Brevet FR2488301A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne un nouveau procédé d'ancrage et des dispositifs pour la mise an oeuvre. Cette technique est applicable aussi bien pour l'ancrage à terre que pour réaliser des points d'ancrage fixes au bord'de l'eau, en particulier dans des installations portuaires (ports de plaisance, pontons d'amarrage, etc...). Cette nouvelle technique est particulierement adaptée à la réalisation de points d'ancrage de haute résistance à terre, pouvant supporter une force de traction horizontale, ou même légèrement inclinée vers le haut. On résoud généralement un tel problème en utilisant des corps morts, ou des piquets plantés dans le sol. Les corps morts sont encombrants, coûteux, et ne sont pratiquement pas transportables. Les piquets présentent l'inconvénient de se renverser et de s'arracher lorsque-la force appliquée est trop'grande. Pour éviter cette rupture, on utilise parfois des piquets d'ancrage qui sont retenus par d'autres piquets. L'invention fournit un nouveau procédé d'ancrage permettant de résoudre le probleme posé. Ce procédé d'ancrage pour résister à une force de traction ayant une composante horizontale met en oeuvre au moins un élément d'ancrage que l'on enfonce dans le sol par l'une de ses extrémités constituant son extrémité d'attaque du sol, en inclinant cet élément sur la verticale du côté opposé à celui d'où s'exerce la force de traction à supporter, une ligne d'ancrage destinée à transmettre cette force de traction étant attachée audit élément en au moins un point par une liaison souple n'introduisant sensiblement aucun moment de flexion ou de torsion, audit point d'attache.La position de ce dernier sur l'élément d'ancrage est choisie telle que le point d'application de la force de traction audit élément soit situé en avant du barycentre de la surface portante enfouie dans le sol, ou maitre-couple dudit élément d'ancrage, vers ladite extrê- mité d'attaque. Le procédé selon l'invention se caractérise en outre par la com bittai son des étapes suivantes a- avant d'enfoncer l'élément d'ancrage on attache audit élément la ligne ancrage, dont le diamètre -est choisi inférieur à la dimension dudit élément en section par un plan perpendiculaire à la direction d'ap application de la force, et on applique le long de l'élément, du côté opposé à son extrémité d'attaque, la portion de cette ligne d'ancrage voisine du point d'attache, de manière à la faire pénétrer dans le sol en même temps que ltélement, et b- après avoir enfoncé ledit élément à la profondeur désirée, on tire vers le bas, autour dudit point d'attache, ladite portion de la ligne d'ancrage, que l'on rapproche ensuite d'une position normale audit élément par mise sous tension de la ligne d'ancrage résultant de l'ap plication de ladite force de traction. Une liaison n'introduisant sensiblement aucun moment de rotation au point d'attache entre ligne et élément d'ancrage pourra être une liaison par fil, chaîne, rotule, ou par une tige articulée pouvant tourner d'un angle pouvant atteindre 3600 autour d'un axe perpendiculaire à la direction d'application de la force de traction exercée sur l'ancre. Des exemples de réalisation de l'invention sont illustrés par les dessins annexés, où - la figure 1 représente un système d'ancrage par piquets selon l'art an térieur, - les figures 2A et 2D illustrent les étapes successives du procédé d'an crage selon l'invention, - les figures 3 et 3A illustrent un mode particulier de mise en place d'un dispositif d'ancrage selon l'invention, - les figures 3B et 3C montrent en section droite deux autres exemples de réalisation de l'élément d'ancrage, - la figure 3D montre un autre mode de réalisation de l'organe de guidage, - les figures 4 et 4A illustrent un autre mode de réalisation d'un dispo sitif d'ancrage selon l'invention, - les figures 5 et 5A montrent un mode particulier de réalisation de l'in invention, - la figure 6 montre un piquet adapté à la mise en oeuvre du procédé d'an crage selon l'invention, et - les figures 7 et 7A illustrent, en coupe longitudinale et en coupe transversale respectivement, un mode particulièrement avantageux de réa lisation d'un dispositif d'ancrage selon l'invention. La figure 1 illustre un système d'ancrage selon l'art antérieur, comportant un piquet I enfoncé dans la sol, ce piquet étant incliné du côté opposé à celui d'où s'exerce la force de traction à supporter, transmise par la ligne d'ancrage 2 à la partie supérieure