Brevet FR2536447A1 — publié le 19840525

PROCEDE POUR LA REALISATION D'UN PILIER EN BETON COULE SUR PLACE. La présente invention concerne un procédé permettant de réaliser un pilier en béton coulé sur place et plus particulièrement un procédé qui permet de détruire ou d'éliminer facilement la partie supérieure d'un tel pi- lier en béton. Pour la réalisation d'édifices divers, tels que des bâtiments ou des ponts, les fondations sont très souvent réalisées au moyen dé piliers en béton coulé sur place De tels piliers sont obtenus en déversant le béton dans un trou préalablement foré dans le sol En général, après forage des trous à l'aide d'une foreuse conventionnelle, afin d'éviter l'éboulement de la paroi, on déverse à l'intérieur du trou un liquide approprié tel que par exemple une solution de bentonite de manière( à remplir ledit trou puis l'on introduit à l'intérieur un tube ou coffrage approprié réalisé par exemple à par- tir d'une feuille en acier Un treillis de renforcement est alors introduit à l'intérieur du trou Le moulage du pilier est alors réalisé en déversant le béton qui se substitue au liquide -mentionné précédemment Cela étant fait, après durcissement,-le coffrage est enlevé La par- tie supérieure du pilier ainsi réalisé est alors détruite et éliminée, par exemple en utilisant une masse, de ma- nière à obtenir un pilier de hauteur prédéterminée. Cette élimination de la partie supérieure du pilier est nécessaire par le fait que-dans cette zone, les caractéristiques du béton se trouvent altérées En effet, de la terre ou autres matériaux se trouvent toujours déposés au fond du trou' qui a été foré et qui, avant coulée du béton, est rempli d'un liquide tel qu'une solu- tion de bentonite En conséquence, lorsque le béton est coulé, cette terre est entraînée vers le haut et, par suite, la partie supérieure du pilier en béton résultant -2- contient des impuretés (terre et liquide) Cette partie supérieure présente donc une résistance suffisante pour servir de fondation à une construction et il ne peut pas être envisagé de l'utiliser comme élément support d'une construction En conséquence, cette partie supérieure du pilier doit donc être détruite et éliminée, par exemple au moyen d'un marteau-piqueur après enlèvement du coffra- ge disposé autour du pilier formé. Une telle manière de procéder présente donc de nom- breux inconvénients, notamment en ce qui concerne la pol- lution de l'environnement qui résulte des bruits et des vibrations qui se produisent lors de l'élimination de cette partie supérieure De plus, une telle technique est longue et coûteuse à mettre en oeuvre. Afin de surmonter ces inconvénients, il a été récem- ment proposé d'utiliser une substance dilatable facili- tant la démolition de la partie supérieure d'un tel pi- lier en béton Selon cette technique, la partie supérieu- re du pilier peut être démolie facilement et sans bruit. Cette technique, qui est illustrée par les figures 1 et 2 annexées, est la suivante. Selon cette technique, après que le coffrage ( 13) ait été mis en place-à l'intérieur du trou foré dans le sol, des éléments tubulaires ( 11-12) sont disposés, dans la partie supérieure du coffrage ( 13), au-dessus d'un plan de démolition prédéterminé ( 14) Ces tubes ( 11) et- ( 12) sont formés d'une feuille enroulée en-spirale et s Qnt en forme de U pour les tubes ( 11) alors qu'ils sont rectilignes pour les tubes ( 12) Sur les figures 1 et 2 annexées, le pilier en béton est désigné par la référence ( 16) et' la partie supérieure ( 15) située au-dessus du plan ( 14) estcelle qui doit être détruite et enlevée. Lorsque les tubes ( 11-12) ont été mis en place, le béton est coulé à l'intérieur du coffrage ( 13) et ce, jusqu'au- dessus du plan de démolition ( 14) de manière à venir 3 - entourer les tubes ( 11) et ( 12) Cela étant fait, le coffrage ( 13) est alors retiré du sol et la terre qui entoure le pilier de béton ( 16) est enlevée Les tubes ( 11) et ( 12) sont alors remplis avec une substance dila- table facilitant la démolition Comme substance, on uti- lise par exemple