Brevet FR2534952A1 — publié le 19840427

La présente invention concerne l'installa- tion, dans le sol, de pieux et autres éléments sembla- bles, y compris des tubages provisoires ou permanents de pieux Pour plus de commodité, sauf indication spécifique contraire, tous ces éléments seront dési- gnés ci-après par l'appellation "pieux" et il est en- tendu que l'expression "pieux", utilisée dans la pré- sente spécification, englobe tous ces éléments. On effectue habituellement l'installation de pieux en appliquant, à un pieu, des chocs axiaux de percussion au moyen d'unn marteau ou en faisant tourner le pieu et en lui appliquant en même temps une force axiale pour l'enfoncer dans le sol Un inconvénient associé à ces deux méthodes d'installation réside dans le fait que des forces de friction sont engendrées entre les côtés du pieu et le sol, ces forces augmen- tant l'énergie requise pour chasser le pieu dans le sol, de même que l'énergie requise pour retirer les tubages ou mandrins de pieux. Un objet de la présente invention est d'at- ténuer l'inconvénient mentionné ci-dessus Un procédé d'installation d'un pieu suivant l'invention consiste à orienter le pieu par rapport au sol dans lequel il doit être installé, enfoncer ou pousser le pieu dans le sol et, en même temps, intro- duire une substance liquide apte à la prise entre le côté du pieu et le sol dans lequel ce dernier est en- foncé. Le pieu est avantageusement enfoncé ou pous- sé dans le sol en lui appliquant une force axiale et en le faisant tourner sur son axe De préférence, la force axiale est appliquée par des chocs de percussion exercés au moyen d'un marteau Les chocs du marteau et la rotation du pieu peuvent avoir lieu simultanément 253495 ? ou alternativement La rotation peut s'effectuer dans une direction ou elle peut être de type oscil- lant. La substance liquide apte à la prise qui peut être, par exemple, du béton ou du coulis liquide, est avantageusement introduite en prévoyant un réser- voir de cette substance à ltendroit o le pieu pénètre dans le sole ce réservoir permettant l'écoulement du coulis ou du béton entre le côté du pieu et le sol sous l'action de la gravité. Le pieu peut être creux Dans ce cas, la substance liquide apte à la prise peut, en outre ou en variante, être introduite à l'intérieur du pieu au cours de son installation, ce qui peut être réalisé en pratiquant, dans la paroi du pieu, des ouvertures. par lesquelles le coulis ou le béton s'écoule à l'in- térieur du pieu. De plus, suivant l'invention, un pieu pou- vant être utilisé dans le procédé défini ci-dessus comprend un organe creux allongé le long de la paroi duquel des ouvertures sont pratiquées à intervalles. Le pieu peut avoir n'importe quelle section transversale appropriée permettant de ménager un espace libre entre le côté du pieu et le soldans lequel ce dernier est enfoncé ou poussé lors de sa rotation sur son axe C'est ainsi que le pieu peut avoir une sec- tion transversale carrée En variante, le pieu peut avoir une section transversale circulaire, un ou plu- sieurs éléments longitudinaux étant prévus sur sa face extérieure en ressortant vers l'extérieur. Le cadre de l'invention englobe également un pieu après son installation conformément au procédé de l'invention. On décrira ci-après à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe illustrant l'installation d'un pieu suivant l'invention; et les figures 2 et 3 sont des vues en pers- S pective de tubages de pieux suivant l'invention, Dans cette forme de réalisation de 1 linven- tion, un pieu doit être installé dans le sol de niveau indiqué par le chiffre de référence 1 ' L 8 installation doit être effectuée au moyen d'un tubage de pieu provi- soire 2 tel que celui représenté en figure 2 ou en fi- gure 3 Le tubage de pieu 2 illustré en figure 2 est sous forme d'un tube métallique creux à section trans- versale carrée le long de chaque paroi latérale duquel des ouvertures 3 sont pratiquées à intervalles Le tubage de pieu 2 illustré en figure 3 est sous forme d'un tube métallique creux à section transversale cir- culaire dont la paroi latérale comporte des ouvertures 3 à intervalles espacés O En outre, le tubage de pieu 2 illustré en figure 3 comporte des éléments