Brevet FR2237012A1 — publié le 19750207

La présente invention concerne un- dispositif pour le fonçage de puits et d'ouvrages analogues, dans lequel, pour assurer la pe nétration dans le sol par poussée- d'éléments de puits préfabri qués depuis le haut, une ou plusieurs presses verticales disposées a côté ou au-dessus du puits et ancrées dans le sol sont prévues, -ces presses agissant directement ou par des organes intercalés sur les éléments préfabriqués du puits, qui peuvent être placés successivement les uns sur les autres. Le dispositif faisant l'ob- jet de l'invention est d'une utilisation particulièrement économique pour la réalisation de puits de pression et de puits d'extrémité dans le cas d'un percement ou-creusement par poussée. Dans les procédés connus jusqu'ici pour le fonçage d'un puits de pression ou de ventilation ou d'un puits-d'extrémité, on opère à cause de leurs dimensions exclusivement par battage. Lors de cette réalisation on enfonce d'abord par battage dans le-solX à l'aide de machines de grandes dimensions, des palplanches pour réaliser un puits rectangulaire ou circulaire. Dans le cas de grandes profondeurs, ce garnissage ou cuvelage en palplanches doit être réalisé par-fractions successives, ce qui est souvent très difficile dans le cas de sols rocheux ou contenant des nappes d'eau souterraines.De grandes quantités de terre doivent alors être extraites et les palplaiches doivent être maintenues au moyen de lourdes cadres d'étayage, d'une manière empêchant tout eboulement ou effondrement. Ensuite, les puits d'accès proprement dits sont maçonnés après l'enfoncement par poussée des tuyaux pour égouts et galeries,en partant du fond du puits, à l'aide d'éléments préfabriqués, et le puits produit par battage doit être garni et rendu étanche, puis les palpinches doivent à nouveau êtreextraiteso Ce procédé de fonçage de puits est treks coûteux, exige des machines de travail de grandes dimensions et puissantes, et demande des laps de temps très importants Etant donné que ce type de travaux de creusement de puits doit le plus souvent être réalisé dans des zones habitées, la gêne résultant du bruit et celle intéressant le trafic sont en outre extrêmement importantes. Par suite de ces frais élevés et de ces gênes considérables, les travaux de creusement par poussée en soi favorables ne sont souvent pas réalisables. Le but de l'invention est de créer un dispositif pour le fon çage de puits et d'ouvrages analogues, en particulier de puits de pression ou de puits d'extrémité en cas de creusement par poussée, au moyen duquel on puisse creuser des puits d'une manière simple, sans moyens constructifs et main d'oeuvre importantes et sans devoir faire intervenir des machines de grandes dimensions, coûteuses et génératrices de bruit. Avant tout, les durées de creusement, les dimensions du puits et les frais de réalisation doivent être de faible valeur. En outre, les puits ainsi creusés doivent être étanchés vis-à-vis des eaux sous-terraines et doivent pouvoir servir en même temps de puits d'accès après l'engagement en place par pressage des tuyaux formant égouts et galeries. Suivant l'invention, on parvient à ce résultat au moyen d'un dispositif du type précité par le fait.que les presses verticales sont formées par un ou plusieurs dispositifs de servocommande disposés concentriquement ou latéralement au-dessus du puits et actionnés par un fluide sous pression, ces dispositifs prenant appui chaque fois sur un tirant ancré dans le sol ou sur un câble de traction et agissant sur l'élément de puits préfabriqué devant être enfoncé dans le sol par pressage, par l'intermédiaire de sommiers de pression. Les dispositifs de servo-commande peuvent, dans cycas, " être constitués chaque fois par un piston monté dans un cylindre et pouvant être soumis à l'effet d'un fluide sous pression, une partie du dispositif, de préférence le piston, prenant appui par l'intermédiaire d'une pièce de blocage réglable sur le tirant ancré dans le sol, tandis que l'autre partie agit sur les sommiers. Lors de l'utilisation de câbles de traction ancrés dans le sol pour servir d'appui aux sommiers, il est -judicieux de prévoir une pince à échappement par