celle commercialisée sous la dénomination "S-MITE" par la société japonaise SUMITOMO SEMENTO KABUSHIKI KAISHA La substance véesee à l'intérieur des tubes ( 11) et ( 12) se dilate après un lapsde temps prédéterminé de manière à provoquer la rupture des tubes creux ( 11) et ( 12) et à entraîner la formation de fissu- res dans la partie supérieure ( 15) du pilier ( 16), partie qui doit être éliminée Les tubes ( 11) et ( 12) ont une structure telle qu'ils doivent permettre à la substance facilitant la démolition de se dilater. Selon une telle technique de démolition, il est im- portant que le pilier de béton ( 16) ne soit pas endomma- gé ou détérioré en-dessous du plan de démolition ( 14). Un tel résultat est obtenu en disposant les tubes ( 11) en forme de U et les tubes ( 12) rectilignes d'une manière bien précise et qui est clairement illustrée par les figures 1 et 2 Ainsi que cela ressort de ces-figures,. les tubes en U ( 11) comportent deux branches (lla) reliées entre elles par une base (llb) Ces tubes ( 11) sont dis- posés parallèlement les uns aux autres de telle sorte que les branches ( 11 a) soient disposées verticalement et de manière adjacente à la surface périphérique interne du coffage ( 13) Les bases (llb) sont, quant à elles, disposé-es horizontalement et légèrement au-dessus du plan de démolition ( 14) et ce, à une distande prédéterminée de ce plan Un ou plusieurs tubes rectilignes ( 12) sont disposés verticalement entre les branches ( 11 a) de chaque tube en U ( 11) Grâce à une telle disposition, les bran- ches ( 11 a) des tubes en U ( 11) et les tubes rectilignes verticaux ( 12) permettent, lorsqu'ils sont remplis de la -4- substance facilitant la démolition, de produire des f is- sures verticales dans la partie supérieure ( 15) du pi- lier Les portions horizontales (llb) des tubes en forme de U ( 11) permettent, quant à elles, lorsqu'elles sont remplies de la substance facilitant la démolition, de produire des fissures horizontales dans la partie supé- rieure ( 15) du-pilier ( 16) La base (llb) de chaque tube ( 11) en for-me de U peut être remplie en premier avec la substance facilitant la démolition et les branches (lla) peuvent l'être plus tard En conséquence, les fissures dans la partie supérieure ( 11) se produisent tout d'abord horizontalement et ensuite verticalement Une telle ma- nière de procéder permet d'être sûr que le pilier ( 16) n'est pas fissuré en-dessous du plan de démolition ( 14). Cette technique présente cependant des inconvénients. En effet, elle est très longue à mettre en oeuvre étant donné que la substance facilitant la démolition ne peut être introduite dans les tubes creux ( 11) et ( 12) qu'a- près durcissement du béton De plus, la substance facili- tant la démolition doit tout d'abord être introduite à l'intérieur de la base (llb) de chaque tube en U ( 11) puis, ensuite seulement dans les branches verticales -(lla) ainsi que dans les tubes rectilignes ( 12) Ces deux opé- rations doivent être effectuées séparément en deux étapes distinctes Cela aggrave donc le problème du temps néces- saire pour réaliser cette opération En outre, comme la substance facilitant la démolition doit être introduite dans les tubes ( 11) et ( 12) seulement après durcissement du pilier ( 11), des matières étrangères telles que de la boue peuvent éventuellement pénétrer à l'intérieur des- dits tubes ( 11) et ( 12) durant le durcissement du béton. Il se peut donc que la'partie supérieure ( 11) du pilier ( 16) ne soit pas détruite de manière satisfaisante En outre, il est possible que les tubes ( 11) et ( 12), ainsi que les barres de renforcement soient endommagés lorsque -5- la terre est enlevée autour du pilier ( 16), de telle sorte que la substance facilitant la démolition ne rem- plisse pas de manière satisfaisante les tubes ( 11) et ( 12). La présente invention vise à surmonter les inconvé- nients des techniques antérieures et concerne un procédé permettant de réaliser un pilier de béton coulé sur pla- ce dans lequel la démolition de la partie supérieure du- dit pilier peut être réalisée