longitudinaux 4 sur sa face extérieure, ces éléments ressortant radialement vers l'extérieur Chaque élément 4 comporte un bord d'attaque 4 a et un bord de fuite 4 b. Afin d'installer un pieu suivant cette forme de réalisation de luinvention,, on place un pied 5 sur le sol 1 et on oriente verticalement un tubage de pieu 2 du type décrit ci-dessus, une extrémité de ce tubage étant placée sur le pied 5 O Un récipient 6, qui peut comporter une base 6 a et une paroi amovible 6 b, est situé autour du pied 5 et est rempli d'une substance liquide appropriée apte à la prise telle que du béton ou du coulis liquide 7. Le tubage de pieu 2 passe-à travers une table rotative appropriée indiquée schématiquement par le chiffre de référence 8, cette table permettant de faire tourner le tubage 2 sur son axe A l'extrémité supérieure du tubage de pieu 2, est adapté un chapeau approprié 9 destiné à le protéger contre les détério- rations résultant des chocs exercés par un marteau indiqué schématiquement par le chiffre de référence 10. Pour installer le pieu, on enfonce tout d'abord le tubage 2 dans le sol 1 sous l'action combi- née des chocs intermittents du marteau 10 et de la ro- tation du tubage au moyen de la table rotative 8 A mesure que le tubage de pieu 2 est ainsi enfoncé dans le sol, le coulis ou le béton liquide s'écoule par gravité dans l'espace Il ménagé entre le côté du tubage de pieu et le sol On comprendra que, grâce à la con- figuration du tubage de pieu 2, cet espace 1 l est ainsi formé lors de la rotation de ce tubage En même tempse le coulis ou le béton s'écoule via les ouvertures 3 à lintérieur du tubage 2- Les coins du tubage de pieu (dans le cas du tubage illustré en figure 2) et les éléments 4 (dans le cas du tubage illustré en figure 3) ont également ten- dance à chasser le coulis ou le béton vers l'extérieur dans le sol 1 De la sorte, dans un sol approprié, le diamètre définitif du pieu sera beaucoup plus grand que celui du tubage 2 e De la sorte également, on obtiendra, à l'interface comprise entre le sol et le coulis ou le béton, un moyen de mélange améliorant la liaison finale entre le pieu et le sol. On considère que l'introduction du coulis ou du béton liquide entre le côté du tubage de pieu 2 et le sol a pour effet de réduire les forces de fric- tion s'exerçant normalement dans cette zone, réduisant ainsi ipso facto l'énergie requise pour enfoncer le tubage de pieu dans le sol. Dès que le tubage de pieu 2 a été enfoncé dans le sol jusqu'à la profondeur requise, on peut, au besoin, laisser descendre une enveloppe appropriée d'armature en acier (non représentée) le long de la face intérieure du tubage de pieu 2 Le tubage peut alors être retiré de la manière habituelle en laissant le pied 5 à la base du pieu L'extraction est beau- S coup plus aisée qu'avec des pieux classiques en raison du coulis ou du béton entourant le tubage 2 En va- riante, avant ou pendant l Venfoncement du tubage 2, on peut laisser descendre une cage d'armature appropriée (non représentée) le long de la face intérieure de ce tubage 2 lorsque cela s'impose. On peut envisager de nombreuses formes de réalisation de l'invention sans se départir du cadre de cette dernière tel qu Oil est défini ci-après. Par exemple, les ouvertures 3 peuvent être omises dans le tubage de pieu 2, auquel cas, 1 Pintés rieur de ce dernier peut être rempli de béton à grande hauteur d'affaissement lorsque ce tubage a été enfoncé dans le sol à la profondeur requise. De plus, l'installation d'un pieu peut être effectuée en appliquant une force axiale de non-per- cussion à n'importe quel endroit du pieu et ce, en lieu et place d'un marteau 100 L'invention est également applicable à l'installation de pieux composites Dans ce cas, un pieu préfabriqué ayant, par exemple, une section trans- versale carrée, est enfoncé dans le sol de la manière décrite ci-dessusen adaptant un patin approprié à son extrémité inférieure Dès que le pieu préfabriqué est enfoncé dans le sol, l'installation est achevée et le coulis déversé prend pour former un pieu composite. De plus, les ouvertures 3 pratiquées dans le tubage de pieu 2 peuvent être omises et des ouver- tures peuvent être pratiquées dans le bord de fuite 4 b des éléments 4 