Brevet FR2265920A1 — publié le 19751024

L'invention concerne un dispositif pour réaliser des parois d'étanchéité ou des drains en forme de parois. Le out parois désigne ici des parois2 par exemple en mélanges de bentonite et de ciment, qui ont une épaisseur essentiellement réduite et qui n'ont pas a remplir de fonction de portance après leur réali- sation dans le sol. Ces parois sont, par exemple, réalisées aux eaplaceuents @@ en raison d'une retenue d'eau le niveau de la nappe voisine menace de s'elever. En d'autres termes, detelles parois n'ont a remplir le long du tracé de la retenue qu'une simple fonction d'étanchéité. Par contre, les drains en forme de parois en sable ou matériaux similaires ont à remplir des fonctions d'évacuation d'eau comme cela le sera précisé dans la suite. A cet gord, on connalt d'après le brevet britannique 1 146 533 un dispositif se composant d'une poutre en doublé T baise en vibration sur toute sa longueur au moyen d'un vibreur monté à sa partie supé- rieure. Cette poutre est enfoncée dans les zones de sol intéressées et est ensuite retirée en ajoutant des milieux susceptibles de durcir. On obtient ainsi dans le sol un profil correspondant approximativement a la section de la poutre. Pour obtenir une paroi fermée, on recoupe au moyen de la poutre le profil déjà réalisé et encore mou. Le dispositif prévu pour la oeise en application d'un tel procédé est cependant desavantageux en ce que, lors des travaux, de l'énergie est consommée sur toute la longueur du dispositif, ctest-a- dire sur toute la profondeur de fiche. En conséquence, 1 'invention a pour but de creer un dispositif pour le but indiqué avec lequel on puisse realiser, avec un bilan énergétique plus favorable, des parois d'étanchéité ou de drainage suivant le matériau utilisé. L'invention concerne a cet effet un dispositif du type ci-dessus, caractérisE en ce qu'il colporte un élément d'avance et un élément de guidage, l'élément d'avance, relativement court par rapport a l'élément de guidage, ayant une section correspondant approximativement a une partie de la paroi à réaliser, tandis que l'élément de guidage, muni d'au moins un conduit passant dans l'élément d'avance et débouchant sur un déflec- teur suivant le bord antérieur de cet élément, présente un contour réduit par rapport à celui de l'élément d'avance. Les parois que l'on peut réaliser avec un tel dispositif ont une section qui correspond essenticllement & celle de l'élé- ment d'avance. Si l'on utilise de la bentonite ou une matière similaire conne matière de re@plissage, on obtient une paroi d'étanchéité. Si l'on effectue un remplissage en sable, on obtient des parois drainantes, telles que celles qui peuvent être revues par exemple sur les talus menaçant de s'ébouler sous l'action de l'eau contenue dans le sol. Le bilan énergétique aniélioré par l'invention permet d'atteindra des profondeurs relativement importantes. On obtlent de grands avantages car le processus de travail est relativement peu bruyant et peut être mis en application en ménageant au maximum les b timents existants le cas échéant au voisinage. Lorsqu'on travaille avec le dispositif conforme a l'invention, 11 est sans importance, lors du fonçage, que les zones de paroi se trouvant au-dessus de l'élément d'avance demeurent impeccables ou non, car, lors de l'extraction, les masses de sol tombées lors de la course de pénétration sont à nouveau refoulées, tandis que, du coté du sol, par le conduit debouchant sous le bord antérieur, la matière de la paroi ou dudrain est envoyée, le cas échéant, sous pression, dans l'espace libéré lors de l'extraction du profil. De préférence, le dispositif est mis en application sous une forme dans laquelle l'élément d'avance est constitue en tant que partie inférieure d'un matériau vibrant se composant d'un carter allongé en forme de torpille avec un balourd tournant disposé à l'intérieur, le conduit divise dans ce cas en deux tubes et des ailes radiales etant disposées sur le cOté extérieur du carter, ce marteau vibrant etant, compte tenu du probleme