Brevet FR2257849A1 — publié le 19750808

L'utilisation de tubes en béton préalablement foncés est connue dans la construction de grosses tuyauteries. On utilise principalement des tubes en béton armé que l'on fait avancer directement à travers le sol au moyen de groupes de poussée appropriés sans qu'il soit nécessaire au préalable de creuser des tranchées ni de prendre d'autres mesures de construction. Le procédé d'enfoncement des tubes en béton armé est dans une très large mesure indépendant de la nature du sol. On introduit sur les lieux dans des récipients de transport appropriées les parties de formation du sol qui. se présentent et on les évacue à travers la section intérieure libre des tubes en béton armé déjà mis en place Pour transmettre sûrement les forces longitudinales dans les procédas dtenfoncement décrits, il est connu de placer des cales entre les extrémités aboutées des tubes adjacents en béton armé. Ces cales doivent avoir la propriété de transmettre d'un tube à l'autre les grandes forces de poussée qui peuvent engendrer des compressions spécifiques dépassant 100 kg/cm. Ces cales doivent être assez souples pour pouvoir compenser les inégalités des extrémités de tubes.En outre, il est nécessaire que les cales puissentose déformer lorsqu'on applique les forces de poussée sans durcir en même temps. On a déjà reconnu que pour satisfaire ces conditions, on peut utiliser le bois pour la fabrication des cales. C'est pourquoi, on a fabriqué des anneaux de bois correspondant aux diamètres utilisés pour les tubes en béton armé, et qui subissent exclusivement une déformation plastique lors de la transmission de lteffort. On a eu jusqu'ici les meilleurs résultats, pour ces cales, avec des anneaux en bois tendre ou demi-dur. Comme sorte de bois, on utilise principalement le bois d'épicéa, de pin ou de hêtre. Outre ces bois, on utilise aussi des anneaux de bois contreplaqué. Ces derniers temps, on a même donné la préférence a l'utilisation#du bois contreplaqué car des segments collés à double couille favorisent la fabrication des différentes grandeurs de cales. En général, la fabrication des cales en bois s'effectuait manuellement car selon les différents ouvrages, le diamètre des cales varie et par suite, il faut les fabriquer indi viduellement pour chaque application. Il n'était pas possible jusqu'ici de normaliser ces cales car leur structure doit être basée dans chaque cas sur le diamètre et l'épaisseur de paroi, ainsi que sur la formation à percer. Outre le mode de fabrication compliqué de ces cales en bois ou matériaux ligneux, un autre inconvénient est que ces cales en bois sont facilement sujettes à un gauchissement étant donné la facilité d'absorption d'eau liée au matériau. Un autre inconvénient est qu'à des pressions très élevées, les cales en bois ou en matériaux ligneux peuvent être détruites complètement. Cette destruction se fait par éclatement de la cale, ce qui peut avoir pour effet, sous une pression d'enfoncement persistante, que les faces terminales des tubes en béton armé voisins se touchent, de sorte que ces régions peuvent se briser. La destruction des cales en bois ou matériaux ligneux peut aussi résulter de gauchissements, en cas de déviation inévitable des tubes en béton armé. Une déviation des tubes en béton peut même être désirable lorsqu'il y a lieu, dans un processus prolongé d'enfoncement, de contourner avec les tubes certaines régions du parcours ou lorsque les tubes doivent être posés suivant des rayons déterminés. Dans ces casS l'utilisation de simples cales en bois pose des problèmes car- l'éclatement intervient déjà, en cas d'application unilatérale de pression, sous des forces de poussée relativement faibles. Par suite, lorsqu'on utilise des cales en bois, on ne peut pas appliquer une technique de déviation prononcée sans donner une structure spéciale aux tubes à enfoncer. Après avoir constaté que l'utilisation de cales en bois ou matériaux ligneux présente certains avantages mais aussi des inconvénients notables, on a tenté d'utiliser comme cales des anneaux de matière synthétique. Toutefois, on a abandonné ces tentatives car on a constaté que lors du processus de compression, étant donné leur élasticité et leur grand frottement par adhérence au béton, les matières synthétiques u1llISCs e- qui entraînaient un éclatement des bords de la face terminale du tube. Ces éclatement peuvent être si prononcés que la face terminale est détruite à peu près-complètement. L'utilisation de matières synthétiques pour les cales des tubes en béton armé préalablement foncés serait avan tageuse car les matières synthétiques, par suite de leur comportement élastique, pourraient donner un effet d'étanchéité entre les faces terminales adjacentes de tubes, ce que l'on obtient seulement, dans le cas d'anneaux de bois, au moyen d'anneaux supplémentaires d'étanchéité. Mais les forces transversales engendrées par élasticité et frottement par adhérence et leurs conséquences désavantageuses ont empêché cette utilisation. C'est ici qutintervient l'invention qui a pour but d'indiquer une composition de matière synthétique qui soit équivalente par sa déformabilité sous une pression aux cales de bois utilisées antérieurement et qui en meme temps, assure pendant le processus d'enfoncement et après la fin de celui-ci un effet d'étanchéité entre les faces terminales de deux tubes adjacents en béton armé. Selon l'invention, on propose à cet effet d'utiliser un produit de copolymérisation d'acétate de vinyle et d'éthylène contenant 8 à 40 t en poids d'acétate de vinyle, pour fabriquer des cales de compression assurant l'étanchéité des tubes en béton préalablement fonces. Il est apparu avantageux que- la proportion d'acétate de vinyle soit de 18 à 28 en poids. Il apparaît avantageux en outre d'ajouter