EP3749810A1 - Fondation d'appui ponctuel de structure et procede de construction d'une telle fondation - Google Patents

Fondation d'appui ponctuel de structure et procede de construction d'une telle fondation

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EP3749810A1
EP3749810A1 EP19707443.8A EP19707443A EP3749810A1 EP 3749810 A1 EP3749810 A1 EP 3749810A1 EP 19707443 A EP19707443 A EP 19707443A EP 3749810 A1 EP3749810 A1 EP 3749810A1
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EP
European Patent Office
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excavation
decking
support
foundation
structural
Prior art date
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Application number
EP19707443.8A
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German (de)
English (en)
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EP3749810B1 (fr
Inventor
Laurent CHAIGNEAU
Christian TREBUCHET
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RTE Reseau de Transport dElectricite SA
Original Assignee
RTE Reseau de Transport dElectricite SA
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Publication date
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Publication of EP3749810B1 publication Critical patent/EP3749810B1/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/01—Flat foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/50—Anchored foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/10—Deep foundations

Definitions

  • the present invention relates to a structural punctual support foundation, a foundation installation for a structure with several point supports and a method of constructing a structural punctual support foundation. It applies more specifically to the construction of foundations of heavy structures, such as towers carrying high voltage power lines, likely to cause high tensile and compressive stresses.
  • Such a foundation, or foundation installation is a buried structure whose role is to anchor a superstructure in the ground, including, in the case of transmission of electricity by overhead line, various towers completed by cables and all the corresponding equipment. .
  • This work is in direct contact with the ground of a soil and its function is to transmit to it the weight and the different overloads applied to the structure, as defined in the article by D. Naud, entitled “ Airlines: materials - Foundations of the supports ", published in the book” Techniques of the engineer - Common problems of the electrical networks: engineering ", pages D4425-1 to 6, on February 10, 2004.
  • foundations mainly concrete foundations and metal foundations associating a decking with a structural foot support assembly.
  • the use of concrete is to be avoided or limited for any helicopter operation because of its weight.
  • the deck-type foundation structures that can be pre-assembled in several elements before being put in place on site are more suitable.
  • the invention therefore applies more particularly to a structural support of a structure comprising: a decking arranged at the bottom of a trench formed in a floor, the decking extending laterally on the periphery towards at least one lateral wall of the excavation,
  • Metal decking foundations are potentially significantly lighter than concrete, but also less resistant to tensile forces transmitted by structures such as the aforementioned pylons.
  • two aspects must be taken into account when building a new foundation: the geotechnical suit, involving a study of the interaction between the foundation and the soil in which it is buried, as well as an evaluation of the limit value of ground breaking, and intrinsic holding, involving sufficient sizing of the foundation structure.
  • the least resistance of a metal foundation must then be offset by a large volume of the excavation, which affects the environmental impact.
  • a punctual support structure support comprising:
  • a decking arranged at the bottom of a trench formed in a floor, the decking extending laterally on the periphery towards at least one lateral wall of the excavation,
  • the rakes make it possible to mobilize by shearing the soil in place undisturbed outside the volume of the excavation, to produce a force resistant to the traction force transmitted to the foundation by the structure, which also allows a reduction significant of the size of the search.
  • Earth-moving operations are therefore limited and can be done with light, heli-trillable tools.
  • a footprint of the excavation of 1,80 m by 2.50 m is sufficient to take tensile and compressive forces of approximately 800 kN, whereas under the same conditions would be less resistant without the steps as arranged and fixed according to the present invention.
  • the rakes are sinking laterally into the ground from the periphery of the decking to which they are fixed against ends of transverse bars of the decking.
  • each step comprises a support plate and fixing against an end plate of one of the transverse bars, this support plate and fixing being secured to an elongate portion laterally sinking in floor.
  • a punctual structural support foundation may comprise a coring template pierced with holes and bordering the periphery of the decking, each step extending through one of the holes of the coring jig.
  • the structure support structure support support comprises a trellis pyramidal pillar surmounted by a base for receiving the specific structure support.
  • each redan is:
  • the decking, the structure support support structure support and the steps are made of metal material.
  • the step of arranging the plurality of steps comprises a lateral coring of the ground at the bottom of the excavation for the creation of a plurality of lateral holes and the arrangement of each step in one of the lateral holes.
  • FIG. 1 is a diagrammatic front sectional view of the general structure of a structural support structure according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a diagrammatic sectional view of the general structure of the one-piece structural support foundation of FIG. 1,
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an exemplary metallic embodiment of elements of the point structure bearing foundation of FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 is a diagrammatic plan view of the general structure of a foundation installation for a quadripode tower carrying high voltage power lines
  • FIG. 5 is a perspective view of an exemplary metal embodiment of a core drilling template of a structural punctual support foundation according to one embodiment of the invention
  • FIG. 6 is a perspective view of an example of a metal embodiment of a control jig adapted to cooperate with the coring jig of FIG. 5, and
  • FIG. 7 illustrates the successive steps of a method of constructing a structural support structure, according to one embodiment of the invention.
  • a structural punctual support foundation is constructed in a dig 10 excavated in a soil 12.
  • the excavation 10 in the form of a rectangular parallelepiped, may have a depth P of 2.8 m, a width L1 of 1.80 m according to the front view of FIG. 1 and a length L2 of 2.50 m according to the profile view of FIG. Figure 2.
  • a slab 14 of clean concrete is optionally but advantageously cast and serves as a support and / or horizontal seal for the foundation.
  • the foundation itself comprises a deck 16, also horizontally disposed at the bottom of the excavation 10 on the concrete concrete slab 14, extending laterally across the width L1 at the periphery towards at least one side wall 10A, 10B of the excavation 10
  • the decking 16 of FIG. 1 comprises several transverse bars or transverse beams with "I" profile, arranged horizontally and parallel, at the ends of which are welded rectangular or square metal plates forming the periphery of the decking 16 and facing each other. at the side walls 10A, 10B.
  • the decking 16 further comprises two longitudinal bars or metal beams 20 A , 20 B with an inverted "T" profile under which are fastened, for example by bolting (that is to say with the aid of a system of rigid fastening with screws and nuts), the transverse beams.
  • the first 20A extends horizontally at the bottom of the trench 10 parallel to the side wall 10A and in its vicinity
  • the second 20B extends horizontally at the bottom of the trench 10 parallel to and in the vicinity of the side wall 10B.
  • the decking 16 can be placed and fixed on the slab 14 of clean concrete, or partially cast therein.
  • the slab 14 of clean concrete is advantageously cast in at least two successive layers: a first layer on which the decking 16 is laid horizontally and fixed; then a second cast layer to partially bury the decking 16 and seal it permanently.
  • the foundation further comprises a support structure of one-piece support fixed to the decking 16, more precisely by bolting on the longitudinal beams 20 A , 20 B and extending in the excavation 10 from the bottom to area.
  • This support assembly is more specifically constituted by a pyramidal metal pillar lattice 22 surmounted by a metal cap 24 itself carrying a metal base 26 for receiving the point support of a structure such as a foot of pylon.
  • the foundation further comprises a backfill material 28 filling the excavation 10 to the surface.
  • the foundation further comprises a plurality of recesses each sinking laterally into the ground 12, from the periphery of the deck 16 to which they are attached, beyond said at least one side wall of the search 10.
  • the first redan 30A is fixed against the plate 18A forming the first end of the transverse beam 18, for example by bolting, and sinks horizontally laterally into the ground 12 beyond the side wall 10A to a depth of several tens of times. centimeters, for example between 20 and 50 cm. It comprises a support plate 32A, fixed against the plate 18A, and an elongate portion 34A, for example a portion of bar or beam of the same profile as the transverse metal beam 18, or similar profile, and welded to the plate of 32A support.
