Brevet FR2576938A1 — publié le 19860808

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'infrastructures en général et vise plus particulierement la réalisation de fondations et d'infrastructures industrialisables de constructions å rez-de-chaussée et jusqu'a un étage, comprenant les éléments de solidarisation au sol et les éléments de structures au-dessus des fondations jusqu'au plancher bas de la construction, reliant les fondations et reprenant les sollicitations générales de la construction. A ce jour, les infrastructures habituelles de la construction sont constituées par des fondations sur semelles filantes ou isolées, ou puits, ou pieux, et des liaisons entre les fondations et le plancher, assurées par des ossatures coulées en place, ou des murs en blocs agglomérés de béton porteur, réalisés en place, d'ou une main d'oeuvre importante assujettie aux conditions climatiques. En outre > les méthodes habituelles entraînent des mouvements de terres important avec les déblais pour fouilles, les remblais et les évacuations des excédents après fondations. La présente invention a notamment pour objet un procédé de réalisation d'infrastructures éliminant au maximun les mouvements de terre, les aléas climatiques les quantités d'ouvrages, et améliorant considérablement la rapidité et la précision de la réalisation. Ce procédé se caractérise par la mise en oeuvre d'ensembes d'épingles préfabriquées; mises en place dans le sol au moyen d'une machine a planter et battre ces ensembles sont couronnés par des éléments en béton arme préfabriqués. Pratiquement, l'ensemble des épingles permet d'associer la construction à une masse de sol plus su moins importante tout en reportant l'essentiel des charges sur un horizon au-dessous des niveaux de gels dans les pays tempérés, en faisant varier l'angle de plantage : de 90 à 70 par exemple et la profondeur de 0,80m à 3 mètres. Les épingles sont constituées soit par des profilés en béton précontraint de section pouvant varier de 25 à 250 centimetres carrés, de forme cylindrique de section pyramidale (carrée à ronde), soit par des profilés métalliques du commerce tubes ou H de section équivalente. Selon que le sol est prévu à faible ou notable capacité de tassements différentiels, le procédé prévoit soit une implantation diffuse des épingles, soit des groupes d'épingles avec localisation d'appareils de reprise de niveaux. La mise en oeuvre des épingles pourra se faire au moyen de matériels existant ou à adapter, par exemple marteaux vibrants moutons légers, machines à planter équipées de mouton léger. La présente invention a pour objet les fondations obtenues conformément au procédé décrit ci-dessus ainsi que le matériel adapté à cet effet. La présente invention a encore pour objet l'association des têtes des épingles aux structures porteuses, et les fermetures en façade. Le procédé de réalisation comprend les coffrages d'éléments d'association à couler sur place, la mise en place des éléments préfabriqués de liaison et de couronnement portant la construction, et les éléments de fermeture du vide éventuel entre le plancher bas et le sol environnant Les objets de l'invention, et leurs caractéristiques apparaîtront clairement dans la description du procédé qui va suivre en se référant aux dessins et schémas annexés La figure 1 représente en perspective un schéma d'infrastructure habituelle sur semelle filante et murs porteurs avec chaînage en béton armé en tête des murs porteurs La figure 2 représente en perspective un schéma d'infrastructure habituelle sur points porteurs isolés (semelle, puits, pieux) avec des longrines en béton armé devant reprendre le plancher bas et la superstructure. La figure 3 représente en perspective le schéma de fondations et d'infrastructure réalisées conformément à l'invention. Les figures 4,5,6 représentent en plan trois schémas d'implantation d'épingles tenant compte de la qualité des sols et de la répartition des charges à porter figure 4, groupement d'épingles au lieu des fondations isolées habituelles. . figure 5, implantation linéaire sous structure porteuse, au lieu des semelles filantes habituelles. figure 6, implantation diffuse