuis l'intérieur du sas par action sur des volants 21 et de l'extérieur du sas par action sur des volants 211. Ces volants 21 et 211 sont fixés sur un axe   22-221  com- portant des filetages de sens contraire,. L'axe fileté tra- verse le couvercle 15 et la pièce transversale 17, munie de filetages de sens correspondants. 



   Pour la porte supérieure, la figure 5 montre des ancrages 18 qui peuvent être remontés au fur et à mesure des bétonnages successifs. En remplacement de la queue d'aronde, ils sont pourvus d'un filetage permettant leur fixation sur une tige 23 munie d'un manchon fileté 24. Avant chaque bétonnage, ces ancrages 18 peuvent être dévissés et remplacés par une tige filetée de rallonge et manchon supérieur. La tige et le man- chon sont noyés dans le béton. 

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   Quant aux ancrages 181 et   19   de la porte inférieure qui sont placée une fois pour toutes, ils peuvent être simple- ment munis de queues,d'aronde scellées dans le béton. 



   De tels puits peuvent   Etre   construits isolément mais peuvent également être juxtaposés (se touchant   tangen-     tiellement   ou avec recoupement) de manière à créer une paroi continue. 



  Introduction du personnel. 
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Pour descendre les hommes dans la chambre de travail 21,on va mettre progressivement sous pression le sas 11 de com- munication après avoir fermé la porte étanche supéricure 4. 



  Le sas est porté progressivement de la pression atmosphérique Po à la pression P de travail, la porte étanche inférieure 3 ayant été préalablement fermée. Lorsqu'il y a égalité entre la pression du sas 11 et de la chambre de travail   21=  la porte étanche inférieure peut être ouverte par rotation autour de sa charnière (figure 8) et on peut accéder A la chambre de travail   2.   



   Si la mise sous pression peut se faire relativement rapidement, la décompression lors de la remontée des hommes, doit être plus lente et selon des normes bien définies, ce temps de décompression étant d'ailleurs fonction de la valeur de la pression absolue de travail. Cette remontée du personnel s'effectue de la même manière que la descente : les hommes se placent dans le sas 11 après avoir refermé la porte étanche inférieure 3. La pression est progressivement diminuée dans le sas jusqu'à égalité avec la pression atmosphérique extérieures A ce moment le couvercle étanche supérieur 3 peut être enlevé. 



  Evacuation des terres de déblai. 
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Contrairement aux précautions à prendre pour la descente et la remontée du personnel, l'éclussage des   matéri-   aux et notamment des terres de déblai, peut se faire rapide- 

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 ment mise en pression pour entrer, décompression pour sortir. 



   Les terres sont chargées dans un ou des bacs qui lorsqu'ils sont remplis, sont remontés dans le sas au moyen d'un petit palan placé à la partie supérieure du sas 31 ou par tout autre moyen mécanique. Le couvercle étanche inférieur est ensuite refermé. La pression abaissée dans le sas, le couvercle étanche supérieur   4   peut être ouvert. Le bac est accroché par le crochet de l'engin de levage extérieur et sorti du sas pour être déversé. 



   Le bac vide est ensuite replacé dans le sas 11 par l'engin de levage extérieur et repris par le palan du sas. Le couvercle étanche supérieur étant refermé, on procède à la mise sous pression   immédiate.   A l'équilibre des pressions entre sas 11 et chambre de travail 21 la porte étanche inférieure 3 est ouverte et le bac descendu dans la chambre de travail 21. 



    Bétonnage   dans la chambre. 
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   Lorsque le mur a atteint sa profondeur finale d'assi- se il se peut que l'on désire remplir complètement de béton, d'une manière   définitive,   la chambre de travail pour augmenter la surface d'appui du mur et sa résistance à son stade final avec ou non incorporation d'armatures (constitution d'une se- melle de répartition ou patte d'éléphant). 



