Brevet FR2626607A1 — publié le 19890804

L'invention concerne un procédé pour descendre dans le sous-sol des ouvrages ou bâtiments, par exemple des centrales nucléaires mises hors service, ou des ouvrages devant être construits pendant la descente, procédé sui- vanut lequel est construit en dessous de la dalle semelle de l'ouvrage à faire descendre un caisson havé ou caisson de fonzage sur le plafond duquel prend appui l'ouvrage, puis le caisson est descendu progressivement avec l'ouvra- gee Un procédé de ce genre pour la descente de centrales nucléaires ou des éléments de réacteur de centrales nu- cléaires est connu et décri dans le DE-PS 28 54 330. La descente d'ouvrrages de construction au moyen de caissons s'effectue habituellement en excavat le sol à l'intérieur de l'espace entouré par le plafond et les taillants du caisson jusqu'à ce que le caisson s'enfance par havage sous la pression exercée par l'ouvrage reposant sur lui. Ce mouvement de havage s'effectue toujours lors- qu'a été6 évacuée une quantité de sol suffisante pou que la pression agissant sur le caisson soit supérieure aux forces de frottement sur les faces extérieures des tail- lants ainsi qu'a la réaction aux appuis sur les taillants et à la pression intérieure régnant dans le caisson qui peut être une pression hydrostatique ou une pression d'air 'comprimé pour refouler les eaux souterraines, La descente du caisson s'effectue donc à des intervalles de temps qiz- il n'est pas possible de déterminer d'avance avec précisioni, et chaque fois sur des profondeurs différentes lorsqu'a- été déblayée-. une quantité de sol suffisante pour permettre au caisson de s'enocer par havage, Lorsqu'il sagit de faire descendre des ouvrages dont le diamêtre peut être par exemple de 60 m, un tel meuve- ment de havae non contrml! du caisson est'indésirable L Jiention a pour but de réaliser un procédé du Sen- re indiqué au début permettant de faire descendre des ou-- vrages de façon contrôlée, Mr des profondeurs puvent être déterminées d'avance. Ce résultat est obtenu grbce à 1'invention avec un procédé du genre indiqué au début grâce au fait qu'une dalle de plafond du caisson est réalisée en béton armé et est pourvue d'un anneau périphérique-en béton armé, a configuration de taillant, disposé en dessous du bord de ce même plafond, qui forme un taillant extérieur, que sensiblement au même niveau que l'anneau du taillant exté- rieur est construit un anneau intérieur en béton arméa configuration de taillant qui forme un taillant intérieur et qui est entouré a une certaine distance par l'anneau du taillant extérieur, qu'entre le cté supérieur de l'anneau du taillant intérieur et le c8té inférieur du plafond sont montées a une certaine distance les unes des autres des presses hydrauliques par l'intermédiaire desquelles la dalle de plafond prend appui sur l'anneau intérieur, que le sol est exoavé entre les taillants intérieur et exté- rieur et à l'intérieur du taillant intérieur, et que, pour la descente de l'ouvrage, le taillant i&térieur est soulagé par rentrée des presses, de sorte que le taillant extérieur descend de façon contrôlée sous l'effet de la pression plus forte qu'il subit de ce fait, qu'après qu'a été atteinte la profondeur de descente souhaitée ou qutaprès qu'a été atteinte la limite de sécurité a la rupture au fond du taillant extérieur, le taillant intérieur est mis sous charge par sortie des presses et, pour effectuer les pha- ses alternatives de descente des taillants intérieur et extérieur, le sol est déblayé jusqu'A ce que la profondeur de descente souhaitée soit atteinte. Le procédé selon l'in- vention permet d'effectuer de façon contrôlée la descente du caisson avec l'ouvrage auquel il sert d'appui en faisant passer de façon commandée la charge du taillant intérieur sur le taillant extérieur et inversement. Lorsque le tail- lat intérieur a pnéitré suffisamment loin pour que le taillant extérieur ne descende plus, le taillant intérieur soulagé est dégagé par excavation du sol et est sorti jus- qu'a ce qu'il. s'appuie avec la pression voulue sur le sous- sol. En même temps ou ensuite, les taillants extérieurs sont dégagés et le processus'4e descente s'effectue par pas alternés. Par suite de la rentrée et de la déconpression-des presses, le taillant extérieur est plus fortement charg; -.Par transfert des charges de sorte que du fait de la charge plus élevée correspondante subie par le taillant ext6rieur, le