particulier, réalisé de telle sorte que les ailes sont disposes en tant que couple de plaques opposées dans la zone de l'extrèmité d'avance du carter avec une longueur relativement grande par rapport au diamètre du carter, les embouchures des deux tubes étant disposées du cEte de l'avance sur les ailes en saillie. Conformément au brevet allemand 157 588, on connaît un vibreur de fonçage servant à réaliser des fondations dans des sols granuleux et dans des remblais de grand volume, par vibration et introduction simultanée d'eau dans le produit à compacter, l'engin vibrant étant enfonce dans le sol ou le remblai avec les organes d'amenée d'eau correspondants en produisant, conjointement avec la vibration, un courant d'eau ascendant à travers le sol qui entoure le vibreur, celui-ci étant, lorsque la profondeur désirée est atteinte, lentement relevé avec amenée d'eau et vibration de sorte que le sol, en raison de la diminution du frottement due à la vibration et à l'amenée d'eau, est amené à l'état de flottation.Il en résulte une sédimentation des particules de sol correspondant a une augmentation de compa- cité, te compactage pouvant etre ralenti ou temporairement arrête par un réglage de l'amenée d'eau. Cependant, de tels vibreurs de fonçage connus ne convtennent pas à la réalisation de parois car, avec ceux-ci, il faut proce- der en les insérant trou par trou avec chevauchement, ce qui serait inadmis- sible du point de vue économique. Dans le cas de vibreurs conformes à ce brevet 157 588, il est prévu des nervures saillantes qui s'étendent sur la longueur du carter et qui ont un roule de stabilisation et de guidage, mais qui, dans leur constitution et leur but, ne correspondent aucunement aux ailes conformes à l'invention. Indépendamment du faft que le dispositif conforme à l'invention est enfoncé par vibreurs, sonnettes, apport d'eau, ou analogues, oh obtent que l'énergie appliquée pour l'enfoncement et l'extractton est concentrée essentiellement seulement sur la partie d'avancement du dispositif et n'est pas gaspillée déjà en grande partie sur la partie de guidage. Le dispositif de l'invention est expliqué ciapres avec référence aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation laterale du dispositif servant de vibreur de fonçage, - la figure 2 est une vue en plan du dispositif de la figure 1, - la figure 3 montre le procédé suivant lequel une paroi est réalisée avec @ dispositif de l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe dans une partie d'une paroi terminée, - la figure 5 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation du dispositif1 - la figure 6 est une vue de dessus di dispositif de la figure 5. DAns les figures sont représentées en 1 les ailes qui s'étendent radialement à partir de l'extrémité d'avancement 2 du carter 3, de chaque côté sur une longueur relativement importante par rapport au diamètre du carter. Le long du carter 3 du vibreur de fonçage et de sa partie de guidage, adaptee à la profondeur de la paroi à réaliser, sont places des tubes-5 dirigés vers l'extrèmité d'avancement 2 oO ils débouchent dans la zone des pieds des ailes De preference, les eMbouchures 4 sont disposées en direction des arêtes inférieures des ailes 1, par exemple par des saillies déflectrices 10 prevues sur la pointe du vibreur 9. Les arètes supérieures 7 des ailes s'étendent, comme le montre la figure I, vers l'extérieur, à la maniere d'épaulements faiblement inclinés. Comme le montre la figure 1. les ailes sont prévues seulement à l'extraits inférieure du vibreur, lequel peut lui-même étre enfonce dans le sol sur une distance égaie a un multiple de sa longueur. Au cours de cet enfoncement, si la structure du terrain l'exige, un liquide de delayage peut @tre dirige, le cas échéant, sous pression à travers les tubes 5 vers l'extr@mité d'avancement. Lors de l'extraction du vibreur, on injecte, par les Mêmes tubes, le cas échéant également sous pression, les matériaux de remplissage (une suspension de bentonite et ciment, du sable ou analogue) dans l'espace vide libéré par le profil