du piquet. Afin d'augmenter la résistance de l'ancrage, on est conduit à retenir le piquet I par d'autres piquets 3 et 4, ces différents piquets étant reliés entre eux par des cordes 5. Les figures 2A et 2D illustrent le procédé d'ancrage selon l'invention. Ce procédé met en oeuvre un élément d'ancrage 6 auquel une ligne d'ancrage flexible 7 est attachée par une liaison souple n'introduisant sensiblement aucun moment de rotation à son point d'attache 8 sur l'élément 6. Le point d'attache 8 se trouve en avant du barycentre G de la surface portante devant être enfouie dans le sol, ou maître-couple de l'élément d'ancrage G, vers l'extremité d'attaque, ou pointe, 9 par laquelle cet élement pénétre dans le sol. Le diamètre de la ligne d'ancrage 7 est choisi inférieur à la largeur 6 de la partie de l'élément 6 devant être enfouie dans le sol, en section par un plan perpendiculaire à la direction de la force de traction (cette section definit la surface portante, ou maître-couple de la partie enterrée de l'élément 6). Au cours d'une première étape (fig. 2A), en exerçant une poussée axiale, par exemple par percussion ou vibration, on enfonce dans le sol l'élément 6 par son extrémité 9 dans une position inclinée sur la verticale du côté opposé à celui d'où doit être exercée la force de traction, cette position faisant avec l'horizontale un angle a compris entre 300 et 850, plus particulièrement entre 450 et 600. La portion de la ligne d'ancrage 7 voisine de son point d'attache 8 sur l'élément 6 a été préalablement appliquée contre la partie superieu- re de ce dernier (fig. 2A), de façon que cette portion pénètre dans le sol en même temps que l'élément d'ancrage. Lorsque cet élément a été enfoncé à la profondeur désirée (fig. 2B), on ramène cette portion de la ligne 7 vers l'avant (du caté où doit être appliquée la force de traction), en la tirant vers le bas autour de son point d'attache 8. Ceci peut être réalisé soit en préparant une fente, ou saignée, 10, de largeur au plus égale au diamètre de la ligne d'ancrage 7, avec une lame, une pelle, une scie, une haveuse (fig. 2C), ou plus simplement en utilisant pour constituer la ligne 7 un fil suffisamment fin et résistant pour agir comme le "fil à couper le beurre". On tire la ligne d'ancrage 7 par saccades ou progressivement, dans la direction de la force à supporter1 jusqu'à la position cherchée (fig. 2D). Au début de la mise en tension de la ligne d'ancrage (Fig. 2B et 2C), l'élément d'ancrage 6 a tendance à ressortir du sol. On l'en empêche soit en le bloquant, soit en le surbattant. Finalement, lorsque la ligne d'ancrage mise sous tension vient se placer suivant une direction qui approche de la normale à l'ancre (fig. 2D), cet élément 6 reste fermement ancré dans le sol, sans qu'il soit désormais nécessaire de le maintenir. Comme indiqué, ci-dessus, l'élément 6 a en section par un plan perpendiculaire à la direction d'application de la force de traction une dimension (largeur) 6 supérieure au diamètre de la ligne d'ancrage 7, donc à la largeur de la saignée 10. Cet élément ne risque donc pas de ressortir par la saignée 10 lorsque la ligne 7 est mise sous tension dans la position de la figure 2D. L'ancre 6 pourra avoir des formes différentes suivant la nature et la consistance du sol dans lequel on veut s'ancrer. Si le sol est un sable sec meuble, la mise en place de l'ancra peut se fajre très simplement en tirant horizontalement sur une ligne soupie 7 après avoir engagé l'ancre dans ie sol devant une butte de sable où il s'enfoncera (fig. 3). Le dispositif est alors à rapprocher d'une ancre marine. Comme représenté, on pourra donner à l'élément d'ancrage une forme de biplan constituant un dièdre 11 pour une meilleure stabilité dans le sol. Il pourra comporter un organe de guidage 12 solidaire de l'élé- ment d'ancrage 11 et dans lequel peut s'engager une tige de battage 13 munie d'une collerette ou épaulement annulaire 14 formant butée lorsque la tige de battage 13 est engagée dans l'organe de guidage 12. Celui-ci pourra être constitué par un tube-fourreau dans lequel s'engage la tige de battage et dont la partie inférieure est biseautée pour faciliter la pénétration dans le sol. Cet organe de guidage pourra egalement, comme représente sur la figure 3A, être constitue par un ensemble de bagues coaxiales 23 et 24 solidaires de l'élément d'ancrage 22. L'organe de guidage pourra également être constitué, comme illustré par la figure 3B, par une gouttière 12a, formée