Brevet FR2575776A1 — publié le 19860711

Procédé de construction de Dieux en béton moulés sur Dace. La présente invention a trait à la structure de pieux et notamment à un procédé de construction de pieux en béton moulés sur place dotés d'un pouvoir portant en bout et d'un frottement superficiel améliorés. Les pieux en béton moulés sur place se divisent d'une manière générale en deux groupes : les pieux tubés comportant une gaine métallique mince enfoncée dans le sol pour servir de moule, et les pieux non tubés, en béton coulés directement contre le sol. Il existe divers procédés de construction de pieux non tubés et tubés. Selon un procédé de moulage de pieux tubés, on enfonce un mandrin avec le tubage. Après extraction du mandrin, on remplit le tubage de béton. Le tubage peut être une gaine métallique mince. Selon certains procédés, l'enveloppe peut être fermée à l'extrémité inférieure par un culot plat ou conique. On peut réaliser des pieux non tubés au moyen d'un tubage temporaire que l'on extrait après mise en place du béton. On peut aussi les réaliser en ménageant des forages dans le sol et en coulant du béton dans les forages. On sait qu'on peut munir les pieux et béton moulés sur place d'une base élargie pour réduire l'importance de la charge transmise aux couches porteuses. On dispose de nombreux procédés pour réaliser de tels pieux. Selon l'un d'eux, on enfonce au moyen d'un mandrin interne une gaine qui est initialement remplie en partie de béton, puis on soulève la gaine et l'on enfonce le mandrin pour chasser le béton à l'extérieur afin de former une base élargie. Ensuite, on remplit la gaine de béton, puis on l'extrait. Toutefois, les procédés utilisés jusqu'a présent laissent à désirer en ce qu'il est difficile d'obtenir le degré voulu d'épanouissement de la base. En outre, les pieux tubés classiques n'exercent usuellement qu'un frottement superficiel réduit du fait qu'il existe autour des pieux façonnés des interstices résultant de l'enfoncement des gaines. La présente invention a pour but de fournir un procédé de construction de pieux en béton moulés sur place dotés d'un pouvoir porteur en bout et d'un frottement superficiel améliorés. Elle a encore pour but de fournir un procédé de nature à améliorer la structure d'un pieu en béton moulé sur place pour obtenir une base plus élargie et une aire efficace étroitement aboutée contre le sol environnant. Selon l'invention, on atteint les buts précités ainsi que d'autres grâce à un procédé de construction de pieux en béton moulés sur place caractérisé en ce que : (a) on enfonce jusqu a une certaine profondeur dans le sol une gaine temporairement fermée à son extrémité inférieure par un culot ; (b) on enfonce, par battage d'un mandrin le culot de la gaine pour le séparer de I'extrémité inférieure de la gaine et ltenfoncer plus profondément, ce qui ménage une cavité ou faille entre l'extrémité de la gaine et le culot ; (c) on retire le mandrin de la gaine ; (d) on élargit la faille par excavation du sol ; et (e) on introduit du béton dans la faille élargie et dans la gaine. Suivant l'invention, le procédé peut encore comporter une étape (d) consistant à préparer un arbre à ailettes escamotables et à descendre cet arbre jusqu'à ce qu'il atteigne la faille. Les ailettes escamotables peuvent etre faites de chaines d'acier. Suivant l'invention, le procédé peut encore comprendre les étapes consistant à : mettre en place un tube central passant par la gaine et s'étendant jusqu'au delà du coté inférieur de la faille élargie avant l' tape (e) et refouler une nouvelle charge de béton à travers ledit tube après l'étape (e) pour faire pénétrer le béton dans le sol environnant la base élargie formée et la faille entourant la gaine. Suivant un aspect de L'invention, le procédé comprend les étapes consistant à : (a) enfoncer dans le sol un mandrin muni d'une gaine ; (b) retirer le mandrin de la gaine ; (c) mettre en place un tube central traversant la gaine et le faire venir jusqu'à l'extrémité de ta gaine ; (d) mettre du béton en place dans la gaine à travers l'espace annulaire entourant le tube central ; (e) laisser durcir le béton ; et (f) refouler une nouvelle charge de béton à travers le tube central pour La faire pénétrer dans le sol et dans la faille entourant la gaine. On décrit maintenant, en détail, à titre d'exemple non Limitatif, Le mode de réalisation actuellement préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente la gaine et le culot mis en place dans le sol ; - la figure 2 montre comment on enfonce le culot pour Le séparer de la gaine ; - la figure 3 représente un arbre à ailettes escamotables placé dans la faille ; - les figures 4 et 5 représentent l'arbre en action pour élargir la faille ; - la figure 6 représente un bâti de renfort escamotable placé dans la gaine et dans ta faille ; - La figure 7 illustre la mise en place dans la gaine et dans la faille d'un tube de pressurisation ; - la figure 8 représente la gaine et la faille remplies de béton ; - la figure 9 les représente une fois l'agent de stabilisation de sot introduit à travers le tube de pressurisation ; et - la figure 10 représente la structure de pieu achevée. Sur La figure 1, on voit en 10 une gaine qui, dans le présent mode de réalisation, est de préférence en plastique du type pàlycarbonate, munie d'un culot conique 11 å son extrémité inférieure. On enfonce la gaine 10 dans le sol. Lorsqu'elle atteint une certaine profondeur, on enfonce le culot conique 11, par battage -d'un mandrin lova, pour le séparer de l'extrémité inférieure de la gaine. On poursuit Le battage jusqu'à avoir enfoncé le culot 11 sur une nouvelle profondeur d'environ 1 à 2 m, ce qui ménage une faille ou cavité 12 entre l'extrémité inférieure de la gaine et le culot 11, comme représenté