Brevet FR2619137A1 — publié le 19890210

Procédé de construction d'une fondation en béton en sous-sol, notamnnent dans des terrains bâtis. L'invention concerne un procédé pour construire une fondation en béton en sous-sol, notamment dans des terrains bâtis. En outre, l'invention est orientée vers un dispositif adéquat pour réaliser l'invention. L'édification de fondations en béton dans la manière C'est pourquoi le but de l'invention est de spécifier un procédé et un dispositif, avec lequel procédé, ou dispositif, on puisse construire de manière économique des fondations en béton, surtout sur des terrains bâtis. Ce problème est résolu selon l'invention, en ce qu'en partant d'une fouille de départ, on construit dans le procédé de travail au bouclier une cavité dans le sous-sol, cavité dans laquelle on vient apporter un remplissage en béton, avec le travail au bouclier, en conservant une canalisation d'alimentation suffisamment grosse pour l'exécution des travaux au bouclier, et en ce qu'après avoir atteint le point de destination de la section d'avancement,. les dispositifs mécaniques nécessités pour le travail au bouclier, de préférence pour la fouille de départ, sont démontés, et que la canalisation d'alimentation pour la finition de la fondation en béton est remplie de béton. La cavité nécessité pour la construction de la fondation en béton est de préférence réalisée selon le procédé au bouclier à lame. Selon l'invention, on utilise ainsi la technique d'avancement au bouclier, respectivement au bouclier à lame, qui est usuelle et éprouvée dans la construction de tunnel, pour fabriquer des fondations en béton dans le sous-sol, ce qui offre la possibilité de fabriquer également des fondations en béton de volume important de manière économique, surtout dans les zones bâties de manière dense. La cavité à remplir en béton est à cette occasion creusée à l'aide d'un bouclier d'avancement, respectivement d'un bouclier à lame, en partant d'une fouille, ou similaire. On peut éviter la réalisation d'une fouille à destination, à l'extrémité du tronçon d'avancement, du fait que les dispositifs mécaniques nécessités pour les travaux d'avancement de bouclier peuvent être récupérés après achèvement du tronçon d'avancement, à travers la canalisation d'alimentation, vers la fouille de départ. Le bouclier d'avancement, respectivement à lame, ne nécessite plus non plus de demeurer au point de destination du tronçon d'avancement, comme un bouclier perdu. Il peut être démonté à la fin des travaux d'avancement et 2 6 19137 peut au moins être enlevé, pour ses -parties constructives importantes, hors du tronçon d'avancement. En détail, on peut exécuter le procédé selon l'invention de telle sorte, que le béton coulé sur place pendant l'avancement du bouclier est mis en place avec une épaiseur de paroisurdimensionnée, par rapport au revêtement local stable de béton. Il suffit que la canalisation d'alimentation amenée avec l'avancement du bouclier bénéficie d'un diamètre juste suffisant pour l'exécution des travaux d'avancement et, le cas échéant, pour le démontage ultérieur du dispositif mécanique, respectivement du bouclier. Le remplissage en béton coulé sur place est effectué derrière le bouclier d'avancement, respectivement le bouclier à lame, de telle sorte que la canalisation d'alimentation est entourée par le remplissage de béton coulé sur place, sur toute sa périphérie. La cavité est de préférence creusée à l'aide d'un bouclier à lame, en forme de cintre, respectivement en forme de toit, de section platte. Après avoir atteint le point de destination du tronçon d'avancement, le sous- sol peut être assuré dans la zone du bouclier, par des ancrages. Il est en outre recommandé d'assurer le front d'attaque après avoir atteint le point de destination, par exemple au moyen de plaques d'appui et / ou d'ancrages, ou similaire. Le procédé selon l'invention est de préférence exécuté de telle sorte, qu'après avoir atteint le point de destination'du tronçon d'avancement, le bouclier soit démonté et que les parties de bouclier soient transportés en retour vers la fouille de départ, à travers la canalisation d'alimentation, l'espace de montage des boucliers étant à cette occasion assuré par des éléments de soutènement perdus, tels que notamment des cintres de tronçons ou similaire. Le procédé peut à cette occasion être exécuté de manière avantageuse, en faisant demeurer l'enveloppe de bouclier, respectivement le toit de bouclier, au point de destination du tronçon d'avancement, dans celui-ci, et que l'enveloppe ou le toit de bouclier soit soutenu, respectivement assuré au moyen des éléments de soutènement perdus évoqués. On utilise de préférence un boucler à lame pour