Brevet FR2569739A1 — publié le 19860307

La présente invention propose un mode d'assise des ouvrages lé- gers plus économique et plus sûr que les techniques habituelles, ainsi qu' un confortement des ouvrages en péril par suite de leur support instable. En effet, pour fonder des immeubles de faible importance, il est habituellement utilisé des semelles sises dans les couches de surface. Le dallage du rez-de-chaussée quant à lui, peut etre soit armé et porté par les murs, soit établi sur terre-plein. Si les couches de surface ne possedent que des caractéristiques mécaniques mediocres, les semelles sont remplacées par un radier général ou par des puits plus profonds. Ce mode de fondations présente les inconvénients suivants - les moyens d'exécution des semelles ne permettent pas de réaliser des empattements inférieurs à 0,30 m, c'est-à-dire suffisant pour utiliser, dans certains cas, la pleine capacité portante des couches tres compactes. - si à l'ouverture des fouilles, il apparait que le sol d'assise n'est pas adapté à des semelles, il faut changer tout le sustème de fondations au profit d'un radier général ou d'un ensemble de puits et longrines, ce qui entraine de nombreuses sujétions, tant au niveau du déroulement des travaux qu'à celui du colt. - lorsque le dallage est sur terre-plein, il se développe des tassements différentiels entre les murs et le dallage portant le cloisonnement, ce qui, dans certains cas, entraine des fissurations des divers parties de l'ouvrage. - lorsque les terrains de surface n'ont pas de cohésion ou qu'ils baignent dans la nappe, les fouilles doivent être blindées et épuisées. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. Ensseffet, le radier sur picots, en associant ses deux éléments constructifs : dallage et petites cylindres damés de béton fichés dans le sol, sur lesquels il prend appui, permet - de s'adapter par des variations de fiche à l'hétérogénéité des sols et donc de réduire les tassements différentiels. - de trouver la solution la plus économique en fonction des charges à re prendre et de la portance du sol, par un choix judicieux de la-réparti- tion des appuis et de leur diamètre, puis de l'épaisseur et de l'armature du dallage La description ci-apres de cette technique, en développant les moyens et procédés mis en oeuvre, va confirmer les avantages précédemment décrits et les compléter. En faisant référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente en A une demi-coupe longitudinale du radier sur picot selon l'invention, dans le cas des parois stables et en B, une demi-coupe dans le cas des parois instables. - la figure 2 représente une coupe longitudinale du mandrin en position d'enfoncement dans le sol par battage selon 'linvention, dans des parois stables. - la figure 3 représente une coupe longitudinale de l'ensemble plot béton préfabrique-colonne gainee beton, selon l'invention. - la figure 4 présente d'une part, une demi-coupe longitudinale d'un picot en cours de réalisation pour une reprise en sous-oeuvre sous les murs extérieurs et une demi-coupe du picot réalisé et d'autre part, le même procédé pour le dallage intérieur défectueux. - la figure 5 représente une demi-coupe longitudinale du picot en cours de réalisation dans le cas de vide sous dallage et la demi-coupe apres réa lisation. Si ces sols présentent des parois stables, la presente invention consiste à battre un mandrin acier telescopique représenté par la figure 2 et qui comporte l'élément inférieuril, constitué d'un tube fermé par un fond acier2, puis l'élément supérieur23 qui s'emboite sur le précedent pour lui transmettre la poussée de battage. Pour déterminer les dimensions de ce mandrin, on procede au prealable à une reconnaissance de sol à l'aide de pénétrations dynamiques dont les étalonnages successifs avec le procédé de l'invention, permettent de déterminer la hauteur des morts-terrains qu'il faut traverser pour obtenir la fiche adéquate dans la couche porteuse. Pour pouvoir vérifier à chaque picot si la capacité portante est atteinte, les deux éléments constitutifs du mandrin sont, pour l'arrachage, .solidarisés par un ensemble de plotsl4, fixé sur l'un et de fentes aménagées sur l'autre, de sorte que l'élément supérieur