Brevet FR2190982A1 — publié le 19740201

La présente invention concerne un pieu destiné à supporter des structures, ou des charges de toute autre sorte. Par son intermédiaire, la charge est transmise aux couches profondes du sous-sol, grâce à l'action combine de sa pointe spéciale et du frottement latéral de la surface de son corps principal dans le sol qui l'entoure. ce procédé permet de maintenir la charge trans mise par la pointe a une valeur inférieure à la valeur prE-déter- zonée, a u moyen d'un dispositif rétractable d'auto-contrôle, fon sur le fluage par cisaillement, compression ou frottesent, du matériau eonstituant la tige qui supporte la pointe, la dite tige pouvant ponétrer,si nécessaire, dans une cavité prEalableeent aménagée dans le corps principal du pieu. A la différence des autres pieux, celui-ci, d'une part ne nécessite aucune opération spéciale -qu'elle soit manuelle ou ca nique-pour obtenir que la charge transmise par la pointe ne dépasse pas des va leurs préalablement fixées; et d'autre part, ce pieu présente une cavité dans laquelle peut aller se loger la tige supportait la pointe. Ces deux faits rendent ce pieu diffé- rent de tous les autres modèles connus, à la fois du point de vue des dinensions, des matériaux et du procédé. L'objet de cette invention est d'utiliser simultanément les propriétés de pénétration de la pointe et des frottement du pieu, dans tous les terrains et plus spécialement dans les terrains sous eonsolidés, da ns lesquels: a) les pieux d pointe ayant une trop grande résistance et une trop gra nde rigidité ne peuvent pas assurer la stabilité d l'im meuble qu'ils supportent, i moins d'eff ectuer de temps à autre des renforceeents spéciaux et très onéreux qui nécessitent en outre un entretien particulier. b) les pieux à pointe de grande résistance, mais dont la tige a une faible rigidité, ne snt plus capables de consolider le sous-sol en se déformant. c) les pieux ayant des effets de pointe différents peuvent oc casionner des dommages aux structures supportées, par des affais serments différentiels. d) les pieux ayant un effet de pointe faible tendent à provoquer des affaissements généralisés plus importants que ceux provogués par des pieux à fort effet de pointe. Le pieu invention supprime les inconv'enicnts cités, a une plus grande capacité partante pour un moindre coût et ne nécessite pas d'entretien particulier pour être auto-controle. Les détails caractéristiques de ce pieu sont présentés dans la description suivante et dans les figures qui l'accompagnent. Les mêmes signes de références sont utilisés dans les différentes figures pour indiquer les mêmes éléments. - la figure 1 est une vue en perspective du pieu avec deux possibilités différentes de section. - la figure 2 est une coupe longitudinale du pieu en position dans le terrain. - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif d'au to-contrôle dans sa configuration principale. - la figure 4 est une coupe longitudinale du pieu. - la figure 5 est une coupe longitudinale du pieu,en vue de coté. - la figure 6 est une coupe transversale du pieu à la hauteur du dispositif d'auto-contrôle. - la figure 7 est une coupe longitudinale du pieu, avec une autre possibilité pour le dispositif d'auto-contr1e1 à base de goupilles de cisaillement. - la figure 8 est également une coupe longitudinale du pilotis avec une autre possibilité, utilisant le frottement et la déformation par rétrécissement. - la figure 9 est une coupe transversale de la disposition précédente à la hauteur du dispositif d'auto-contrale, - la figure 10 est une coupe verticale en vue de face du pieu présentant une autre configuration relevant du mêne principe que celui des figures 3 à 6. - la figure 11 est une coups verticale en vue de gauche du pieu dans la configuration précédente. - la figure 12 est une coupe transversale du pieu dans cette configuration, N la hauteur du dispositif d'auto-contrôle, Comme on le voit sur ces figures, ce pieu est constitué, dans toutes les alternatives possibles, de deux parties: le corps prin cipal ou supérieur 1 et le corps secondaire ou inférieur constitu par une tige rétractable 2,11,12,13, et d'une pointe métallique 3. Le corps principal 1 peut être en béton, en acier ou en tout autre matériau adéquat; sa section peut être ronde, carrée, hexagonale ou de toute autre forme envisageable. La tige 2,12 ou 13 du corps inférieur doit être de préférence métallique pour le bon fonctionement du dispositif d'auto-contr8- le 6, mais peut être constitue de tout autre matériau ductile. La tige 11 de la figure 7 peut être constituée de n'importe quel matériau, et les goupilles 10 doivent avoir la ductilité nécessaire. La pointe d'appui 3 peut être métallique ou de tout autre ma matériau résistant. Pour toutes les alternatives envisagées, le corps principal 1 sera pourvu à son extrémité inférieure du dispositif d'auto-con tr81e qui consistera essentiellement en un obstacle destiné au ci caillement ou à la compression de la tige 2,11,12 ou 13 du corps inférieur. Dans les configurations envisagées dans les figures 1 à 9, la tige 2,11 ou 12, après avoir été coupée ou comprimée (2a,lla ou 12a) par le dispositif d'auto-contrale 6, passe à l'intérieur d'une cavité 4 préparée dans le corps principal 1, précisém-nt pour recevoir la dite tige. Dans la configuration des figures 10,11 et 12, avec le même principe pour le dispositif d'auto-contrôle 6, c'est le corps principal 1 qui