l'exécution du procédé selon l'invention, bouclier dont le cadre support des lames d'avancement se compose de parties de cadre support, reliées ensemble de manière susceptible d'être démonté. C'est pourquoi le bouclier d'avancement peut être démonté et récupéré après achèvement des travaux d'avancement. Le bouclier à lame se compose 1 5 de préférence d'un bouclier de cintre, ou de toit, plat, ou similaire. Il est recommandé d'introduire des coins de démontage dans le cadre support démontage du bouclier à lame, de telle sorte que le cadre support puisse être déchargé de la charge due à la terre qui se trouve au-dessus de lui et démonté, en tirant les coins de démontage. Les coins de démontage sont à cette occasion réalisés de manière avantageuse sous forme de coins longitudinaux susceptibles d'être extraits du système de cadre support, vers l'arrière. Selon un autre développement de l'invention, les lames d'avancement se composent de tôles d'enveloppe, qui sont reliées, de préférence par vissage, de manière susceptible dêtre démontée, aux corps de lames appuyés sur le cadre support. Ceci offre également la possibilité de récupérer les corps de lame après achèvement des travaux d'avancement, les tôles d'enveloppe pouvant demeurer au point de destination du tronçon d'avancement, comme des parties constructives perdues, étant ici de préférence soutenues par des cintres de soutènement perdus, ou similaire. Les lames l'avancement peuvent en outre être équipées de tranchants de lames susceptibles d'être démontés, qui peuvent également être récupérés. Ainsi que pour les boucliers à lame connus en eux-mêmes et destinés à l'avancement des tunnels, les lames d'avancement sont pourvues de manière appropriée de lames suiveuses, qui forment le coffrage extérieur dans la zone arrière du bouclier à lame, là o le béton coulé sur place est appliqué. Les lames suiveuses sont à cette occasion raccordées de manière articulées à des pièces d'accouplement reliées aux lames d'avancement, respectivement à leurs corps de lames, de manière susceptible d'être démontée. Le cadre porteur du bouclier à lame en forme de cintre ou de toit est de préférence appuyé sur des lames de radier, ainsi que cela est également connu. Il peut être approprié de pourvoir les lames d'avancement et / ou leurs lames suiveuses d'orifices pour la mise en place d'ancrages. L'invention est expliquée ci-après en se référant à l'exemple de réalisation représenté aux dessins. Les dessins représentent: Fig. 1, 2 et 3: les processus de travail pour la construction de la fondation en béton dans le sous-sol, en coupe longitudinal, à travers le tronçon d'avancement, avec le boulier à lame en oeuvre (Fig. 1), avec la sécurité de l'espace de tronçon, au point de destination du tronçon d'avancement (Fig. 2) et avec le remplissage consécutif du tronçon d'avancement, au point de destination et de la zone qui se situe derrière ( Fig. 3). Fig. 4: une section partielle effectuée selon la ligne IV- IV de la Fig. 3. Dans le sous-sol 1, on procède à l'avancement d'un tronçon d'avancement 2, selon un procédé connu d'avancement par bouclier à lame, en partant d'une fouille de départ ( non représentée), dans la zone voisine de la surface de la fondation en béton à fabriquer. Ces dispositifs ne sont pas représentés en détail au 1 5 dessin, du fait que le procédé d'avancement au bouclier à lame et que les boucliers à lame qui sont utilisés pour cela sont connus, outre les dispositifs mécaniques utilisés dans la construction des tunnels. Le dessin représente aux figures 1 et 2 un bouclier à lame 3 connu, représenté uniquement shcématiquement, qui est exécuté, selon la Fig. 4, sous forme de bouclier de cintre ou de toit, plat, dont le profil de bouclier corespond au profil de la fondation en béton à construire. Le bouclier à lame 3 possède un cadre porteur 4, qui forme l'appui pour les lames d'avancement 5 formant l'enveloppe de 2 5 bouclier, respectivement le toit de bouclier, lames d'avancement qui comme on sait sont disposées aparoximativement parallèlement les unes à côté des autres et peuvent être menées à la périphérie *7 du cadre support 4. Les vérins hydrauliques de lame usuellement utilisés, qui sont introduits entre le cadre support 4 et les lames d'avancement 5 individuelles, ne sont par représentés, du fait que ces dispositifs sont également connus. Dans le cas du bouclier à lame 3 qui est représenté, le cadre support 4 s'appuie sur des lames de radier 6, qui sont également susceptibles d'être pressées à l'aide de vérins hydrauliques de lame, par rapport au front d'attaque 7 des tronçons d'avancement. Les lames d'avancement 5 et les lames de radier 6 sont comme on sait pressés dans le sens de l'avancement