Brevet FR2454482A1 — publié le 19801114

La présente invention se rapporte à un procédé pour cons trUire un mur continu dans le sol, et à un appareil utilisé pour met tre en oeuvre ce procédé. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé pour construire un mur continu dans le sol, procédé dans lequel le sol est creusé ou excavé au moyen d'eau sous une pression élevée et, après que l'excavation est creusée, un matériau sous fnrme de coulis est déversé dans le trou ou cavité ainsi forni: ; la présente invention concerne également un appareil pour mettre en oeuvre ce procédé. Jusqu'à présent, divers procédés ont été proposes pour cons truire des murs d'étanchéité à l'eau, de soutènement des terres.et autres murs analogues par injection de matériaux sous forme de coulis ans le sol. Un procédé bien connu, par esemple, consiste à creuser le terrain à l'aide d'une tige de forage-à bout creux qui tourne de manière à former un trou cylindrique, à déverser un matériau sous frame de coulis dans le trou, ce coulis faisant prise ou se solidifiant de manière à former un corps cylindrique plein, et à répéter ce processus de telle sorte que les corps pleins soient contigus l'un à l'autre. le procédé classique décrit ci-dessus présente cependant les inconvénients d'exiger un temps très long pour construire un mur continu et egalement d'être incommode. En outre, il est vraiment dif ficile d'obtenir un mur continu présentant une épaisseur uniforme Dur toute sa longueur, ce qui a très souvent comme résultat une résis tance peu satisfaisante. la présente invention a pour objet de fournir un procédé pour construire dans le sol un mur continu d'épaisseur uniforme, procédé qui est facile à mettre en oeuvre et qui ne présente pas les défauts mentionnés ci-dessus des procédés classiques. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil pour construire dans le sol un mur continu, appareil qui est approprié pour mettre en oeuvre efficacement le procédé qui fait l'objet de la présente invention. La présente invention fournit un procédé pour construire un mur continu, comprenant les stades de creusement d'au moins deux trous dans le terrain, dtintroduvtion d'un moyen formant support dans chacun de ces trous, de support d'un appareil de construction d'un mur continu par le moyen formant support de sorte que l'appa- reil de construction d'un mur continu peut être monté et descendu le long du moyen formant support suivant de guide, d'alimentation de l'appareil de construction d'un mur continu en eau sous une pression élevée et en air-sous pression, d'abaissement de l'appareil de cons truction d'un mur continu tout en formant une zone l'air sous pression dans le sol et en projetant de l'eau sous une pression élevée pour creuser le sol en forme de plaque, et de montée de l'appareil de cons truction d'un mur continu tout en déversant un matériau sinus forme de coulis dans l'espace creusé ainsi formé. De même, la présente invention fournit un appareil pour construire un mur continu dans le sol, comprenant deux réduction spéciales, un ou des éléments d'assemblage, un premier orifice d'é- coulement pourvu de la réduction spéciale pour réaliser écoulement vers le bas, un deuxième orifice d'écoulement pourvu de la réduction spéciale pour réaliser un écoulement le long de d'élément d'assem- blage, et un tuyau de soufflage d'air pourvu de plusieurs petits o rifices, disposé au-dessus du ou des éléments d'assemblage. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation directe avec les dessins ci joints, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un appareil pour cons truire un mur continu suivant un exemple de réalisation de la présen- te invention ; - la figure 2 est une vue de dessous de l'appareil suivant la présente invention ; - la figure 3 est une vue en coupe de l'appareil suivant la présente invention, selon le plan de coupe III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe de l'appareil suivant la présente invention, selon le plan (le coupe I'-T'-' de la figure i - la figure 5 est une vue en coupe de l 'apparoil suivant la présente invention, selon le plan de coupe V-V de la figure 4 :: - la figure 6 cet une vue de face de l'appareil pour cons truire un mur continu, disposé sur une machine de farage à plusieurs axes - la figure 7 est une vue en coupe schématique illnstrnni un processus de formation d'une cavité dans laquelle on introduit un élément de support suivant un exemple de réalisation du precédé pour construire un mur continu dans le sol suivant la présente invention :: - le figure 8 est une vue en plan qui illustre le stade dans lequel un ier en double T est introduit dans une cavité pour recevoir un élément de support ; - la figure 9 est une vue en coupe qui représente la même stade qu'à la figure 8 -. 