  • the second step 30B is fixed against the plate 18B forming the second end of the transverse beam 18, for example by bolting, and sinks horizontally laterally in the ground 12 beyond the side wall 10B to a depth several tens of centimeters, for example between 20 and 50 cm. It comprises a support plate 32B, fixed against the plate 18B, and an elongate portion 34B, for example a portion of bar or beam of the same profile as the metal beam 18, or similar profile, and welded to the plate of support 32B.
  • a pair of steps can thus be arranged and fixed at the two ends of each transverse metal beam so as to extend it laterally in the ground 12.
  • the arrangement of the steps can be done by lateral coring of the ground 12, insertion of the steps in the lateral holes formed by coring, then sealing the steps in the lateral holes using a binder such as cement grout, mortar or concrete.
  • FIG. 2 illustrates the one-piece structural support foundation of FIG. 1 in profile section. According to this view, the lattice structure of the pyramidal metal pillar 22 of the support assembly is visible. Furthermore, it is noted that the cap 24 and the base 26 may be inclined relative to the vertical so as to optimally resume the efforts taken punctually on a structure when the latter is inclined. This is for example the case when the structure is a quadruple pylon carrying high voltage power lines and the foundation is intended to take over the constraints of one of the inclined feet of the pylon.
  • the transverse beams of the deck 16 are all visible, five in number and have the references 18 1; 18 2 , 18 3 , 18 4 and 18 5 .
  • the two longitudinal beams 20 A , 20 B is visible and has the general reference 20.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an exemplary metallic embodiment of elements of the one-dimensional structural support foundation of FIGS. 1 and 2.
  • the five transverse beams 18i, 18 2 , 18 3 , 18 4 , 18 5 and the two longitudinal beams 20 A , 20 B of the decking 16 are all visible, as well as a good part of the bolts that allow their attachment.
  • Five pairs of steps are also visible in the lateral extensions of the five transverse beams 18 1; 18 2 , 18 3 , 18 4 , 18 5 .
  • Two steps 30A 1; 30B ! are intended to be fixed to the end plates of the transverse beam 18 ! .
  • Two steps 30A 2 , 30B 2 are intended to be fixed to the end plates of the transverse beam 18 2 .
  • Two steps 30A 3 , 30B 3 are intended to be fixed to the end plates of the transverse beam 18 3 .
  • Two steps 30A 4 , 30B 4 are intended to be fixed to the end plates of the transverse beam 18 4 .
  • steps 30A 5 , 30B 5 are intended to be fixed to the end plates of the transverse beam 18 5 .
  • a first lower level 36 comprises metal members bolted together: four lower members participating in the outer pyramidal structure, two times two lattice members and four horizontal members in the upper part to form an intermediate plate.
  • a second upper level 38 has four other metal members participating in the outer pyramidal structure and extending from the free ends of the four lower chords, and in their extension, to the cap 24. The four lower chords are attached to the other four chords of the upper level 38 by bolting and through frame joints.
  • the cap 24 has a flared "U" section to secure the four ends of the chords that meet at the top of the pyramidal pillar 22, also by bolting.
  • sinkers and connecting gussets are advantageously fixed to the lower ends of the lower chords of the lower level 36 and the longitudinal beams 20 A, 20 B to fix by bolting the pyramidal pillar 22 to the deck 16.
  • the base 26 comprises a return plate 40, fixed by bolting on the cap 24, surmounted by a welded base leg 42 which extends upwards, optionally at a certain inclination as illustrated. in Figure 2.
  • FIG. 1 a foundation installation for a structure with several point supports is shown very schematically in plan view.
  • the structure itself, bearing the reference 44, is represented symbolically by its main axes. This is for example a quadripod tower carrying high voltage power lines. It has four point supports 46, 48, 50, 52 requiring four foundations 54, 56, 58, 60 such as that illustrated in Figures 1 and 2, oriented along the axes of the four legs of the tower 44.
  • a first optional but advantageous element of the foundation described above is illustrated in perspective in Figure 5. It is a core template 62 designed to border, particularly laterally, the periphery of the deck 16 at the bottom of the excavation 10. A this effect, it has two side plates 64A and 64B.
  • the lateral plate 64A is pierced with five holes extending longitudinally, intended to be traversed respectively by the five steps 30A 1; 30A 2 , 30A 3 , 30A 4 and 30A 5 of Figure 3. It is sized to border the lateral periphery of the decking 16 which faces the side wall 10A of the excavation 10.
  • the side plate 64B is also pierced with five holes identical ones extending longitudinally, intended respectively to be traversed by the five steps 30B 1; 30B 2 , 30B 3 , 30B 4 and 30B 5 of the Figure 3. It is dimensioned to border the lateral periphery of the deck 16 which faces the side wall 10B of the excavation 10.
  • the side plates 64A and 64B are kept fixed at a distance from each other by means of reinforcement bars which extend from one to the other.
  • Five lower reinforcement bars 66, 68, 70, 72, 74 are distributed longitudinally in the lower parts of the two lateral plates 64A and 64B and extend transversely. They are adjustable in length using telescopic limbs to adjust the distance between the two trays.
  • Two upper reinforcing bars 76, 78 are further disposed at both longitudinal ends of the side plates 64A and 64B in high portions and also extend transversely.
  • Two positioning studs male or female, are also fixed between two pairs of lower reinforcing bars.
  • a first positioning pad 80 is arranged between the lower reinforcement bars 66 and 68, using a plate, to which it is welded, itself fixed by bolting to the two lower reinforcement bars 66 and 68.
  • second positioning pin 82 is disposed between the lower reinforcing bars 72 and 74, using a plate, to which it is welded, itself fixed by bolting to the two lower reinforcement bars 72 and 74.
  • height-adjusting feet 84 such as that illustrated in FIG. 5 are advantageously provided in the coring jig 62. They are screwed under four corresponding perforated plates 86, which are themselves fixed by bolting or welding in the lower parts of the tubes. 64A and 64B side plates to these and the first (66) and last (74) lower reinforcement bars.
  • FIG. 6 A second optional but advantageous element for the construction of the foundation described above is illustrated in perspective in FIG. 6.
  • This is an adjusting jig 88 designed to precisely adjust the positioning of the coring jig 62 at the bottom of the excavation 10. cooperating with him.
  • it comprises two parallel vertical rods 90, 92 fixed at a distance from each other by means of a horizontal upper spar 94 and a brace 96 at mid-height and horizontal as well.
  • the two free lower ends of the two vertical rods 90 and 92 are respectively provided with two positioning studs 98 and 100, female or male, intended to cooperate by embedding, then bolting, if any, with the two positioning studs 80 and 82 of the FIG. coring 62.
  • the two rods 90 and 92 extend vertically so that the spar 94 appear on the surface and serve to fine-tune the positioning at the bottom of the excavation 10 using conventional instruments of a surveyor.
  • it has one or more characteristic points for checking the adjustment, for example two small extensions 102, 104 extending the two vertical rods 90, 92 in high parts, or any other visible characteristic point.
  • the adjustment template 88 can also be guyed to the side plates 64A and 64B of the core template 62 using known means.
  • FIG. 7 A method of constructing a structural punctual support foundation such as that of FIGS. 1 and 2, with the coring jig 62 of FIG. 5, will now be detailed with reference to FIG. 7.
  • the rectangular contours of the excavation 10 are drawn on the ground, for example with a tolerance of 1 to 2 cm for a search of 1.80 m by 2.50 m.
  • a preliminary survey to the right of digging can be done.
  • the removed soil is retained for a later step of backfilling. It may be advantageous to plan to manually scrub the bottom of the excavation 10 with the aid of a shovel over the last centimeters of depth, for example the last 60 cm, to prevent any subsidence or decompression of the soil 12 and to ensure that the final geometry of the bottom of the excavation 10.
