Brevet FR2504953A1 — publié le 19821105

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un procédé de construction d'un ouvrage formant mur sécant ou formant paroi ou cloison sécante constitué de pieux ou poteaux en béton disposés successivement dans le sol ou terrain en rangée les uns à côté des autres ou juxtaposés suivant une file. L'invention concerne en outre un mur sécant ou une paroi ou cloison sécante obtenu par l'exécution du procédé précité. Elle se rapporte par ailleurs aux diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre d'une telle structure ou construction ainsi qu'aux ouvra ges, systèmes, ensembles, équipements et installations pourvus de telles structures. Lorsque des pieux ou poteaux en béton à surface de section transversale droite circulaire sont placés de telle façon les uns à côté des autres ou juxtaposés que les surfaces de section transversale droite circulaire se coupent, les deux points d'intersection des cercles ou circonférences sont situés sur une droite sécante.Par la notion de paroi sécante, dérivée de cet agencement de pieux ou palplanches en béton, on entend par conséquent une paroi constituée de p. ux ou palplanches en béton s'embottant ou pénétrant lea uns dans les autres par des zones marginales ou de bordure et qui sont enfoncés dans le sol pour assumer par exemple la fonction d'un blindage de fouille ou d'une stabilisation ou d'un soutènement de talus ou versant ou analogue Selon un procédé connu d'élaboration d'une telle paroi sécante, des pieux en béton sont disposés suivant une rangée ou file en étant enfoncés dans le sol à des distances d'entre-axe égaux ou uniformes qui sont respectivement plus grandes que le diamètre et plus petites que le double du diamètre d'un pieu en béton.Ces pieux en béton, dits coulés ou fabriqués sur place ou forés, sont par exemple réalisés à l'aide d' un tube-enveloppe de forage, de sondage ou de chemisage enfoncé dans le sol et de l'intérieur duquel est sortie ou enlevée la matière formée par la terre, auquel cas le tube de forage ou de sondage est repoussé ou chassé vers le bas ou enfoncé davantage dans le terrain jusqu'à la profondeur désirée au fur et à mesure de l'enlèvement progressif de la matière formée de terre. Le tube de forage est alors, lors de l'introduction ou emplissage du béton, de nouveau retiré, extrait, dégagé ou arraché, de sorte que le pieu en béton fini est entouré par du sol naturel ou terrain primitif. Quand ensuite dans les intervalles entre les pieux en béton finis doivent être insérés d'autres pieux en béton de telle manière que les sections droites transversales se coupent ou sont sécantes des parties ou portions, délimitées de façon circulairement arquée, doivent tout d'abord être enlevées des pieux en béton initialement fabriqués, sur toute la hauteur du pieu en béton. Ceci ne présente pas de grosses difficultés quand l'intersection est faible et est par exemple de 10 cm. La grandeur de l'intersection nécessaire dépend, entre autres la charge statique appli- quée de la paroi .Si une intersection sensiblement plus grande est cependant nécessaire, l'enlèvement de ces parties ou portions latérales des pieux en béton représente un travail assez difficile, prenant du temps et aussi motteux relativement à l'usure des outils à utiliser pour cela. Il existe en outre le risque que dans le béton fragile ou cassant par nature se produisent, au cours de ce travail d'usinage, des fissures qui ne sont éventuellement meme pas discernables ou perceptibles, en particulier lorsque la paroi sécante, servant par exemple au snutènement ou blindage ou à la consolidation ou retenue de talus ou versant, n'est pas, après fabrication ou achèvement, exposée sur un côté ou une face comme cela est le cas pour une paroi servant au blindage de fouille. De même, des fissures, quelque peu recouvertes par du lait de béton, ne peuvent pas titre découvertes ultérieurement ou plus tard et la stabilité est ainsi altérée dans tous les cas. La tache, se trouvant à la base de la présente invention, consistait donc à remplacer la méthode peu économique dans le cas d'une intersection plus grande nécessaire des pieux en béton et liée aussi à des risques incontrôlables relativement à la sécurité, par un autre procédé qui permet de construire une paroi sécante à grande "intersection" sans dépense non économique de frais et de temps et offre une grande sécurité par la certitude de pouvoir éviter des défauts cachés ou masqués de fabrication.Ce problème est résolu par le fait que, pour chaque second pieu en béton de la paroi sécante, des trous forés sont creusés ou foncés à des intervalles ou distances d'écartement uniformes les uns des autres et dans chacun de ces trous forés est introduit un pieu en béton armé préfabriqué à deux surfaces latérales mutuellement opposées parrallèlement à l'axe et conformées de façon concave, dont le rayon de courbure correspond au rayon du pieu en béton respectivement réalisé ensuite de façon voisine, que)a cavité