1; figure 10 est une vue èn coupe qui illustre un processus de creusement du sol au moyen de l'appareil de construction d'un mur continu suivant la présente invention ; - la figure il est une vue en coupe qui illustre le stade dans lequel le creusement est terminé ; et - la figure 12 est une vue en coupe qui illustre le stade dans lequel un mur continu construit dans le sol est terminé suivant la présente invention. Les figures 1 et 2 représentent un appareil 1 de construction d'un mur continu, comprenant deux réductions spéciales 2 reliées à un plat 3 d'assemblage intérieur et à un plat - d'assemblage exté- rieur, et un tuyau 5 de soufflage d'air prévu au-dessus -du plat 4 d'assemblage extérieur. La réduction spéciale 2 comprend, comme le représentent les figures 3, 4 et 5, un manchon 6 soudé au plat 3 d'assemblage intérieur et au plat 4 d'assemblage extérieur, un organe taraude 7 qui est vissé sur la face intérieure de l'ouverture superieure du manchon 6, un embout 8 d'extrémité qui est vissé sur l'ouverture inférieure du manchon 6, et une bague 9 qui est vissée sur l'extrémité de l'embout 8. La distance entre les deux réductions 2 peut être réglée de telle sorte qu'elle soit légèrement inférieure à la distance qui sépare deux supports tels que des fers en double T servant de guide à l'appareil t de construction d'un mur continu. Un tube extensible 10 est fixé par une vis sur la surface latérale ou périphérie du manchon 6 de manière à être disposé parallèlement au sens longitudinal du plat 3 d'assemblage intérieur. Une buse 12, pourvue d'un orifice d'écoulement ll, est vissée à l'extré- mité de ce tube extensible. De même, une buse 14, qui est pourvue d'un orifice d'écoulement 13, est vissée sur la surface latérale ou périphérie du manchon 6, en dessous du tube extensible 10. Une buse 16 pourvue d'un orifice d'dcoulement 15 est vissée dans-la cavité de l'embout 8 d'extrémité coaxialement à ce dernier.La bague 9 mentionnée ci-dessus a pour but d'empêcher la terre et le rable de colmater l'orifice d'écoulement 15 et cette bague est pourvue à son extrémité d'une tête d'excavation 17. De même, une tête d'excavation 17 est prévue à chacune des extrémités supérieure et inférieure du manchon 6. D'autre part, le tuyau 5 de soufflage d'air est pourvu d'un grand nombre de petits orifices 18 par lesquels est soufflé fie l'air. En outre des tuyaux 19 d'injection sous pression qui sont vissés dans l'organe taraudé 7, sont prévus dans la cavité intérieure du manchon 6 de la réduction spéciale 2 et un tuyau 20 d'alimentation d'air est fixé au tuyau 5 de soufflage d'air. L'appareil 1, décrit ci-dessus, de construction d'un mur continu est utilisé habituellement, comte le représente la figure 6, dans une position dans laquelle il est monté sur une machine 21 de forage à plusieurs axes. Cette machine 21 de forage à plusieurs axes comprend un bSti 22 comportant plusieurs mandrins 23 A, 23 B, 23 C et 23 D reliés au bati qui est entratné dans un mouvement de montée et de descente par un vérin hydraulique (non représenté). tes tuyaux 19 d'injection sous pression sont supportés respectivement par les mandrins 23 A et 23 D et le tuyau 20 d'alimentation d'air est supporté par le mandrin 23 B. On décrira maintenant plus en détail le fonctionnement de l'appareil 1 de construction d'un mur continu et le procédé de construction d'un mur continu, en se reportant aux dessins ei-joints. Tout d'abord, comme le représente la figure 7, on forme dans le sol 24 plusieurs cavités ou trous 25 dans lesquels on introduit des éléments supports à une distance prédéterminée l'un de l'autre. Cette opération peut s'effectuer à l'aide d'une machine de forage (non représentée) équipée d'une tige de forage 27 à laquelle est fixée une réduction d'extrémité 28, la tige de forage 27 étant abaissée en même temps qu'elle tourne. Ensuite, des fers en double T utilisés comme éléments de support sont introduits dans les trous 25 ct fixes comme le montrent les figures 8 et 9. La machine 21 de forage à plusieurs axes est ensuite mise en place entre deux fers 26 en double T entre lesquels un mur continu doit être construit. La machine 2. de forage à plusieurs axes supporte l'appareil i de construction d'un mur contins de telle sorte que ce dernier peut être élevé ou abaisée à l'aide des deux fers 26 contiqus en double T qui servent de guide. L'appareil 1 de construction d'un mur continu est ensuite abaisse progressivement par la machine 21 de forage à plusieurs axes le long du guide, c'est-à-dire du fer en double T, pendant que de l'eau est projetée sous une pression élevée par les tuyaux 19 d'injection sous pression et que de l'air sous pression est envoyé par le tuyau 20 d'alimentation d'air à la surface du sol à creuser. Dans ce cas, il est préférable d'effectuer le creusement en abaissant l'åp- pareil 1 de construction d'un mur continu par un mouvement alternatif de faible amplitude, et non par un mouvement continu de descente afin de réaliser un creusement plus efficace.Tout en effectuant ce mouvement, l'appareil l de construction d'un mur continu projette de l'eau sous une pression élevée par les orifices d'écoulement 11, 13 et 13, dans le sens parallèle à l'aie longitudinal du plat 3 d'assemblage intérieur et vers le bas afin de creuser le sol 24 comme le représente la figure 10. Tendant cette opération, l'air qui s'échappe par un grand nombre de petits orifices 18 du tuyau 5 de soufflage d'air, forme une