  • an internal lateral shielding of the excavation 10 may also be advantageous to gradually install an internal lateral shielding of the excavation 10 within certain limits: 10 cm of thickness and lower position of the shielding at least 1 m from the bottom of the excavation 10. He may also be recommended to dig a sump in the bottom of the excavation 10 ensuring access to the sump.
  • the coring jig 62 is reconstituted at the surface according to the assembly of FIG. 5, with the exception of the two upper reinforcement bars 76, 78. It is mounted in a retracted disposition of the five lower bars of reinforcement 66, 68, 70, 72, 74 so that the two side plates 64A and 64B are brought closer to a distance much smaller than the width L1 of the excavation 10.
  • the four height adjustment feet 84 are added.
  • the core template 62 is lowered to the bottom of the excavation 10, for example using a mini-excavator. It is then widened by length adjustment of the five lower reinforcement bars 66, 68, 70, 72, 74 to a reference point indicating that the reached width can be set. Any means known to indicate the proper width and hold it fixed may be employed. In addition, wedges of wood or concrete for example can be used against or under the four height adjustment feet 84 to facilitate the subsequent adjustment in position of the core template 62. At this stage, the two upper reinforcing bars 76 and 78 can be installed.
  • the adjustment template 88 is mounted and guyed on the core template 62 as previously indicated.
  • the verticality of the rods 90 and 92 must be carefully checked.
  • the spar 94 must extend beyond the ground level 12.
  • the precise positioning of the core template 62 is adjusted in particular using the height adjustment feet 84.
  • the concrete may be poured into the bottom of the trench 10 from the outside to form a first layer of the slab 14, during a step 214.
  • the casting is for example maintained until covering the five lower reinforcement bars 66, 68, 70, 72, 74 of the coring jig 62 but allowing the holes formed in the lateral plates 64A, 64B to emerge and at least the two positioning studs 80 and 82, in particular enough to be able to remove the positioning studs 98, 100 and the adjusting jig 88.
  • access to the sump must be retained and it is advisable to use a quick-setting concrete.
  • the core template 62 is intended to be part of the foundation.
  • the adjustment template 88 can be removed in order to be reused for the construction of another foundation.
  • a core drill is lowered to the bottom of the excavation 10 and ten holes are laterally excavated in the soil 12 in the walls 10A and 10B in line with each of the holes of the side plates 64A and 64B.
  • the lateral holes are for example dug several tens of centimeters deep, especially between 20 and 50 cm.
  • the core drill is advantageously fixed to a reference frame to avoid any deviation that can be generated by the vibrations.
  • the water consumed by the drill core can be discharged into the sump using appropriate known means, including a pump.
  • PVC Vinyl Polychloride
  • Each step is then inserted into the corresponding PVC tube by passing through one of the holes of the side plates 64A, 654B, with a cover plate for the PVC tube threaded into its elongated portion and held at a distance from its plate.
  • the distance between the recessed end of the step and the cover plate is less than a few centimeters, for example 5 cm, to the length of the PVC tube so that the redan does not fall. can not reach the bottom of the lateral hole in which it is inserted.
  • the deck 16 is lowered and disposed at the bottom of the excavation 10 so that it extends laterally peripherally to the two side walls 10A and 10B.
  • the cross beams of the longitudinal ends that is to say, the beams 18 and 18 ⁇ 5, descended in the trench bottom 10, precisely positioned and fixed for example to the positioning pins 80 and 82 (Second positioning function of the pads 80, 82) and the steps 30A 1; 30B 1; 30A 5 and 30B 5 .
  • the positioning pads 80 and 82 are arranged to be respectively in the main vertical planes of the four holes arranged at the longitudinal ends of the two side plates 64A and 64B.
  • the remainder of the decking 16, that is to say the other transverse beams 18 2 , 18 3 , 18 4 and the longitudinal beams 20 A , 20 B can be assembled on the surface and lowered into a second time, to be then completely attached to the two transverse beams 18i and 18 5 , already in place.
  • the steps 30A 2 , 30B 2 , 30A 3 , 30B 3 , 30A 4 and 30B 4 can then in turn be fixed to the transverse beams 18 2 , 18 3 , 18 4 in this second time.
  • the plates and connecting gussets which must be carried by the longitudinal beams 20 A , 20 B may be fixed on the surface or at the bottom of the excavation 10
  • the structure of the support support of the structure comprising the pyramidal pillar 22, the cap 24 and the base 26 is in turn lowered to the bottom of the excavation 10.
  • it will have previously been mounted on the surface, including the turntables and gussets that he must carry.
  • Once disposed on the longitudinal beams 20 A , 20 B it is fixed by bolting. It then extends in the search 10 from the bottom to the surface.
  • This step can be the subject of a final verification of the correct positioning of all the deck members 16 and support assembly 22, 24, 26.
  • each step is sealed in the soil 12 with a mixture of grout type mortar, mortar or concrete.
  • This mixture is poured into each PVC tube to fill it, through a hole in the upper part of the PVC tube and using a chute and / or flexible cannula and / or a rigid tube.
  • An air outlet can also be arranged, for example in the upper part of each cover plate.
  • the mixture must be sufficiently liquid to disperse throughout the interior volume of each PVC tube.
  • a second layer of the concrete concrete slab 14 is poured at the bottom of the excavation 10, for example up to mid-height of the transverse beams 18 1; 18 2 , 18 3 , 18 4 and 18 5 .
  • the poured concrete can then be vibrated to evacuate the air taking care to avoid any contact with the metal elements in place of the foundation not to disrupt their positioning.
  • the soil evacuated to dig dig 10 at step 204 is reintroduced in layers.
  • successive embankments to the surface For example, a first layer of about 15 to 40 cm thick is introduced and compacted, avoiding air pockets and covering areas difficult to access.
  • the following layers can then be introduced successively in thicknesses of 40 cm. Note that it is possible to stop first just below the frame joints between lower levels 36 and upper 38 of the pyramidal pillar 22. At this stage, it is still possible to dismantle the foundation elements not yet buried. It is also possible to stop a second time just under the cap 24 to, likewise, make some final adjustments of the base 26.
  • a concrete chimney can be constructed to form the cap 24 and the base 26 to the surface.
  • the embankment can then be finalized by forming a mound of earth around the chimney to prevent soil decompression.
  • the invention is not limited to the embodiment described above.
  • the example described provides lateral struts extending in two side walls of the excavation dug, but nothing prevents to provide redans, in replacement or complement, in other walls of the excavation.
  • the excavation 10 illustrated in FIGS. 1 and 2 is presented as a rectangular footprint on the ground, which is only a non-limiting example of the excavation form for a foundation.

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Abstract

Cette fondation d'appui ponctuel de structure comporte : un platelage (16) disposé au fond d'une fouille (10) formée dans un sol (12), le platelage (16) s'étendant latéralement en périphérie (18A, 18B) vers au moins une paroi latérale (10A, 10B) de la fouille (10); un assemblage support (22, 24, 26) d'appui ponctuel de structure fixé au platelage (16) et s'étendant dans la fouille (10) depuis le fond jusqu'en surface; un matériau de remblai (28) remplissant la fouille (10) jusqu'en surface. Elle comporte en outre une pluralité de redans (30A, 30B) s'enfonçant chacun latéralement dans le sol (12), à partir de la périphérie (18A, 18B) du platelage (16) à laquelle ils sont fixés, au-delà de ladite au moins une paroi latérale (10A, 10B) de la fouille (10).

Description

FONDATION D'APPUI PONCTUEL DE STRUCTURE ET PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UNE TELLE FONDATION
La présente invention concerne une fondation d’appui ponctuel de structure, une installation de fondation pour structure à plusieurs appuis ponctuels et un procédé de construction d’une fondation d’appui ponctuel de structure. Elle s’applique plus précisément à la construction de fondations de structures lourdes, telles que des pylônes porteurs de lignes électriques à haute tension, susceptibles d’engendrer de fortes contraintes de traction et compression.