remonte seul de 10 cm avant d'entrainer l'autre.Il est ainsi possible, grâce au système de mesure du portique d'arrachage, de connattre par difference, la valeur du frottement latéral du sol sur llelement inferieur, c'est-à-dire sur la hauteur d'ancrage. Enfin, par déduction sur l'effort de battage, du frottement total, on obtient l'effort de pointe. Après extraction du mandrin, le béton est mis en place, soit par gravite, soit à l'aide d'une pompe. La demi-coupe longitudinale de la figure 1 A, montre le picot fini 1 avec les fers de reprise 2 et le dallage 3 Si les sols présentent des parois instables, l'invention propose de battre des plots béton préfabriqués; surmontés d'un coffrage perdu. La figure 3 explicite cet ensemble en représentant - l'élément de base comportant sur la face supérieure, un évidemment centtral21 - le ou les éléments intermédiaires portant au centre un tenon 22 sur la face inférieure et llevidemment gentral21 sur la face supérieure. -I'élement haut avec son tenon sur la face inférieure et au centre de sa face supérieure, une douille acier23 solidaire d'une nappe d'armatures24,noyée dans le beton pour le fretter. Il est ainsi possible d'assembler les plots préfabriqués, les uns sur les autres, les tenons venant s'encastrer dans les logements et l'interpositionzd'un lit de mortier entre les éléments, achevant leur liaison. Pour enfoncer cet ensemble, on dispose un mandrin25 à l'intérieur de la douille eta l'exterieur, une gaine plastique 3. Dans ce cas aussi, l'étude de sol préalable permet de définir le nombre de plots nécessaires à la fiche dans couche porteuse et la longueur de la partie gainée. La demi-coupe sur la figure 1 B montre, après enfoncement des plots 4-5-6, le remplissage de la gaine par du béton, des fers en amorce 7 étant disposés pour liaisonner le dallage 3. Les avantages du gainage sont - une arase simplifiee du picot, - une section de béton dans la hauteurdesmorts-terrains, réduite, - une annihilation dans la traversée des morts-terrains (remblais-sol mou), des efforts parasites, car le coefficient de frottement latéral plastique sol est très faible. La présente invention propose aussi pour conforter 7es immeubles légers mal fondés sur des supports instables, une méthode plus économique et plus sûre que les moyens employés actuellement. En effet, ces moyens consistent à forer des micro-pieux pour la reprise en sous-oeuvre des murs périphériques et à injecter les vides intérieurs sous le dallage. Ce dispositif très hétérogene, ne supprime pas, dans bien des cas, les causes des désordres. Par contre, la technique du radier sur picots consiste à reprendre l'ensemble en sous-oeuvre à l'aide de picots fichés dans la même couche porteuse, tant pour le dallage qu'au droit des murs.Le procedé consiste à exécuter des carottages dans ce dallage permettant de connaitre ses caractéristiques et de foncer â travers ces troues, les picots dont la tête est scellée dans le dallage. Si les caractéristiques du dallage sont trop faibles pour pouvoir se comporter ennradier, il est renforcé soit par des chapeaux constitues de fers plats scellés en crois au droit du picot, soit par une chape armée contre-collée. Si l'exiguité des locaux ne permet pas l'utilisation du materiel de battage, des picots de faible diamètre peuvent être réalisés selon la figure 4. Par des avants-trous31, il est battu des tubes métalliques 32 équipés d'une collerette33 à l'aide d'un mandrin34. La tête du tube est descendue à la sous-face du dallage de façon que sa collerette obture le trou.- Apres remplissage du tube et de l'avant trou à l'aide d'un mortier de ciment ou micro-béton, il est enfoncé un rond en beton35 constituant l'armature de reprise du picot dans le scellement de la dalle. Pour les picots de rive du radier qui,sont légèrement inclinés pour échapper au mur en élévation, il sera disposé des fers de liaison36 pour assurer la continuité du radier sous le mur au droit du picot. Dans le cas particulier ou il existe des vides sous le dallage existant, selon la figure 5, le tube métallique est battu jusqu'au niveau du vide eut le remplissage se fait à l'aide du cône d'injection , le trou étant fermé par l'obturateur38. Pour mettre en oeuvre le picot, la