Brevet FR2510160A1 — publié le 19830128

La présente invention porte sur un procédé de pose d'égouts, avec puits de travail ou fosses, en terrain aquifère du type dans lequel pour réaliser le puits de travail ou la fosse, on commence par enfoncer dans le sol, jusqu'au-dessous du fond du futur puits ou de la future fosse, des palplanches assemblées de façon étanche à l'eau, pour ensuite excaver le so qui se trouve entre les cloisons de palplanches, par ménager, au fond du puits ou de la fosse, une cuvette en béton pour la poussée hydraulique et par pousser les tuyaux d'égout utilisés, dans le sol voisin à partir d'une paroi du puits ou de la fosse au moyen de vérins hydrauliques. L'invention porte aussi sur un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour poser des égouts, avec puits de travail ou fosse, par poussée hydraulique en terrain aquifère, il faut soit rabattre la nappe par pompage de façon à pouvoir travailler sans chambre sous pression lors du fonçage du puits lors ou de la fosse et ensuite/de la poussée de la ligne de tuyaux pourvue à son extrémité avant d'une trousse coupante ouverte, soit, s'il n'est pas possible de rabattre la nappe, mettre à l'extrémité avant de la ligne de tuyaux, derrière la trousse coupante, un dispositif écluse à chambre sous pression. Le second procédé pose des difficultés du fait que, dans la chambre sous pression, il faut travailler sous une pression supérieure à celle de la nappe voisine afin qu'il n'entre pas d'eau dans la trousse coupante. Les équipes de pose, d'après les règlements de droit du travail et de sécurité, peuvent travailler dans la chambre sous pression seulement en postes courts et, d'autre part, l'évacuation par l'écluse, dans la ligne de tuyaux des terres produites au front dans la chambre sous pression de la trousse coupante, est très perturbée, ce qui au total entraine une élévation importante du coût d'exécution de ces ouvrages d'égout. L'invention a pour but de fournir un procédé et un appareil pour la mise en oeuvre de celui-ci qui permettent d'accélérer énormément l'exécution des ouvrages d'égout par poussée hydraulique en terrain aquifère sans rabattement de la nappe voisine et ainsi d'abaisser le coût d'exécution de ces ouvrages. L'invention atteint ce but, pour le procédé, essentiellement par le fait que l'on effectue après que la surface de la nappe phréatique a été atteinte, le creusement de la fosse avec amenée d'eau pour maintenir le niveau de la nappe à l'intérieur de la fosse, lorsque le niveau prévu du fond de la fosse est atteint, on fabrique, sous l'eau, dans la fosse, un radier en béton étanche à 11 eau en utilisant un ciment à prise sous l'eau, on évacue par pompage après durcissement du radier en béton, l'eau qui se trouve dans le puits ou dans la fosse, on bétonné le radier entre les cloisons de palplanches pour former une cuvette de poussée et on réalise sur la face du puits ou de la fosse située dans la direction de poussée des tuyaux d'égout, une paroi en béton comportant pour lesdits tuyaux une ouverture de sortie et un joint annulaire périphérique en matière élastique sur le pourtour de cette ouverture, et ensuite, dans la zone de l'ouverture, on relève les palplanches audessus de celle-ci de façon à pouvoir y pousser, devant la file de tuyaux, une trousse coupante jointe de façon étanche à cette dernière.En ce qui concerne l'appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé il est du type comportant une trousse coupante constituée d'un corps tubulaire en béton pourvu a' son extrémité arrière d'un anneau de butée en acier, dirigé radialement vers l'intérieur, destiné à l'appui de plusieurs vérins, une enveloppe extérieure en acier recouvrant axialement, par un tablier tubulaire, la file de tuyaux d'égout placée derrière, et une cloison présentant une ouverture d'accès, et caractérisé par le fait que la trousse coupante comporte une bride de butée saillant radialement vers l'intérieur du pourtour intérieur du corps tubulaire en béton destinée à la fixation étanche d'une cloison en au moins deux parties, et, dans la moitié supérieure de cette cloison, est prévu un regard pouvant