du vibreur de fonçage, de sorte que l'on constitue progressivement, du bas vers le haut, une portion de paroi correspondante. La figure 3 contre le principe de réalisation d'une paroi.Auprès de portions de paroi 11 déjà réalisées et remplies, on met en place et on enfonce, avec un petit chevauchement, le vibreur de fonçage, une de ses ailes servant de guidage 12, et cela, naturell@ment, avant que le matériau de remplissage du trou 8 ait commencé sa prise de durcissement. Dans la section correspondant au guidage 12. le vibreur est soumis à un guidage vertical correct, de sorte que la liaison entre les portions de paroi est assuree. De cette manière, on peut construire des parois continues, fermées sur elles-mèmes, conformément à la figure 4. Le remplissage d'une telle paroi 13 avec un matériau conductetur de l'eau tel que du sable, présente, comte 11 a été mentionné, un intérêt, lorsque des talus doivent étre draines pour éviter un éboulement. Le dimensionnement de la longueur radiale des ailes est choisi, en premier lieu, en fonction de l'énergie disponible dans le domaine de l'avancement, et, en second lieu, en fonction des ex1- gences relatives a la solidité du terrain et sa résistance a l'enfoncement. Cependant, il est essentiel et avantageux que l'énergie appliquée n'ait son effet que dans le domaine correspondant à la vibration et non sur toute la profondeur d'enfoncement. Dans les figures 5 et 6, le dispositif est repré- senté dans le cas où, par exemple, il peut etre ,foncé par une sonnette, ou par un vibreur extérieur avec lequel il est solidaire. La différence avec le dispositif suivant les figures 1 et 2 reside pratiquement seulement en ce que le carter du vibreur de fonçage 2, avec sa suspension disposée audessus de lui, est constitué par une pièce de guidage 16 consistant ici en un profile étroit a section en double T, qui naturellement a une longueur nettement supérieure a celle représentée.Le principe de fonctionnement correspond essentiellement a celui de la figure 3, c'est-à-dire que les appendices qui constituent essentlellement la partie d'avancement 14, recoupent chaque fois l'élément de paroi déjà réalisé. La paroi finale obtenue se distingue de celle de la figure 4 en ce que les elargissements en forme de "noeuds" disparaissent, et au lieu d'eux, de courtes parties transversales interrompent la surface de paroi. La dimension en épaisseur de la partie de guidage est choisie naturellement en fonction des exigences de résistance requises. Bien entendu, rien ne s'oppose à ce que, pour des raisons de statique, soient prévues de petites nervures de raidissage supplémentaires. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Diverses modifications restent possibles sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1 /- Dispositif pour la réalisation de parois d'étanchéité ou de draines en forme de parois, caracterise par une partie d'avancement (14) et une partie de guidage (15), la partie d'avancement (14), qui est courte par rapport à la partie de guidage (15), presentant une section transversale correspondant à la section transversale de la paroi à réaliser, tandis que la partie de guidage (15), qui est pourvue d'au moins un canal (16) passant dans la partie d'avancement et débouchant sur un deflecteur sur le bord de cette partie, présente un contour de grandeur réduite par rapport a celui de la partie d'avancement. 2 /- Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel la partie d'avancement est constituée par un vibreur de fonçage, consistant en un carter allonge, de fonne aérodynamique, avec une masse de balourd rotative disposée à l'intérieur, et pourvu sur sa face extérieure d'ailes de guidage s'étendant radialement- dispositif caractérise en ce que les ailes (1) sont disposées par paire sur des cotes opposes dans la zone de l'extrémité d'avancement (2) du carter (3), et présentent une longueur relativement importante par rapport au diamètre du carter, les embouchures (4) des deux tubes d'amenée de liquide (5) etant disposées, du ctd avancement, sur les pieds des ailes.