Brevet FR2274740A1 — publié le 19760109

L'invention concerne un procédé pour extraire le tirant n acier d'un ancrage injecté dans le sol, cad.pour démonter des ancrages non permanents après leur période d'utilisation * En outre, l'il:vention concerne un ancrage démontable dans ce but. Les ancrages sont utilisés pour maintenir des volves de sol, p. ex. des murs de soutènement. Ils comportent un-ou plusieurs tiranLs en acier, ge- néralement à haute résistance, entourés sur une partie de leur longueur, vers leur extrémité située dans le sol, par une masse injectée de ciment ou de béton qui scelle le tirant au sol environnant. Les ancrages sont mis en place dans le sol par forage rotatif, battage, ou combinaison des deux procédés. L'adhérence avec le sol environnant est provoquée par ltinjection, après mise en place du tirant, d'un coulis de ciment, le cas échéant à l'intérieur d'une gaine mise en place avant l'injec- tison. Les dimensions et l'aspect de la partie injectée dépendent du sol. La plupart des ancrages perdent leur rôle au bout de 2 ans maximum et constituent ensuite dans le sol des corps étrangers inutiles, qui zonent des fouilles ultérieures, en particulier pour les travau- souterrains et urbains. Ceci à fortiori quand, après sa période d'u.ilisation, l'ancrage stest détendu et est devenu plus difficile à casser. Pour pouvoir extraira un ancrage devenu inutile, il existe un procédé connu consistant à séparer le tirant n acier en deux parties réunies par un manchon situé à peu près entre la zone injectée et la zone libre du tirant permettant p. ex. de dévisser celle-ci à la fin de la période d'utilisaLion. Ce procédé n'est applicable que pour des ancrages comportant un seul tirant et son application est rendue difficile sinon impraticable par le fait que durant son utilisation tout le tirant, et en particulier le manchon, est soumis à un effort de traction élevé qui empoche le déblocage ultérieur du manchon. Un autre procédé connu consiste à prévoir sur le tirant une zone de rupture ultérieure entre la zone injectée et la zone non injectée. Celle-ci est constituée généralement par un amincissement local du tirant On pourrait ainsi, après utilisation, casser un ancrage constitué d'un ou plusieurs tirants au niveau de cette zone amincie par un effort de traction supplémentai re. Cependant, d'une part, l'amincissement risque d'abaisser la résistance à la traction du tirant, le processus d'amincissement risquant d'ailleurs d'induire des contraintes incontrôlablessd'autrepart, dans le cas où, après utilisation, le tirant ne casse pas, on risque d'extraire également la partie injectée et de provoquer une cavité plus ou moins dangereuse dans le sol. Enfin, un autre procédé connu consiste à prévoir une cavité contigue au tirant dans laquelle on peut introduire des outils pour couper le tirant après utilisation. Ceci à l'inconvénient d'exiger un trou de forage trop grand par rapport à celui exigé effectivement par le tirant. Le but de l'invention est de permettre de façon simple, après utilisatien de l'ancrage, de séparer la partie injectée du tirant, de la partie libre quton peut alors immédiatement retirer, sans amoindrir la résistance à la traction du tirant pendant son utilisation et sans avoir à introduire d'outils de séparation dans le trou de forage A cet effet, p. ex, dans la zone du tirant située dans la portion non injectée, tout près de la portion injectée, il est prévu une zone de rupture pré férentiAle ultérieure - ced. après utilisation -, la rupture étant alors provoquée par uns traction supplémentairev On peut alors retirer la partie libre de l'ancrage immédiatement et, à l'occasion de travaux ultérieurs, la partie injectée peut être également retirée. La zone de rupture préférentielle est donc créée seulement après utilisation de l'ancrage et ne modifie donc pas ses propriétés durant son utilisation. Cette zone de rupture est produite de telle façon que l'on soumet localement l'acier du tirant à un recuit, lui ôtant les propriétés mécaniques qui lui ont été attribuées par traitement antrieur.Ce recuit peut être produit par une source de chaleur du- à un rt action