sous dallage-radier porteur. La présente invention couvre également la combinaison de ces types d'implantation La figure 7 représente en coupe l'élément coffrant de la tête des fondations à couler sur place en béton armé dans le cas d'implantation groupées selon la figure 4. La figure 8 représente en perspective et les figures 8A,8B et 8C en plan,les gouttieres coffrantes des éléments reliant les épingles dans le cas d'implantation linéaire selon la figure 5, et permettant de couler en béton armé les longrines couronnant les épingles et supportant la construction. La figure 9 représente en perspective l'association d'une tête au groupe d'épingles selon la figure 7, aux longrines qui peuvent être préfabriquées. La figure 10 représente en perspective l'association des couronnements d'épingles selon les figures 5 et 8, pour constituer l'infrastructure porteuse de la construction. La présente invention couvre également la combinaison possible des dispositions des figures 9 et 10. La figure 11 représente en perspective un dispositif de vérin à vis permettant le réglage en altitude des structures supportant des constructions légères à structures bois ou métal. La figure 11A est une vue en coupe de ce dispositif. Les figures 12 et 13 représentent en élévation et en perspective les logements pouvant être prévus pour la mise en olace ultérieure de vérins permettant le règlag@ en altitude de structures supporta; des constructions en maçonnerie ou béton. La figure 14 représente en perspective le matériel assurant la mise en place dans le sol des épingles. Reprenant plus en détail la présentation par les figures 9 à 14 du procédé obj de la présente invention, et sa comparaison aux procédés et méthodes du marche actu@ de la construction, nous reconnaissons dans la figure 1 les semelles filantes de bé armé (21) les murs porteurs en blocs maçonnés ou en voiles banchés (22) et le couronnement de béton armé (23) en tête des murs.Les semelles(21)ont couramment de 0,30m à 1m de largeur, et les murs (22), d'épaisseur 0,20m ont de 0,60 à 1,50 de hauteur pour reprendre des constructions pesant 20 à R80 tonnes9 d'où perte de mati Selon l'invention 9 les semelles sont remplacées par des épingles (26) sur la figure 3, en béton préfabriqué précontraint ou en profilés métalliques, de 25 à 250, de section reprenant chacune 0,5 à 3 tonnes diffusées dans la masse de terrain. Dans la figure 1 nous reconnaissons les fondations habituelles isolées (24) : puits, semelles, pieux, portant les longrines(25)en béton armé. Pour les constructi@ visées, chaque Fondation reporte sur l'horizon porteur les charges de la constructi 2 à 40 tonnes ; pour des terrains médiocres des fondations spéciales sont nécessaire Selon l'invention, les fondations isolées (24) sont remplacées par des groupes d'épingles (26) implantées selon les figures 2 à 6 ou bien selon une combinaison de ces types d'implantation, de charge unitaire de 0,5 à 3 tonnes et associant le terr enveloppant les épingles. Selon l'invention, les épingles (26) sont mises en place dans le sol au moyen d'un matériel existant constitué sur la figure 14 par un tracteur automoteur muni d vérin (44) et d'un mouton léger (46), à degrés de liberté permettant d'implanter rapidement verticalement ou obliquement les épingles à des profondeurs de 0,80m à 3r suivant le terrain et les charges à stabiliser. Selon l'invention, les épingles es sont reliées en t5te par des éléments de béton armé préfabriqué (32) et (33) sur la figure 9, ou coulés en place dans des moules (@ de la figure 7, ou (30) de la figure 8 ; ces derniers préparés en usine, peuvent êt@ e carton durci ou en mortier renforcé par des fibres. Dans le cas de sols à potentiel notable de tassement différentiels le procede comprend la mise en place d'éléments de rattrapage des niveaux appelés vérins. Ces vérins (34) de la figure 11 sont sai; intégrés, soit associés à l'infrastructure des maisons légères. Ils comprennent un corps fileté (36) fixé par des vis ou boulons (39 aux solives (40) dans le cas d'un vérin associé, avec éventuellement un écrou (37) encastré, et une platine métallique (38) fixée sur la longrine(32)afin d'éviter