Brevet FR2597899A1 — publié le 19871030

La présente invention est relative à un procédé de mise en place de tirants dans le sol et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait que lorsque l'on réalise des fouilles, par exemple pour obtenir des cavités de grandes dimensions dans le sol, il est nécessaire d'ancrer les parois verticales qui délimitent la cavité pour éviter que ces parois ne soient repoussées et ne s'effondrent dans la cavité sous la pression du terrain situé à leur voisinage. On réalise couramment de tels ancrages à l'aide de tirants qui sont placés dans des cavités de faible section qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres de profondeur et qui s'enfoncent dans le terrain environnant les parois qui délimitent la cavité. Ces tirants sont le plus souvent constitués par des câbles de structure assez complexe qui, une fois mis en place dans les trous qui doivent les recevoir, permettent l'injection de liants qui asservent la fixation de l'extrémité des tirants dans le terrain et le maintien de la paroi à laquelle sont assujetties les extrémités libres des tirants. Les tirants sont ainsi engagés dans des trous qui le plus souvent font un angle descendant avec l'horizontale d'environ 30 à 450. Selon les techniques utilisées jusqu'à ce jour, la mise en place de tels tirants est un travail difficile et coûteux qui nécessite la présence d'un nombre important de travailleurs. En effet, dans la technique actuelle, chaque tirant, qui peut atteindre plusieurs dizaines de mètres, est pris en charge sur son aire de fabrication qui est située au voisinage mais qui est généralement à l'extérieur de la fouille, par des dizaines d'ouvriers qui le portent manuellement et le font avancer jusqu'au fond de la fouille à la manière d'une gigantesque chenille. L'extrémité du tirant est alors engagée dans le trou qui a été préalablement foré, puis le tirant y est ensuite progressivement introduit. Cette opération est généralement difficile et délicate car au fur et à mesure de l'enfoncement de tirant dans le trou, il y a de moins en moins de longueur de tirant à l'extérieur du trou et donc d'ouvriers disponibles pour contrôler son déplacement. Cette manière de faire selon l'état de la technique est à la fois longue, difficile, coûteuse et dangereuse, et l'expérience prouve que pour des chantiers petits et moyens il faut environ deux fois plus d'ouvriers pour procéder à la mise en place des tirants qu'il n'en faut pour réaliser les autres opérations de chantiers qui sont actuellement largement mécanisées. Le procédé selon l'invention permet de résoudre ce problème et de réaliser la mise en place des tirants d'une manière simple et économique sans avoir recours à une main d'oeuvre importante. La présente invention a pour objet un procédé pour la mise en place de tirants dans des trous pratiqués dans le sol pour le maintien de parois, caractérisé par le fait, que sur son lieu de fabrication, on enroule le tirant autour d'un tambour; que l'on assujettit sur le tambour l'extrémité libre du tirant qui doit pénétrer dans le trou pratiqué; que lton transporte le tambour ainsi muni du tirant jusqu'au voisinage du trou qui doit recevoir le tirant, à l'aide d'un engin tel qu'une grue hydraulique ; que l'on engage l'extrémité du tirant dans le trou qui doit le recevoir et que l'on entrasse de manière contrôlée le tambour en rotation de façon à engager progressivement le tirant dans le trou. Selon un mode de réalisation particulier du procédé selon 11 invention, on enroule le tirant en spirale sur le tambour de manière à réaliser une galette plate dont les spires sont situées les unes autour des autres. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on enroule plusieurs tirants, chacun sous forme d'une spire, sur un tambour multiple. La présente invention a pour objet un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison : un tambour susceptible de recevoir au moins un tirant à l'état enroulé; un organe de fixation sur le tambour pour l'extrémité libre de chacun des tirants; un dispositif support permettant de faire reposer sur le sol ledit tambour en lui permettant de tourner autour d'un axe de préférence horizontal; un dispositif permettant le soulèvement du tambour et de son support à l'aide d'un engin tel qu'une grue et un organe moteur permettant de contrôler la rotation du tambour par rapport à son support. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le tambour est subdivisé en plusieurs compartiments parallèles entre eux dont chacun peut recevoir un tirant enroulé sous la forme d'une spirale. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe qui permet de contrôler la rotation du tambour par rapport à son support est constitué par un moteur hydraulique agissant sur un ou plusieurs pignons qui engrènent avec.une roue dentée solidaire du tambour, le fluide hydraulique alimentant ledit moteur étant avantageusement fourni par l'organe de levage qui assure le déplacement du dispositif selon l'invention. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin. Sur ce dernier: - la figure 1 est une vue schématique représentant la mise en place d'un tirant dans le sol conformément à l'invention. - la figure 2 est une vue en élévation du dispositif à tambour conforme à l'invention, - la figure 3 est une en coupe selon III-III de la figure 4 du tambour de la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique de face du tambour de la figure 2. On voit sur la figure I la cavité l qu'on est en train de creuser dans le sol. Pour cela on a tout d'abord réalisé, selon une technique connue d'excavation sous coulis, une paroi en béton 2 qui se prolonge vers le bas sur toute la hauteur que doit avoir la cavité l. Cette paroi 2 a été réalisée à partir de la surface naturelle du sol. On comprend que, au fur et à mesure que lton retire le terrain occupé par la cavité l, la paroi 2 est progressivement soumise à des forces qui tendent à la repousser vers l'intérieur de la cavité. Pour s'opposer à ces forces, il est connu de creuser à travers la paroi 2 des trous 4 inclinés vers le bas d'environ 300 et à l'intérieur desquels on engage des tirants qui peuvent avoir plusieurs dizaines de mètres et dont l'extrémité sera assujettie au terrain par injection d'un liant approprié, tandis que leur autre extrémité est fixée à la paroi 2 en donnant au tirant une certaine précontrainte de manière à maintenir en place la paroi 2 malgré les pressions exercées par le terrain. Un nombre important de tirants tel que 5, doit etre généralement placé sur toute la hauteur de la paroi 2 au fur et à mesure que l'on enlève le terrain à l'intérieur de la cavité 2, ce qui a pour effet de faire descendre progressivement le fond 3 de la fouille. On a représenté schématiquement sur la figure 1, cornent s'effectue, conformément à l'invention, la mise en place d'un tirant 5, étant entendu que d'autres tirants, non représentés, peuvent etre placés audessus et au-dessous en opérant aux niveaux correspondants du fond 3 de la fouille. On a schématiquement représenté sur la figure I le tambour 6 sur lequel est enroulé le tirant 5, son support 7, et le moteur hydraulique 8 qui permet de contrôler la rotation du tambour. On a également schématiquement représenté la grue hydraulique 9 qui permet le transport du dispositif a tambour et qui est accroché en 10 à l'extrémité deison bras. On retrouve sur la figure 2, le tambour 6 qui repose sur son support 7, lequel est suspendu par un étrier il à l'extrémité 10 du bras de la grue 9. Un moteur hydraulique 8 solidaire du support est muni d'un ou de plusieurs pignons 12 qui engrènent sur une crémaillère circulaire 13 placée sur le côté du tambour 6. Des canalisations 14 schématiquement représentées relient le moteur hydraulique 8 au système hydraulique de la grue 9 de manière à pouvoir en permanence contrôler la rotation du ou des pignons 12. Ce contrôle est tel que lorsque l'extrémité du tirant 5 est engagée dans le trou 4, il est d'abord nécessaire d'entratner positivement en rotation le tambour dans le sens de la flèche F, puis lorsqu'unie certaine longueur de tirant a déjà été introduite dans le trou 4 qui est en pente, le moteur hydraulique sert de frein et évite une accélération de la descente du tirant dans son trou lorsque l'inclinaison du trou et/ou lé poids du tirant le nécessite il est également possible d'utiliser un frein auxiliaire. On voit sur la figure 3, qui est une vue en coupe du tambour selon III-III de la figure 4, comment le tirant 5 est enroulé en spirale autour du noyau 6a du tambour 6. On obtient de cette manière une mise en place facile du tirant 5 sur le tambour et de même le tirant 5 est introduit de manière simple et sûre par le mouvement du moteur hydraulique 8. On a schématiquement représenté sur la figure 4, une vue de profil du tambour 6. Dans le mode de réalisation représenté, le tambour 6 est un tambour multiple qui est subdivisé par des cloisons en cinq compartiments 6b qui peuvent chacun recevoir un tirant enroulé en spirale. Sur la figure 4, le tambour est représenté avec le tirant 5 en cours de mise en place, corne expliqué et représenté sur les figures précédantes, ainsi qu'un autre tirant 5a dont l'extrémité est maintenue conformément à l'invention par un dispositif de fixation 15 qui permet de maintenir en place l'extrémité du tirant. Conformément à l'invention, il est avantageux de placer plusieurs dispositifs de fixation 15 au voisinage de l'extrémité du tirant. I1 suffit en effet de démonter successivement les différents organes de fixation 15 et de faire tourner le moteur 8 pour dérouler légèrement le tirant, ce qui permet, malgré la rigidité importante et l'effet de ressort du tirant, d'introduire son extrémité facilement dans le trou 4. C'est ainsi que lorsque l'extrémité du tirant 5 vient d'être engagée