Une telle fondation, ou installation de fondation, est un ouvrage enterré dont le rôle est d’ancrer dans le sol une superstructure comportant, dans le cas du transport d’électricité par ligne aérienne, différents pylônes complétés par des câbles et tout le matériel correspondant. Cet ouvrage est en contact direct avec le terrain d’assise d’un sol et a pour fonction de transmettre à celui-ci le poids et les différentes surcharges appliquées à la structure, comme défini dans l’article de D. Naud, intitulé « Lignes aériennes : matériels - Fondations des supports », publié dans l’ouvrage « Techniques de l’ingénieur - Problématiques communes des réseaux électriques : ingénierie », pages D4425-1 à 6, le 10 février 2004.
La limitation de l’impact environnemental de telles fondations devient une priorité, que ce soit en termes de dégradation des sites sur lesquels elles sont construites ou de transport des éléments constitutifs et moyens de construction sur place. Pour cela, une solution consistant à apporter tout le matériel de construction par voie aérienne, notamment par hélicoptère, est aujourd’hui généralement privilégiée. Cela évite en particulier de former des pistes d’acheminement du matériel à l’aide de moyens de transport lourds tels que des grues ou camions malaxeurs. Mais cette pratique nécessite d’optimiser les fondations en termes de volume et de poids. Il est également recherché de limiter la durée des travaux, ce qui conduit à envisager la même optimisation.
Différents types de fondations existent, parmi lesquels principalement des fondations en béton et des fondations métalliques associant un platelage à un assemblage porteur de pied de structure. L’usage de béton est à éviter ou à limiter pour toute intervention héliportée en raison de son poids. En revanche, les structures de fondation à platelage pouvant être pré-montées en plusieurs éléments avant mise en place sur site sont plus adaptées.
L’invention s’applique donc plus particulièrement à une fondation d’appui ponctuel de structure comportant : - un platelage disposé au fond d’une fouille formée dans un sol, le platelage s’étendant latéralement en périphérie vers au moins une paroi latérale de la fouille,
- un assemblage support d’appui ponctuel de structure fixé au platelage et s’étendant dans la fouille depuis le fond jusqu’en surface, et
- un matériau de remblai remplissant la fouille jusqu’en surface.
Les fondations métalliques à platelage sont potentiellement nettement plus légères que celles en béton, mais également moins résistantes aux efforts de traction transmis par des structures telles que les pylônes précités. Deux aspects sont en particulier à prendre en compte impérativement pour la construction d’une nouvelle fondation : la tenue géotechnique, impliquant une étude de l’interaction entre la fondation et le sol dans lequel elle est enterrée ainsi qu’une évaluation de valeur limite de rupture du sol, et la tenue intrinsèque, impliquant un dimensionnement suffisant de la structure de fondation. La moindre résistance d’une fondation métallique doit alors être compensée par un volume important de la fouille, ce qui nuit à l’impact environnemental.
Il peut ainsi être souhaité de prévoir une fondation d’appui ponctuel de structure qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
Il est donc proposé une fondation d’appui ponctuel de structure comportant :
- un platelage disposé au fond d’une fouille formée dans un sol, le platelage s’étendant latéralement en périphérie vers au moins une paroi latérale de la fouille,
- un assemblage support d’appui ponctuel de structure fixé au platelage et s’étendant dans la fouille depuis le fond jusqu’en surface,
- un matériau de remblai remplissant la fouille jusqu’en surface, et
- une pluralité de redans s’enfonçant chacun latéralement dans le sol, à partir de la périphérie du platelage à laquelle ils sont fixés, au-delà de ladite au moins une paroi latérale de la fouille.
Ainsi, les redans permettent de mobiliser par cisaillement le sol en place non remanié à l’extérieur du volume de la fouille, pour produire un effort résistant à l’effort de traction transmis à la fondation par la structure, ce qui permet également une réduction significative de la taille de la fouille. Les opérations de terrassement sont en conséquence limitées et réalisables à l’aide d’outils légers et héli-treuillables. Par exemple, pour une fondation de pied de pylône en treillis porteur de lignes électriques à haute tension, il a été démontré qu’une emprise au sol de la fouille de 1 ,80 m par 2,50 m est suffisante pour reprendre des efforts en traction et compression d’environ 800 kN, alors que dans les mêmes conditions cela serait moins résistant sans les redans tels que disposés et fixés selon la présente invention.
De façon optionnelle, les redans s’enfoncent latéralement dans le sol à partir de la périphérie du platelage à laquelle ils sont fixés contre des extrémités de barres transversales du platelage.
De façon optionnelle également, chaque redan comporte une plaque d’appui et de fixation contre une plaque d’extrémité de l’une des barres transversales, cette plaque d’appui et de fixation étant solidaire d’une portion allongée s’enfonçant latéralement dans le sol.
De façon optionnelle également, une fondation d’appui ponctuel de structure selon l’invention peut comporter un gabarit de carottage percé de trous et bordant la périphérie du platelage, chaque redan s’étendant à travers l’un des trous du gabarit de carottage.
De façon optionnelle également, l’assemblage support d’appui ponctuel de structure comporte un pilier pyramidal en treillis surmonté d’une embase destinée à recevoir l’appui ponctuel de structure.
De façon optionnelle également, chaque redan est :
- fixé à la périphérie du platelage par boulonnage, et
- scellé dans le sol à l’aide d’un mélange de type coulis de ciment, mortier ou béton.
De façon optionnelle également, le platelage, l’assemblage support d’appui ponctuel de structure et les redans sont en matériau métallique.
Il est également proposé une installation de fondation pour une structure à plusieurs appuis ponctuels, comportant une fondation d’appui ponctuel de structure selon l’invention pour chaque appui ponctuel de la structure.
Il est également proposé un procédé de construction d’une fondation d’appui ponctuel de structure comportant les étapes suivantes :
- creusement d’une fouille dans un sol,
- disposition d’un platelage au fond de la fouille de manière à ce qu’il s’étende latéralement en périphérie vers au moins une paroi latérale de la fouille, - fixation d’un assemblage support d’appui ponctuel de structure au platelage de manière à ce qu’il s’étende dans la fouille depuis le fond jusqu’en surface, et
- remblayage de la fouille jusqu’en surface,
comportant en outre, entre le creusement de la fouille et la disposition du platelage au fond de la fouille, une étape de disposition d’une pluralité de redans de manière à ce qu’ils s’étendent chacun latéralement dans le sol, à partir de la périphérie du platelage à laquelle ils sont fixés lorsque ce dernier est ensuite disposé au fond de la fouille, au-delà de ladite au moins une paroi latérale de la fouille.
De façon optionnelle, l’étape de disposition de la pluralité de redans comporte un carottage latéral du sol au fond de la fouille pour la création d’une pluralité de trous latéraux et la disposition de chaque redan dans l’un des trous latéraux.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement en coupe de face la structure générale d’une fondation d’appui ponctuel de structure selon un mode de réalisation de l’invention,
- la figure 2 représente schématiquement en coupe de profil la structure générale de la fondation d’appui ponctuel de structure de la figure 1 ,
- la figure 3 illustre en perspective éclatée un exemple de réalisation métallique d’éléments de la fondation d’appui ponctuel de structure des figures 1 et 2,
- la figure 4 représente schématiquement en vue de dessus la structure générale d’une installation de fondation pour pylône quadripode porteur de lignes électriques à haute tension,
- la figure 5 illustre en perspective un exemple de réalisation métallique d’un gabarit de carottage d’une fondation d’appui ponctuel de structure selon un mode de réalisation de l’invention,
- la figure 6 illustre en perspective un exemple de réalisation métallique d’un gabarit de réglage apte à coopérer avec le gabarit de carottage de la figure 5, et
- la figure 7 illustre les étapes successives d’un procédé de construction d’une fondation d’appui ponctuel de structure, selon un mode de réalisation de l’invention. Sur la figure 1 , une fondation d’appui ponctuel de structure est construite dans une fouille 10 creusée dans un sol 12. Par exemple, pour une fondation d’appui ponctuel de pylône en treillis porteur de lignes électriques à haute tension, la fouille 10, en forme de parallélépipède rectangle, peut présenter une profondeur P de 2,8 m, une largeur L1 de 1 ,80 m selon la vue de face de la figure 1 et une longueur L2 de 2,50 m selon la vue de profil de la figure 2. En fond de fouille 10, une dalle 14 de béton de propreté est optionnellement mais avantageusement coulée et sert de support et/ou scellement horizontal pour la fondation.