restante du trou foré est remplie ou colmatée avec une matière de remplissage déversable et qu'ensuite entre respectivement deux pieux en béton préfabriqués sont élaborés des pieux en béton coulés ou fabriqués sur place, auquel cas la matière de remplissage, se trouvant devant les surfaces latérales concaves des pieux en béton préfabriqués, est évacuée et le béton frais, mis en place pour les pieux en béton coulés ou fabriqués sur place, entre une liaison de prise intime avec les pieux en béton préfabriqués sur leurs surfaces latérales concaves. L'avantage de ceprocédé consiste en ce que, lors de l'insertion de pieux en béton coulés ou fabriqués sur place entre des pieux en béton déja disposés à une certaine distance d'espacement les uns des autres, le travail d'enlèvement de béton exécuter avec la mise en oeuvre d'outillages très croûteux sur toute la hauteur des pieux en béton à disposer avec intersection , est complètement supprimé , ce qui est particulièrement important dans le cas d'un grande intersection exigée de 30 cm par exemple relativement au gain de temps et à l'économie de dépense pour l'outil de forage très cher qui doit autrement être utilisé.Au lieu de béton, on doit, dans ce cas, seulement évacuer de nouveau la matière de remplissage préalablement introduite entre le tube de forage et le pieu en béton préfabriqué, laquelle est constituée judicieusement par du gravier roulé composé de pierres, cailloux ou galets d'une grosseur de 4 mm à 8 mm, qui prend de lui-meme une compacité ou densité de dépôt optimale sans travail de compactage,de damage ou de tassement et remplit ainsi la fonction consistant à empêcher la chute ou précipitation postérieure ou l'éboulement ultérieur de terre lors de l'extraction ou de l'arrachement du tube de forage. Quand la nature du sol ou terrain le permet, on peut évidemment aussi, en renonçant à l'emploi d'un tube de forage, foncer ou creuser seulement des trous forés à un certain intervalle les uns des autres dans le sol ou terrain, dans lesquels sont isueinto'dutt les pieux enbéton préfabriqués, après quoi l'intervalle, entre la paroi du trou foré et le pieu en béton préfabriqué, est alors chaque fois rempli ou colmaté avec de la matière de remplissage. Afin que le béton frais, à introduire pour les pieux en béton coulé sur place à poser ultérieurement, puisse entrer en liaison de prise intime avec les pieux en béton préfabriqués préalablement posés ou insérés on utilise, selon un autre développement préféré de l'invention, des pieux en béton préfabriqués qui présentent, sur les surfaces externes de leurs deux surfaces latérales ncaves, des creux et/ou saillies par lesquels est réalisé un engrènement denté avec les pieux en béton coulé sur place; les surfaces latérales concaves peuvent par exemple comporter des niches évidées dans lesquelles pénètre le béton frais ou bien sur les surfaces latérales concaves est prévu du béton lavé dont résulte une surface externe très rugueuse. On peut aussi obtenir un tel effet par emploi de métal déployé sur les surfaces latérales. Alors que, dans le procédé connu jusqu' à présent pour la construction d'une paroi sécante, en raison du travail nécessaire d'enlèvement de parties ou portions, délimitées de manière circulairement arquée du pieu en béton sur toute la hauteur de celui-ci, un tel pieu en béton ne pouvait pas être armé, on peut utiliser, selon le nouveau procédé, exclusivement des pieux en béton armé. Le pieu en béton préfabriqué à surfaces latérales concaves nécessite léja une armature de renforcement pour le transport depuis le lieu de fabrication jusqu'au chantier ou site de construction et pour l'érection et la mise en place dans le trou foré. Les pieux en béton coulés sur place, fabriqués postérieurement, peuvent, comme auparavant, recevoir toute armature désirée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation spécifique actuellement préfér de l'invention et dans lesquels:: - la figure 1 représente, en vue de dessus, un certain nombre de pieux en béton préfabriqués placés respectivement dans un trou foré à un certain intervalle d'espacement les uns des autres; - la figure 2 est une vue de dessus de la paroi sécante achevée de construction, se composant de pieux en béton préfabriqués et de pieux en béton coulés ou fabriqués sur place respectivement entre deux pieux en béton préfabriqués; - la figure 3 est une vue partielle de face ou devant d'ne paroi sécante finie de construction; et - la figure 4 est une coupe transversale, à plus grande échelle, à travers un pieu en béton préfabriqué. Pour la construction de la paroi sécante, des trous forés 1 sont creusés ou foncés dans le sol ou terrain à des distances d'écartement uniformes L selon une première phase du procédé. Ceci peut astre effectué, dans le cas d'une nature appropriée du sol ou terrain, à l'aide d'outils de forage tels que par exemple une drille ou un dispositif à foret analogue. En cas de terrain risquant de glisser postérieurement, on utilise un tube-enveloppe