aisément, avec précision et ce rapidement. D'une manière générale, l'invention concerne donc un procédé permettant la réalisation d'un pilier de béton coulé sur place, procédé se caractérisant par le fait qu'il comporte les étapes suivantes a) mise en place à l'intérieur d'un espace restreint, ouvert à sa partie supérieure et disposé au-dessus d'un niveau prédéterminé d'une substance facilitant la démoli- tion, ladite substance étant susceptible de se dilater après un laps de temps prédéterminé,- b) coulée du béton de manière à former un pilier à l'intérieur de l'espace restreint et ce, de manière à recouvrir la substance facilitant la démolition de telle sorte que cette substance, lorsqu'elle est dilatée, pro duise des fissures à l'intérieur de pilier de béton au- dessus du niveau prédéterminé précité. Comme substance facilitant la démolition, on peut utiliser, par exemple, le matériau fabriqué et vendu par la société japonaise "SUMITOMO SEMENTO KABUSHIKI KAISHA" sous le nom commercial de "Special S-mite" Cette matière "Special S-mite" est constituée de (Ca O)4 A 1203 Fe 203, d'oxyde de calcium libre (Ca O), d'oxyde de magnésium (Mgo) ainsi qu'un retardateur tel que du bore L'expan- sion de la substance facilitant la démolition peut, avan- tageusement, coïncider avec la prise du pilier de béton, cela étant obtenu soit en modifiant la quantité de _ 6- retardateur soit en utilisant un retardateur d'un autre type. Par suite, les fissures peuvent être produites dans le pilier de béton grâce à la dilatation de la substance facilitant la démolition et ce, pratiquement en même temps que la prise du béton s'effectue Eventuelle ment, la substance facilitant la ûémolition pourrait être adaptée pour que les fissures se développent de manière graduelle durant la prise du pilier de béton. La substance facilitant la démolition (Special S- mite} se présente sous la forme d'une poudre On réalise un coulis en mélangeant 30 % en poids de cette poudre facilitant la démolition avec 70 % en poids d'eau De préférence, ce coulis est disposé dans des réservoirs appropriés constitués par exemple de tubes creux formés d'une feuille enroulée en spirale Lesdits tubes ren- fermant la substance facilitant la démolition sont fixés à un treillis de renforcement Le renforcement est dispo- sé dans le trou foré dans le sol et les tubes creux con- tenant la substance facilitant la démolition sont posi- tionnés au-dessus du plan de démolition du pilier de bé- ton résultant De préférence, les tubes creux sont réa lisés à partir d'une fine feuille métallique mais ils pourraient être à base de tout autre matériau approprié qui, d'une part, empêche la diffusion du coulis de matiè- res facilitant la démolition et, d'autre part, permet à ladite substance de se dilater de telle sorte qu'ils soient brisés facilement lors de cette dilatation Les tubes creux sont disposés selon une configuration appro- priée de manière à ce que les fissures puissent se déve- lopper dans le pilier de béton dans des directions déter- minées. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de mise en oeuvre qui sera donné ci-après à titre indicatif mais non 7- limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels: les figures 1 et 2 illustrent, comme dit précé- demment, un pilier de béton réalisé conformément à l'état de la technique, la figure 1 étant une vue de dessus en plan et, la figure 2 étant une vue en coupe selon l'axe II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective partielle- ment éclatée d'un pilier de béton réalisé conformément au procédé selon l'invention; la figure 4 est une vue en plan de dessus du pilier illustré à la figure 3; la figure 5 est une vue en coupe selon l'axe V-V de la figure 4 et la figure 6 est un tableau récapitulatif dans lequel sont mises en parallèle les différentes phases opératoires pour la mise en oeuvre d'une part d'un procé- dé conventionnel et, d'autre part, du procédé conforme à l'invention. Si l'on se reporte aux figures annexées etzplus - particulièrement aux figures 3 à 5, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour la réalisation d'un pi- lier en béton coulé sur place est la suivante. Tout d'abord, de manière conventionnelle, on fore un trou vertical dans le sol et l'on dispose à l'inté- rieur de ce trou un coffrage constitué d'un tube cylin- drique ( 28). Dans la partie supérieure ( 25) du pilier de béton, ( 26) qui doit être formé et, au-dessus du plan de démo- lition ( 24), on met en place la substance facilitant la démolition Pour cela, on utilise un ensemble constitué de quatre tubes en métal ( 21 a) et ( 21 b) disposés hori- zontalement et de huit tubes ( 22) disposés vertig- cîtlement Chacun des tubes en métal ( 21 a), ( 21 b) et ( 22) a un diamètre d'environ quarante millimètres et est à base d'une fine feuille de métal Les deux tubes hori- zontaux inférieurs ( 21 a) sont parallèles et sont dispo- sés à environ trente à quarante centimètres au-dessus du plan prédéterminé de démolition ( 24) La partie supé- rieure ( 25) du pilier de béton ( 26), partie disposée au- dessus du plan de démolition ( 24) est celle qui doit être éliminée Les deux autres tubes horizontaux parallèles ( 21 b) sont disposés au-dessus des tubes horizontaux infé- rieurs ( 21 a) Les quatre tubes horizontaux ( 21 a) et ( 21 b) sont fixés par leurs extrémités aux barres ( 29 a) d'un treillis de renforcement ( 29) par l'intermédiaire de fils métalliques Les huit tubes verticaux ( 22) sont disposés au-dessus du plan de démolition ( 24) et quatre d'entre eux sont disposés de manière adjacente aux extrémités respectives des deux tubes horizontaux ( 21 a) et fixés à ceux-ci par l'intermédiaire de fils métalliques Les quatre autre tubes verticaux ( 22) sont disposés de maniè- re adjacente aux quatre tubes horizontaux ( 21 a) et ( 21 b) et entre les extrémités de ceux-ci, ils sont également fixés au moyen de fils métalliques. Les quatre tubes-horizontaux -( 21 a) et ( 21 b) qui con- tiennent la substance facilitant la démolition permettent de produire des fissures généralement horizontales dans la partie supérieure ( 25) du pilier ( 26) tandis que les tubes verticaux ( 22) renferment également la substance facilitant la démolitiorn et servent à produire des fissures généralement verticales dans cette portion supérieure ( 25) du pilier ( 26). Comme dit précédemment, le pilier ( 26) en béton cou- lé sur place est réalisé en utilisant un coffrage consti- tué par un cylindre ( 28) introduit à l'intérieur d'un trou préalablement foré dans le sol Lorsque le-coffrage ( 28) a été mis en place, on dispose à l'intérieur un treillis de renforcement ( 29) constitué de barres d'acier ( 29 a) Des tubes, par exemple en vinyl, sont disposés sur -9- les parties supérieures des tiges de renforcement ( 29 a) et ce, au- dessus du plan de démolition ( 24) de telle sorte que le béton n'adhérera pas à cette partie supé- rieure des éléments de renforcement ( 29 a). Un coulis de substance facilitant la démolition est préparé en mélangeant, comme indiqué précédemment, ce produit sous forme de poudre"(special Smite)" avec de l'eau Cette substance est alors déversée dans les tubes ( 21 a, 21 b, 22) dont une extrémité est fermée, par tout moyen approprié, tel qu'au moyen d'un capuchon Les tubes étant remplis, les autres extrémités sont alors également fermées d'une manière similaire Le produit facilitant la démolition (Special S-mite) est dosé de telle sorte que sa réticulation se produise environ après quinze minutes Les tubes horizontaux et verticaux ( 21 a), ( 21 b), ( 22) sont fixés aux barreaux ( 29 a) de la structure de renforcement ( 29) de la manière expliquée précédem- ment Le 7 S tubes horizontaux ( 21 a) sont disposés à une distance située au-dessus du plan de démolition ( 24), cette distance étant prédéterminée et voisine d'environ trente à quarante centimètres, de telle sorte que les fissures horizontales produites par l'expansion de la substance facilitant la démolition dans les tubes infé- rieurs ne s'étendent pas en-dessous du plan de démoli- tion ( 24). La structure de renforcement ( 29) à laquelle sont. fixés les tubes