presente invention utilise en géneral, l'énergie de battage mais il peut être nécessaire, dans certains cas, de vériner le picot à l'aide d'un bâti de fonçage. Les applications de l'invention sont les mêmes puisqu'il est possible de remplacer dans les calculs de portance, la reconnaissance de sol par pénétromètre dynamique, par le pénétromètre statique et pour la vérification de la capacité portante des picots, les formules de battage par les valeurs des efforts de fonçage developpés par le bâti REVENDICATIONS 1. Radier sur picots pour l'assise des bâtiments légers, caractérisé en ce qu'il comporte une dalle en béton armé (3) prenant appui sur des éléments cylindriques ou picots (1) fichés dans le sol dont le dimensionnement est déterminé par des essais de pénétration dynamique et dont la capacité portante est contrôlée lors de leur exécution. 2. Radier sur picots suivant la revendication 1, plus particulièrement destiné à des sols présentant des parois stables, caractérisé en ce que chacun desdits éléments cylindriques (1) est constitué par du béton dans lequel sont noyés des fers de reprise (2) eux-mêmes noyés dans la dalle (3). 3. Radier sur picots suivant la revendication 1, plus particulièrement destiné à des sols présentant des parois instables1 caractérisé en ce que chacun desdits éléments cylindriques (1) est constitué de plots en béton préfabriqués (4,5,6), emboîtés les uns sur les autres pour former la longueur d'ancrage dans la couche porteuse et surmontés d'une colonne en béton (8) coulée en place dans une gaine plastique (26) sur l'épaisseur des morts-terrains, ladite colonne étant munie de fers de reprise(7) noyés dans la dalle (3). 4. Radier sur picots suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'emboîtage desdits plots (4,5,6) se fait par ténon et mortaise (21,22) et en ce que le plot supérieur (6) comporte une douille acier (23) solidaire d'une nappe d'armatures (4) noyée dans le béton pour le fretter. 5. Radier sur picots suivant la revendication 1, réalisé à partir d'un dallage préexistant, caractérisé en ce que les picots (1) sont réalisés dans des trous préalablement pratiqués dans le dallage, la tête des picots étant scellée dans le dallage, celui-ci étant éventuellement renforcé par une chape armée contre-collée ou des chapeaux scellés en croix au droit de chaque picot. 6. Radier sur picots suivant la revendication 5, plus particulièrement destiné aux bâtiments relativement exigus, caractérisé en ce que chaque picot est constitué par un tube métallique (32) muni d'une collerette obturant la base du trou du dallage et rempli d'un mortier de ciment ou d'un micro-béton et dans lequel est éventuellement enfoncé un fer rond (35) constituant l'armature de reprise du picot dans le scellement de la dalle. 7. Radier sur picots suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, dans le cas où il existe des vides sous le dallage, le tube métallique (32) est battu jusqu'au niveau du vide celui-ci étant rempli à l'aide d'un cône d'injection. 8. Radier sur picots suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le picot de rive du radier est incliné légèrement en direction de l'intérieur pour échapper au mur en élévations et les fers de liaison (36) avec le dallage intérieur sont disposés pour assurer la continuité du radier sous le mur au droit du picot, 9.Procédé de réalisation du radier sur picots suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à foncer dans le sol au droit de chaque picot à implanter une empreinte par battage d'un mandrin télescopique ayant les dimensions du picot et permettant, lors de son arrachage, de différencier l'effort de frottement latéral dans la couche d'ancrage et dans les morts-terrains, en sorte que l'on peut vérifier la capacité portante de chaque picot, les picots étant ensuite mis en place dans lesdites empreintes ainsi réalisées. 10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mandrin télescopique comprenant deux éléments cylindriques métalliques coaxiaux (11,13) reliés entre eux par un système de tenons (14) et de fentes (15) permettant le libre coulissement coaxial réciproque des deux éléments sur une certaine distance, l'élément inférieur (11) étant obturé à son extrémité.