A, individuellement, ou bien également par groupes, à l'aide des vérins de lame appuyés sur le cadre support 4 commun. Dès que l'ensemble des lames 5 et 6 à été pressé de la valeur de la course de leurs vérins hyrauliques, le cadre support 4 peut être tiré à la suite, en exécutant une progression, à l'aide des vérins de lame qui sont alors solicités en direction de la rétraction; les vérins de lame s'appuient ici sur les lames 5 et 6 qui sont en place, en contact de frottement avec le sous-sol environnant. Une machine d'avancement ( non représentée) d'un type connu est disposée de manière appropriée dans la bouclier à lame 3, machine à l'aide de laquelle le front d'attaque 7 est déblayé mécaniquement. A l'aide d'un transporteur de terre (non représenté) le matériau constituant le sol qui est détaché est transporté vers l'arrière, hors du bouclier à lame 3, à travers le tronçon d'avancement creusé, vers la fouille de départ, ainsi que cela est usuel pour l'avancement d'un tunnel au bouclier à lame. 2 6 19137 8- Les lames d'avancement 5 individuelles du boucler à lame 3 se composent chacune d'une tôle d'anvelpoppe 8 extérieure profilée et d'un corps de lame 9, situé ou-dessous, appuyé sur le cadre support 4. Les tôles d'enveloppe 8 sont reliées à leur corps de lame 9, d'une manière susceptible d'être démontées, de préférence par vissage. En outre, les lames d'avancement 5 présentent à leur extrémité située côté front d'attaque des tranchants de lame 10, qui sont reliés aux corps de lames 9 et aux tôles d'enveloppe 8, de manière susceptible d'être démontée, de préférence par vissage. Des lames suiveuses 11 plates sont reliées aux extrémités arrières des lames d'avancement 5. Les lames suiveuses 11 sont raccordées par des articulations 12, aux pièces d'accouplement 13, qui sont reliées aux corps de lames 9, de manière susceptible d'être démontée, de préférence par vissage. Le cadre support 4 rigide est démontable. Il se compose de parties de cadre support reliées entre elles de manière susceptibles d'être démontée. Dans le cas de l'exemple de réalisation préféré qui est représenté, le cadre support 4 se compose de plusieurs segments longitudinaux 4' et 5', entre lesquels sont introduits des coins de démontage 14. Ceux-ci se composent de coins longitudinaux, qui s'extraient vers l'arrière, hors du système de cadre support. La disposition est réalisée de préférence pour que les surfaces de coin des coins de démontage 14 soient inclinées dans la direction de l'enveloppe de bouclier, de telle sorte que les coins de démontage sont tirés vers l'espace intérieur du cadre support 4 pour supprimer le serrage des coins. Lorsque le serrage des coins est supprimé, les coins de démontage 2 619137 peuvent ensuite être démontés, en allant vers le côté arrière des bouclier. Toutefois, il y a toujours la possibilité d'exécuter les coins de démontage 14, qui sont réalisés sous forme de coins longitudinaux, de telle sorte que leurs surfaces de coin soient inclinées en direction axiale du bouclier à lame. Le serrage des coins est dans ce cas supprimé par extraction des coins de démontage 14, en allant vers l'arrière du bouclier. L'avancement du tronçon d'avancement 2, qui forme la cavité à remplir de béton, est effectué selon la Fig. 1, le bouclier à lame 3 assurant à cette occasion l'espace de travail, dans la zone du front d'attaque 7, dans lequel se trouvent les dispositifs méaniques du bouclier à lame, notamment une machine d'avancement placée dansle cadre suport 4, outre un groupe d'entrainement, un dispositif de chargement chargeant le matériau constituant le sol, dans le transporteur de terre, etc. An cours du travail d'avancement, un remplissage de béton coulé sur place 15 est apporté en réalisant une canalisation d'alimentation 16, derrière le bouclier à lame 3, dans la zone des lames suiveuses 11. La canalisation d'alimentation 16 circulaire peut être disposée dans l'axe du bouclier, ou bien, de manière décalée par rapport à l'axe de bouclier, ainsi que le représente la Fig. 4. Elle est entourée sur toute la prériphérie par le remplissage de béton coulé sur place 15-. Le remplissage de béton coulé sur place 15 peut être apporté sous forme de revêtement en béton coulé sur place, à l'aide de méthodes connues dans l'avancement d'un tunnel. Le remplissage en béton coulé sur place 15 est de préférence apporté derrière le bouclier à lame 3, par section, en protégeant les lames suiveuses 11, celles-ci formant à cette occasion un revêtement extérieur. L'apport du remplissage de béton coulé sur place 15 peut à cette occasion s'effectuer en utilisant un revêtement intérieur ( non représenté), qui est. réalisé d'une manière connue sous forme d'un revêtement remorqué, susceptible