Brevet FR2615880A1 — publié le 19881202

Procédé pour integrer à un terrain vertical en pente ou en contre-pente des ossatures de consolidation ou autres et outillage pour sa ise en oeuvre. Lorsqu'il s'agit de consolider un terrain vertical en pente ou en contre-pente qui tend à s'ébouler, une technique particulière est mise-en oeuvre. Cette technique consiste à accrocher au terrain des plaques préfabriquées ou des ossatures en béton armé coulées sur place. Selon ladite technique, on "cloute" le terrain et on fixe aux "clous" Les structures qui doivent faire corps avec le terrain pour le consolider et'le stabiliser. Ces "clous"-sont des fers à béton ancrés dans le terrain et constituant dès lors des tirants d'ancrage. Jusqu'à présent, pour exécuter cet ancrage, on creuse des trous cylindriques au moyen d'un outil de forage qui procède par enlèvement de matériau dans le terrain et on remplit ces trous avec un coulis de ciment. Puis, avant prise du coulis, on introduit dans lesdits trous des fers à béton. Ce procédé de cloutage présente certains inconvénients. En premier lieu, l'ancrage des tirants n'est pas sûr, ni fiable, étant donné que certains se déchaussent alors que d'autres résistent aux sollicitations auxquelles l'ossature est soumise. En outre, la résistance à l'arrachement de ces tirants est limitée de sorte qu'il est nécessaire d'en multiplier le nombre et d'accroître la profondeur d'ancrage. En second lieu, lors du forage, il est relativement fréquent que la paroi du trou s'éboule, surtout dans la zone aboutissant à l'extérieur. Les matériaux détachés de ta paroi tombent dans le trou et le bouchent en partie sans qu'il soit possible de détecter la quantité accumulée au fond. En pratique, la hauteur de la colonne de coulis de ciment qui adhère à la paroi du trou n'est jamais connue avec précision et par conséquent, il n'est pas possible de prévoir et de garantir La qualité et l'efficacité de l'ancrage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé grace auquel la paroi du trou se trouve consolidée, l'accrochage du coulis de béton à cette paroi amélioré et Les risques d'éboulement et de retrait annihilés. Concomitamment, ce procédé permet avantageusement une réduction importante de l'espace occupé par le matériel de mise en oeuvre. Dans ce but et conformément à l'invention, chaque forage est exécuté en compactant le terrain sur Les côtés sans enlèvement de matériaux et en cannelant la paroi du trou considéré, les trous étant ensuite chemisés avec des gaines plastiques pour empêcher le retrait du terrain tant que lesdits trous sont vides et ces gaines étant retirées pendant l'injection du coulis. Avantageusement, le coulis de ciment est injecté à travers une canne par une buse terminale, la canne étant introduite à fond dans chaque trou et retirée au fur et à mesure que celui-ci se remplit, en entrainant la gaine plastique de chemisage du trou considéré. L'invention s'étend par ailleurs à un outillage perfectionné pour la mise en oeuvre du procédé. Cet outillage d'un type connu comporte une tête cylindres étagés montée à mouvement linéaire alternatif en bout d'un corps de fusée. Conformément à l'invention, une bague est enfilée sur La tête pour buter contre l'un au moins des épaulements de celle-ci et est goupillée sur cette tête, la bague présentant une surface extérieure conique pourvue de saillies, convergeant vers L'avant et ayant un diamètre maximal supérieur à celui de la tête. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Un mode d'exécution du procédé de l'invention et une forme de réalisation du perfectionnement de l'outillage objet de l'invention sont illustrés, à titre d'exemple non Limitatif, par le dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 est une coupe du terrain dans lequel sont représentées de haut en bas les différentes phases du procédé, - la figure 2 est une élévation montrant l'outillage, - la figure 3 est une demi-vue en bout, demi-coupe prise suivant la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue de dessus de la tête d'outillage avec la bague illustrée en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2. 1 désigne un terrain en pente dans lequel des tirants 2 doivent être ancrés. Ces tirants sont constitués par des fers à béton cannelés qui après pose dépassent du sol pour permettre la fixation d'une ossature de consolidation non représentée. Le procédé tel qu'il est illustré par la figure 1 consiste à forer un trou 3 au moyen d'un matériel connu sous le nom de fusée "Grundomat". La fusée comporte un corps 4 en plusieurs éléments tubulaires raccordables les uns au bout des autres, au fur et à mesure que le forage progresse dans le terrain. A son extrémité libre, le ' corps 4 est équipé d'une tête 5 mobile en translation axiale suivant un mouvement alternatif, sous l'action d'un moteur linéaire à fluide. Ce moteur est intégré dans le dernier élément du corps 4 et les canalisations véhiculant le fluide d'actionnement s'étendent à l'intérieur des éléments suivants pour être raccordées à leur sortie à un groupe moto-pompe ou moto-compresseur. La tête 5 est conformée