cimique - à base d'alumine p. ex. - ou à un courant électrique, à l'aide p. ex. d'une résistance de norme annulaire, hèlicoidale, rectiligne ou enveloppallts, ou bien encore d'un courant induit. L'invention proposée peut être réalisée p. ex. avec un ancrage, comportant au moins un tirant, p. ex rectiligne, et, à l'extrémité située dans le sol, une zone de scellement en ciment solidifié ou en béton, et muni d'une source de chaleur dans la zone de rupture préférentielle, qui puisse tre déclenchée à volonté après utilisation de l'ancrage. La source de chaleur peut être une charge de therl:lite en poudre,dont la combustion est déclenche de l'extérieur, et qui est située par exemple dans un manchon séparant le tirant en deux parties, ou bien dans une poche enveloppantef La source de chaleur peut également être électrique, sous forme d'une résistance rectiligne ou hélicoldale, coaxiale au tirant. La forme rectiligne peut être utilisée en particulier au centre de plusieurs tirants. En tous cas, la source de chaleur est mise en place en meme temps que 1 1an- crage mais n'est déclenchée qu'après l'utilisation de l'ancrage, dans la zone de rupture préférentielle prévue, et la rupture est obtenue par une traction supplémentaire après recuit local du tirant dans la zone de rupture. La figure I montre une coupe verticale à travers un mur de soutènement maintenu par un ancrage incliné. La figure 2 montre une coupe longitudinale à travers la zone de rupture préférentielle d'un ancrage comportant un seul tirant en acier avec une charge thermite pulvérisée située dans un manchon monté sur le tirant, La figure 3 montre une coupe longitudinale avec une charge de thermite pulvérisée située dans un manchon monté au pied de l'ancrage. La figure 4 montre une coupe longitudinale à travers la zone de rupture préférentielle d'un ancrage comportant un seul tirant en acier muni d'un anneau comportant la charge de thermite. La figure 5 montre une coupe transversale d'un ancrage comportant trois tirants en acier munis d'un anneau contenant la charge de thermite. La figure 6 montre une coupe longitudinale à travers la zone de rupture préférentielle d'un ancrage comportant un seul tirant en acier muni d'une résistance électrique hélico;dale. La figure 7 montre une coupe transversale d'un ancrage avec plusieurs tirants au milieu desquels, dans la zone préférentielle est montée une résistance électrique rectiligne. Les ancrages non permanents sont presque exclusivement utilisés pour des murs de soutènement (fig I)+ Ils comportent un ou plusieurs tirants 2, dans une gaine, en général en matière plastique, sur toute leur longueur libre. L'extrémité côté sol constitue le bulbe d'-ancrage 4, en ciment ou béton, dans lequel le ou les tirants 2 sont scellés sur une longueur donnée 6. Après mise en tension, le tirant est relié à la paroi de soutènement I, depuis la tête d'ancrage par l'intermédiaire d'un massif d'apui 5. Dans la figure 2 l'ancrage à un tirant est muni d'un manchon 7 en acier traité rempli de thermite en poudre 8. Cet élément est mis en place en même temps que l'ancrage sous protection de la gaine 3. Après utilisation de l'ancrage la thermite 8 est mise en réaction à l'aide de l'allumeur 9 et d'un cable IO. La chaleur produite au cours de la réaction réchauffe le manchon traite 7 qui est ainsi recuit et rompu sous 11 effet d'une tension appliquée au tirant, qui peut être ensuite retiré de la gaine La figure 3 propose une solution pour le cas où le tirant 2 doit être extrait sur toute sa longueur. Le tirant 2 est muni d'un manchon en acier traité I7, soudé à une plaque de scellement 18. Le tirant est centré dans la gaine à laide des éléments 19. Après utilisation de l'ancrage la thermite s est mise en réaction par l'intermédiaire de l'allumeur 9 et du cable IO et le manchon est rompu comme selon la figue 2. La figure 4 montre un anneau II plein de thermie 8 disposé dans la zone de rupture préférentielle, 105 de la mise en place d l'anc--age. Un aine coulissante et étanche I2 enveloppe l'anneau II et la aie 3. Pour extraire le tirant, la thermite 8 est mise n réaction à l'aide d l'allumeur 9 et du cable 10. La