La fondation elle-même comporte un platelage 16, également disposé horizontalement en fond de fouille 10 sur la dalle 14 de béton de propreté, s’étendant latéralement sur la largeur L1 en périphérie vers au moins une paroi latérale 10A, 10B de la fouille 10. Plus précisément, le platelage 16 de la figure 1 comporte plusieurs barres ou poutres métalliques transversales à profil en « I », disposées horizontalement et parallèlement, aux extrémités desquelles sont soudées des plaques métalliques rectangulaires ou carrées formant la périphérie du platelage 16 et faisant face aux parois latérales 10A, 10B. Une seule poutre transversale est visible sur cette coupe de face : elle porte la référence générale 18 et s’étend latéralement entre une première plaque métallique 18A d’extrémité proche et en vis- à-vis de la paroi latérale 10A de la fouille 10, et une deuxième plaque métallique 18B d’extrémité proche et en vis-à-vis de la paroi latérale 10B. Le platelage 16 comporte en outre deux barres ou poutres métalliques longitudinales 20A, 20B à profil en « T » renversé sous lesquelles sont fixées, par exemple par boulonnage (c’est-à-dire à l’aide d’un système de fixation rigide à vis et écrous), les poutres transversales. La première 20A s’étend horizontalement en fond de fouille 10 parallèlement à la paroi latérale 10A et dans son voisinage, et la deuxième 20B s’étend horizontalement en fond de fouille 10 parallèlement à la paroi latérale 10B et dans son voisinage. On notera que le platelage 16 peut être posé et fixé sur la dalle 14 de béton de propreté, ou partiellement coulé dans celle-ci. Dans ce dernier cas, la dalle 14 de béton de propreté est avantageusement coulée en au moins deux couches successives : une première couche sur laquelle le platelage 16 est posé horizontalement et fixé ; puis une deuxième couche coulée pour enfouir partiellement le platelage 16 et le sceller définitivement.
La fondation comporte en outre un assemblage support d’appui ponctuel de structure fixé au platelage 16, plus précisément par boulonnage sur les poutres longitudinales 20A, 20B et s’étendant dans la fouille 10 depuis le fond jusqu’en surface. Cet assemblage support est plus précisément constitué d’un pilier métallique pyramidal en treillis 22 surmonté d’un chapeau métallique 24 lui-même porteur d’une embase métallique 26 destinée à recevoir l’appui ponctuel d’une structure telle qu’un pied de pylône.
La fondation comporte en outre un matériau de remblai 28 remplissant la fouille 10 jusqu’en surface.
Conformément à la présente invention, la fondation comporte en outre une pluralité de redans s’enfonçant chacun latéralement dans le sol 12, à partir de la périphérie du platelage 16 à laquelle ils sont fixés, au-delà de ladite au moins une paroi latérale de la fouille 10.
Plus précisément, dans l’exemple de réalisation non limitatif de la figure 1 , deux redans métalliques 30A et 30B sont illustrés. Le premier redan 30A est fixé contre la plaque 18A formant la première extrémité de la poutre transversale 18, par exemple par boulonnage, et s’enfonce horizontalement latéralement dans le sol 12 au-delà de la paroi latérale 10A sur une profondeur de plusieurs dizaines de centimètres, par exemple entre 20 et 50 cm. Il comporte une plaque d’appui 32A, fixée contre la plaque 18A, et une portion allongée 34A, par exemple une portion de barre ou poutre de même profil que la poutre métallique transversale 18, ou de profil similaire, et soudée à la plaque d’appui 32A. De façon symétrique, le deuxième redan 30B est fixé contre la plaque 18B formant la deuxième extrémité de la poutre transversale 18, par exemple par boulonnage, et s’enfonce horizontalement latéralement dans le sol 12 au-delà de la paroi latérale 10B sur une profondeur de plusieurs dizaines de centimètres, par exemple entre 20 et 50 cm. Il comporte une plaque d’appui 32B, fixée contre la plaque 18B, et une portion allongée 34B, par exemple une portion de barre ou poutre de même profil que la poutre métallique 18, ou de profil similaire, et soudée à la plaque d’appui 32B. Une paire de redans peut ainsi être disposée et fixée aux deux extrémités de chaque poutre métallique transversale de manière à la prolonger latéralement dans le sol 12. La disposition des redans peut se faire par carottage latéral du sol 12, insertion des redans dans les trous latéraux formés par carottage, puis scellement des redans dans les trous latéraux à l’aide d’un liant tel qu’un coulis de ciment, mortier ou béton.
Comme cela est clairement visible sur la figure 1 à l’aide des deux traits verticaux en pointillés qui identifient une surface de cisaillement, la présence des redans qui s’étendent latéralement augmente la prise au sol 12 de la fondation. Il en résulte une augmentation de la résistance aux contraintes de traction subies et une meilleure tenue à l’arrachement, même avec une fondation de taille réduite.
La figure 2 illustre la fondation d’appui ponctuel de structure de la figure 1 en coupe de profil. Selon cette vue, la structure en treillis du pilier métallique pyramidal 22 de l’assemblage support est visible. Par ailleurs, on note que le chapeau 24 et l’embase 26 peuvent être inclinés par rapport à la verticale de manière à reprendre de façon optimale les efforts repris ponctuellement sur une structure lorsque celle-ci est inclinée. C’est par exemple le cas lorsque la structure est un pylône quadripode porteur de lignes électriques à haute tension et que la fondation est destinée à reprendre les contraintes de l’un des pieds, inclinés, de ce pylône.
Selon cette vue également, les poutres transversales du platelage 16 sont toutes visibles, au nombre de cinq et portent les références 181 ; 182, 183, 184 et 185. En revanche, une seule des deux poutres longitudinales 20A, 20B est visible et porte la référence générale 20.
Dans les figures 1 et 2, on notera que les plaques d’extrémités des poutres transversales 18i, 182, 183, 184 et 185 sont partiellement coulées dans la dalle 14 de béton de propreté, pour une meilleure solidité de l’ensemble.
La figure 3 illustre en perspective éclatée un exemple de réalisation métallique d’éléments de la fondation d’appui ponctuel de structure des figures 1 et 2. Selon cette illustration, les cinq poutres transversales 18i, 182, 183, 184, 185 et les deux poutres longitudinales 20A, 20B du platelage 16 sont toutes visibles, de même qu’une bonne partie des boulonnages qui permettent leur fixation. Cinq paires de redans sont également visibles dans les prolongements latéraux des cinq poutres transversales 181 ; 182, 183, 184, 185. Deux redans 30A1 ; 30B! sont destinés à être fixés aux plaques d’extrémités de la poutre transversale 18!. Deux redans 30A2, 30B2 sont destinés à être fixés aux plaques d’extrémités de la poutre transversale 182. Deux redans 30A3, 30B3 sont destinés à être fixés aux plaques d’extrémités de la poutre transversale 183. Deux redans 30A4, 30B4 sont destinés à être fixés aux plaques d’extrémités de la poutre transversale 184. Enfin, deux redans 30A5, 30B5 sont destinés à être fixés aux plaques d’extrémités de la poutre transversale 185.