un lubrifiant à la matière. Le produit de copolymerisation d'éthylène et d'acétate de vinyle selon l'invention est une matière synthétique flexible que l'on peut travailler comme d'autres matières thermo plastiques Elle a une grande déformabilité élastique avec un frottement par adhérence très réduit vis-à-vis du béton, ce qui assure lors de i' application des forces de poussée un comportement semblable à celui du bois, sans les inconvénients de celui-ci pour les faces terminales des tubes et assure en outre, par suite de sa faculté de rappel élastique, une action d'étanchéité permanente entre les faces terminales de deux tubes voisins Le produit de copolymérisatson proposé ne contient pas de substances à faible poids moléculaire telle que des plastifiants etc. de sorte que les destructions par des agents chimiques agressifs ainsi que par les huiles et graisses sont exclues. L'absence de substances à bas poids molécu- laires exclut en outre la fragilité qui se produit dans d'autres matières synthétiques contenant de telles substances. Par exemple, le produit de copolymérisation proposé, qui a une teneur en acé tate de vinyle de 18 % en poids, présente les propriétés physiques indiquée s au tableau suivant Propriétés Norme d'essai Valeur masse volumique à 230C DIN 53 479 0,933 à0,935 g/cm3 charge de rupture DIN 53 455 19 N/mm2 allongement à la rupture DIN 53 455 700 % résistance au choc sur bar- DIN 53 453 sans rupture à 800C reau entaillé module d'élasticité DIN 53 457 65 N/mm3 dureté Shore A DIN 53 505 / 94 + 3 déformation permanante à 37 t la compression Grâce au faible frottement entre le produit de copolymerisation proposé et le béton, joint au faible module d'é lasticitd et aux autres propriétés de la matière, la déformation entre les faces terminales des tubes adjacents commence déjà lorsqu'on applique de faibles pressions. Etant donné le frottement entre le produit de copolymérisation proposé et le béton, qui est faible par nature, la matière commence à se déformer élastiquement sous de#s pressions appropriées et donc à assurer lrétanchéité entre les différents tubes sans que de grandes forces transversales soient exercées sur la face terminale des tubes et donnent lieu à des éclatements des bords. Les propriétés particulières du produit de copolymérisation proposé favorisent aussi une déviation voulue des tubes en béton armé préalablement foncés. Ez utilisant en outre des lubrifiants, on peut diminuer les forces transversales engendrées ou les répartir sur une plus grande surface, selon le comportement de la matière et les lubrifiants supplémentaires Les propriétés avantageuses de la matière proposée - avec ou sans lubrifiant supplémentaire peuvent même se faire sentir larsqutil se produit pendant le processus d'enfoncement une deviation voulue ou non des tubes. Pour utiliser en outre des lubrifiants, on peut déjà mélanger au produit de copolymérisation proposé, avant sa transformation, des substancesqui sont solubles aux tempéTa- tures de transformation et permettent une transformation normale des matières synthétiques mentionnées. Ces substances perdent alors leur solubilité à froid et se déposent sous la forme d'un film de lubrifiant à la surface de l'anneau de cale. I1 est possible par exemple d'utiliser des substances graisseuses ou huileuses, y compris l'huile de silicone, le frottement des anneaux de cale contre la face terminale des tubes en béton étant alors réduit au minimum, ce qui permet à l'anneau de cale de se déformer conformément à la pression appliquée. En outre, on peut badigeonner ou revêtir de lubrifiants les anneaux de cale soit déjà dans l'usine de fabrication soit sur le chantier. A cet effet, on peut utiliser des graisses lubrifiantes commerciales de toute sorte, par exemple des graisses pour automobiles, du savon lubrifiant, du glycérol etc. En outre, il est possible de revêtir par exemple de bitume la face terminale des tubes en béton armé voisins et après le durcissement de la couche de bitume, d'appliquer en outre un lubrifiant sur celle-ci Un point qui est apparu particulièrement avantageux est que le produit de copolymerisation proposé peut se travailler comme toute autre matière thermoplastique.De cette manière, on n'a pas besoin de mise en oeuvre de moyens particuliers dans le domaine de la transformation Les propriétés thermoplastiques du produit de copolymérisation proposé permettent en outre par exemple de fabriquer tout d'abord par extrusion une bande sous forme annulaire et d'assembler fermement par exemple par soudage les différents anneaux ouverts, à leurs surfaces de section. De cette manière, on peut fabriquer sans moyens importants toutes dimensions d'anneaux. Le produit de copolymérisation d'acétate de vinyle et d'éthylène proposé permet pour la première fois d'utiliser des matières synthétiques comme cales pour tubes en béton armé préalablement foncés. L'excellente déformabilité des cales formées en cette matière assure un processus de poussée sans rupture et en même temps Ilétanchéité entre les différentes régions de tubes, 11 effet d'étanchéité persistant après la fin du processus de poussee. REVENDICATIONS 1. Cales de compression assurant l'étanchéité pour tubes en béton préalablement fonces, caractérisées par le fait qu'elles sont formées d'un produit de copolymérisation d'acétate de vinyle et d'éthylène contenant 8 à 40 % en poids d'acétate de vinyle. 2. Cales selon la revendicatic: , caractéri- sées par le fait que la matièru contient 18 en poids d'acétate de vinyle. 3. Cales selon la revendication 1, caractéri- sées par le fait que la matière contient 28 t en poids d'actétate de vinyle. 4. Cales selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées par le fait qu'elle contiennent en outre un lubrifiant ou sont revêtues d'un lubrifiant.