Brevet FR2381135A1 — publié le 19780915

L'invention concerne un procédé d'ancrage qui comprend le support et la fixation d'une paroi de protection contre les glissements de terrain et d'une paroi souterraine continue ou analogue constituée de palplanches ou analogues, ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre du procédé. Pour réaliser une tranchée au moment de la construction d'immeubles, on utilise une paroi de protection contre les glissements de terrain utilisant des palplanches afin d'éviter l'effondrement de la terreentourant le trou creusé. Cette paroi de protection est supportée par un ancrage de fixation comprenant des tiges d'ancrage en acier enfoncées dans le sol à l'arrière de la paroi et un matériau durcissant appliqué à celles-ci, tel qu'un lait de ciment, un mortier ou analogue. Un tel ancrage de fixation est enterré extérieurement au sol de la tranchée et il risque dans le futur de constituer un obstacle restant à la base d'un autre immeuble construit, à proximité de l'immeuble en construction. Cela pose un sérieux problème, surtout dans les zones urbaines surconcentrées et par la suite, l'ancrage de fixation doit être retiré. En se reportant aux réalisations actuelles, on va décrire le procédé de l'art antérieur pour retirer un tel ancrage de fixation constituant un obstacle, comme on l'a signalé ci-dessus. Selon un des procédés de l'art antérieur, une plaque d'appui par pression est placée dans le sens radial d'une tige d'ancrage en acier à la portion terminale de la tige entourée d'un manchon et la plaque support est fixée au manchon, alors que la tige d'ancrage est fixée à la plaque support par un moyen d'attache constitué de façon que la tige d'ancrage puisse être détachée de la plaque support quand on exerce une force supérieure à un niveau donné.Dans ce cas, en retirant la tige d'ancrage avec une force supérieure à un niveau donné, on détache la tige de la plaque support au niveau du moyen d'attaphe, pour l'amener dans des conditions où le manchon et la tige sont désolidarises, la tige pouvant 2tre facilement extraite. Selon ce procédé toutefois, seule la tige peut être extraite, en laissant sous terre le bloc d'ancrage réalisé en matériau durci, le manchon et la plaque support à pression qui deviendront inévitablement des obstacles. Ainsi, le procédé de retrait décrit cidessus souffre de l'inconvénient que justement le retrait du bloc d'ancrage ne peut pas etre réalisé. Selon un autre procédé, on utilise des explosifs pour briser le bloc d'ancrage, ce qui facilite le retrait de la tige d'ancrage et permet en même temps 11 extraction du corps d'ancrage. Pour cela, l'ex- plosif est entouré d'une pièce tubulaire, il est enfoncé avec la tige dans le trou d'ancrage et on injecte du ciment fixant le tout en position. Au moment du retrait, l'explosif est mis e feu au moyen dlun cordon allant de l'explosif au bloc d'ancrage à briser. Ce procédé a l'avantage que le bloc n1 est plus un obstacle pour l'avenir, puisque non seulement on a retiré la tige en acier, mais on a également brisé le corps d'ancrage ciment, mortier) par l'explosion. Toutefois, dans ce procédé, il existe des problemes en ce qui concerne l'étanchéité å à l'eau de la pièce tubulaire entourant l'explosif et le système de mise à feu. Une étanchéité insuffisante e l'eau mène au mouillage de l'explosif, ce qui empêche celui-ci d'exploser.D'autre part, il peut se produire des accidents tels que la rupture du cordon de mise à feu au moment de la charge de l'explosif, d'où il résulte une impossibilité d'extraction de l'ancrage de fixation. En conséquence, l'ancrage reste sous terre sans etre retiré. De plus, ce procédé souffre d'un manque de commodité, parce qu'il exige un dispositif spécial et une technique particulière de manipulation d'explosif. De plus, selon un autre aspect de l'art antérieur, on connaît un procédé qui comprend les phases suivantes : fourniture de plusieurs plaques support à pression disposées dans un espace donné l'une par rapport à l'autre et vissées avec les tiges d'ancrage en acier, la mise en place de fourreaux entre chacune des plaques support pour entourer les tiges d'an- crage et incorporer l'ancrage dans le matériau de remplissage avant liaison entre eux, puis la fixation des tiges d'ancrage, ayant pour effet la force de résistance à l'extraction. Quand on retire l'ancrage, la liaison à vis entre les plaques de pression et les tiges d'ancrage est supprimée. Dans ce procédé, il est nécessaire d'augmenter la diamètre des plaques support de façon à fournir une force d'appui donnée, d'où il résulte la nécessité de creuser un grand trou d'ancrage dans le sol.L'augmentation du diamètre du trou pose des problèmes d'économie et de construction. En conséquence, un but principal de l'invention est de fournir un procédé d'ancrage qui permette le retrait d'une tige d'ancrage en acier avec facilite, en brisant le bloc d'ancrage fixé à la tige d'acier pour permettre de ne pas laisser sous terre le corps d'ancrage sous forme de barre, gracie à un dispositif de retrait de construction simple utilisant un effet de coin, et un matériau de remplissage durcissable produisant des vides ou un matériau étranger à faible rigidité qui produit un effet semblable à celui des vides. te matériau de remplissage aide à fournir l'effet de coin. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé d'ancrage comportant deux ou plusieurs tiges d'ancrage en acier qui peuvent être fournies en fonction des nécessités imposées par la force d'étayage à soutenir. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé d'ancrage comportant un moyen pour fixer temporairement deux ou plusieurs tigès d'ancrage en acier placées à une distance donnée de la portion périphérique extérieure d'un moyen de rupture en forme de coin. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé d'ancrage fournissant un moyen capable de réduire la résistance de frottelent provoquée entre le moyen de rupture en forme de coin et le matériau de remplissage au moment de l'extraction du moyen de rupture en forme de coin. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé d'ancrage dans lequel un élément de tension en acier est introduit dans le trou traversant le long de l'axe central du moyen de rupture et fixé par des moyens d'agrafage à l'extrémité divergente du moyen de rupture pour rendre l'élément de tension en acier mobile librement dans les directions autres que la direction de extraction, de façon qu'aucune contrainte ne soit concentrée sur l'élément de tension en acier. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé d'ancrage possédant un matériau étranger de faible rigidité pour constituer un matériau de remplissage qui est facilement brisé par le moyen de rupture en forme de coin. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif d'ancrage qui puisse retirer facilement une tige d'ancrage et briser un bloc d'ancrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris A la lecture de la description qui va suivre et en se rapportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente en coupe longitudinale une paroi support soutenue par un ancrage de fixation, - la figure 2 représente en vue latérale un moyen de rupture en forme de coin, la vue étant prise de l'extrémité divergente de celui-ci, - la figure 3 représente un aspect du moyen de rupture en forme de coin, - la figure 4 représente une vue latérale d'un élément d'ancrage en acier et d'un moyen de rupture en position fixe, - la figure 5 représente l'aspect partiel d'un élément d'ancrage en acier et d'un moyen de rupture en position fixe, - la figure 6 représente une vue latérale d'un moyen de rupture possédant des protubérances en forme de lame, - la figure 7 représente un aspect du moyen de rupture de la figure 6, - la figure 8 représente en vue latérale un moyen de rupture, montrant une autre réalisation d'un moyen de fixation de l'élément de tension en acierj - la figure 9 représente un aspect du moyen de rupture de la figure 8, et - les figures 10 à 14 représentent des coupes longitudinales dans l'ordre des phases du procédé d'ancrage de l'invention. L'invention va être décrite en se reportant aux dessins d'une réalisation préférée. La figure I représente une coupe longitudinale au travers d'une paroi support 10 telle qu'une qu'une paroi de protection contre les glissements de terrain pour montrer les conditions de support selon le procédé d'ancrage de l'invention. La paroi 10 est supportée et fixée par un ancrage de fixation 12 enfoncé dans un sol 11. L'ancrage comporte un élément 14 d'ancrage en acier et un moyen 15 d'extraction de l'ancrage enfoncés dans un trou 13 creuse dans le sol 11, et un bloc d'ancrage 17 d'un matériau de remplissage durcissable 16 injecté dans le trou 13 en vue de sa solidification. La tige 14 e utiliser est de préférence un cible d'acier en torons fixé par une attache 19 sur une pièce d'appui à pression 18 placée sur la surface extérieure de la paroi 10. IL peut y avoir une ou plusieurs tiges d'ancrage en acier, suivant l'importance de la force à supporter. Suivant que l'élément d'ancrage en acier 14 est unique ou multiple, la constitution du moyen d'extraction 15 décrit ci-après est quelque peu différente ; mais on notera qu'il n'y a pas de différence fondamentale entre ces réalisations. Dans la présente réalisation, la description est donnée en se rapportant e plusieurs tiges d'ancrage en acier. Les figures 2 et 3 représentent une réalisation de la constitution du moyen 15. Celui-ci est équipé d'un moyen de rupture 20 en forme de coin se rétrécissant dans la direction où il doit être tiré (c'est-àdire en direction du ctté ouverture du-trou 13) et un élément de tension en acier 22 est entouré d'un manchon 21 de façon à être isolé du matériau 16. Dans la partie centrale le long de l'axe du moyen 20, on a réalisé un trou traversant 23. Comme on le voit sur les figures 4 et 5, l'extrémité de 1'élé- ment de tension en acier est introduite dans ce trou 23 