Brevet FR2617881A1 — publié le 19890113

La présente invention concerne un procédé pour réaliser sous la surface du sol, par juxtaposition d'au moins deux parois élémentaires, une paroi moulée dans le sol sensiblement verticale en matériau de construction tel que béton ou analogue. L'invention vise également des coffrages, notamment pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cette invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la réalisation d'une fouille à parois périphériques en béton. Selon un procédé de réalisation bien connu, on pratique d'abord des tranchées primaires à distance les unes des autres, le long du tracé prévu pour la paroi, on plante un coffrage métallique tel qu'un tube aux extrémités de chaque tranchée primaire, on coule le matériau de construction dans chaque tranchée primaire de manière à former une paroi élémentaire primaire, on extrait les coffrages, on pratique, sa l'aide de bennes excavatrices, des tranchées secondaires entre les parois élémentaires primaires et on coule du matériau de construction dans les tranchées secondaires pour former des parois élémentaires secondaires qui, avec les parois élémentaires primaires auxquelles elles se juxtaposent, constituent la paroi de la fouille. Ce procédé connu présente toutefois l'inconvénient de conduire à une paroi dont l'étanchéité entre les parois élémentaires primaires et secondaires n'est pas parfaite. En effet, les travaux ont lieu le plus souvent sous boue bentonitique, de sorte que, lors de la coulée des parois secondaires, un contact étanche avec les parois primaires est difficile à réaliser. De plus, il est difficile de réaliser les tranchées rigoureusement verticales, de sorte que les tranchées secondaires, surtout à leur fond, ne sont pas toujours rigoureusement alignées avec les parois élémentaires primaires adjacentes. De tels désalignements sont bien sar également nuisibles à l'étanchéité de l'ouvrage terminé. Un but de la présente invention est de proposer un procédé du type précité et dont la mise en oeuvre se traduise par une diminution significative des risques de défaut d'étanchéité entre parois élémentaires primaires et secondaires. Un autre. but de l'invention est de proposer un coffrage parfaitement adapté à la mise en oeuvre de ce procédé et adapté en outre à guider le long du coffrage une benne excavatrice utilisable pour réaliser la tranchée secondaire. L'invention vise ainsi un procédé pour réaliser sous la surface du sol, par juxtaposition d'au moins deux parois élémentaires, une paroi moulée dans le sol sensiblement verticale en matériau de construction tel que béton ou analogue, notamment en vue de réaliser une fouille à parois périphériques en béton, dans lequel on pratique une tranchée primaire, on coule du matériau de construction dans la tranchée primaire de manière à former une paroi élémentaire primaire, on pratique une tranchée secondaire se raccordant à ladite extrémité de la tranchée primaire et, après avoir extrait le coffrage, on coule du matériau de construction dans la tranchée secondaire pour former une paroi élémentaire secondaire. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'avant la mise en place du coffrage, on le munit d'un joint longitudinal amovible qui, une fois le coffrage mis en place , fait saillie dans la tranchée primaire, en ce qu'on extrait le coffrage seulement après avoir pratiqué la tranchée secondaire, le joint restant alors emprisonné dans la paroi primaire et saillant dans la tranchée secondaire, pour se trouver ensuite emprisonné aussi dans la paroi élémentaire secondaire. Ainsi le joint emprisonné en partie dans la'paroli élémentaire primaire et en partie dans la paroi élémentaire secondaire assure une parfaite étanchéité entre ces deux parois élémentaires. Comme le coffrage n'est extrait qu'après réalisation de la tranchée secondaire, le joint ne risque pas d'être endommagé au cours de cette dernière opération. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, lorsqu'on creuse la tranchée secondaire, on se guide par rapport au- coffrage adjacent de la paroi primaire. Contrairement au procédé connu, le coffrage n'est pas extrait avant formation de la tranchée secondaire. On exploite cette particularité pour assurer un guidage de la benne par rapport à ce coffrage quand on creuse la tranchée secondaire. Ceci favorise grandement un excellent alignement des parois élémentaires de l'ouvrage à réaliser. Suivant l'invention également, le coffrage qui permet la mise en oeuvre du procédé précité est caractérisé en ce qu'il comprend une rainure longitudinale adaptée à recevoir de manière amovible une partie du joint. De préférence, le joint présente un renflement longitudinal médian, évidé intérieurement, adapté à être retenu par friction dans l'ouverture de la rainure et à fermer celleci de manière sensiblement étanche. Ainsi, la partie de joint située dans la rainure est protégée lors du bétonnage de la tranchée primaire et lors de la réalisation de la tranchée secondaire. Après cela, le coffrage peut être extrait en direction sensiblement verticale, tandis que le joint reste en place sous la surface du sol, car il est tenu par sa partie noyée dans la paroi élémentaire primaire, et se sépare donc du coffrage sans risquer d'être déchiré par traction longitudinale. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le coffrage présente à l'opposé de la rainure des moyens de guidage longitudinaux adaptés à guider le long du coffrage une benne excavatrice utilisable pour réaliser la tranchée secondaire. Suivant une autre forme de réalisation avantageuse, le coffrage comprend un tube de forme générale cylindrique. Ainsi, les parois élémentaires primaires ont des extrémités de forme concave dans lesquelles, lors de leur coulée, les extrémités des parois élémentaires secondaires prennent une forme convexe complémentaire assurant un autoverrouillage mutuel des parois élémentaires primaires et secondaires adjacentes, De préférence, le coffrage comporte deux nervures longitudinales, en positions sensiblement diamétralement opposées, de part et d'autre des moyens de guidage. Lors de la coulée des parois élémentaires primaires, ces nervures évitent que le matériau de construction contourne le coffrage. De tels contournements sont nuisibles car ils correspondent à des pertes et augmentent l'effort nécessaire à l'extraction du coffrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront encore de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale des tranchées primaires, avec arrachements - les figures 2 à 5, 8 et 9 sont des vues schématiques en plan illustrant les étapes de procédé - les figures 6 et 7 illustrent schématiquement respectivement en vue en plan et en coupe longitudinale, avec arrachements, le guidage d'une benne excavatrice par un coffrage selon l'invention - la figure 10 est une vue en élévation, avec arrachement, d'un coffrage conforme à l'invention ; et - la figure 11 est une vue en coupe transversale suivant le plan XI-XI de la figure 10. En référence aux figures, on décrit ci-après le procédé conforme à l'invention pour réaliser sous la surface du sol, par juxtaposition de parois élémentaires, une paroi moulée sensiblement verticale en matériau de construction tel que du béton, en vue de réaliser une paroi fermée à l'intérieur de laquelle on creusera ensuite une fouille, en vue par exemple de la réalisation d'un parking souterrain ou d'un sous-sol d'immeuble. On pratique d'abord (voir figures 1 et 2), le long du tracé prévu pour la paroi, plusieurs tranchées primaires espacées 1 de profil au sol allongé parallèlement audit tracé. De telles tranchées peuvent être réalisées au moyen d'une benne excavatrice travaillant en plongée verticale dans la tranchée en cours de formation. Lorsque la benne arrive au fond de la tranchée, les deux godets articulés formant la benne se ferment à la manière d'une tenaille et prennent ainsi de la terre. Les tranchées primaires 1 ont une profondeur et une largeur appropriées à la hauteur et à l'épaisseur de la paroi à construire. On place ensuite dans le fond de la tranchée primaire 1, à chaque extrémité 2 de celle-ci, un coffrage métallique 3 (voir figure 1, trait mixte, et figure 3).Ces coffrages métalliques 3 ont une forme générale cylindrique et comprennent selon leur direction axiale (figures 10 et 11) un tube creux 4 de forme générale cylindrique dont la longueur est au moins égale à la profondeur des tranchées primaires 1 et dont le diamètre correspond sensiblement à la largeur de ces tranchées. Le tube 4 forme ainsi une surface extérieure semi cylindrique convexe 4a du coffrage 3. Dans chaque tranchée primaire 1, les traces 4a des deux coffrages 3 sont tournées l'une vers l'autre et donc en regard de l'espace intérieur de la tranchée. Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, la face 4a du tube 4 comprend au moins sur toute sa longueur destinée à se trouver en regard de la tranchée primaire 1, une rainure 5 parallèle à son axe et dont la profondeur est sensiblement égale au quart du diamètre du tube 4. La rainure 5 s'étend sensiblement selon la génératrice médiane de la face 4a. Au voisinage de la rainure 5, la rigidité circonférentielle du tube 4 est renforcée par des tiges métalliques pleines 6 s'étendant à l'intérieur du tube 4 perpendiculairement au plan diamétral selon lequel s'étend la rainure 5 et soudées à chaque extrémité dans des perçages du tube 4. Plusieurs tiges 6 régulièrement espacées sont prévues sur une longueur de tube correspondant à celle de la rainure 5. La rainure 5 est adaptée à recevoir de maniere amovible une partie d'un joint d'étanchéité 7 en élastomère ou analogue du type connu sous l'appellation "joint waterstop". Ce joint 7, de longueur au moins égale à la hauteur de tranchées 1 comprend un renflement longitudinal médian 8 qui présente un évidement intérieur longitudinal 8a lui permettant de se déformer élastiquement dans le sens de l'aplatissement. Le renflement 8 est ainsi adapté à être retenu par friction dans l'ouverture 5a de la rainure 5 et à fermer celle-ci de manière sensiblement étanche. Pour sa mise en place dans la rainure 5, le joint 7 est par exemple poussé dans la rainure 5 transversalement à l'axe du tube 4. A cet effet, les bords de l'ouverture 5a sont meulés en biseau. Le joint 7 comprend également deux ailes longitudinales 9 qui s'étendent symétriquement par rapport au renflement médian 8. Chaque aile 9 se termine par un renflement d'extrémité 10 de profil général cylindrique. Quand le joint 7 est mis en place dans le tube 4, l'une de ses ailes 9 s'étend dans la rainure 5. Par ailleurs, chaque coffrage 3 est mis en place à l'extrémité d'une tranchée primaire 1 de manière que l'autre aile du joint 7 fasse saillie dans cette tranchée, sensiblement selon le plan longitudinal vertical médian de la tranchée. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le coffrage 3 (figures 10 et 11) présente extérieurement en position diamétralement opposée à la rainure 5, une gouttière métallique 11 de direction longitudinale parallèle à l'axe du tube. La gouttière 11 s'étend au moins sur la longueur du tube qui est destinée à correspondre à l'étendue verticale de la paroi à réaliser. Elle est soudée à la surface extérieure du tube 4. Cette gouttière 11 peut être simplement et avantageusement constituée d'une palplanche connue en elle-même dont la paroi de fond lia tangente la surface externe du tube 4 à laquelle il est soudé et s'étend perpendiculairement à la rainure 5. Deux fers plats 21 parallèles au plan diamétral de la rainure 5 s'étendent chacun entre l'un des bords longitudinaux de la face 4a du coffrage et le bord libre de la palplanche qui est situé en regard. Les fers plats 21 sont soudés au tube 4 et à la palplanche. La distance entre les faces extérieures des fers plats 21 est sensiblement égale au diamètre du tube 4, et par conséquent à l'épaisseur minimale de la paroi à réaliser. Le coffrage 3 comporte en outre deux nervures longitudinales 12 le long des bords sensiblement diamétralement opposés de la face 4a. Dans l'exemple, les nervures 12 sont constituées par des tubes de petit diamètre soudés à la surface extérieure du tube 4 de part et d'autre de la gouttière il. On reprend maintenant la description du procédé selon l'invention. Les coffrages 3, garnis des joints 7, sont mis en place à chaque extrémité des tranchées primaires 1 de façon que leur face 4a soit en regard de la cavité la subsistant entre les deux coffrages 3 dans chaque tranchée. Les joints 7 font saillie dans la cavité la respective selon le plan longitudinal vertical médian de cette dernière. Chaque cavité la est limitée en longueur par les quatres nervures 12 faisant saillie latéralement dans le terrain. Chacune des gouttières 11 (représentées schématiquement aux figures 3, 4, 5, 8 et 9) fait face à l'extrémité adjacente de la tranchée. On place si nécessaire des armatures métalliques dans les cavités la comprises entre les deux coffrages 3 de chaque tranchée primaire 1 puis on coule du béton dans ces cavités la. Les ailes de joint 9 qui saillaient dans