dans le trou 4, l'organe de fixation 15 étant situé à une certaine distance en arrière du point où l'extrémité du tirant 5 se décolle de la spirale du tambour, on peut engager suffisamment le tirant 5 dans le trou 4 pour que la descente de son extrémité puisse ensuite se poursuivre sans difficultés. Conformément à l'invention, on commence par amener à l'aide de la grue 9 le tambour 6 et son support 7 sur le lieu de fabrication des tirants et l'on enroule dans les différents compartiments 6b du tambour les tirants qui doivent être mis en place. La grue 9 transporte alors le tambour pour l'amener au voisinage immédiat de la paroi 2. On enlève successivement les organes de fixation 15 qui sont disposés pour maintenir l'extrémité du tirant 5 que l'on engage dans l'orifice 4, tandis que l'on fait tourner le tambour pour provoquer l'enfoncement du tirant dans le trou 4. Dans le cas où il se produit un incident qui, comme cela arrive parfois, empêche de faire pénétrer complètement le tirant dans le trou 4, il est possible, à l'aide du moteur hydraulique 8, de réembobiner complètement le tirant sur le tambour, ce qui permet une nouvelle intervention du dispositif de forage pour agrandir ou modifier le trou 4 afin de pouvoir y introduire à nouveau et cette fois complètement le tirant 5. On voit que le procédé et le dispositif selon l'invention permettent une mise en place simple, rapide et sûre des tirants. il est bien entendu que le mode de mise en oeuvre qui a été décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'on peut réaliser un dispositif selon l'invention qui se présente de manière unitaire et qui comporte, montés en permamence, un tambour, un support et ses moyens d'entrafnement, le tout étant transporté par une grue. On peut également laisser le support du tambour à poste fixe au fond de la fouille en le déplaçant simplement pour aller d'un trou à l'autre afin que la grue transporte seulement le tambour entre un support fixe qui le reçoit sur le lieu de fabrication des tirants et le support qui reste au voisinage du trou. Dans ce cas, il est clair que le dispositif d'entratnement en rotation du tambour doit autoriser un désaccouplement du support et du tambour. De même, il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de l'invention si les tirants étaient enroulés sur le tambour sous forme d'hélicorde au lieu de l'entre sous forme de spirale. Enfin, il est clair que le dispositif de mise à rotation du tambour peut être différent, par exemple à l'aide d'une channe au lieu de pignon et roue dentée, ou encore à l'aide d'un moteur électrique au lieu d'un moteur hydraulique. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mise en place de tirants (5) dans des trous (4) pratiqués dans le sol pour le maintien de parois (2), caractérisé par le fait que sur son lieu de fabrication, on enroule le tirant autour d'un tambour (6); que l'on assujettit sur le tambour l'extrémité libre du tirant (5) qui doit pénétrer dans le trou (4); que l'on transporte le tambour ainsi muni du tirant jusqu'au voisinage du trou qui doit recevoir le tirant à l'aide d'un engin (9) tel qu'une grue hydraulique à chenilles; que l'on engage l'extrémité du tirant (5) dans le trou (4) qui doit le recevoir et que l'on entratne de manière contrôlée le tambour (6) en rotation de façon à engager progressivement le tirant dans le trou. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on enroule le tirant (5) en spirale sur le tambour, de manière à réaliser une galette plate dont les spires sont situées les unes autour des autres. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on enroule plusieurs tirants (5), chacun sous la forme d'une spire, sur un tambour multiple (6b), 4. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison: un tambour (6) susceptible de recevoir au moins un tirant (5) à l'état enroulé; un organe de fixation (15) sur le tambour de l'extrémité libre des tirants (5); un dispositif support (7) permettant de faire reposer sur le sol ledit tambour en l'autorisant à tourner autour d'un axe de préférence horizontal; un dispositif (11) permettant le soulèvement du tambour et de son support à l'aide d'un engin (9) tel qu'une grue et un organe moteur (8) permettant de contrôler la rotation du tambour par rapport à son support. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tambour (6) est subdivisé en plusieurs compartiments parallèles (6b) dont chacun peut recevoir un tirant (5) enroulé sous la forme d'une spirale. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que la rotation du tambour est contrôlée par un moteur hydraulique (8). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le moteur hydraulique (8) entratne un pignon (12) qui engrène avec une roue dentée (13) solidaire du tambour (6). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le moteur hydraulique est alimenté en fluide hydraulique à partir de l'engin de levage.