L'intérieur du tubage 2 peut alors être utilisé à des fins diverses, ainsi qu'on le sou- lignera ci-après. Par exemple, dans ce cas, le tubage 2 peut être enfoncé dans le sol au moyen d'un marteau tombant sur un "bouchon" de béton ou une autre matière appro- S priée prévue au fond du tubage-2 et ce, conjointement avec la rotation de ce dernier jusqu'à ce que la pro- fondeur requise soit atteinte Ensuite, on empêche une pénétration complémentaire du tubage 2 et l'on - forme une base élargie en dessous du fond du tubage 2 en expulsant le bouchon et des charges successives de béton ou d'une autre matière appropriée moyennant l'application de chocs directs d'un marteau tombant à l'intérieur du tubage 2 Au besoin, on peut ensuite laisser descendre une cage d'armature le long de la face intérieure du tubage 2 et l'on peut remplir l'intérieur de ce dernier avec du coulis ou du béton à grande hauteur d'affaissement. En variante, le tubage 2 peut être enfoncé au moyen du "bouchon" décrit ci-dessus, mais sans for- mer une base élargie au moyen de ce "bouchon". Selon une autre possibilité, on peut former une base élargie comme décrit ci-dessus, mais le tubage 2 est alors enfoncé par le marteau 10. Etant donné que, dans le procédé suivant l'invention, on fait tourner un pieu, on peut également prévoir,-sur le pieu, des éléments d'alésage appropriés lorsque les conditions du sol exigent un accroissement du diamètre du pieu à n'importe quel niveau requis. REVENDICATIONS 1. Procédé en vue d'installer un pieu dans le sol, caractérisé en ce qu'il consiste à enfoncer ou pousser un pieu ( 2) dans le sol ( 1,) et, en même temps, introduire une substance liquide ( 7) apte à la prise entre le côté extérieur du pieu ( 2) et le sol ( 1) dans lequel-ce dernier doit être enfoncé. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le pieu ( 2) est enfoncé ou poussé dans le sol ( 1) en lui appliquant une force axiale et en le faisant tourner sur son axe. 3.D Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la force axiale est appliquée au moyen de chocs de percussion exercés par un marteau ( 10). 4 Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les chocs de marteau et la rotation du pieu ( 2) ont lieu simultanément. 5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les chocs de marteau et la rotation du pieu ( 2) ont lieu alternativement. 6, Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la rotation s'effectue dans une direction. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la rotation est de type oscillant - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la substance liquide ( 7) apte à la prise est choisie parmi le coulis liquide ou le béton liquide. 9, Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la substance liquide ( 7) apte à la prise est introduite en prévoyant un réservoir ( 6) à l'endroit o le pieu ( 2) pénètre dans le sol c 1) ce réservoir pieu ( 2) et le sol ( 1) sous l'action de la gravité. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le pieu ( 2) est creux et en ce que l'on introduit une substance liquide ( 7) apte à la prise à l'intérieur du pieu ( 2). 11 Pieu destiné à être installé selon le procédé conforme à la revendication 10 caractérisé en ce qu'il comprend un organe allongé le long de la paroi duquel des ouvertures ( 3) sont pratiquées à intervalles, par les- quelles la substance liquide ( 7) apte à la prise s'écoule à l'intérieur du pieu ( 2). 12. Pieu destiné à être installé selon le procédé conforme à l'une quelconque des revendications l à 10, caractérisé en ce qu'il possède une section transversale con- çue pour ménager un espace libre ( 11) entre sa paroi latérale extérieure et le sol ( 1) dans lequel il est enfoncé ou poussé lors de sa rotation sur son axe. 13. Pieu suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'il a une section transversale cérrée. 14. Pieu suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'il a une section transversale circulaire, un ou plusieurs éléments longitudinaux ( 4) étant prévus sur sa face extérieure, ces éléments ressortant vers l'extérieur de ce pieu ( 2). 15. Pieu, caractérisé en ce qu'il est ins- tallé par le procédé conforme à l'une quelconque des revendi- cations 1 à 10.