par emboutissage de la plaque lia constituant l'organe d'ancrage . Comme représenté sur la figure 3C l'élément d'ancrage pourra aussi etre constitué d'un profil formé d'une plaque llb à laquelle l'organe de guidage 12b est relié par un raidisseur lîc. Il sera également possible d'utiliser un élément de battage 13 dont l'extramité inférieure 13a est tubulaire et s'adapte à un organe de guidage cylindrique plein, 12, porté par l'élément d'ancrage îld (fig. 3D). Si le sol est un sable ou un limon humide, plus consistant, on peut utiliser pour constituer l'élément d'ancrage une surface en forme d'aile 15 prolongée par une tige 16 qui permet le battage (fig. 4 et 4A). Si le sol est argileux, on pourra utiliser un élément d'ancrage en forme de cornière 17 que l'on enfonce avec un marteau, une masse, un percuteur ou un vibrateur (fig. 5 et 5A). Si le sol est argileux, ou limoneux et raide, on peut utiliser un piquet constitué d'une tige cylindrique 18 adaptée à être enfoncée dans le sol par percussion ou vibration et comprenant des moyens tels qu'une collerette 19 pour retenir au-dessous du barycentre G de la partie enfoncée du piquet, l'extrémité de la ligne d'ancrage 7 attachée à ce piquet, lorsque celle--ci est mise sous tension par la force de traction qui y est appliquée (fig. 6). Dans chacun des modes de réalisation, la ligne d'ancrage 7 sera attachée à l'élément d'ancrage, ou ancre, en au moins un point par une liaison souple n'introduisant sensiblement aucun moment de flexion ou de torsion audit point d'ancrage dont la position sur l'élément d'ancrage sera telle que le point d'application à celui-ci de la force de traction transmise par la ligne 7 soit situé en avant du barycentre G de la surface portante enfouie dans le sol ou maître-couple de l'élément d'ancrage vers l'extrémité d'attaque ou pointe 9 de cet élément, à une distance de G comprise entre le 1/4 et la moitié de la longueur de cet élément enfouie dans le sol. Par ailleurs, dans chacun des cas, on portera une attention toute particulière à l'accrochage de la ligne d'ancrage 7 sur l'élément d'ancrage. il importe en effet que lors de la pénétration de cet élément par battage que la ligne d'ancrage ne soit pas cisaillée et soit bien protégé de l'effort de frottement de la terre. Ultérieurement, c'est-à-dire en service, il faut que la ligne d'ancrage ne se coupe pas à son point d'attache avec l'élément d'ancrage enfoui dans le sol. Ces deux risques sont évités avec le montage illustré par la figure 7. Selon ce mode de réalisation, l'élément d'ancrage 18 ayant, par exemple, la forme d'un piquet de section cylindrique est traversée par un passage 19 pour la ligne d'ancrage 7, au-dessous du barycentre de sa surface portante enfouie dans le sol. La ligne 7 est retenue, par exemple, par un noeud 20 à l'orifice du passage 19 du côté opposé à celui où doit être appliquée la force de traction. Ainsi que le montre la figure 7,- le bord de l'élément d'ancrage 18 comporta, du côté où doit être appliquee la force de traction, une zone évidée ou gorge longitudinale 21 située au-dessus du passage 19, pour recevoir et protéger la portion repliée vers le haut de la ligne d'ancrage lorsqu'on fait pénétrer l'élément 18 dans le sol. Les applications de la présente invention sont nombreuses : camping, caravaning, fixation des tentes de plage, haubanage (soutien des arbres en particulier), ancrage dans la neige, etc... il va de soi que la force mise en oeuvre pourra être petite ou grande, par exemple de quelques dizaines de Newton à plusieurs centaines de milliers de Newton, sans que le principe de 1 invention en soit altéré. Les éléments d'ancrages ou ancres pourront être constitués en matériaux divers : métaux (cn particulier, acier gaivanisé, aluminium), bois, matières plastiques, béton armé, ce dernier materiau convenant particulièrement pour la réalisation de plaques d'ancrage fixes dans des installations portuaires. R E P E N D I C A T I O N S 1. - Nouveau procédé d'ancrage pour résister à une force de traction ayant une composante horizontale, dans lequel on enfonce dans le sol au moins un élément d'ancrage, par l'une de ses extrémités, constituant son extrémité d'attaque du sol, en inclinant cet élément sur la verticale du côté opposé à celui d'où s'exerce la force de traction à supporter, une ligne d'ancrage destinée à transmettre cette force de traction étant attachée audit élément en au moins un point par une liaison souple n'introduisant sensiblement