d'être trainé derrière le bouclier à lame 3, ou bien sous forme d'un revêtement convertible,. A cette occasion, le béton coulé sur place 15 peut être apporté avec une épaisseur de paroi surdimensionnée, vis-à-vis d'un revêtement en béton coulé sur place stable suffisant. Il suffit que le diamètre de la canalisation d'alimentation 16 subsistant soit suffisamment grand pour l'exécution des travaux d'avancement de bouclier et pour le transport de retour ultérieur des parties de bouclier et des 1 5 dispositifs mécaniques. La canalisation d'alimentation 16 relie l'expace de bouclier du bouclier à lame à la fouille de départ située en arrière. Elle reçoit également le transporteur de terre, sur lequel le matériau constituant le sol déblayé est transporté vers la fouille de départ. Ainsi que mentionné, le remplissage en béton coulé sur place formant un revêtemetn en béton coulé sur place est prolongé par sections. Un matériau de remplissage 17, par exemple du mortier, peut être apporté dans les espaces intersticiels, qui s'ouvrent lors du prétirage des lames d'avancement 5 et de leur lames suiveuses 11, entre le béton coulé sur place 15 et le sous-sol 1 environnant, apport s'effectuant de préférence par des canaux directeurs 18 qui ont été disposés dans le béton coulé sur place 15. a619137 La Fig. 2 représente le bouclier d'avancement 3 après qu'il ait atteint le point de destination du tronçon d'avancement 2, donc à la fin des travaux d'avancement. Les dispositifs mécaniques se trouvant dans le bouclier à lames 3 ( machine d'avancement, dispositif de chargement, groupes d'entrainement, ou autres) sont enlevés. Ils sont transportés en retour à la fouille de départ, en passant à travers la canalisation d'alimentation 16. Le bouclier à lame 3 est démonté imédiatement après. A cette occasion, les tranchants de bouclier 10 sont détachés et démontés des lames d'avancement 5. Un cintre de démontage 19 est placé sous l'enveloppe de lame 8 précédente. Un autre cintre de démontage 20 est placé sous les extrémités arrières des enveloppes de lames 8, de préférence aux joints formés avec leurs lames suiveuses 11. Le cadre support 4 peut être démonté immédiatement après, après que fussent auparavant démontés les vérins de lame affectés aux lames d'avancement 5 et aux lames de radier 6. Les coins de démontage 14 sont démontés du système de cadre support, faisant que le cadre support est déchargé d'efforts. Les coins de démontage 14 sont également transportés vers l'arrière, en direction de la fouille de départ, à travers la canalisation d'alimentation 16. Immédiatement après, les segments longitudinaux individuels, respectivement les parties de cadre suport 4' et 5' individuelles sont démontés et également transportés en retour, vers la fouille de départ, à travers la canalisation d'alimentation 16. Les lames de radier 6 sont enlevées de laméme manière. Immédiatement après, les corps de lame 9 sont démontés des enveloppes de lames 8 et également rapportés à la fouille de départ, par la canalisation d'alimentation 16. Les pièces d'accouplement 13 sont démontées des corps de lames 9, avant mise en place des cintres de démontage arrières 20 et par extraction des boulons d'articulation situés sur les articulations 12 des lames suiveuses 11. Ainsi que la montre la Fig. 1, des ancrages 21 peuvent être introduits dans le sous- sol environnant, les enveloppes de lame 8 et / ou les lames suiveuses 11 étant à cette occasion pourvues d'orifices correspondants destinés à la mise en place des ancrages. Le front d'attaque est en outre assuré, ce qui peut également être réalisé à l'aide d'ancrages 21 et de plaques d'appui 22, ou similaire. Après que le bouclier à lame 3 ait été démonté et mis à l'abri, jusqu'aux enveloppes de lames 8 et aux lames suiveuses 11, l'espace assuré au moyen des cintres de démontage 20 et des enveloppes de lames 8 peut être rempli de béton coulé sur place. 1 5 Ceci est représenté à la Fig. 3. Le béton coulé sur place 15 est appporté jusqu'au voisinage du front d'attaque 7. Immédiatement après, l'espace formant la canalisation d'alimentation 16 est alors rempli de béton, en commençant au front d'attaque 7 et en allant vers la fouille de départ. La Fig. 3 représente le béton coulé sur place 15', apporté dans la canalisation d'alimentation 16, au voisinage du front d'attaque. Le cadre de démontage, ou le cintre de démontage 20 demeure dans le béton, en éléments de soutènement perdus. Après remplissage de la canalisation d'alimentation en béton 15', la fondation en béton massive est 2 5 terminée. On comprend que le bouclier à lames 3 peut également présenter une section s'écartant de la section de bouclier de la Fig. 4, bien que l'utilisation d'un bouclier de cintre ou de toit, plat, soit en général à préféré. Les dimensions du bouclier à lame s'orientent évidemment sur les dimensions de la fondation en béton à fabriquer. Au cas o se trouve une caverne de destination, ou similaire, à l'extrémité du tronçon d'avancement 2, le bouclier à lame 3 peut également être démonté et transporté avec ses dispositifs mécaniques, à l'intérieur de la caverne de destination. 