et elle est fixée par un moyen 24 & l'extrémité divergente du moyen 20. Le diamètre intérieur de l'élément 22, et par suite l'élément 22, sont ajustés librement dans le trou 23 de façon à autre mobiles dans les directions autres que la direction de traction. L'élément 22 est fait de préférence d'un fil à toronsen acier, ayant une flexibilité de façon à éviter une concentration de contrainte due à une tension en cas de traction.A la surface périphérique du moyen 20, on a réalisé des rainures en nombre correspondant à celui des éléments 22 destinés à y être introduits parallèlement à la direction de l'axe du moyen 20. Le gradient de la surface périphérique du moyen 20 est déterminé de façon appropriée, en fonction de la nature du sol 11 entourant le corps d'ancrage 17, de la force d'arrêt latéral déterminé par le sol, de la résss- tance de frottement avec le corps 17, de la résistance à la rupture du corps d'ancrage 17 et autres facteurs. En variante, le moyen de rupture peut également être constitué comme indiqué sur les figures 6 et 7. Pour cela, afin de réduire la résistance de frottement à la périphérie extérieure du moyen 20; des portions 26 forment des saillies radiales en forme de lames sur la surface périphérique du moyen 20.Les portions 26 peuvent etre inclinées suivant un certain angle. Une autre réalisation du moyen de fixation de l'élément 22 sur le moyen 20 est représentée sur les figures 8 et 9 dans lesquelles une partie en coin 24A ajustable dans le trou 23 est utilisée à la place du moyen de fixation 24. Le matériau 16 est composé d'un matériau durcissable tel qu'un lait de ciment, un mortier ou analogues, qui contient des ingrédients produisant une multitude de vides ou une multitude de matériaux étrangers à faible rigidité, qui produisent un effet semblable à celui des vides. Parmi les matériaux étrangers à faible rigidité, on trouve des granules de caoutchouc, des granules creux de résine synthétique, des mousses de résine synthétique, des granules de liège et analogues qui sont capables de former des cellules discontinues dans le matériau de remplissage 16. En variante, on peut également utiliser un corps cylindrique ayant un vide continu, tel qu'un tuyau en chlorure de polyvinyle ou un cylindre en carton, en tant que matériau étranger à faible rigidité.Par suite de l'effet de vide ou du matériau étranger ainsi incorporé dans le matériau 16 une concentration de-contrainte tend à s'installer dans le matériau 16 quand on lui impose une force extérieure, d'où il résulte une résistance plus faible. Cela est en relation avec la résistance d'appui de l'ancrage de fixation. Bien entendu, la résistance exercée en présence de vides et dans le cas d'utilisation de matériaux étrangers à faible rigidité est plus grande que la résistance d'appui nécessitée par l'ancrage 12. A l'aide des figures 10 à 14, on va décrire maintenant un procédé d'ancrage et un procédé de retrait d'ancrage selon l'invention. D'abord, comme indiqué sur les figures 4 et 5, deux ou plusieurs tiges d'ancrage en acier 14 sont ajustées dans des rainures 25 dans le moyen 20 et une bande de liaison 27 d'une résistance relativement faible est enroulée autour de la circonférence totale des tiges 14 pour avoir un moyen de rupture 20 fixé momentanément et intégralement à la portion d'extrémité du groupe de tiges 14. On a enroulé autour de la surface périphérique totale du moyen de rupture et des tiges d'ancrage 14 un ruban 30 pour les isoler du matériau de remplissage 16. Toutefois, le ruban 30 est mis en place non seulement en w e de l'isolation du matériau 16, mais également pour éviter au manchon 21 la pénétration du matériau 16 provenant du joint entre le moyen 20 et le manchon 21, ou des autres joints.A ce sujet, le matériau de remplissage est injecté dans le trou d'ancrage sous une pression telle qu'il s'écoule dans le manchon 21 s'il trouve une petite fente. Si le matériau de remplissage est introduit dans le manchon 21 et s'il s'y durcit,la tension de départ pourrait augmenter au moment du retrait de tiges 14, ce qui nécessiterait un vérin largement dimensionné, et constitue une situation indésirable. Sur les dessins, le repère 28 concerne un anneau introduit entre le moyen 20 et la tige 14 pour soutenir la tige 14 parallèlement à l'axe central du moyen de rupture. Ainsi, comme indiqué sur la figure 10, la tige 14 assemblée et le moyen d'extraction 15 enfermés dans une enveloppe cylindrique 29 sont introduits dans le trou 13. Ensuite, comme indiqué sur les figures 11 et 12, le matériau 16 est injecté à haute ou basse pression suivant les conditions de sol dans le trou 13 en tirant l'enveloppe 29. Ensuite, en faisant sortir la tige 14 et l'élément 22 à l'extérieur, on en fixe les portions terminales par un moyen d'attache 19 sur une piece d'appui à pression 18 placée sur la surface extérieure de la paroi 10. Selon ce procédé, l'ancrage de fixation 12 est en place, la paroi 10 étant supportée par une force de liaison créée entre 1a tige 