aucun moment de rotation audit point d'attache, ca ractérisé par la combinaison des étapes suivantes a- on fixe ia position dudit point d'attache sur l'élément d'ancrage de façon que le point d'application de la force de traction audit élé- ment soit située en avant du barycentre de la surface portante enfouie dans le sol, ou maître-couple, dudit élément d'ancrage, vers ladite extrémité d'attaque, b- avant d'enfoncer l'élément d'ancrage, on attache audit élément la li gne d'ancrage dont le diamètre est choisi inférieur à la dimension dudit élément en section par un plan perpendiculaire à la direction d'application de la force et on applique le long de l'élément, du cô- té opposé à son extrémité d'attaque, la portion de cette ligne d'ancrage voisine du point d'attache, de maniera à la faire pénétrer dans le sol en même temps que l'élément, et c- après avoir enfoncé ledit élément d'ancrage à la profondeur désirée, on tire vers le bas, autour dudit point d'attache, ladite portion de la ligne d'ancrage, que l'on rapproche ensuite d'une position normale audit élément par mise sous tension de la ligne d'ancrage résultant de l'application de ladite force de traction. 2. - Nouveau procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on maintient ledit élément enfonce dans le sol par une poussée axiale de blocage, dirigé vers le bas pendant l'exécution de l'étape c-. 3. - Nouveau procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue un surbattage dudit élément pendant l'exécution de l'étape c-. 4. - Nouveau procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que préalablement à l'exécution de l'étape c-, on crée dans le sol une saignée de largeur au plus égale au diamètre de la ligne d'ancrage dans le plan contenant ladite force de traction et passant par ledit point d'attache de la ligne d'ancrage sur ledit élément. 5. - Dispositif d'ancrage adapté à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant au moins un élément destiné à être enfoncé au moins partiellement dans le sol et une ligne d'ancrage attachée à cet élément en au moins un point par une liaison souple n'introduisant sensiblement aucun moment de rotation audit point d'attache, caractérisé par la combinaison a- d'un diamètre de la ligne d'ancrage inférieur à la largeur de la sur face portante, ou maître-couple, de la partie de l'élément destinée a être enfoncée, b- d'une disposition dudit point d'attache au-dessous du barycentre de la surface portante vers l'extrémité d'attaque dudit élément. 6. - Dispositif d'ancrage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de guidage solidaire dudit élément d'ancrage et dans lequel peut s'engager une tige de battage munie de moyens, tels qu'une collerette, formant butée lorsque la tige de battage est engagée dans ledit organe. 7. - Dispositif d'ancrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit organe de guidage est constitué par un tube-fourreau dont la partie inférieure a une forme biseautée. 8. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit organe de guidage est formé d'un ensemble de bagues coaxiales. 9. - Dispositif selon la revendication 6, comportant au moins un élément d'ancrage en forme de plaque, caractérisé en ce que ledit organe de guidage est constitué d'une gouttière formée par emboutissage de ladite plaque. 10. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élé- ment d'ancrage est constitué d'un profilé formé d'une plaque à laquelle ledit organe de guidage est relié par un raidisseur. 11. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit organe de guidage est constitué par un ensemble de colliers de guidage dans lesquels peut s'engager la tige de battage. 12. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une tige de battage dont ltextremite inférieure tubulaire s'adapte à un organe de guidage cylindrique plein solidaire dudit élément d'ancrage. 13. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un passage pour la ligne d'ancrage à travers ledit élément d'ancrage, cette ligne étant retenue à l'orifice de ce passage du côté oopo- sé à celui où doit être appliquée la force de traction. 14. - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le bord dudit élément d'ancrage comporte, du côté où doit être appliquée la force de traction, une zone évidée longitudinalement située au-dessus dudit passage, pour recevoir et protéger ladite portion repliée vers le haut de la liane d'ancrage lorsqu'on fait pénétrer dans le sol ledit élément.