14 2 6 19137 REVENDICATIONS 1. Procédé de construction d'une fondation en béton dans un sous-sol, notamment dans des terrains bâtis, caractérisé en ce que dans le procédé d'avancement au boulier, en partant d'une fouille de départ, ou similaire, on construit une cavité dans le sous-sol (1), dans laquelle est apporté, avec l'avancement du bouclier, un remplissage en béton coulé sur place (15), en conservant une canalisation d'alimentation (16) d'importance suffisante pour l'exécution des travaux d'avancement de bouclier, et en ce qu'après avoir atteint le point de destination du tronçon d'avancement (2), les dispositifs mécaniques nécessités pour l'avancement du bouclier sont démontés, de préférence en allant à la fouille de départ, et que la canalisation d'alimentation (16) est, immédiatement après, remplie de béton (15'), pour assurer la finition de la fondation en béton. - 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (2) est fabriquée selon le procédé au bouclier à lames. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pendant l'avancement du bouclier, le béton coulé sur place (15) est apporté avec une épaisseur de paroi surdimensionnée, vis- à-vis d'un revêtement stable en béton coulé sur place. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le remplissage en béton coulé sur place (15) est apporté de telle sorte que la canalisation d'alimentation (16) est entourée sur toute la périphérie par le remplissage de béton coulé sur place. - 2619137 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la cavité (2) est creusée à l'aide d'un bouclier à lame (3) de section en forme de cintre ou de toit. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'après avoir atteint le point de destination du tronçon d'avancement (2), le front d'attaque (7) est assuré au moyen de plaques d'appui (2) et / ou d'ancrages (21). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'après avoir atteint le point de destination du tronçon d'avancement (2), le bouclier (3) est démonté et que les parties de bouclier sont transportées en retour vers la fouile de départ, à travers la canalisation d'alimentation (16), l'espace de montage de bouclier étant à cette occasion assuré par des éléménet de soutènement perdus, de préférence par des cintres de tronçons (19, 20), ou similaire. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au point de destination du tronçon d'avancement (2), l'enveloppe de bouclier (8), respectivement le toit de bouclier, demeure dans celui-ci (2) et qu'il bénéficie d'un soutènement, formé par les éléments de soutènement (19, 20) perdus. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au point de destination du tronçon d'avancement (2), le sous-sol (1) environnant est assuré par des ancrages (21). 10. Dispositif pour l'exécution du procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un boulier à lame (3) est prévu pour l'avancement du tronçon d'avancement (2) à remplir en béton (15, 15'), bouclier à lame 16 2619137 dont le cadre support (4) portant les lames d'avancement (3) est composé de parties de cadre support (4', 5') reliées ensemble de manière susceptible d'être démontée. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bouclier à lame (3) est réalisé sous forme de bouclier de toit plat. 12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que des coins de démontage (14) sont introduits dans le cadre support (4) démontable. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les coins de démontage (14) se composent de coins longitudinaux, susceptibles d'être extraits vers l'arrière, hors du système de cadre support. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les lames d'avancement (5) se composent de tôles d'enveloppe (8), qui sont reliées, de préférence par vissage, de manière susceptible dêtre démontée, aux corps de lames (9) appuyés sur le cadre support (4). 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que des lames suiveuses (11) sont reliées aux lames d'avancement (5), de manière susceptible d'être démontées. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les lames suiveuses (11) sont raccordées de manière articulées à des pièces d'accouplement (13) reliées, de manière susceptible d'être démontée, aux lames d'avancement, respectivement aux corps de lames (9).