En ce qui concerne le pilier pyramidal 22, il est constitué de deux niveaux de membrures. Un premier niveau inférieur 36 comporte des membrures métalliques boulonnées entre elles en treillis : quatre membrures inférieures participant à la structure pyramidale extérieure, deux fois deux membrures en treillis et quatre membrures horizontales en partie supérieure pour former un plateau intermédiaire. Un deuxième niveau supérieur 38 comporte quatre autres membrures métalliques participant à la structure pyramidale extérieure et s’étendant depuis les extrémités libres des quatre membrures inférieures, et dans leur prolongement, vers le chapeau 24. Les quatre membrures inférieures sont fixées aux quatre autres membrures du niveau supérieur 38 par boulonnage et par l’intermédiaire de joints de membrures. Le chapeau 24 présente une section en « U » évasé pour fixer les quatre extrémités de membrures qui se rejoignent au sommet du pilier pyramidal 22, également par boulonnage. Par ailleurs, des platines et goussets de liaison sont avantageusement fixés aux extrémités basses des membrures inférieures du niveau inférieur 36 et sur les poutres longitudinales 20A, 20B pour fixer par boulonnage le pilier pyramidal 22 au platelage 16.
En ce qui concerne l’embase 26, elle comporte une platine de reprise 40, fixée par boulonnage sur le chapeau 24, surmontée d’un pied d’embase 42 soudé qui s’étend vers le haut, éventuellement selon une certaine inclinaison comme illustré sur la figure 2.
Une utilisation de la fondation telle que décrite en référence aux figures 1 et 2, va maintenant être détaillée en référence à la figure 4.
Sur cette figure, une installation de fondation pour une structure à plusieurs appuis ponctuels est représentée très schématiquement en vue de dessus. La structure elle-même, portant la référence 44, est représentée symboliquement par ses axes principaux. Il s’agit par exemple d’un pylône quadripode porteur de lignes électriques à haute tension. Il présente quatre points d’appuis ponctuels 46, 48, 50, 52 nécessitant quatre fondations 54, 56, 58, 60 telles que celle illustrée sur les figures 1 et 2, orientées selon les axes des quatre pieds du pylône 44.
Un premier élément optionnel mais avantageux de la fondation décrite précédemment est illustré en perspective sur la figure 5. Il s’agit d’un gabarit de carottage 62 conçu pour border, notamment latéralement, la périphérie du platelage 16 en fond de fouille 10. A cet effet, il comporte deux plateaux latéraux 64A et 64B. Le plateau latéral 64A est percé de cinq trous s’étendant longitudinalement, destinés à être respectivement traversés par les cinq redans 30A1 ; 30A2, 30A3, 30A4 et 30A5 de la figure 3. Il est dimensionné pour border la périphérie latérale du platelage 16 qui fait face à la paroi latérale 10A de la fouille 10. Le plateau latéral 64B est également percé de cinq trous identiques s’étendant longitudinalement, destinés à être respectivement traversés par les cinq redans 30B1 ; 30B2, 30B3, 30B4 et 30B5 de la figure 3. Il est dimensionné pour border la périphérie latérale du platelage 16 qui fait face à la paroi latérale 10B de la fouille 10.
Les plateaux latéraux 64A et 64B sont maintenus fixés à distance l’un de l’autre à l’aide de barres de renfort qui s’étendent de l’un à l’autre. Cinq barres inférieures de renfort 66, 68, 70, 72, 74 sont réparties longitudinalement en parties basses des deux plateaux latéraux 64A et 64B et s’étendent transversalement. Elles sont réglables en longueur à l’aide de membres télescopiques pour régler la distance entre les deux plateaux. Deux barres supérieures de renfort 76, 78 sont en outre disposées aux deux extrémités longitudinales des plateaux latéraux 64A et 64B en parties hautes et s’étendent également transversalement.
Deux plots de positionnement, mâles ou femelles, sont par ailleurs fixés entre deux paires de barres inférieures de renfort. Un premier plot de positionnement 80 est disposé entre les barres inférieures de renfort 66 et 68, à l’aide d’une plaque, à laquelle il est soudé, elle-même fixée par boulonnage aux deux barres inférieures de renfort 66 et 68. Un deuxième plot de positionnement 82 est disposé entre les barres inférieures de renfort 72 et 74, à l’aide d’une plaque, à laquelle il est soudé, elle- même fixée par boulonnage aux deux barres inférieures de renfort 72 et 74. Ces deux plots 80 et 82 remplissent deux fonctions de positionnement qui seront détaillées ultérieurement.
Enfin, quatre pieds de réglage en hauteur 84 tels que celui qui est illustré sur la figure 5 sont avantageusement prévus dans le gabarit de carottage 62. Ils sont vissés sous quatre plaques trouées 86 correspondantes, elles même fixées par boulonnage ou soudure en parties basses des plateaux latéraux 64A et 64B à ces derniers et aux première (66) et dernière (74) barres inférieures de renfort.
Un deuxième élément optionnel mais avantageux pour la construction de la fondation décrite précédemment est illustré en perspective sur la figure 6. Il s’agit d’un gabarit de réglage 88 conçu pour régler précisément le positionnement du gabarit de carottage 62 en fond de fouille 10 en coopérant avec lui. A cet effet, il comporte deux tiges verticales parallèles 90, 92 fixées à distance entre elles à l’aide d’un longeron supérieur 94 horizontal et d’un contreventement 96 à mi-hauteur et horizontal également. Les deux extrémités inférieures libres des deux tiges verticales 90 et 92 sont respectivement pourvues de deux plots de positionnement 98 et 100, femelles ou mâles, destinés à coopérer par encastrement, puis boulonnage éventuel, avec les deux plots de positionnement 80 et 82 du gabarit de carottage 62. Lorsque le gabarit de réglage 88 disposé en fond de fouille 10 coopère avec le gabarit de carottage 62 par encastrement des plots de positionnement 98, 100 dans les plots de positionnement 80, 82 ou inversement (première fonction de positionnement des plots 80, 82), les deux tiges 90 et 92 s’étendent verticalement de sorte que le longeron 94 apparaissent en surface et serve au réglage précis du positionnement en fond de fouille 10 à l’aide d’instruments classiques d’un géomètre. Pour cela, il présente un ou plusieurs points caractéristiques de vérification du réglage, par exemple deux petites extensions 102, 104 prolongeant les deux tiges verticales 90, 92 en parties hautes, ou tout autre point caractéristique visible. Pour rigidifier la coopération entre les gabarits de réglage 88 et carottage 62, le gabarit de réglage 88 peut en outre être haubané aux plateaux latéraux 64A et 64B du gabarit de carottage 62 à l’aide de moyens connus.
Un procédé de construction d’une fondation d’appui ponctuel de structure telle que celle des figures 1 et 2, avec en outre le gabarit de carottage 62 de la figure 5, va maintenant être détaillé en référence à la figure 7.
Au cours d’une première étape 200, divers matériaux de construction sont acheminés sur site. Comme indiqué précédemment, les matériaux et dimensions de la fondation à construire selon la présente invention sont tels qu’un acheminement léger par hélicoptère peut être envisagé pour une détérioration et un encombrement très limités du site.
Au cours d’une deuxième étape 202, les contours rectangulaires de la fouille 10 sont tracés au sol, par exemple avec une tolérance de 1 à 2 cm pour une fouille de 1 ,80 m sur 2,50 m. Un sondage préalable au droit de la fouille à creuser peut être réalisé.