les cavités la se trouvent alors emprisonnées dans le béton (voir figure 4).Le renflement médian 8, qui ferme de manière étanche la rainure 5, évite également que du béton pénètre dans la rainure 5. Par ailleurs, jusqu'à la prise du béton,.les nervures 12 des coffrages 3 sont un obstacle pour le béton tendant à s'insinuer entre chaque coffrage et l'extrémité adjacente de la tranchée. Les gouttières 11, dont la présence accroît considérablement la longueur développée et la sinuosité du profil transversal extérieur des coffrages du côté opposé à la cavité la, contribuent également à limiter les risques de contournement des coffrages par le béton. Après prise du béton, on obtient dans les cavités la des parois élémentaires primaires 13 à extrémités de profil concave complémentaire du profil des faces 4a des coffrages. A l'étape du procédé suivante (voir figures 5 à 7), les coffrages 3 sont maintenus en place, et on pratique entre chaque paire de parois élémentaires primaires 1 adjacentes et en alignement avec celles-ci, en une ou plusieurs passes verticales, une tranchée secondaire 14 dont les extrémités verticales sont définies par les gouttières métalliques 11 des coffrages 3 adjacents. Dans un but de clarté, on n'a représenté aux figures que la réalisation de deux parois primaires 13 et la formation entre elles d'une paroi secondaire. En pratique, comme le suggère la tranchée primaire 1 représentée en pointillés à la figure 1, on réalise un grand nombre de parois primaires et une tranchée secondaire entre chaque paire de parois primaires voisines. On peut commencer à réaliser les tranchées secondaires entre certaines paires de parois primaires de I'ouvrage alors que d'autres parois primaires de l'ouvrage ne sont pas encore faites. Comme le montrent les figures 6 et 7, lors de la réalisation de la tranchée secondaires 14, on dirige la benne excavatrice 15 utilisée, à mouvement vertical, en guidant ses dents 16 à l'intérieur de chaque gouttière 11 lors de la descente de la benne. Arrivés au fond de la tranchée, les deux godets formant la benne se referment l'un vers l'autre en emprisonnant le terrain à évacuer. La benne remonte ensuite librement dans la tranchée. Grâce à ce guidage à la descente, l'alignement de la tranchée secondaire 14 avec les parois élémentaires primaires 13 est optimal. On extrait ensuite verticalement les coffrages 3 (figure 8), par exemple au moyen d'un vibrofonceur (non représenté) saisissant une extrémité supérieure 3a des coffrages 3 (figure 10). Les joints 7, emprisonnés dans le béton des parois élémentaires primaires se détachent des coffrages, par friction dans leur rainure 5 ouverte à l'extrémité inférieure du pieu. Après extraction des coffrages 3, les extrémités de la tranchée secondaire sont définies par les extrémités concaves des parois primaires. Ainsi les joints 7, partiellement emprisonnés dans les parois primaires 13, font saillie dans la tranchée secondaire par leur partie qui occupait précédemment les rainures 5 des coffrages 3. On place si nécessaire des armatures métalliques dans cette tranchée 14 puis on y coule du béton de manière à former entre les deux parois primaires une paroi élémentaire secondaire 17 dans laquelle se trouve emprisonnée la partie des joints 7 (voir figure 9) qui faisait précédemment saillie dans la tranchée secondaire. Les extrémités verticales de la paroi secondaire 17 se moulent exactement dans les extrémités concaves des parois primaires, et prennent donc une forme convexe complémentaire de la forme concave des extrémités de parois primaires. Les joints 7 réalisent ainsi une parfaite étanchéité entre les parois élémentaires primaires 13 et secondaire 17 tandis que le profil concave des extrémités des parois primaires 13 permet un autoverrouillage de ces parois avec a paroi secondaire 17 attenante. En juxtaposant plusieurs pans de paroi tels que celui de la figure 9, on obtient alors les parois périphériques de la fouille à réaliser. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. En particulier, les moyens de guidage 11 et le joint 7 pourraient avoir une conformation différente. Pour le guidage de la benne le long des coffrages, on pourrait munir la benne de conformations spéciales coopérant avec les coffrages. Avec une efficacité certes amoindrie dans la plupart des applications, on pourrait réaliser d'abord une seule paroi primaire, puis former une tranchée secondaire attenante à l'une des extrémités de la paroi primaire, enlever le coffrage à cette extrémité, mettre en place un coffrage du genre décrit à l'autre extrémité de la tranchée secondaire, former la paroi secondaire entre la paroi primaire et ce coffrage, puis de la même manière que la paroi secondaire a été formée à la suite de la paroi primaire, former une autre paroi élémentaire secondaire à la suite de la première paroi secondaire, et ainsi de suite jusqu'à achèvement de la paroi. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser sous la surface du sol, par juxtaposition d'au moins deux parois élémentaires, une paroi moulée dans le sol sensiblement verticale en matériau de construction tel que béton ou analogue, notamment en vue de réaliser une fouille à parois périphériques en béton, dans lequel on pratique une tranchée primaire (1), on met en place un coffrage métallique (3) à l'une au moins des extrémités de la tranchée primaire (1), on coule du matériau de construction dans la tranchée primaire (1) de manière à former une paroi élémentaire primaire (13), on pratique une tranchée secondaire (14) se raccordant à ladite extrémité de la tranchée primaire (1) et, après avoir extrait le coffrage (3), on coule du matériau de construction dans la tranchée secondaire (14) pour former une paroi élémentaire secondaire (17), caractérisé en ce qu'avant de mettre en place le coffrage (3), on le munit d'un joint longitudinal amovible (7) qui, une fois le coffrage mise en place, fait saillie dans la tranchée primaire (1), en ce qu'on extrait le coffrage (3) seulement après avoir pratiqué la tranchée secondaire (14), le joint (7) restant alors emprisonné dans la paroi primaire (13) et saillant dans la tranchée secondaire (14), pour se trouver ensuite emprisonné aussi dans la paroi élémentaire secondaire (17). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lorsqu'on creuse la tranchée secondaire (14), on se guide par rapport au coffrage (3) adjacent de la paroi élémentaire primaire (13). 3. Coffrage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une rainure longitudinale (5) adaptée à recevoir de manière amovible une partie du joint (7). 4. Coffrage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux nervures longitudinales (12), en positions sensiblement diamétralement opposées, de part et d'autre de la rainure (5). 5. Coffrage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il présente à l'opposé de la rainure (5) des moyens de guidage longitudinaux (11) adaptés à guider le long du coffrage (3) une benne excavatrice (15) utilisable pour réaliser la tranchée secondaire (14). 6. Coffrage conforme à l'une des revendications 3 à 5, portant amoviblement un joint (7) destiné à assurer l'étanchéité entre parois élémentaires primaire (13) et secondaire (17), caractérisé en ce que le joint (7) présente un renflement longitudinal médian (8), évidé intérieurement, adapté à être retenu par friction dans l'ouverture (5a) de la rainure (5) et à fermer celle-ci de manière sensiblement étanche. 7. Coffrage destiné à être mis en oeuvre dans le cadre d'un procédé pour réalisêr.sous la surface du sol, par juxtaposition d'au moins deux parois élémentaires, une paroi rigide sensiblement verticale en béton ou analogue, notamment un procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ce coffrage (3) comprend des moyens de guidage longitudinaux (11) dont le profil, considéré perpendiculairement à son axe, est concave. 8. Coffrage conforme à l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent une gouttière métallique (11) soudée le long d'au moins deux génératrices de la surface d'un corps (4) du coffrage (3), et s'ouvrant du côté opposé audit corps. 9. Coffrage conforme à l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte du côté opposé aux moyens de guidage (11) une rainure longitudinale (5) adaptée à recevoir de manière amovible une partie (9) d'un joint (7) destiné à assurer l'étanchéité entre deux parois élémentaires enterrées (13, 17). 10. Coffrage selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte deux nervures longitudinales (12), en positions sensiblement diamétralement opposées, de part et d'autre des moyens de guidage (11). 11. Coffrage conforme à l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un tube (4) de forme générale cylindrique.