l'usure. Dans le cas diun vérin intégré, le corps (36) est mis en place dans la longrine (32). La vis(35)manoeuvrée par une clé du commerce permet d'ajuster le niveau souhaité Dans le cas de constructions lourdes (80 à 180 tonnes) le procéde prévoit un logement (41) des figures 12 et 13 entre les longrines (32) ou (33) et les massifs (28) sur groupes d'épingles (26). Ce logement permet la mise en place et la manoeuvre ultérieure de vérins plats existants dans les techniques de construction. Un guide (42) et (43) de la figure 12, permet d'assurer la transmission des efforts horizontaux entre la construction et les têtes de fondation. Selon l'invention, ce guide est composé de deux tubes métalliques coulissants, solidaires l'un (43) du massif (28), l'autre (42) de l'infrastructure des longrines (32) ou (33). La piece (43) est scellée dans le béton armé au moyen d'une queue de carpe. Elle peut également être collée. La pièce (42) est encastrée dans la longrine (32) ou (33) au moment de la réalisation en usine. Enfin selon le procédé présenté dans l'invention, lorsque les nécessités du projet entraînent la présente d'un vide entre les longrines périphériques et le sol, la fermeture du vide peut être assurée par des panneaux préfabriqués prédimensiomnés de nature diverse telle que le béton précontraint, le mortier renforcé de fibres, solidarisés à l'infrastructure par des fixations adaptées aux sollicitations subies : chevilles autoforantes, attaches entourant les épingles. L'invention concerne enfin suivant la figure 14, l'adaptation de matériel existant permettant de réaliser des avant-trous par fonçage statique d'une pièce metallique (45). Ce matériel peut mettre en place les épingles en deux temps : le premier en fonçant l'épingle dans le sol statiquement au moyen du vérin (44) jusqu'à un mètre de profondeur maxi, le second en actionnant un mouton dynamique léger (46) qui, par battage, permet d'atteindre la profondeur requise par les essais et les calculs compte-tenu de la nature du sol et du poids de la construction projetée. Le tracteur est équipé sur le côté d'une colonne (49) orientable grace à un mandrin (50); un coulisseau (51) manoeuvré hydrauliquement supporte le vérin (44) et le mouton (46) qui assurent la mise en place des épingles dans le sol. Un patin d'équilibrage (48) complète l'équipement du tracteur. REVENDICATIONS. 1. Procédé de fondation et d'infrastructures pour constructions à simple rez-ur chaussée et étage caractérisé par la mise en oeuvre de nombreuses épingles préfabriquées de faible capacité portante unitaire et de longueur jusqu'à 3 mètres, et le matériel adapté pour la mise en oeuvre du procédé. 2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les épingles de 25 à 250 centimètres carres de section reprennent chacune 0.5 à 3 tonnes diffusées dans la masse du terrain. 3. Procédé suivant les rendendications 1 et 2 caractérisé en ce que chaque épingle est préparée et réalisée en usine, en béton armé, béton précontraint ou en acier profilé du commer HE ou tubulaire. 4. Procédé suivant les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les épingles sont mises en fiche sans avant-trou au moyen de matériel traditionnel, ou avec avanttrou selon la nature du sol au moyen d'un matériel adapté. 5. Fondations réalisées selon un procédé conforme aux revendications 1 à 4. 6. Procédé suivants les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que les fondatic sont surmontées par des infrastructures de liaison et portant les charges de la construction réalisées au moyen d'éléments préfabriqués en béton armé précontraint o en béton armé coulé dans des coffrages préfabriqués en usine. 7. Procédé suivant les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que pour les sol c à potentiel notable de tassement, des vérins ou des boîtes à vérins sont disposés pour rattraper les différences de niveaux ultérieures. 8. Matériel adapté pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que les machines à foncer avec un vérin comprennent également un matériel à énergie dynamique pour faire pénétrer les épingles dans le sol jusqu'à la profondeur requise par les calculs et essais.