zone d'air sous pression a' la partie superieure de l'appareil t de construction d'un mur continu, ce qui empêche l'eau boneuse ou boue liquide de rester autour de l'appareil 1 et de réduire la force du jet d'eau envoyé sous une pression élevée ; de ce fait, un ereusereut efficace du sol peut être assuré. L'eau boueuse eonte- nnnt de la terre et du sable, ou boue, est soulevée par l'air sous pression, évacuée par une pompe (non représentée) jusqu'à la surface libre du sol et rejetée. La présence du tube extensible 10 pourvu de l'orifice d'ecoulement 11 qni permet de projeter l'eau sous une pression élevée dans la position intermédiaire, permet de fnrmer à un certain moment un espace creusé d'une largeur ou écartement satisfaisant. forme l'illustre la figure 11, lorsque l'excavation du sol 2 @ atteint une profondeur désirée et qu'un espace A creuse en forme de plaque est formé entre les deux fers 26 en double T, un maté- riau sous forme de coulis tel qu'un lait de ciment est déversé par les tuyaux 19 d'injection sous pression et de l'air à une pression plus faible qu'un stade précédent est fourni par le tuyau 20 d'ali mentation d'air pendant que l'appareil 1 de construction d'un mur continu s'élève progressivement. Il en résulte que le matériau sous ferme de cie culis s'écoule sous nne pression élevée par les orifices 11, 13 et 15 et remplit l'espace créuse. Pendant cette opération, l'air sous pression venant du tuyau 5 de soufflage d'air réduira considérablement le frottement entre l'appareil 1 e construction d'un mur continu et le sol 24, ce qui facilite la montée ou le retrait de l'appareil 1. Il est préférable de réaliser la montée de ce dernier en lui imprimant un mouvement alternatif de faible amplitude afin de réduire au minimum la résistance rencontrée pendant la mon te. Après que l'appareil i de construction d'un mur continu a été retiré et que l'espace creusé a étP rempli de matériau suus forme de coulis, un trongon B de mur continu constitué d'un matériau sous forme de coulis solidifié est formé sur l'étendue du sol 24 comprise entre les fers en double T servant de brnide, conne le représen- te la figure 12. On peut construire dans le sol un mur continu de n'importe quelle long-'eur désirée, en déplaçant la machine de forage à plusieurs axes de l'appareil l de construction d'un mur continu jusqu'à l'éten- due ou zone contiguë du sol et en répétant les memes opérations que celles qui nnt été décrites ci-dessus. Comme on l'a mentionné dans ce qui précède, suivant la pré- sente invention, le sol peut être creusé en forme de plaque par l'ac- tion de l'eau sous pression élevée projetée horizontalement le long de la "plaque" ainsi que vers le bas en combinaison avec l'action de l'air sous pression et on peut obtenir facilement un mur continu d'épaisseur uniforme en déversant un matériau sous forme de coulis dans l'espace creusé ainsi fnrmé et en le solidifiant dans cet vespa ce. En outre, on peut obtenir simultanément un espace creusé de largeur satisfaisante en prévoyant un telle extensible qui permet de prn- duire un jet d'eau à haute pression dans la partie intermédiaire du plat d'assemblage intérieur, ce qui a pour résultant d'améliorer l'ef ficacité. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. R E V E N D I C A T I O N S t. Procéde pour construire un mur continu, caractérisé en ce qu'il comprend les stades de a) ereusement d'au moins deux trous flans le terrain : b) introduction d'un moyen formant support dans chacun de ces trous ; c) support d'un appareil de construction d'un mur continu par le moyen formant support de sorte que l'appareil de construction d1un mur continu peut être monté et descendu le long du moyen formant support servant de guide ; d) alimentation de l'appa- reil de construction d'un nur continu en eau sous pression et en air souz pression ; e) abaissement de l'appareil de construction d'un mur continu tout en formant une zone d'air sous pression dans le sol et en projetant de l'eau sous pression pour creuser le sol en forme de plaque ; et f) monte de l'appareil de construction d'un mur continu tout en déversant un matériau sous forme de coulis dans l'espace creusé ainsi formé 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'abaissement et (ou) la montée de cet appareil de construction d'un mur cnntinu s'effectue en imprimant un mouvement de montée et de descente d'amplitude relativement faible. 3. Appareil pour construire un mur continu dans le sol, ca- ractérisé en ce qu'il comprend a) plusieurs réductions spéciales ; b) un ou des éléments d'assemblage ; c) un premier orifice d'écoulement pourvu de la réduction spéciale pour réaliser un écoulement~ vers le bas ; d) un deuxième orifice d'écoulement pourvu de la réduction spéciale pour réaliser un écoulement le long de l'élément d'as semblage ; et e) un tuyau de soufflage d'air pourvu de plusieurs petits orifices, disposé au-dessus du ou des éléments d'assemblage. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que cette réduction spéciale est pourvue d'un tube extensible à l'extrémité duquel est prévu un triosième orifice d'écoulement.