Au cours d’une étape 204 suivante, la fouille 10 est creusée dans le sol 12, par exemple à l’aide d’une mini pelle, en respectant une tolérance de [0 ; 10 cm] pour la largeur L1 = 1 ,80 m, une tolérance de [0 ; 20 cm] pour la longueur L2 = 2,50 m et une tolérance de [0 ; 20 cm] pour la profondeur P = 2,8 m. La terre retirée est conservée pour une étape ultérieure de remblayage. Il peut être avantageux de prévoir de curer manuellement le fond de fouille 10 à l’aide d’une pelle sur les derniers centimètres de profondeur, par exemple les derniers 60 cm, pour éviter tout affaissement ou décompression du sol 12 et s’assurer de la géométrie finale du fond de la fouille 10. Il peut être avantageux également d’installer progressivement un blindage latéral intérieur de la fouille 10 en respectant certaines limites : 10 cm d’épaisseur et position inférieure du blindage à au moins 1 m du fond de fouille 10. Il peut être recommandé également de creuser un puisard en fond de fouille 10 en assurant un accès à ce puisard.
Au cours d’une étape 206, le gabarit de carottage 62 est reconstitué en surface conformément au montage de la figure 5, à l’exception des deux barres supérieures de renfort 76, 78. Il est monté en disposition rétractée des cinq barres inférieures de renfort 66, 68, 70, 72, 74 de sorte que les deux plateaux latéraux 64A et 64B soient rapprochés d’une distance largement inférieure à la largeur L1 de la fouille 10. Les quatre pieds de réglage en hauteur 84 sont ajoutés.
Au cours d’une étape 208 suivante, le gabarit de carottage 62 est descendu en fond de fouille 10, par exemple à l’aide d’une mini pelle. Il est ensuite élargi par réglage en longueur des cinq barres inférieures de renfort 66, 68, 70, 72, 74 jusqu’à un point de référence indiquant que la largeur atteinte peut être fixée. Tous moyens connus pour indiquer la bonne largeur et la maintenir fixée peuvent être employés. En outre, des cales en bois ou béton par exemple peuvent être utilisées contre ou sous les quatre pieds de réglage en hauteur 84 pour faciliter le réglage ultérieur en position du gabarit de carottage 62. A ce stade, les deux barres supérieures de renfort 76 et 78 peuvent être installées.
Au cours d’une étape 210 suivante, le gabarit de réglage 88 est monté et haubané sur le gabarit de carottage 62 comme indiqué précédemment. La verticalité des tiges 90 et 92 doit être soigneusement vérifiée. Le longeron 94 doit dépasser le niveau du sol 12.
Ensuite, au cours d’une étape 212, à l’aide de personnes en fond de fouille 10 et d’un géomètre en surface muni d’instruments adaptés pour mesurer la planéité de l’ensemble constitué par les deux gabarits de carottage 62 et réglage 88 en s’aidant des points caractéristiques 102 et 104, le positionnement précis du gabarit de carottage 62 est réglé notamment à l’aide des pieds de réglage en hauteur 84.
Lorsque la disposition du gabarit de carottage 62 en fond de fouille 10 est correctement réglée, le béton de propreté peut être coulé au fond de la fouille 10 depuis l’extérieur pour former une première couche de la dalle 14, au cours d’une étape 214. Le coulage est par exemple maintenu jusqu’à recouvrir les cinq barres inférieures de renfort 66, 68, 70, 72, 74 du gabarit de carottage 62 mais en laissant émerger les trous formés dans les plateaux latéraux 64A, 64B et au moins en partie les deux plots de positionnement 80 et 82, notamment suffisamment pour pouvoir retirer les plots de positionnement 98, 100 et le gabarit de réglage 88. Un accès au puisard doit toutefois être conservé et il est conseillé d’utiliser un béton à prise rapide. Coulé dans le béton de propreté et correctement disposé, le gabarit de carottage 62 est destiné à faire partie de la fondation. En revanche, le gabarit de réglage 88 peut être retiré afin d’être réutilisé pour la construction d’une autre fondation.
Au cours d’une étape suivante de carottage 216, une carotteuse est descendue en fond de fouille 10 et dix trous sont creusés latéralement dans le sol 12 dans les parois 10A et 10B au droit de chacun des trous des plateaux latéraux 64A et 64B. Les trous latéraux sont par exemple creusés sur plusieurs dizaines de centimètres de profondeur, notamment entre 20 et 50 cm. La carotteuse est avantageusement fixée à un référentiel pour éviter toute déviation pouvant être engendrée par les vibrations. L’eau consommée par la carotteuse peut être évacuée dans le puisard à l’aide de moyens connus appropriés, notamment une pompe. Pour éviter tout effondrement des trous latéraux creusés par décompression du sol 12, des tubes en PVC (PolyChlorure de Vinyle) y sont insérés jusqu’au fond et sont dimensionnés pour dépasser assez largement des parois latérales et même traverser les trous des plateaux latéraux 64A et 64B en dépassant d’environ 5 cm. Chaque redan est alors inséré dans le tube en PVC correspondant en traversant l’un des trous des plateaux latéraux 64A, 654B, avec une plaque formant couvercle pour le tube en PVC enfilée dans sa portion allongée et maintenue à une certaine distance de sa plaque d’appui et de fixation contre la périphérie du platelage 16. La distance entre l’extrémité enfoncée du redan et la plaque formant couvercle est inférieure de quelques centimètres, par exemple 5 cm, à la longueur du tube en PVC de sorte que le redan ne puisse pas atteindre le fond du trou latéral dans lequel il est inséré.
Ensuite, au cours d’une étape 218, le platelage 16 est descendu et disposé au fond de la fouille 10 de manière à ce qu’il s’étende latéralement en périphérie vers les deux parois latérales 10A et 10B. Dans un premier temps par exemple les poutres transversales d’extrémités longitudinales, c’est-à-dire les poutres 18Ï et 185, sont descendues en fond de fouille 10, précisément positionnées et fixées par exemple aux plots de positionnement 80 et 82 (deuxième fonction de positionnement des plots 80, 82) ainsi qu’aux redans 30A1 ; 30B1 ; 30A5 et 30B5. Elles comportent alors elles- mêmes pour cela des plots de positionnement correspondants qui coopèrent par encastrement. Dans ce cas, les plots de positionnement 80 et 82 sont disposés de manière à être respectivement dans les plans verticaux principaux des quatre trous disposés aux extrémités longitudinales des deux plateaux latéraux 64A et 64B. Le reste du platelage 16, c’est-à-dire les autres poutres transversales 182, 183, 184 et les poutres longitudinales 20A, 20B, peut être assemblé en surface et descendu dans un deuxième temps, pour être ensuite complètement fixé aux deux poutres transversales 18i et 185, déjà en place. Les redans 30A2, 30B2, 30A3, 30B3, 30A4 et 30B4 peuvent alors à leur tour être fixés aux poutres transversales 182, 183, 184 dans ce deuxième temps.
On notera que les platines et goussets de liaison qui doivent être portés par les poutres longitudinales 20A, 20B peuvent être fixés en surface ou en fond de fouille 10
Ensuite, au cours d’une étape 220, l’assemblage support d’appui ponctuel de structure comportant le pilier pyramidal 22, le chapeau 24 et l’embase 26 est à son tour descendu en fond de fouille 10. Avantageusement, il aura préalablement été monté en surface, y compris les platines et goussets de liaison qu’il doit porter. Une fois disposé sur les poutres longitudinales 20A, 20B, il est fixé par boulonnage. Il s’étend alors dans la fouille 10 depuis le fond jusqu’en surface. Cette étape peut faire l’objet d’une vérification finale du bon positionnement de tous les éléments de platelage 16 et assemblage support 22, 24, 26.
Au cours d’une étape 222 suivante, chaque redan est scellé dans le sol 12 à l’aide d’un mélange de type coulis de ciment, mortier ou béton. Ce mélange est coulé dans chaque tube en PVC pour le remplir, par un trou aménagé en partie supérieure du tube PVC et à l’aide d’une goulotte et/ou canule souple et/ou d’un tube rigide. Une sortie d’air peut être également aménagée, par exemple en partie supérieure de chaque plaque formant couvercle. Le mélange doit être suffisamment liquide pour se répartir dans tout le volume intérieur de chaque tube en PVC.