réaction produite provoque le recuit du tirant à c-et endroit et sa rupture. Le procédé tel que décri dans les figures 2 à 4 pour un ancrage d'un seul tirant est aussi applicable pour plusieurs tirants, Un exemple est indiqué en figure 5. Outre les dispositions de la figure 3, aux deux extrémités de l'anneau II est monté un capuchon I3, conducteur de chaleur,qui protège la zone de rupture préférentielle de toute injection de ciment. Sur la figure 6, la zone de rupture préférentielle d'un ancrage à un Lirant est munie d'une ou plusieurs résistances électriques I4, annulaire, hélico- dale, rectiligne ou enveloppante. Le tirant 2 et la résistance I4 sont env-- loppés d'une gaine en matière plastique 3, étanche aux extrémités 15. Une deuxième gaine coulissante en matière plastique I2 enveloppe l'ensemble et constitue une protection supplémentaire. Pour extraire le tirant, la résistance I4 est chauffée à l'aide d'un cable IO et après une période de chauffage suffisante, le tirant 2 est tendu. L'acier est recuit et casse. La résistance électrique comme source de chaleur peut aussi être utilisée dans des ancrages à plusieurs tirants comme le montre la figure 6* L'ancraze, comportant ici trois tirants 2, est muni d'une résistance, par ex, rectiligne 16, mise en place en même temps que ancrage sous la protection d'une gaine 3, L'ancrage est extrait comme indiqué ci-dessus. Les appareils nécessaires pour repérer et produire la zone de rupture préférentielle sont donc toujours mis en place avec l'ancrage, qutil s'agisse d'une réaction chimique, d'une résistance électrique ou d'un courant induit. L'emplacement de la zone de rupture préférentielle est déterminé lors de la mise en place du ou des tirants. Après utilisation de l'ancrage, l'acier du tirant est recuit dans la zone de rupture préférentielle et rompu par application d'une tension supplémentaire* Il n'est pas nécessaire de modifier les propriétés de l'ancrage avant son utilisation. Après extraction du tirant, ne subsiste dans le sol aucune cavité non contrôlable. L'invention est applicable quelle que soit l'inclinaison des ancrages. REVENDICATIONS l - Procédé pour l'extraction de la longueur libre du tirant en acier d'un an crage dans le sol caractérisé par les faits qu'après utilisation de l'an crage une zone de rupture préxéren-tielle est ménagée sur le tirant ou à sa liaison avec le bulbe de scellement et que le tirant est alors soumis à un effort de traction jusqu's la rupture. 2 - Procédez d'après la revendication I caractérisé par le fait que pour produi re la zone de rupture préférentielle, le tirant est soumis localement à l'effet d'une source de chaleur qui détruit l'effet du traitement de l'a nier. 3 - Procédé d'après la revendication 2 caractérisé par le fait que dans la zo ne sse rupture préférentielle le tirant est recuit. 4 - Ancrage avec au moins un tirant, p. ex. sous forme d'un ancrage de traction rectiligne, qni, à son extrémité située dans le sol, comporte un bulbe de scellement de préférence en béton, pour l'exécution des procédés décrits dans les revendications I à 3, caractérisé par le fait que dans une zone prévue pour une rupture préférentielle ultérieure, le tirant (2) est muni dtune source de chaleur qui peut Actre déclenchée en un moment arbitraire ment choisi. 5 - Ancrage d'après la revendication 4 caractérisé par le fait que la source de chaleur est une charge de poudre de thermite (8) dont l'allumeur est situé à l'extérieur. 6 - Ancrage 'apr la revendication 5 caractérisé par le fait que la charge (S) est introduite dans un manchon (7) reliant deux parties du tirant (2). 7 - Ancrage d'après la revendication 5 caractérisé par le fait que la charge constitue une gaine (II) entourant le tirant. S - Ancrage d'après la revendication 4--caractérisé par le fait que la chaleur est produite par une source électrique. 9 - Ancrage d'après la revendication 8 caractérisé par le fait que la source électrique est constituée par une résistance hélicordale (I4) entourant le tirant (2). IO - Ancrage d'après la revendication S caractérisé par le fait que la source électrique est constituée d'au moins une résistance rectiligne (I6).