Brevet FR2261375A1 — publié le 19750912

L'invention concerne un pro cédé et un dispositif pour la construction de drains. de masses d'obturation comprimées, de pieux en béton, etc, à 11 aide de vibreurs intérieurs, procédé dans lequel un forage est exécuté dans le sol et est ensuite rempli avec un matériau d'addition. Pans les procédés employés jusqu'à présent, on enfonce un tube dans le sol, on le nettoie avec de l'eau, ou bien encore, l'ouverture inférieure étant tout d'abord fermée, on l'enfonce au mouton ou par vibration dans le sol. On remplit ensuite le tube avec le matériau prévu et on l'extrait de nouveau, le matériau d'addition demeurant dans le sol sous forme de colonne. Pans la mesure ou ces procé- dés sont en relation avec les procédés classiques de forage, 1 'enfoncement du tube demande, dans la plupart des cas, une grande dépense de temps, de sorte que, pour beaucoup d d'utili- sations, ces procédés sont non économiques. En outre, un inconvénient de ces procédés, dans lesquels le tube est ouvert à son extrémité inférieure réside en ce que, dans beaucoup de cas, il peut se produire une crevasse hydraulique. Les procédés dans lesquels le tube, fermé à son extrémité inférieure est battu ou secoué sont pareillement exposés à la pénétration de l'eau scuter- raine des que lton retire le tube, lorsque pour des raisons déterminées, par exemple pour la confection de bourrages comprimés, le tube ngest rempli q' partiellement d'un matériau qui a été compacté et qui, dans certaines circonstances, dcit encore être poussé latéralement dans le sol. Un inconvénient du procédé par injection d'eau réside en ce que de grandes quantités d'eau sont nécessaires. D'un autre côté il existe un risque important de pénétration de l'humidité dans la plate-forme de travail qui, en raison de son peu de consistance, est totalement dissociée dans un temps court. L'invention a pour but de créer un procédé et un dispositif pour la mise en application de ce procédé au moyen desquels, à se, le forage et le matériau de remplissage puissent être enfoncés d'une manière sûre, c'est-à-dire d'une maniére continue sur toute la longueur du forage et au moyen desquels le risque de pénétration de l'humidité dans toute la zone de travail pusse être supprimé dans une large mesure.Le procédé et le dispositif doi- vent en outre convenir pour une roche non compacte et en par- ticulier pour des terrains aquifères plus ou moins liés, et cela pour l'introduction de matériaux peu cohérents, mouvants et aussi, le cas échéant, de matériaux liquides suivant qu'il s'agit de construire des drains, des bourrages d'étanchement comprimés, des pieux en béton ou s'il faut procéder à des in- j ections. Dans ce but, l'invention a pour objet un procédé du genre indiqué au début caractérisé en ce que la zone d7avancement du du vibreur intérieur est maintenue ouverte et maintenue sous pression pendant l'enfoncement du vibreur, et du fait que, pendant que le vibreur intérieur est retiré, le matériau d'addition est enfoncé sous une pression telle que par exemple une pression d'air. L'invention s'étend à un dispositif pour la mise à exécution de ce procédé, dispositif caractérisé en ce qusà l'extrémité inférieure du vibreur est disposée une tête d'avancement cylindrique en forme de cloche, munie dune ouverture dirigée vers le bas tandis qu'à lextré- mité supérieure du vibreur, est associé un sas à air avec raccordement pour l'air comprimé, qui est relié par un canal avec l'intérieur de la tête d'avancement. L'emploi d'une pression et en particulier d'air comprimé empêche que, lors de l'abaissement du vibreur, la matière du terrain puisse pénètrer dans le tube du matériau d'addition, ce qui conduirait à un engorgement total. Il est avantageux sous ce rapport que le procédé puisse être appliqué d'une manière telle, qu'à l'endroit du trou de forage soit accumulée, lors de l'exécu- tion du forage, une petite quantité d'éclats ou de gravier pour filtres, cette petite quantité étant maintenue lors de l'en- foncement du vibreur dans la zone d'avancement et progressant avec cette zone. Avec ce matériau, il se forme en effet dans la tête d'avancement un bouchon qui ferme bien cette toute, mais qui laisse passer l'air. Outre Sa nature économique, le procédé suivant l'invention présente l'avantage que la constitution de la colonne s 'effectue séparée par un écran du terrain existant et de l'eau et celas que l'on s'efforce d'obtenir une constitution meuble, comme dans le cas des drains, ou une constitution fortement comprimée avec pression latérale comme dans le cas des bourrages d'étanchement cas dans lequel le vibreur est retiré à pas de pèlerin. L'action ne se trouve pas gênée par l'eau souterraine et il ne se pre- duit pas non plus de mélanges indésirables avec le terrain existant et des régions du sol qui étaient sèches à 1 l'origine dans la zone du forage ne sont pas traversées inutilement par de l'eau de nettoyage du tube. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à un exemple de réalisation de l'linvention, dessins dans lesquels : - la figure 1 représente le vibreur intérieur avec ltappareil de levage alors que le forage a été complétement exécuté. - la figure 2 représente le même vibreur dans la péricde dans laquelle on le retire alors que s'effectue le remplissage du trou de forage, Le vibreur intérieur i est pourvu d'une tête d'avancement 2, en forme de cloche et ouverte vers le bas. La conduite 3 établit la communication entre la tdte d'avancement et le sas de remplissage ou sas à air 42 disposé ici directement à l'extrémitémité supérieure du vibreur et destiné à fournir, d'une part, l'air comprimé (les tubulures de raccordement pour l'air comprimé n'ont pas été représentées) et, d'autre part, le matériau de remplissage 5. Le vibreur i est suspendu d'une manière connue à un appareil de levage mobiLe 6 qui com- porte par exemple un bras formé par une poutre 7 pour le déplacement du récipient de chargement de matériau de remplissa- ge 5 que l'on peut ainsi fournir au sas de remplissage et sas à air 4. Le sas 4 peut aussi être disposé séparé du vibreur, mais il faut alors qu'il soit relié au vibreur cu à la conduite 3 par exemple au moyen d'une conduite flexible. La conduite 3 débouche, venant du haut, dans la tte d'avancement, de la manière re- présentée, ou bien venant di côté, avec une transition inclinée d'une manière appropriée pour assurer un passage lisse du matériau de remplissage 5 dans l'intérieur 9 de la tête d'avan cement. La conduite 3 peut naturelle- ment, moyennant une construction intéreure convenablement adaptée du vibreur, être guidée le lJng de ce vibreur lui- même. L'appareil peut être employé aussi avantageusement pour diminuer la valeur du coefficient K en même temps que s'effectue l'injection lors du tirage du vibreur, le sas à air étant remplacé dans ce cas par une pompe d'injection. il est pareillement possible de remplacer le sas à air par une pompe d'extraction pour la fabrication de pieux en béton. L'appareil et le procédé cons viennent aussi, comme on l'a indiqué, pour la fabrication de pieux en béton. On peut alors monter dans la tête d'avancement, avant d'enfoncer le vibreur, un sabot en béton, de forme ap propriée9 qui, d'une part, laisse passer l'air qui a été soufflé et qui, d'autre part, se sépare de lui-même lorsqu'on tire le vibreur, et qui demeure sur le fond du trou de forage, et sur lequel s'effectue alors la construction du pieu en béton dont le matériau est amené à la tête d'avancement par l'inter- médiaire de la conduite de liaison. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Procédé pour la construction à sec de drains9 de bourrages comprimés, de pieux en béton non armés, ou d'ouvrages analogues, à L'aide de vibreurs intérieurs, procédé dans lequel un forage est exécuté dans le sol et est ensuite rempli avec un matériau d'addition9 procédé caractérisé en ce que la zone d'avancement du vibreur inté- rieur (i) est maintenue ouverte et maintenue sous pression pendant l'enfoncement du vibreur, et que, lorsqu'on retire le vibreur, le matériau d'addition est enfoncé sous une pression telle que par exemple une pression d'air suffisante pour assu- rer l'avancement du matériau d'addition. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on amasse à l'emplacement du trou de forage, avant de procéder a' à l'exécution de ce trou, une petite quantité d'éclats, de gravier à filtrer, ou de matériaux analogues9 cette petite quantité, lors de l'exécution du forage étant maintenue dans la zone d'avancement et enfoncée pratiquement avec cette dernière. 3 ) Dispositif pour l'exécution du procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, ccns- titué par un vibreur intérieur en forme de torpille, dispositif caractérisé en ce qu'à extrémité inférieure du vibreur intérieur (1) est disposée une tête d'avancement cylindrie (2) en forme de cloche7 munie d'une ouverture dirigée vers le bas, -tandis qu'à l'extrémité supérieure du vibreur intérieur (1) est prévu un sas à air avec raccordement pour l'air comprimé, qui est relié par un canal avec l'intérieur (9) de la tête d'avancement. 4 ) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le canal est formé par une conduite (33 qui est disposée en dehors du vibreur intérieur 50) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ee que le canal est formé par une conduite gui est dispose à l'intérieur du vibreur inté- rieur (1). 60) Dispositif suivant laune quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que, pour des opérations d'injection, u pour la construction de pieux en béton, la tête d'avancement du vibreur intérieur (1) est reliée, à l'endroit du sas à air (4), à une pompe d'injec- tion. 7 ) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que, pour la construction des pieux en béton, il est prévu, à l'intérieur de la tête d'avancement (2), un sabot en béton de dimensions appropriées.