Ensuite, au cours d’une étape 224, une deuxième couche de la dalle 14 de béton de propreté est coulée en fond de fouille 10, par exemple jusqu’à mi-hauteur des poutres transversales 181 ; 182, 183, 184 et 185. Le béton coulé peut alors être vibré pour évacuer l’air en prenant soin d’éviter tout contact avec les éléments métalliques en place de la fondation pour ne pas dérégler leur positionnement.
Ensuite, au cours d’une étape de remblayage 226, et sans qu’il soit nécessaire d’attendre le séchage de la deuxième couche de béton de propreté, la terre évacuée pour creuser la fouille 10 à l’étape 204 est réintroduite par couches successives de remblai jusqu’en surface. Par exemple une première couche d’environ 15 à 40 cm d’épaisseur est introduite et compactée, évitant les poches d’air et couvrant les zones difficiles d’accès. Les couches suivantes peuvent ensuite être introduites successivement par épaisseurs de 40 cm. On notera qu’il est possible de s’arrêter une première fois juste en dessous des joints de membrures entre les niveaux inférieur 36 et supérieur 38 du pilier pyramidal 22. A ce stade, il est encore possible de démonter les éléments de fondation non encore enfouis. Il est possible également de s’arrêter une deuxième fois juste sous le chapeau 24 pour, de même, procéder à certains derniers réglages de l’embase 26.
Enfin, au cours d’une dernière étape 228, optionnelle, une cheminée en béton peut être construite pour coffrer le chapeau 24 et l’embase 26 jusqu’en surface.
Le remblai peut alors être finalisé en formant une butte de terre autour de la cheminée pour prévenir la décompression des sols.
Il apparaît clairement qu’une fondation ou installation de fondation telle que ce qui a été décrit précédemment produit une résistance améliorée aux contraintes de traction de la structure qu’elle est destinée à porter grâce aux redans disposés et fixés en périphérie du platelage. Des tests et mesures ont été effectués, en tenue géotechnique ou en tenue intrinsèque et de durabilité, montrant qu’il est tout à fait possible de répondre aux exigences des normes en vigueur (NF P 94-261 , NF P 94- 282, EN 12501 , EN 50301 , EN 61773, ...) avec une fondation de taille réduite.
On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, l’exemple décrit prévoit des redans latéraux s’étendant dans deux parois latérales de la fouille creusée, mais rien n’empêche de prévoir des redans, en remplacement ou en complément, dans d’autres parois de la fouille. Par ailleurs la fouille 10 illustrée dans les figures 1 et 2 est présentée comme d’emprise rectangulaire au sol, ce qui n’est qu’un exemple non limitatif de forme de fouille pour une fondation.
Il apparaîtra plus généralement à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention au mode de réalisation exposé dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Fondation d’appui ponctuel de structure comportant :
un platelage (16) disposé au fond d’une fouille (10) formée dans un sol (12), le platelage (16) s’étendant latéralement en périphérie (18A, 18B) vers au moins une paroi latérale (10A, 10B) de la fouille (10), un assemblage support (22, 24, 26) d’appui ponctuel de structure fixé au platelage (16) et s’étendant dans la fouille (10) depuis le fond à partir du platelage (16) jusqu’en surface, et
un matériau de remblai (28) remplissant la fouille (10) jusqu’en surface,
caractérisée en ce qu’elle comporte en outre une pluralité de redans (30A, 30B ; 30A1 ; 30B1 , 30A2, 30B2, 30A3, 30B3, 30A4, 30B4, 30A5, 30B5) s’enfonçant chacun latéralement dans le sol (12), à partir de la périphérie (18A, 18B) du platelage (16) à laquelle ils sont fixés, au-delà de ladite au moins une paroi latérale (10A, 10B) de la fouille (10).
2. Fondation d’appui ponctuel de structure selon la revendication 1 , dans laquelle les redans (30A, 30B ; 30A1 ; 30B1 ; 30A2, 30B2, 30A3, 30B3, 30A4, 30B4, 30A5, 30B5) s’enfoncent latéralement dans le sol (12) à partir de la périphérie (18A, 18B) du platelage (16) à laquelle ils sont fixés contre des extrémités de barres transversales (18i , 182, 183, 184, 185) du platelage (16).
3. Fondation d’appui ponctuel de structure selon la revendication 2, dans laquelle chaque redan (30A, 30B) comporte une plaque (32A, 32B) d’appui et de fixation contre une plaque d’extrémité (18A, 18B) de l’une (18) des barres transversales, cette plaque (32A, 32B) d’appui et de fixation étant solidaire d’une portion allongée (34A, 34B) s’enfonçant latéralement dans le sol (12).
4. Fondation d’appui ponctuel de structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comportant un gabarit de carottage (62) percé de trous et bordant la périphérie (18A, 18B) du platelage (16), chaque redan s’étendant à travers l’un des trous du gabarit de carottage (62).
5. Fondation d’appui ponctuel de structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle l’assemblage support (22, 24, 26) d’appui ponctuel de structure comporte un pilier pyramidal en treillis (22) surmonté d’une embase (26) destinée à recevoir l’appui ponctuel de structure.
6. Fondation d’appui ponctuel de structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle chaque redan (30A, 30B ; 30A1 ; 30B1 ; 30A2, 30B2, 3OA3, 3OB3, 3OA4, 3OB4, 3OA5, 3OB5) est !
fixé à la périphérie du platelage (16) par boulonnage, et scellé dans le sol (12) à l’aide d’un mélange de type coulis de ciment, mortier ou béton.
7. Fondation d’appui ponctuel de structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le platelage (16), l’assemblage support (22, 24, 26) d’appui ponctuel de structure et les redans (30A, 30B ; 30A1 ; 30B1 ; 30A2, 30B2, 30A3, 30B3, 30A4, 30B4, 30A5, 30B5) sont en matériau métallique.
8. Installation de fondation pour une structure (44) à plusieurs appuis ponctuels (46, 48, 50, 52), comportant une fondation (54, 56, 58, 60) d’appui ponctuel de structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 pour chaque appui ponctuel (46, 48, 50, 52) de la structure (44).
9. Procédé de construction d’une fondation d’appui ponctuel de structure comportant les étapes suivantes :
creusement (204) d’une fouille (10) dans un sol (12), disposition (218) d’un platelage (16) au fond de la fouille (10) de manière à ce qu’il s’étende latéralement en périphérie (18A, 18B) vers au moins une paroi latérale (10A, 10B) de la fouille (10), fixation (220) d’un assemblage support (22, 24, 26) d’appui ponctuel de structure au platelage (16) de manière à ce qu’il s’étende dans la fouille (10) depuis le fond à partir du platelage (16) jusqu’en surface, et
remblayage (226) de la fouille (10) jusqu’en surface, caractérisé en ce qu’il comporte, entre le creusement (204) de la fouille (10) et la disposition (218) du platelage (16) au fond de la fouille (10), une étape (216) de disposition d’une pluralité de redans (30A, 30B ; 30A1 ; 30B1 ; 30A2, 30B2, 30A3, 30B3, 30A4, 30B4, 30A5, 30B5) de manière à ce qu’ils s’étendent chacun latéralement dans le sol (12), à partir de la périphérie (18A, 18B) du platelage (16) à laquelle ils sont fixés lorsque ce dernier est ensuite disposé (218) au fond de la fouille (10), au-delà de ladite au moins une paroi latérale (10A, 10B) de la fouille (10).
10. Procédé de fabrication d’une fondation d’appui ponctuel de structure selon la revendication 9, dans lequel l’étape (216) de disposition de la pluralité de redans (30A, 30B ; 30A1 ; 30B1 ; 30A2, 30B2, 30A3, 30B3, 30A4, 30B4, 30A5, 30B5) comporte un carottage latéral du sol (12) au fond de la fouille (10) pour la création d’une pluralité de trous latéraux et la disposition de chaque redan dans l’un des trous latéraux.
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