glissement ou un élément analogue, qui est constitué chaque fois par une douille munie d'une surface de coincement cunéiforme ou conique fixée sur l'un des sommiers et par des coins montés dans cette douille et pouvant être bloqués sur le câble de traction. Pour la transmission des-forces de poussée à l'élément de puits préfabriqué devant être enfoncédans lesol, et afin d'assu- rer une transmission régulière, il est prévu entre cet élément et le sommier conjugué une traverse de répartition des poussées. En outre, il est judicieux, pour l'appui des presses verticales, d'utiliser un ou plusieurs éléments d'ancrage vissés dans le sol, et de préférence un élément d'ancrage disposé concentriquement à l'ouvrage. Lors de l'utilisation du dispositif suivant l'invention pour le fonçage de puits ou d'ouvrages analogues, les frais de réalisation et le temps nécessaire sont abaissés de façon importante par rapport aux procédés connus jusqu'ici, en particulier dans le cas de puits de pression ou de puits d'extrémité devant être creusés par poussée. Si des éléments de puits préfabriqués sont enfoncés dans le soNldepuis la surface les uns après les autres au moyen-d'une ou plusieurs presses verticales de conformation particulière placées à-côté du puits ou au-dessus de celui-ci et ancrées dans le sol, il est possible de réaliser un puits d'une manière extrêmement simple. Dans les zones habitées, les habitants ne sont pas gênés ainsi par le bruit et le trafic est lui-même à peine gêné. Alors que des puits de petites dimensions sont creusés actuellement dans des conditions favorables du point de vue de la dépense par un processus de creusement par poussée, qui permet de réaliser ces travaux dans les quartiers urbains resserrés et sur les trottoirs, onpeut dans l'avenir réaliser tous les systèmes d'égouts, tous les travaux de galeries et tous les passages souterrains pour-piétons par un tel procédé de travail par poussée Avec lue dispositif faisant l'objet de l'invention, on peut également enfoncer par poussée des éléments de puits préfabriqués adaptés à chaque application envisagée, ce qui supprime le battage très coûteux de palplanches, en particulier du fait que le puits doit être en outre muré ou bétonné sur place . Les dispositifs eux-mêmes sont d'une réalisation très peu coûteuse, il ne sont pas à l'origine de bruit et ils ont un faible encombrement. Les puits ou ouvrages analogues réalisés de cette manière sont étanches à l'eau et sont d'une meilleure qualité que ceux bétonnés sur place, ce qui est important du point de vue de la technique d'étanchéisation par rapport aux eaux souterraines. D'autres .particularités du dispositif pour le fonçage de puits ou ouvrages analogues suivant l'invention apparaitront à la lect,ure de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif et sur lesquels La figez montre un élément de puits préfabriqué; devant être enfoncé dans le sol par poussée au moyen d'une presse verticale. La fig. 2 montre un agencement différent de la presse verticale visible sur la fig. 1. Les éléments de puits préfabriqués devant être enfoncés successivement dans les sol 1 par poussée à partir de la surface 2 pour la réalisation d'un puits 3 sont, sur les fig.i et 2, des gnés à chaque fois par la référence 11; ils se présentent sous la forme de tuyaux en béton de section circulaire ou rectangulaire. Pour l'enfoncement par poussée des éléments de puits préfabriqués 11, on utilise des presses verticales 61 par lesquelles ces éléments sont repoussés dans le sol 1, le ter-rain étant simultanément creusé et la terre étant enlevée à l'intérieur des éléments de puits préfabriqués Il au moyen d'un engin -d'excavation. La presse verticale désignée dans son ensemble par la référence 61 est constituée ici par des dispositifs de servo-commande 80, qui sont formés chaque fois par un piston 63 monté dans un cylindre 62 et soumis sur ses deux faces à l'effet de fluide sous pression. Pour l'appui des dispositifs de servo-commande 80, il est prévu des tirants ou des câbles de traction 69, qui sont ancrés au mayen d'éléments d'ancrage 70 dans le sol, à côté du puits devant être creusé. Dès que le fluide sous pression pénètre dans la chambre