sur la figure 2. On élargit la cavité 12 par excavation du sol. Il faut pour cela un arbre muni d'ailettes escamotables qui puissent passer à travers la gaine 10, puis se déployer au-delà de l'extremité de ta gaine. De préférence, on utilise comme ailettes, dans le mode de réalisation, des chaines en acier. On descend dans la cavité 12, à travers la gaine 10, un arbre 13 pourvu de channes d'acier 15, puis on le fait tourner sous l'effet d'un moyen d'entrainement tel que moteur. On choisit les longueurs des channes 15 selon le degré souhaité d'élargissement de la base. On descend l'arbre 13 jusqu'au-dessus du culot comme représenté sur la figure 3. Pendant la rotation de l'arbre, les chaînes d'acier 15 tournent aussi et fouettent le sol comme représenté sur la figure 4. Pour que leur action soit efficace, on peut faire tourner alternativement l'arbre dans le sens horaire et dans le sens anti-horaire. On fait gicler dans la cavité 12 de l'eau dans laquelle le brassage dilue le sol en une bouillie qui est ensuite évacuée d'une manière connue. Les grosses pierres et analogues qui ne peuvent être mises en suspension dans la bouillie sont chassées par les chaines dans l'espace resserré surmontant le culot comme représenté sur la figure 5. A mesure que le sol est excavé, la cavité 12 s'élargit. La cavité élargie 12 peut avoir un rayon correspondant à peu près à la longueur d'une chaîne d'acier 15. Son volume peut être déterminé par un détecteur à ultra-sons. Pour maintenir l'arbre 13 coaxial à La gaine 10, on interpose entre lui et la gaine des organes de retenue 17 qui peuvent être en matériau élastique, tel que caoutchouc. Aux fins de renforcement, un bâti en acier 14, de préférence escamotable, est placé dans la cavité élargie 12 et dans la gaine 10 avant coulée du béton, comme représenté sur la figure 7. On introduit aussi un tube de pressurisation 16 qu'on descend dans la cavité 12 à travers la gaine 10 avant la coulée du béton. On descend avantageusement le tube 16 jusqu'au-dessous des parties élargies de la cavité 12 qui seront remplies de béton comme représenté sur les figures 8 et 9, de façon que l'extrémité ouverte du tube ne soit pas noyée dans le béton. On déverse une charge de béton dans la cavité 12 à travers l'espace annulaire entourant le tube 16. Pour éviter que l'extrémité du tube 16 se trouve bouchée, on fait passer un courant d'eau à travers le tube pendant la coulée. Une fois la gaine 10 et la cavité élargie 12 remplies de béton comme repré senté sur la figure 8, on laisse le béton prendre pendant 4 à 5 heures. On fait ensuite arriver dans le tube 13 un agent de stabilisation du sol qu'on fait pénétrer à force dans le sol entourant la base enbéton élargie 18, comme illustré par la figure 9. En poursuivant l'amenée d'agent de stabilisation du sol, on amène cet agent à monter à travers la région entourant la base élargie 18 jusqu'à la région entourant la gaine 10, .. ... . . ., . . . . , . .~ .... ce qui améliore la densité et la stabilité du sol autour de la gaine 10 et de l'embase élargie 18. Ensuite, on refoule une nouvelle charge de béton à travers Le tube 16 et on la fait pénétrer dans le sol entourant la base élargie 18, ce qui augmente la grandeur de la base 18 ainsi que son frottement superficiel. Attendu que le béton arrive sous forte pression, il pénètre alors à partir de la base dans l'interstice entourant la gaine 10, comme illustré par la figure 10. Quand le béton a pris, un meilleur frottement superficiel s'exerce autour de la gaine 10. Cette opération est importante pour améliorer le frottement superficiel du pieu. La structure de pieu est achevée à ce stade. On voit que le procédé selon l'invention offre une structure de pieu perfectionnée présentant une base efficacement élargie, ce qui augmente le pouvoir porteur en bout du pieu, et une surface adhérant efficacement au sol environnant, ce qui améliore le frottement superficiel. Bien entendu, la description ci-dessus est dépourvue de tout caractère limitatif et l'on pourra adopter diverses modifications et variantes sans s'écarter du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction de pieux en béton moulés sur place caractérisé en ce que : (a) on enfonce jusqu'à une certaine profondeur dans le sol une gaine (10) temporairement fermée à son extrémité inférieure par un culot (11) ; (b) on enfonce, par battage d'un mandrin (10a) Le culot de la gaine pour le séparer de l'extrémité inférieure de La gaine et l'enfoncer plus profondément, ce qui ménage une cavité ou faille (1?) entre L'extrémité de la gaine et le culot ; (c) on retire le mandrin (10a) de la gaine ; (d) on élargit la feuille par excavation du sol ; et (e) on introduit du béton dans la faille élargie et dans la gaine. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (d) comporte le fouettement du sol par un arbre (13) comportant des ailettes escamotables. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites ailettes escamotables sont faites de chaînes en acier (15). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend encore les étapes consistant à : (f) mettre en place un ttbe central traversant la gaine et dépassant au-delà du côté inférieur de la cavité élargie avant l'étape (e), et (g) refouler une nouvelle charge de béton à travers ce tube après l'étape (e) pour faire pénétrer le béton dans le sol entourant la base élargie formée et l'interstice entourant la gaine. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend encore l'étape (h) d'introduction d'un agent de stabilisation de sol à travers le tube de pressurisation après l'opération (f). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comprend encore l'étape (i) de mise en place d'un bâti en acier rétractable de renfort dans la gaine et la cavité avant l'étape (e).