creux ( 21 a), ( 21 b), ( 22) est mise en position à l'intérieur du coffrage cylindrique ( 28) en utilisant une grue Cela étant fait, le béton est déver- sé dans le coffrage ( 28) au moyen d'une trémie afin de réaliser le pilier en béton ( 26) Le coffrage ( 28) est retiré du sol immédiatement après que le béton l'ait rempli complètement Le béton remplissant le trou formé dans le sol durcit de telle sorte que le pilier ( 26) présente une résistance suffisante Durant-le durcissement - du béton, la substance facilitant la démolition et qui remplit les tubes ( 21 a), ( 21 b) et ( 22) se dilate graduel- lement de manière à appliquer une pression croissante aux tubes ( 21 a), ( 21 b), ( 22) L'expansion de la substance facilitant la démolition à l'intérieur des tubes creux à un niveau prédéterminé, a lieu, généralement, simulta- nément avec le durcissement total du pilier en béton ( 26) de telle sorte que la substance facilitant la démolition produit une rupture des tubes creux ( 21 a), ( 21 b), ( 22) et entraîne la formation de fissures horizontales et verticales dans la partie supérieure ( 25) du pilier ( 26) et ce, au-dessus du plan de démolition ( 24) Cette partie supérieure ( 26) peut alors être éliminée facilement. Après durcissement du pilier ( 26), le sol autour dudit pilier est creusé pour examiner la formation des fissures dans la partie supérieure ( 25) au-dessus du plan de démo- lition ( 24) Cette partie supérieure ( 25) est facile- ment enlevée et détruite par tout moyen approprié, par exemple au moyen d'une masse ou d'un marteau-piqueur-. La figure 6 est un tableau récapitulatif dans le- quel sont regroupées les différentes phases nécessaires pour réaliser un pilier de béton ( 26), d'une part en uti- lisant le procédé conventionnel connu à ce-jour et d'autre- part, en utilisant le procédé conforme à l'invention. Si l'on se reporte à cette figure 6, la matière "(Special S-mite)" utilisée cbmme substance facilitant la démolition s'expanse à un taux prédéterminé pendant une durée en général égale à celle nécessaire pour que le durcissement du béton soit tel que le pilier ( 26) ait une résistance suffisante Par suite, la démolition de la par- tie supérieure ( 25) dudit pilier ( 26) au-dessus du plan de démolition ( 24) peut être réalisée facilement, géné- ralement, simultanément avec l'achèvement du durcisse- ment du pilier de béton ( 26) Par suite,-la durée de réa- lisation d'un tel pilier ( 26) peut être réduite d'une il - manière importante qui peut être évaluée dans le cas présent, ainsi que cela ressort de la figure 6 annexée, à quatre jours par rapport à la mise en oeuvre d'un pro- cédé conventionnel. L'expansion de la substance facilitant la démoli- tion "(Special S-mite)" est contrôlée soit en faisant varier la quantité de retardateur, soit en utilisant un autre type de retardateur Ainsi, cette expansion- de la substance facilitant la démolition au niveau prédéterminé précité peut coïncider avec le temps que met le pilier de béton ( 26) pour atteindre sa résistance. Par ailleurs, la quantité de retardateur ajoutée à la substance facilitant la démolition peut également être déterminée pour que les fissures se développent dans le pilier ( 26) graduellement durant le durcissement dudit pilier. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exem- ple de mise en oeuvre décrit précédemment du type illus- tré par les schémas annexés mais elle en couvre égale- ment toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, par exemple, les tubes inférieurs horizontaux ( 21 a) peuvent avoir un diamètre plus grand de manière à pouvoir contenir une quantité plus importante de subs- tance facilitant la démolition de telle sorte que les fissures horizontales se produisent tout d'abord dans la partie supérieure ( 25) du pilier ( 26), ce qui permet d'être sûr que les fissures verticales nes'étendront pas en-dessous du plan de démolition ( 24) De même, les tubes creux verticaux ( 22) peuvent être -fixés en premier à la structure de renforcement ( 29) avant que ladite structure ( 29) soit placée à