être ouvert en cas de besoin et, dans la moitié inférieure, est prévu un passage calfeutré destiné au passage d'un engin d'abattage a vis qui est placé dans la trousse coupante dans laquelle il monte vers l'arrière à partir du point le plus bas de la file de tuyaux d'égout à pousser et traverse la cloison, et qui comporte à son extrémité supérieure de décharge une cheminée calfeutrée de déversement des terres sur un convoyeur continu ou dans un wagonnet de desserte. L'invention offre l'avantage que le puits de travail ou la fosse peut être foncé etla ligne de tuyaux qui en part poussée dans le sol sans rabattement de la nappe. Cela est important pour le maintien du niveau de la nappe dans la zone de ces ouvrages d'égout et peut aussi avoir des effets avantageux dans les cas où, en particulier dans les zones bâties, le rabattement de la nappe créerait un danger d'affaissement du sol et d'endommagement important des ouvrages aussi bien de surface que souterrains. L'appareil de l'invention permet un avancement pratiquement entièrement mécanisé sans que les équipes de pose aient à séjourner dans la partie sous pression de la trousse coupante située en avant de la cloison. Le regard placé dans la cloison permet d'observer exactement le front de derrière la cloison, et la terre en place au front peut être évacuée de façon simple par le convoyeur à vis traversant de façon étanche la cloison jusqu'au niveau de la sole de la file de tuyaux avec poussée permanente de cette dernière.C'est seulement quand la trousse coupante rencontre un obstacle qu'il peut être nécessaire d'aller dans l'espace situé en avant de la cloison de la trousse coupante. On peut alors ouvrir le regard de la cloison, et on peut en outre, par des ouvertures de passage appropriées ménagées dans la cloison, avancer des lances à vide dans la terre en place au front pour rabattre temporairement la-nappe dans la zone de la trousse coupante. Un exemple de réalisation préféré de l'appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé de l'invention est représenté schématiquement sur les dessins annexés sur lesquels : - la fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un puits de travail ou d'une fosse après mise en place d'une trousse courante et d'une station à vérins électrohydrauliques de poussée d'une file de tuyaux d'égout dans un terrain aquifère - la fig. 2 est une vue de dessus de ce puits ou de cette fosse dans le sens de la flèche Il de la fig. 1 - la fig. 3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne III-III de la fig. i - la fig. 4 est une autre vue en coupe verticale du puits ou de la fosse après poussée d'une file de tuyaux d'égout dans le terrain aquifère - la fig. 5 représente, agrandi, le détail V de la fig. 4 ;; - la fig. 6 est une vue en coupe longitudinale verticale agrandie de l'extrémité avant de la file de tuyaux, avec la trousse coupante montée sur elle pendant la poussée en terrain aquifère et - la fig. 7 est une vue en coupe verticale de l'appareil suivant la ligne VII-VII de la fig. 6. Comme le montrent les dessins, pour réaliser un puits de travail ou une fosse 1, afin ensuite de poser des tuyaux d'égout par poussée hydraulique, on commence par enfoncer dans le sol 5, jusqu'au-dessous du fond 4 du futur puits ou de la future fosse, des cloisons 2 formées de palplanches 3 assemblées de façon que les cloisons soient étanches à l'eau. Ensuite, on excave de la manière usuelle le sol 5 qui se trouve entre les cloisons de palplanches 2 d'abord jusqu'au niveau de la surface 6 de la nappe phréatique et, au-delà dé ce niveau, on poursuit ces travaux avec apport permanent d'eau jusqu'au fond 4 du puits ou de la fosse. Quand le fond 4 est atteint, à la profondeur prévue, on commence par exécuter sous l'eau un radier en béton 7 étanche à l'eau en utilisant du ciment à prise sous l'eau et on peut ensuite, après durcissement du radier 7, évacuer par pompage l'eau qui monte dans le puits ou la fosse i jusqu'au niveau de la surface 6 de la nappe. Dès que cette opération est terminée, on reprend le bétonnage du fond du puits entre les cloisons de palplan ches 2 pour réaliser une cuvette 