de pression 65, le cylindre 62 est appuyé sur le sommier de poussée 67, par lequel la force de poussée est transmise par l'intermédiaire de la traverse de répartition 68 et de la garniture de poussée 18 à l'élément de puits préfabriqué 11 devant être enfoncé dans le sol. Pour pouvoir appuyer le piston 63, il est prévu sur sa tige de piston 64 une pièce de blocage 78 qui est munie de coins 79. Dès qu'une force dirigée vers le haut est exercée sur la pièce de blocage- 78, les coins 79 sont préssés fortement contre le tirant 69 qui traverse la tige de pis-ton 64, de sorte que le piston 63 est maintenu d'une façon empêchant tout déplacement et que le cylindre 62 est déplacé vers le bas. Les surfaces des coins 79 s'appliquant contre le tirant 69 peuvent être crénelées afin d'augmenter la force d'a-dhérence. Pour relier le tirant 69 à l'organe d'ancrage 70 implanté dans le sol, il est prévu un manchon fileté 71 qui peut être vissé sur le filtage 73 de l'organe d'ancrage 70. Pour la fixation des tirants 69 dans le manchon fileté 71, il est prévu à leur extrémité une douille conique 72, de sorte que l'on peut réali axer, au moyen du manchon fileté 71 engagé sur le tirant 69, par son vissage sur organe d'ancrage 70, la liaison rigide désirée. Après l'enfoncement dans le sol de l-'élément de puits préfabriqué 11 sur une distance correspondant à la course du piston 63 ou du cylindre 62, la chambre de pression 65 est mise à l'atmosphère par des organes de commande non représentés et du fluide sous pression est envoyé dans la chambre de pression 66. De cette façon, le piston 63 est déplacé vers le bas avec la pièce de blocage 78, dont les coins de blocage 79 sont dégagés par suite du mouvement orienté vers le bas et sont ainsi entraînés par glissement. S'il -est prévu, pour établir la liaison entre les presses verticales 61 et les organes d'ancrage conjugués 70, des câbles de traction à titre d'élément de liaison 69, il est judicieux d'empêcher l'échappement de ces câbles de traction 69, par exemple lor-s du rappel des dispositifs de servo-commande 81, au moyen d'un organe de blocage 74 s'opposant au glissement. -Les organes de blocage 74 sont constitués dans ce cas chaque fois par une douille 75 qui présente une surface intérieure conique 75' et par des coins de blocage 76 qui sont engagés dans cette douille 75. Etant donné que la douille 75 est reliée rigidement aux sommiers 67 et que les coins de blocage 76 s'appliquent contre le câble de traction 69, celui-ci est maintenu tendu d'une façon permanente. Un levier de verrouillage 77 permet de déverrouiller les coins de blocage 76, par exemple lorsque pour la pose d'un autre élément d'appui sur l'élément de puits déjà enfoncé dans le sol les presses verticales 61 doivent être enlevées avec les sommiers 67. Après l'enfoncement d'un élément de puits préfabriqué 11 muni organes de guidage se présentant sous la forme d'une collerette et d'un logement, on dépose sur celui-ci du mortier de ciment ou un autre agent d'étanchéité, et on place sur cet élément l'élément suivant, qui est muni de même d'une collerette et d'un logement, bien que sous forme négative, en le déposant sur l'élément de puits préfabriqué déjà enfoncé dans le sol. L'enfoncement dans le solde l'élément de puits préfabriqué Il ainsi placé sur le précédent et de tous les autres éléments de puits préfabriqués est assuré de la même manière jusqu'à ce que l'on ait atteint la profondeur désirée pour le puits. il est ainsi possible d'effectuer le fonçage de puits ou ouvrages analogues d'une manière rapide, sans bruit et de façon économiquement favorable, sans devoir établir précédemment un puits auxiliaire en palplanches ou éléments équivalents, et en réalisant ainsi simultanément le puits d'accès terminé dans le cas de puits de pression et de puits d'extrémité par creusement par poussée. Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la fig.2, il est prévu pour l'enfoncement dans le sol des éléments de puits préfabriqués il une presse verticale 61 qui est disposée concentriquement au-dessus du puits ou de l'ouvrage analogue et qui agit sur les éléments de puits préfabriqués 11 au moyen de sommiers 67. Pour l'ancrage, il est prévu ici encore un organe d'ancrage 70 enfoncé dans le sol, qui toutefois est ici vissé dans le sol concentriquement au puits 3. Laspresse verticale 61 est reliée à l'organe d'ancrage 70 par l'intermédiaire d'un tirant 69. La mise en place de l'organe d'ancrage 70 est réalisée ici de façon avantageuse en forant d'abord le sol, par exemple au moyen d'un système à vis transporteuse. Lorsque la profondeur appropriée est atteinte, le système 'de forage et la vis transporteuse sont remontés. L'organe d'ancrage 70 peut alors être descendu dans le sol au moyen d'un treuil.Ensuite, l'organe d'ancrage est vissé dans le sol sur une profondeur de'un mètre environ au moyen d'une pince à clef ou d'un dispositif équivalent Bien entendu, il est également possible de ménager dans la partie correspondant à l'organe d'ancrage 70 une zone consolidée dans le sol, que l'on remplit par exemple de gel de silice. il en résulte ainsi la formation sur le filet de l'organe d'ancrage d'un bloc plein qui empêche avec certitude l'arrachement de l'or- gane d'ancrage 70 par le trou correspondant au forage ménagé. Par suite du frottement intérieur exercé par le terrain, on obtient, sous l'effet de la contrainte de traction exercée sur l'organe d'ancrage 70, une sorte de cône de terrain qui se sectionnerait au voisinage de l'-angle de friction si l'organe d'ancrage avait des dimensions trop petites. On réalise ici avec l'organe d'ancrage 70, à partir de sa base et du fait de la cohé- sion du terrain, un cône de dimensions plus ou moins grandes dont le volume représente un poids qui est un multiplie de l'effort d'arrachement exercé. Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le fonçage de puits ou d'ouvrages analogues en particulier de puits de pression et de puits d'extrémité en cas de creusement par poussée, dans lequel il est prévu, pour l'engagement par poussée d'éléments de puits préfabriqués depuis le haut, à l'intérieur du sol, une ou plusieurs presses verticaks- disposées å côté ou au-dessus du puits et ancrées dan le terrain, ces presses agissant directement ou par des éléments intercalés sur les éléments de puits préfabriqués, qui sont placés successivement les uns sur les autres, caractérisé en ce que les presses verticales (61) sont formées par un ou plusieurs dispositifs de servo-commande (80) placés concentriquement ou latéralement audessus du puits (3) et pouvant être actionnés au moyen d'un fluide sous pression, ces dispositifs de servo-commande prenant appui chaque fois sur un tirant ancré dans le sol (1) ou sur un câble de traction (69) et agissant sur l'élément de puits préfabriqué (11) devant être enfoncé dans le sol par l'intermédiaire de sommiers de poussée (67). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de servo-commande (80) sont constitués chaque fois par un piston (63) engagé dans un cylindre (62) et pouvant être soumis sur ses deux faces à l'effet d'un fluide sous pression, une partie du dispositif, de préférence le piston (63), prenant appui sur le tirant (69) ancré dans le sol par l'intermédiaire d'un organe de blocage réglable (78), tandis que l'aute partie agit sur le sommier (67). 3.Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lors de l'utilisation de câbles de traction (69) ancrés dans le sol pour servir d'appui aux sommiers (67), il est prévu une pince de blocage coulissante (74) ou un organe équivalent qui est constitué par une douille (75) munie de surfaces cunéiformes ou coniques (75') et fixée sur les sommiers (67) et par des coins (76) logés dans cette douille et pouvant être bloqués contre le câble (69). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications' 1 à 3, caractérisé en ce que, pour la transmission des forces de poussée à l'élément de puits préfabriqué (11) pouvant être enfoncé dans le sol, il est prévu une traverse de répartition de la poussée (68), qui est disposée entre l'élément préfabriqué et le sommier conjugué (67). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour servir d'appui aux presses verticales (61), il est prévu un ou plusieurs organes d'ancrage (70) pouvant être vissés dans le sol (1),- et de préférence un organe d'ancrage disposé concentriquement au puits (3).