pénètre dans la tige 13 de la longueur nécessaire. La configuration principale pour le mécanisme d'auto-contrôle est détaillée dans les figures 3,4,5 et 6; les figures 7,8,9,10, 11 et 12 montrent deux autres possibilités présentant quelques variétés par rapport à la première. Le dispositif d'auto-contrôle montré dans les figures 3,4,5 et 6 est constitué d'un ensemble de plaques 7 qui supporte une plaque ou clavette dont le bord en acier de haute résistance 9 coupera la tige 2 à mesure qu'elle pé n'entrera dans la cavité. La force requise pour couper la tige est pratiquement constante, ce qui est le principe fondamental du systome, lenu-l rend le pieu différent de tous ceux employés jusqu'à maintenant. Le dispositif d'auto-contrôle présenté dans les figures 10,11 et 12, fonctionn- pratiquement de la même façon, mais par l'extérieur. La plaque -clavette 5 au bord renforcé coupe la tige 13 avec une force constante et le corps principal 1 du pieu pénètre dans la cavité de la tige 13. Le dispositif d'auto-contrôle présenté dans la figure 7 est formé d'un ensemble de plaques 14, constituant l'orifice d contrée de la cavité 4. Les plaques 14 couperont les goupilles 10 (ou des éléments analogues) situées 'a des intervalles adéquats, de façon que la force requise pour les couper soit constante par unité de longueur. La tige 11 péntrera dans la cavité 4 à mesure au les goupilles 10 sont coupées. Le dispositif d'auto-contrôle présenté dans les figures 8 et 9 n'utilise pas comme les précédents 1- cisaillement, mais le frot tem-2nt et la compression. L'anneau connique 15, constitué de pr' férence de tôle w métallique ou de. tout autre matériau ré sistant comprime la tige (12 a) à mesure qu'elle pénètre dans la cavité 4. La force nécessaire pour que la tige 12 passe par l'anneau 15 reste pratiquement constante, cv qui constitue le principe scientifique de cs systmes. Le fonctionnement du pieu inventé est le suivant: Une fois cun le pieu a été enfoncé dans le terrain à travers le matériau meuble et sous-consolidé 16, jusqu' ce que sa pointe pénètre dans la couche plus résistante 17, il st prêt s recevoir une charge à son extrémité supérieure et à la transmettre simulta néant: au terrain 16 par le frottemnt de son corps principal 1, et au terrain 17 par l'effet de pointe. Si le terrain 16 se consolide pour une raison quelconque, la nouvelle charge engendrée par le tassement du terrain se transmettra à la tige 2 et à la pointe 3 par le dispositif d'auto-contr8le. Quand la charge excédera la charge de rupture du matériau coupé ou comprimé de la tige, celleci cèdera plastiquement sur la longueur nécessaire pour que le corps principal 1 du pieu descende doucement jusqu'à atteindre une position d'équilibre. Comme on le voit, cette opération ne nécessite aucune intervention spéciale, manuelle ou mécanique, ce qui justifie l'appellation d'AUT0-CONDROIE donnée au dispositif. Le fonctionnement du pieu dans ses autres configurations est pratiquement le même. dEVENDICAgIONS Ayant décrit l'invention, je la considère comme une nouveauté et dand donc que le contenu des clauses suivantes soit reconnu comme ma propriété: 1) Un pieu utilisant à la fois l'effet des pointe et le frottement, caractérisé par un élément prismatique en béton, acier, ou tout autre matériau adéquat, a'l'extrémité inférieure duquel est aménagée une cavité également prismatique de même asce que celui de l'élément dans lequel elle se trouve, et communiquant avec l'extérieur par la base.Son orifice est entouré d'éléments résistants supportant une clavette ou un élément analogue qui traverse l'orifice, conçu pour exercer une pression et en même temps couper une tige métallique (ou de tout autre matériau ad-hoc) rétractable, laquelle est terminée par une pointe résistante. 2) Un pieu utilisant à la fois l'effet de pointe et le frottement, caractérisé par un filément prismatique, identique à celui décrit dans le paragraphe précédent. L'orifice de la cavité est constitué d'un système de plaques, de forme conique (légèrement fermé vers le haut), conçu pour esercer un frottement et une compression sur une tige rétractable et terminé en pointe, susc pti- ble de pénétrer dans la cavité mentionnée. La tige peut être n métal ou tout autre matériau ad-hoc, et sa pointe est résistante. 3) Un pieu utilisant à la fois l'effet de pointe et le frottement, caractérisé par un élément prismatique muni d'une cavité prismatique, identique à celui décrit dans le paragraphe 1. Le pourtour de ltorifick de cette cavité est pourvu d'éléments rigides et résistants, en métal ou autre matériau ad-hoc, conçus pour couper une succession de goupilles métalliques (ou d'un autre ma matériau ductil ) traversant perpendiculairement une tige rétracta- ble qui peut pénétrer dans la cavité. Les goupilles sont dispo suées le long de cette tige. Celle-ci peut entre constituée de tout m--triau ad-hoc, et elle est terminée par une pointe résistante. 4) Un pieu utilisant i la fois l'effet de pointe et le frot tement, caractérisé par une barre prismatique en béton, acier ou tout autre matériau ad-hoc, comportant dans sa partie inférieure une plaaue coupante destinée à comprimer et couper un tube rétrac table, de métal ou de tout autre matériau ad-hoc. Ce tube se trou ve dans le prolongement de la barre , de façon que la partie inférieure de cette barre pénètre dans le tube coupé par la plaque. Ce tube est terminé en son extrémité inférieure, par une pointe résistante