pour pénétrer dans le terrain en progressant par mouvement alternatif. Elle comporte, entre un embout pénétrant 6 et une embase 8, des cylindres étagés au nombre de cinq 7.1 à 7.5 dans l'exemple représenté. Lors du mouvement alternatif de cette tête 5 se superposant à une translation axiale, Les arêtes circulaires des cylindres 7.1 à 7.5 cassent les obstacles rencontrés, tels que des cailloux, et l'ensemble étagé 6, 7, 8 pénètre dans le terrain en refoulant les matériaux sur les côtés, ce qui a pour effet de compacter la paroi du trou 3. Le procédé consiste non seulement à forer le trou 3 considéré en compactant sa paroi, mais également à canneler cette paroi durant cette opération de forage. A cet effet, une bague 9 présentant un alésage épaulé 10 est enfilée sur la tête 5 pour que cet alésage soit centré sur le cylindre 7.5 et l'embase 8 et que son épaulement 10 bute contre celui qui relie ces derniers. La bague 9 comporte des encoches 11 dans lesquelles font saillie les extrémités de goupilles fendues 12 engagées dans des trous 13 de la tête et maintenues serrées dans ceux-ci par d'autres goupilles fendues 14. La bague 9 fait donc corps avec la tête 5, mais est cependant démontable et remplaçable. Elle présente une surface extérieure tronconique 15 convergeant vers l'embout 6, surface dont le diamètre maximal D est supérieur au diamètre d de l'embase 8. Cette bague 9 est pourvue de saillies 16 pour rainurer la paroi du trou 3 considéré. Dans l'exemple représenté, les saillies 16 sont constituées par des tronçons de fers cannelés et ces tronçons sont avantageusement inclinés en hélices. Ainsi que cela ressort de la figure 1, le procédé consiste, après forage du trou 3 et extraction de la fusée 4, à introduire dans ce trou une gaine plastique 17 chemisant la paroi et empêchant que celle-ci se rétracte et/ou s'éboule. Lorsque tous les trous 3 sont forés et chemisés, on prépare un coulis de ciment 18 et on l'injecte dans ces trous successivement en-utilisant une canne 19 se terminant par une buse 20. Au début de l'injection, la canne plonge à fond dans Le trou à remplir et au fur et à mesure que l'injection se poursuit, la canne 19 est retirée en étant accompagnée par la gaine plastique 17. Lorsque tous les trous 3 sont remplis et avant que La prise du coulis 18 soit accomplie, Les tirants d'ancrage 2 sont enfoncés dans le remplissage desdits trous. L'expérience a monté Lors d'essais sur Le site que si L'on exerce une traction sur un tirant posé selon la technique antérieure précitée, lq mortier vient avec ce tirant et est arraché du terrain. Par contre, si cette traction est appliquée à un tirant posé selon le procédé de L'invention, le mortier reste ancré au terrain et le tirant se détache par cisaillement dudit mortier. En outre, la force d'ancrage à vaincre est bien supérieure. Sien entendu, il peut être avantageux de faire varier l'inclinaison des tirants 2. L'ancrage se trouve ainsi amélioré, sans qu'apparaisse au moment du forage le risque de bouchage partiel desdits trous. L'exposé qui précède concerne la consolidation d'un terrain en pente, mais il est bien évident que les moyens mis en oeuvre s'appliquent si le terrain est vertical ou en contre pente. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour intégrer à un terrain vertical en pente ou en contre-pente des ossatures de consolidation ou autres consistant à forer des trous (3), à remplir ceux-ci d'un coulis de ciment (18) et à introduire dans ces trous avant prise du coulis des tirants d'ancrage (2) auxquels les ossatures sont accrochées, caractérisé en ce que chaque forage (3) est exécuté en compactant le terrain sur les côtés sans enlèvement de matériaux (4) et en cannelant (5) la paroi du trou considéré, les trous étant ensuite chemisés avec des gaines plastiques (17) pour empecher le retrait du terrain tant que lesdits trous sont vides et ces gaines étant retirées pendant l'injection (19) du coulis. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulis de ciment (18) est injecté à travers une canne (19) par une buse'terminale (20), la canne étant introduite à fond dans chaque trou et retirée au fur et à mesure que celui-ci se remplit, en entrainant la gaine plastique (17) de chemisage du trou considéré (3). 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les trous (3) sont forés suivant des axes d'inclinaisons différentes. 4.- Outillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, cet outillage comportant une tete (5) à cylindres étagés (7.1 à 7.5) montée à mouvement linéaire alternatif en bout d'un corps de fusée (4) et Ledit outillage étant caractérisé en ce qu'une bague (9) est enfilée sur la tête (5) pour buter contre l'un au moins des épaulements (7.5 à 8) de celle-ci et est goupillée (12, 14) sur cette tête, la bague (9) présentant une surface extérieure conique (15) pourvue de saillies (16), convergeant vers l'avant et ayant un diamètre maximal (D) supérieur à celui (d) de la tête. 5.- Outillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les saillies (16) sont des tronçons de fer rond cannelé, soudés sur la bague et s'étendant en biais.