   Pour ce faire, le puits est préalablement dépouillé de sa porte étanche inférieure 3 en vue de sa réutilisation ultérieure pour un autre puits, tout en maintenant la pression dans le puits grâce à la porte étanche supérieure   4'   la pression est ensuite diminuée   progressivement   jusqu'à l'égalité avec la pression extérieure, ce qui a pour effet de permettre à l'eau contenue dans le terrain et qui y était maintenue grâce à la pression, de remonter et de noyer progressivement le puits jusqu'à rétablissement du niveau initial de la nappe aquifère, 

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 selon le principe des vases   communicants*   La porte étanche su- périeure 4 est dès lors également   enlevée   et récupérée.

   Le bé- tonnage peut alors commencer par le procédé de bétonnage dit sous eau comme cela se pratique couramment pour les murs exécu- tés par la technique de l'embouage (murs échoués). 



   Une autre solution peut consister à descendre dans le bac de déblai, du béton frais pendant que la chambre de tra- vail est encore sous pression ; ce béton est coulé au fond de la chambre 21 pour en constituer une dalle sur sol fermant la partie inférieure du puits. Après prise de ce béton le puits constituera un élément évidé inférieurement hermétique de sorte que lors de l'abaissement de pression dans le puits l'eau ne pourra plus y pénétrer. Le bétonnage pourra alors être   poursui-   vi pour remplir complètement le puits après adjonction ou non d'une armature. 



   Le procédé est applicable pour la construction sous le niveau de la nappe aquifère, d'une paroi continue   consti-   tuant mur de soutènement ou de fondation descendu dans le sol par tronçons successifs. La figure 9 et la coupe selon le plan CD de la figure 9A montrent schématiquement un tronçon de mur équipé pour le travail sous air comprimé. 



   A cet effet, on crée un élément de mur 25 en béton comportant des évidements cylindriques 261, 262, 263, 264, 265, 
266 ....... et bétonné dans un coffrage 27 situé au niveau du sol au fur et à mesure de la descente du mur dans le terrain. 



   Une chambre de travail 21 est située sous le mur et permet aux terrassiers l'enlèvement des terres inférieures et leur évacuation par les sas 11, 12, 13,14, ... 



   Les évidements extrêmes 28 sont fermés hermétique- ment vers le bas par des dalles 29 en béton dans lesquelles sont ancrés des câbles de retenue 30 actionnée par des vérins (non représentés) pour limiter la descente et contrôler la vitesse de descente. 

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   Dès l'entrée en contact de la chambre de travail   avec   la nappe aquifère, les évidements 262 - 265 seront équi- pés de dispositifs 3-4 à   portes   étanches avec couvercles hermétiques. 



   Chaque évidement   262-265   est ainsi transformé de manière à comprendre un sas de transition 11-14 qui pourra alternativement être porté à la pression atmosphérique Po ou à la pression de travail P. 



   Par le jeu de l'ouverture et de la fermeture des vannes   12-121 ;   13-131 on peut régler la pression souhaitée dans la chambre de terrassement 21 et dans le sas 11,12, 13, 14 et cela indépendamment l'un de l'autre. Les contrôles de pression se font à l'aide de manomètres 11, 
L'équipement comporte des tubes 5 et 51 assurant l'alimentation et l'évacuation en air comprimé de la chambre de terrassement 21 et des tubes 6 et 61 assurant l'alimentation et l'évacuation en air comprimé des sas 11, 12,13, 14. Ces tubes 5 et 51 sont logés dans les évidements d'extrémité 28 tandis que les conduites 6 et 61 sont noyées dans le béton. 



   Pour ce qui concerne l'introduction du personnel, l'évacuation des terres de déblai et le bétonnage du mur on doit se référer à ce qui a été dit ci-dessus pour le puits ou peu. 



   Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux seuls formes et exemples dtexécution décrits ci-avant et que des modifications peuvent être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS. EMI11.1 d1111wwrfprswslrleesr11Y1t--arlYSM1s 1. Procédé d'exécution de pieux ou de puits de grosse section en béton constitués d'une série d'éléments creux en béton superposés qui sont moulés au-dessus du sol et qui sont enfouis progressivement dans le sol tandis que l'on extrait par l'évidement intérieur les terres sur lesquelles repose la base de l'anneau ce qui provoque l'enfoncement de ltanneau, caractérisé en ce que pour la descente sous le ni- veau de la nappe aquifère est prévu un équipement comprenant deux portes étanches (3-4) délimitant entre elles un sas inter- médiaire (11) et sous la porte inférieure une chambre de ter- rassement (21) ainsi que des tubes (5-51)

   assurant l'alimenta- tion et l'évacuation en air comprimé de la chambre de ter- rassement (21) et des tubes (6-61) assurant l'alimentation et l'évacuation en air comprimé du sas (11).