8 pour la poussée hydraulique, puis on fabrique, sur la face du puits ou de la fosse 1 située dans la direction 9 de poussée des tuyaux d'égout, une paroi 10 en béton présentant une ouverture de sortie Il pourvue sur son pourtour intérieur d'un joint annulaire d'étanchéité 12 (fig.5 ) en matière élastique qui est agencé à la manière d'une manchette de façon à s'appuyer, lors de la poussée, sous l'action de la pression de l'eau de la nappe, sur le pourtour extérieur d'abord d'une trousse coupante 13 et ensuite de tuyaux d'égout 14 poussés derrière elle. Au début des opérations de poussée, on commence par poser sur la cuvette 8 préalablement bétonnée une trousse coupante 13 présentant une partie supérieure à couteau 15 saillant en forme de toit vers l'avant, puis on la pousse dans l'ouverture Il de la paroi en béton 10 au moyen d'une station à vérins électrohydrauliques 16 en intercalant des pièces grimpantes appropriées 17, jusqu'à ce qu'elle s'appuie par sa partie supérieure à couteau 15 contre les palplanches 3 dans la zone de la face de bout du puits 1 et soit complètement entourée par le joint annulaire 12 de l'ouverture 11. Ensuite, on relève plusieurs palplanches 3 au-dessus de l'ouverture 11, de façon à pouvoir pousser la trousse coupante 13 et la file de tuyaux d'égout 14 placée derrière elle, dans le sol voisin 5, à travers l'ouverture Il et le joint 12 sans pénétration d'eau souterraine. Pour cela, la trousse coupante 13 placée à l'extré- mité avant de la file de tuyaux d'égout 14 est constituée, comme le montrent en détail les figs. 6 et 7, d'un corps tubulaire en béton 18 pourvu son extrémité arrière d'un anneau de butée en acier 19 dirigé radialement vers l'intérieur, contre lequel s'appuient plusieurs vérins 20 qui sont placés entre la trousse coupante 13 et la file de tuyaux 14 placée derrière et servent à pousser la trousse coupante 13 toujours dans la direction désirée et horizontalement ou avec l'inclinaison nécessaire sur l'horizontale. La trousse coupante 13 comporte une enveloppe extérieure en acier 21 qui va du couteau avant en acier jusqu'au delà de l'anneau de butée 19 et dépasse axialement de la file de tuyaux d'égout.14 contiguë par un tablier tubulaire 22. Du pourtour intérieur du corps tubulaire en béton 18 saille radialement vers l'intérieur une bride de butée 23 qui peut faire corps avec l'anneau de butée 19 et à laquelle est fixée de façon étanche une cloison 24. La cloison 24, en deux parties, est formée de deux moitiés en secteur 25, 26 qui se joignent horizontalement. Dans la moitié supérieure 25, se trouve un regard 27 qui peut être ouvert en cas de besoin et comporte une source lumineuse 27a, et, dans la moitié inférieure 26, est prévu un passage calfeutré 28 qui comporte un support 28a, de préférence élastique, supportant un engin d'abattage à vis 29 qui monte vers l'arrière dans la trousse coupante 13, depuis le point le plus bas de la file de tuyaux d'égout 14 à pousser, en traversant la cloison 24, et comporte à son extrémité supérieure de décharge 30 une cheminée calfeutrée 31 par où les terres sont déversées sur un convoyeur continu ou dans des wagonnets de desserte 32. Les deux moitiés 25, 26 de la cloison 24 présentent sur leur pourtour plusieurs prises 33 à robinet d'arrêt 34 pour l'envoi d'air comprimé dans la partie 13a de la trousse coupante 13 située en avant de la cloison 24 set, en outre, sur les deux moitiés 25, 26 de la cloison 24 sont prévus, en dehors du regard 27 et du passage calfeutré 28, 28a par où passe l'engin d'abattage à vis 29; plusieurs ouvertures calfeutrées 35 destinées au passage de lances à vide 36, dont une seule est représentée schématiquement sur la fig. 6, destinées au rabattement local temporaire de la nappe dans la zone de la trousse coupante 13 quand un obstacle est rencontré. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, l'engin d'abattage à vis 29 présente une écluse à rouecellulaire 37de type connu, à laquelle peut faire suite un couvercle 38 pour le chargement au choix d'un convoyeur continu ou d'un wagonnet 32. On pose ce couvercle 38 sur 1 wagonnet 32 ou sur une station de charaement semblable d'un convoyeur continu approprié et éventuellement on le fixe au bord. Revendications 1.