de forage 2 de l'intérieur duquel la terre est évacuée au dehors, de sorte que le tube-envelop pe de forage 2 peut être progressivement enfoncé jusqu'à la profondeur désirée dans le sol ou terrain. Dans chaque tube-enveloppe de forage 2 est inséré un pieu en béton armé préfabriqué 3.Ce pieu en béton 3, représenté en section transversale droite à plus grande échelle sur la figure 4, est armé afin qu'il puisse hêtre transporté et, au moyen d'une grue,être érigé ou dressé et mis en place dans le trou de forage L'armature lâche ou précontrainte se compose par exemple d'un certain nombre de fers d'armature 4 s'étendant parallèlement à l'axe et de fers d'armature 5 disposés horizontalement, recourbés ou repliés et passés extérieu rement tout autour des fers d'armature 4.Chaque pieu en béton préfabriqué 3 présente deux surfaces latérales 6 mutuellement opposées et conformées de façon concave Le rayon de courbure de chacune de ces surfaces latérales 6 est égal au rayon du pieu en béton roulé sur place 7 à fabriquer respectivement au voisinage et qui est réalisé subséquemment dans l'intervalle respectivement compris entre deux pieux en béton préfabriqués 3. Les pieux en béton préfabriqués 3 possèdent en outre des surfaces latérales planes 8 décalées de 900 par rapport aux surfaces latérales concaves et opposées mutuellement en étant parallèles, lesquelles sont situées respectivement sur la corde d'un cercle qui correspcl la paroi intérieure du tube-enveloppe de forage 2. Ce cercle touche ainslles quatre bords ou arêteslaténIxlon- gitudinaux du pieu en béton 3. Après qu'au cours de la première étape du procédé selon la figure 1, un pieu en béton préfabriqué 3 ait été placé respectivement dans tous les trous forés 1 foncés ou creusés dans le sol ou terrain ou dans le tubes 2, l'espace creux ou la cavité restant, entre le pieu en béton préfabriqué 2 et le tube de forage 2 ou la paroi du trou de forage, est rempli d'une matière de remplissage 9. A cet effet est avantageusement utilisé du gravier roulé ou du sable. Du gravier roulé, composé de cailloux, pierres ou galets ronds de 4 mm à 8 mm de diamètre, occupe un volume plein de compacité ou de densité de dépôt optimale et ne doit donc pas être consolidé, compacté,damé amassé pour empêcher le glissement ultérieur de terrain lorsque les tubes de forage 2 sont ensuite arrachés, extraite, dégagés ou retirés.Devant les surfaces latérales planes 8 du pieu en béton préfabriqué 3 peut aussi étre emplie une autre matière de remplissage telle que par exemple du béton, car la matière de remplissage ne doit pas de nouveau être éliminée en ces emplacements. La réduction de la section droite transversale du pieu en béton préfabriqué 3, en ces deux côtés ou faces formés par les surfa ces latérales planes 8, s'effectue en particulier pour économiser du poids de transport. Les pieux en béton préfabriqués 3 possèdent en outre, sur les surfaces latérales 6 conformées de façon concave, une surface externe présentant des creux et/ou saillies. Sur la figure 4 est indiquée une surface externe, rendue rugueuse, sur les surfaces latérales cnncaves 6. A cet effet, les surfaces latérales 6 possèdent une surface externe oenstituée par exemple en dubétai lavé. En outre dans les surfaces latérales 6 peuvent aussi être prévues des niches évidées qui sont remplies ou colmatées par le béton frais des pieux en béton coulés sur place 7, fabriqués subséquemment. Avec le meme effet, on peut aussi disposer du métal déployé sur toute la surface latérale concave 6. On obtient, de cette manière, un engrènement de denture de la surface externe du pieu en béton préfabriqué 3 avec le pieu en béton coulé sur place 7 établi ensuite de façon adjacente, qui peut ainsi entrer en une liaison de prise intime avec le pieu en béton préfabriqué. Lors de la confection subséqrine des pieux en béton coulés ou fabriqués sur place 7, des trous forés sont creusés ou foncés respectivement entre deux pieux en béton préfabriqués 3 déjà posés ou mis en place, auquel cas le trou foré est creusé ou foncé avec ou sans l'aide d'un tube de forage, de la meme manière déja décrite, selon la nature du sol ou terrain. La matière de remplissage 9, se trouvant devant les deux surfaces latérales concaves 6 des deux pieux en béton préfabriqués voisins 3, est alors évacuée siiaultanément avec la terre restante. Le béton frais, mis en place pour les pieux en béton coulés ou fabriqués sur place 7, entre en liaison de prise intime sur les surfaces latérales concaves 6 des pieux en béton préfabriqués 3, pourvues de creux et/ou de saillies. Les pieux en béton coulés ou fabriqués sur place 7 sont également armés et contiennent des fers d'armature 10 disposés sur une circonférence en étant parallèles à l'axe et des fers d'armature annulaires Il placés extérieurement tout autour de ceux-ci. Après la prise ou le durcissement du béton, une paroi sécante complètement armée est réalisée dans le sol ou terrain, qui, en particulier dans le cas d'une grande intersection des sections transversales droites de pieu, exige moins de dépense de temps et'de frais qu'une paroi sécante réalisée selon le procédé connu jusqu'à présent. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction d'une paroi sécante constituée de pieux en béton disposés successivement en rangée les uns à côté des autres dans le sol, caractérisé en ce que, pour chaque deuxième pieu en béton de la paroi sécante, des trous forés (1,2) sont foncés à des intervalles uniformes les uns des autres et dans chacun de ces trous forés est placé un pieu en béton armé préfabriqué (3) à deux surfaces latérales concaves (6) mutuellement opposées en étant parallèles à l'axe, dont le rayon de courbure correspond au rayon du pieu en béton (7) fabriqué respectivement ensuite au voisinage, en ce que la cavité restante du trou foré (1,2) est remplleavecune matÊre de remplissage déversable (9) et en ce qu'ensuite respectivement entre deux pieux en béton préfabriqués (3) sont élaborés des pieux en béton coulé sur place (7), auquel cas la matière de remplissage (9),se trouvant devant les surfaces latérales concaves (6) des pieux en béton prébabriqués (3), est évacuée et le béton frais, mis en place pour les pieux en béton coulé sur place (7), entre en liaison de prise intime avec les pieux en béton préfabriqués (3) sur les surfaces latérales concaves (6) de ceux-ci. 2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que les trous forés, pour les pieux en béton préfabriqués (3), sont foncés au moyen d'un tube de forage (2) et dans le tube de forage (2) est introduit un pieu en béton préfabriqué (3) appliqué. dans la paroi interne du trou de forage par ses quatrebrdsouartteslatérauxlongitu- dinaux délimitant les deux surfaces latérales concaves (6), et en ce qu'après remplissage de la cavite restante avec une matière de remplissage déversable (9), le tube de forage (2) est de nouveau retiré. 3. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que, pour les pieux en béton coulés sur place (7) à établir entre les surfaces latérales concaves (6) respectivement de pieux en béton préfabriqués voisins (3), des trous forés sont foncés à l'aide d'un tube de forage (2), duquel la terre et la matière de remplissage (9), se trouvant devant les surfaces latérales concaves (6) des pieux en béton préfabriqués (3), sont évacuées au dehors et en ce que du béton frais est introduit dans le tube de forage (2) et le tube de forage est de nouveau retiré. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce béton utilise des pieux en béton préfabriqués (3) avec une armature précontrainte ou avec une armature lache (4,5). 5. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que les pieux en béton coulé sur place (7), réalisés respectivement entre deux pieux en béton préfabriqués voisins (3), sont fabriqués sous forme de pieux en béton armé. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on emploie des pieux en béton préfabriqués (3) à surfaces externes, sur les surfaces latérales concaves (6), présentant des creux et/ou saillies réalisant un engrènement denté avec les pieux en béton coulés sur place (7). 7. Procédé selon la revendication 6,caractérisé en ce qu'on utilise des pieux en béton préfabriqués (3) à niches évidées ou à béton lavé ou à grillages ou treillis en métal déployé sur les surfaces latérales concaves (6). 8. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'on utilise des pieux en béton préfabriqués (3) à surfaces latérales planes (8) décalée respectivement de 900 par rapport aux surfaces latérales concaves (6) et mutuellement opposées en étant parallèles, lesquelles sont situées respectivement sur une corde d'un cercle touchant les quatre bords ou arêteslaténaux longitudinaux du pieu en béton (3). 9. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'on utilise du gravier roulé ou du sable comme matière de remplissage (9) pour le remplissage du trou deforage (1,2) recevant le pieu en béton préfabriqué (3). 10. Ouvrage formant paroi sécante constituée de pieux en béton disposés dans le sol en rangée successivement les uns à c8té des autres et contruite d'après le procédé selon au moin ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque seconSpieu en béton de la paroi est un pieu en béton armé préfabriqué (3 ) à deux surfaces latérales concaves (6) mutuellement opposées en étant parallèles à l'axe et dont le rayon de courbure est égal au rayon des pieux en béton coulé sur place (7) voisins des deux côtés, lesquels sont en liaison de prise intime avec les surfaces latérales concaves (6) du pieu en béton préfabriqué (3) disposé respectivement entre deux pieux en béton coulé sur place. 11. Paroi sécante selon la revendication 10, caractérisée en ce que les pieux en béton préfabriqués (3) comportent respectivement une armature précontrainte ou une armature lache (4,5). 12. Paroi sécante selon la revendication 10, caractérisée en ce que les pieux en béton coulé sur place (7) comportent respectivement une armature (10,11).