   2. Procédé suivant la revendication 1. caracté- risé en ce que les terres sont extraites en deux stades par l'intermédiaire du sas de communication pendant le travail sous pression.

   3. Procédé suivant la revendication 1, caractérise en ce que la chambre de terrassement (21) est maintenue cons- une tamment sous/pression (p) supérieure à la pression atmosphéri- que et suffisante pour éviter la venue d'eau du terrain.

   4. Procédé suivant les revendications 1-3 caraco térisé en ce que le coffrage (7) est établi au niveau du sol.

   5. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le coffrage peut reposer sur un socle provisoire (73) sous le niveau du sol et comprendre une partie externe (71) entourant une partie interne (72) formant un noyau tubulaire vertical qui eat suspendu par le hautmobile ou non. <Desc/Clms Page number 12>

   6, Procédé suivant les revendications 1-5, carac- térisé en ce que l'on prévoit des moyens par lesquels le puits ou le pieu évidé est guidé verticalement pendant sa descente dans le sol.

   7. Procédé suivant les revendications 1-4, carac- térisé en ce que les parois en béton de la chambre de terras- sement (2) peuvent être formées de couteaux périphériques (14) pour faciliter et guider la descente. , 8. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on établit le coffrage sur un socle provisoire au- dessus ou sous le niveau du sol et dont les parois extérieures entourent à distance un noyau tubulaire vertical suspendu par le haut et servant à mouler l'évidement de l'anneau du puits et A guider sa descente intérieurement et extérieurement.

   9. Procédé suivant les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que l'on peut combiner la porte étanche su- périeure du dispositif d'étanchéité et le noyau tubulaire central du coffrage, 10. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le puits ou pieu peut recevoir une forme autre que circulaire par exemple carrée ou rectangulaire.

   11. Dispositif pour la mise en pratique du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les portes d'étanchéité comprennent un couvercle (15) appliqué herméti- quement au moyen d'une pièce métallique transversale (17) sur le béton (1) avec intercalation d'un joint (16) procurant l'étanchéité nécessaire et en ce que ces couvercles peuvent être serrés et desserrés à volonté depuis l'intérieur du sas par action sur des volants (21) et de l'extérieur du sas par action sur des volants (211), ces volants étant fixés sur un axe (22-221) comportant des filetages de sens contraire et traversant le couvercle (15) et la pièce transversale (17).

   12. Dispositif suivant la revendication 1, carcté- <Desc/Clms Page number 13> risé en ce que la pièce transversale (17) peut être articulée autour de l'un de ses ancrages (18) pour former charnière.

   13, Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments creux en béton peuvent être préfabriquée* 14. Procédé suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que des puits construits isolément sont juxtaposés (en se touchant tangentiellement ou avec recoupement) pour former une paroi continue.

   15. Procédé suivant la revendication 1 dans son application à la construction sous le niveau de la nappe aqui- fère d'une paroi continue constituant mur de soutènement ou de fondation et descendu dans le terrain par tronçons, caractérisé en ce que l'on crée un élément de mur (25) en béton comportant des évidements (261. 272 263 264 ......) et bétonné dans un coffrage situé au niveau du sol au fur et à mesure de la des- cente du mur ou du tronçon de mur et en ce que l'on procède pour chaque évidement de la même manière que dans le cas d'un puits.

   16. Procédé suivant la revendication 15, caractéri- sé en ce que les évidements extrêmes (28) sont fermés herméti- quement vers le bas par des dalles en béton (29) dans lesquels les sont ancrés des câbles de retenue (30) actionnés par des vérins pour limiter la descente et contrôler la vitesse de descente.

   17. Procédé suivant la revendication 15 avec uti- lisation des caractéristiques des revendications 1 à 14 ou de certaines d'entre elles.