- Procédé de pose d'égouts avec des puits de travail ou des fosses par poussée hydraulique en terrain aquifère, dans lequel, pour réaliser le puits de travail ou la fosse, on commence par enfoncer dans le sol, jusqu'audessous du fond du futur puits ou de la future fosse, des palplanches assemblées de façon étanche à l'eau, pour ensuite excaver le sol qui se trouve entre les cloisons de palplanches, par ménager au fond du puits ou de la fosse, une cuvette en béton pour la poussée hydraulique et par pousser les tuyaux d'égout utilisés, dans le sol voisin à partir d'une paroi du puits ou de la fosse au moyen de vérins hydrauliques, caractérisé par le fait que l'on effectue, après que la surface (6) de la nappe phréatique a été atteinte, le creusement de la fosse avec amenée d'eau pour maintenir le niveau de la nappe à l'intérieur de la fosse (1), lorsque le niveau prévu du fond (4) de la fosse est atteint, on fabrique, sous l'eau, dans la fosse tel), un radier en béton (7) étanche à l'eau en utilisant un ciment à prise sous l'eau, (o)évacue par pompage, après durcissement du radier en béton/l'eau qui se trouve dans le puits ou dans la fosse (1), on bétonne le radier (7) entre les cloisons de palplanches (2) pour former une cuvette de poussée (8) et on réalise sur la face du puits ou de la fosse (1) située dans la direction (9) de poussée des tuyaux d'égout (14), une paroi (10) en béton comportant pour lesdits tuyaux une ouverture de sortie (11) et un joint annulaire périphérique (12) en matière élastique sur le pourtour de cette ouverture, et ensuite, dans la zone de l'ouverture (11), on relève les palplanches (3) au-dessus de celle-ci de façon à pouvoir y pousser, devant la file de tuyaux (14), une trousse coupante (13) jointe de façon étanche à cette dernière. 2.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé défini dans la revendication 1, comportant une trousse coupante constituée d'un corps tubulaire en béton pourvu à son extrémité arrière d'un anneau de butée en acier, dirigé radialement vers l'intérieur, destiné à l'appui de plusieurs vérins, une enveloppe extérieure en acier recouvrant axialement, par un tablier tubulaire, la file de tuyaux d'égout placée derrière, et une cloison présentant une ouverture d'accès, et caractérisé par le fait que la trousse coupante (13) comporte une bride de butée (23) saillant radialement vers l'intérieur du pourtour intérieur du corps tubulaire en béton (18) destinée à la fixation étanche d'une cloison (24) en au moins deux parties, et, dans la moitié supérieure (25) de cette cloison (24), est prévu un regard (27) pouvant être ouvert en cas de besoin et, dans la moitié inférieure (26), est prévu un passage calfeutré (28) destiné au passage d'un engin d'abattage à vis (29) qui est placé dans la trousse coupante (13) dans laquelle il monte vers l'arrière à partir du point le plus bas de la file de tuyaux d'égout (14) à pousser et traverse la cloison (24), et qui comporte à son extrémité supérieure de décharge (30) une cheminée calfeutrée (31) de déversement des terres sur un convoyeur continu ou dans un wagonnet de desserte (32). 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la cloison (24)est formée de deux secteurs (25, 26) se joignant horizontalementsur lesquels sont montées des prises (33) à robinet d'arrêt (34) destinées à l'envoi d'air comprimé dans la partie de la trousse coupante (13) qui se trouve en avant de la cloison (24). 4.- Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que, sur les moitiés (25, 26) de la cloison (24), sont prévus, en dehors du regard (27) et du passage calfeutré (28) destiné au passage de l'engin d'abattage à vis (29), des ouvertures calfeutrées (35) destinées au passage de lances à vide (36) servant au rabattement local temporaire de la nappe dans la zone de la trousse coupante (13) quand un obstacle est rencontré. 5.- Appareil selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que la cheminée de déversement (31) de l'engin d'abattage à vis (29) présente une écluse à roue cellulaire (37).