l'intérieur du coffrage ( 28), lesdits tubes verticaux ( 22) étant remplis de la subs- tance facilitant la démolition après que la structure de renforcement ( 29) soit placée à l'intérieur du coffrage ( 28) En outre, la substance facilitant la démolition 12 - peut être incorporée dans le pilier de béton ( 26) sans utiliser de tubes creux ( 21 a), ( 21 b) et ( 22) Dans ce cas, ladite substance est moulée sous la forme d'une structure ou squelette ayant une forme prédéterminée similaire à la structure tubulaire ( 20). Les tubes creux peuvent être remplacés par toute autre enceinte appropriée susceptible de recevoir la substance facilitant la démolition sous la forme d'un coulis Les tubes ( 21 a), ( 21 b), ( 22) peuvent être à base d'un autre métal que l'acier, par exemple à base d'alu- minium ou de tout autre matériau-par exemple à base d'une résine synthétique telle que du chlorure de vinyl, à base de caoutchouc ou de papier. Bien entendu, d'autres substances que le "Special S-mite" utilisé dans l'exemple précédemment décrit peu- vent être employées comme agents facilitant la démoli- tion Ainsi, on pourrait également utiliser le produit commercialisé sous la marque "Blister" et qui est fabri- qué par la société japonaise ONODA SEMENTO KABUSHIKI 2 G KAISHA ou d'autres agents d'expansion à base de houille, de sulfoalminate de calcium Comme indiqué précédemment, conformément à l'inven- tion, la démolition de la partie supérieure du pilier peut être réalisée dès que le durcissement du pilier est obtenu De plus, la substance facilitant la démoli- tion peut être mise en place avant que le béton ne soit coulé à l'intérieur du-coffrage et, par suite, il n'est pas nécessaire de l'introduire en plusieurs étapes sé- parées comme c'est le cas avec le procédé conventionnel. Le procédé selon l'invention permet non seulement d'obtenir de très bons résultats mais également est plus simple, plus rapide à mettre en oeuvre, ce qui présente un très grand intérêt économique. 13 - REVENDICATIONS 1/ Procédé permettant la réalisation d'un pilier de béton coulé sur place caractérisé par le fait qu'il com- porte les étapes suivantes: a) mise en place à l'intérieur d'un espace restreint, ouvert à sa partie supérieure et disposé au-dessus d'un niveau prédéterminé ( 24) d'une substance facilitant la démolition, ladite substance étant susceptible de se dilater après un laps de temps prédéterminé; b) coulée du béton de manière à former un pilier à l'intérieur de l'espace restreint et ce, de manière à recouvrir la substance facilitant la démolition, de telle sorte que cette substance, lorsqu'elle est dilatée, pro- duise des fissures à l'intérieur du pilier de béton au- dessus du niveau prédéterminé précité ( 24). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'expansion de la substance facilitant la démolition de manière à produire des fissures dans le pilier de béton coïncide avec le durcissement dudit pilier. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la phase de mise en place de la substan- ce facilitant la démolition consiste à remplir une en- ceinte avec ladite substance sous la forme d'un coulis mais à monter ledit récipient à l'intérieur d'un espace restreint situé au-dessus d'un niveau prédéterminé ( 24), ledit récipient étant à base d'un matériau permettant l'expansion de la substance facilitant la démolition. 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'avant la mise en place de la substance facilitant la démolition, on dispose une armature de renforcement à l'intérieur de l'espace restreint, l'enceinte contenant la substance facilitant la démoli- tion étant montée sur ladite armature de renforcement. 5/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé 14 - par le fait que l'enceinte contenant la substance faci- litant la démolition est constituée d'une pluralité de tubes creux disposés selon une configuration prédétermi- nee. 6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une partie des tubes creux est disposée horizontalement, l'autre partie desdits tubes creux étant disposée verticalement. o