14 et le matériau 16. Pour retirer l'ancrage 12, on retire le moyen 20 en lui appliquant une tension au moyen d'un vérin (non représenté) comme indiqué sur les figures 13 et 14. A ce moment, gracie au moyen de rupture 20, une contrainte de rupture agit sur le matériau 16 > c'est-à-dire le bloc d'ancrage 17 de façon à le casser. Les vides ou matériaux étrangers à faible rigidité incorporés dans le matériau 16 contribuent grandement à la production de tels craquements. Ensuite, le moyen 20 agit progressivement le long de la direction de la tige 14 à extraire,sans s'écarter de la ligne axiale du corps 17, ce qui provoque les cassures. A l'extraction du moyen 20 de la manière indiquée ci-dessus, le bloc 17 est brisé et il se détache de la tige 14, ce qui place cette tige 14 dans des conditions indépendantes du bloc 17. Dès que le moyen 20 a été retiré, la tige 14 peut être tirée facilement à la main hors du sol. Bien que la description concerne la réalisation utilisant plusieurs tiges d'ancrage en acier, il est évident qu'une seule tige d'ancrage est également applicable à l'invention. On peut utiliser une tige d'ancrage unique dans le domaine de la force de soutien nécessaire. Dans ce cas, lé diamètre du trou 13 peut être diminué, ce qui abaisse la dépense de construction. Comme on 1'r décrit ci-dessus, selon l'invention, la tige d'ancrage peut être retirée et le bloc d'ancrage peut être brisé. Il en résulte qu'on ne laisse plus d'ancrage de fixation dans le sol sous forme d'une pièce en forme de barre. De plus, la tige d'ancrage en acier peut être tirée et le corps d'ancrage brisé comme décrit ci-dessus, sans dispositif spécial, d'une manière simple. Cela contribue à un fonctionnement efficace et å des économies de dépense de travail. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent autre décrits uniquement a titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extraction d'ancrage, caractérisé en ce qutil comprend les étapes suivantes : d'une part, fourniture d'un moyend'extraction d'ancrage possédant un élément de tension en acier entouré d'un manchon relié à un moyen de rupture en forme de coin, rétréci dans la direction d'extraction et placé à l'extrémité d'une tige d'ancrage et, d'autre part, introduction de ce dispositif d'extraction d'ancrage dans un trou d'ancrage qui est creusé dans le sol, avec injection d'un matériau de remplissage durcissable produisant des vides ou contenant un matériau étranger à faible rigidité qui exerce un effet similaire à celui des vides, dans ledit trou d'ancrage pour y constituer un bloc d'ancrage ; quand on retire ladite tige d'ancrage en acier, le moyen de rupture est tiré par traction de l'élément de tension en acier pour briser le matériau de remplissage durci, ce qui supprime la force de liaison entre le matériau de remplissage et la tige d'ancrage en acier. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux ou plusieurs tiges d'ancrage en acier sont placées parallèlement l'une e l'autre à une distance donnée le long de la périphérie du moyen de rupture en forme de coin. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ruban de liaison à rigidité relativement faible est enroulé provisoirement autour des périphéries extérieures de deux ou plusieurs tiges d'ancrage en acier possédant un moyen de rupture en forme de coin, de façon à former un enroulement. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rupture en forme de coin possède deux ou plusieurs rainures e sa surface périphérique, parallèlement à l'axe, dans lesquelles on peut introduire les tiges d'ancrage en acier. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rupture en forme de coin possède des saillies en forme de lame se rétrécissant dans le sens de la traction. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de tension en acier est introduit dans le trou traversant s'étendant dans l'axe central du moyen de rupture en forme de coin et fixé par un moyen d'attache audit moyen de rupture dans sa portion terminale divergente. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau étranger à faible rigidité est constitué d'un certain nombre de granules en caoutchouc. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau étranger à faible rigidité est constitué d'un certain nombre de granules en liège. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau étranger à faible rigidité est constitué d'un certain nombre de granules creux en résine synthétique. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau étranger à faible rigidité est constitué de mousses de résine synthétique. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à faible rigidité est un corps cylindrique englobant un vide continu. 12. Dispositif d'extraction d'ancrage, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de rupture en forme de coin se rétrécissant dans la direction d'extraction et placé dans la portion terminale d'une tige d'ancrage en acier, et un élément de tension en acier entouré d'un manchon.