caisson havé descend. Par suite du soulage- ment des presses du taillant intérieur, la descente du caisson resté possible jusqu'à ce que soit atteinte de nouveau la limite de sécurit6 à la rupture au fond pour les taillants extàrieurs. La descente peut atre commande et interrompue à tout- moment au moyen des presses des taillanLts Intérieurs Lorsque le taillant extérieur est descendu dun pas partiel jusquA la limite de sécurité contre la rupture au fond, le taillant intérieur est mis sous charge par sortie des presses et, ainsi aidé, il s' enfone a nouveau a travers l'excavation dans le sol, Ce processus peut se poursuivre jusqulà ce que soit atteinte 'la limite de s6cu- rité de rupture au fond ou jusqu'A ce que les presses soient décompressées, Il faut tenir- compte du fait que, - présentant une plus grande surface, le taillant extérieur peut supporter ces charges plus élevées. Le taillant in- târieur n'est capable de supporter qu'une partie de la charge du taillant ext5rieur mais.cela est suffisant pour permettre la descente dans le processus d'alternance dé- cr2t. De:façon particulirement avantageuse, les anneaux des taillants extérieur et int6rieur sont de forme cylin- drique circulaire et ils sont.disposés concentriquement 1 l a l'autree Ces anneaux peuvent également avoir da'au- tres formes, par exemple une forme rectangulaire. Le taillant intérieur peut aussi être constitu par exemple par au moins deux taillants disposés parallèlement entre eux ou sous un certain angle ltun par rapport à 1t autre car ils ont pour l'essentiel le rôle de pieds dCap- 3.5 pui pour permettre une descente contrôlée du caisson* Le procédé selon l'nvention se prate aussi bien à la descente d'ouvrages existants quta la descente d'ouvrages a construire pendant la descente. Il faut tenir compte ici du fait que, dans la descente d'ouvrages existants, la pression s'exerçant au début de la descente sur le caisson est la pression maximale qui ne diminue sous l'effet des forces de friction qu'au fur et à m'esure que la profondeur de la descente augmente, alors que, lorsqu'il s'agit d'ou- vrages à construire, la pression est minimale au début de la descente. Selon un développement de l'invention, il est prévu qu'entre la dalle de plafond du caisson et la dalle d'as- sise de l1ouvrage sont prévues des presses hydrauliques soutenant la dalle d'assise dont la force est commandable ou réglable pour obtenir une charge au mètre carré sensi- bkement constante de la dalle d'assise. En commandant ou en régulant de façon appropriée les presses, on peut obte- 'nir que la dalle d'assise de l'ouvrage ne soit pas soumise a un effort excessif provoqué. par une charge non sym6tri- que, ce qui pourrait donner naissance 'des fissures. Selon un autre développement de l'invention il est ' prévu que les presses du taillant intérieur sont conmanda- bles individuellement pour réaliser un profil de pression asymétrique sur la périphérie du taillant intérieur. De cette façon, des zones partielles de l'anneau peuvent être chargées plus fortement afin de pouvoir, par exemple, at- taquer des couches du sol plus dures dirigées obliquement. On connaît déjà un caisson dont le taillant peut être poussé en avant par des presses logées dans des niches,le caisson suivant ensuite ce mouvement par décompression des presses. De façon différente, l'idée de base de la présente invention consiste à pourvoir le caisson de deux taillants de façon qu'il puisse être descendu en quelque sorte par pas alternatifs Lorsque la dalle de plafond du caisson est de grandes dimensions il est particulièrement avanta- geux que le taillant intérieur soutienne la dalle de pla- fond dans sa partie médiane, La réaction d'appui reste alors fondamentalement conserevée même lorsque les presses soutenant la dalle de plafond sur le taillant intérieur sont décompressées parce que, même dans cette phase de E626607. déScharge, il subsiste une certaine pression d'appui* La dalle de plafond peut avoir par exemple une épais- seur de 3 à 4 mètres avec un diamètre égal ou supérieur a m. Les taillants du caisson peuvent avoir des &pais- scours du même ordre de grandeur* Les taillants peuvent être pourvus, de plus, de profils de contact particuliers. Un exemple de r6alisation de l'invention est decrit ci-après en référence au dessin dans lequel: la figure I repriésente schématiquement en coupe verti- cale une centrale nucléaire devant être descendue dans le sous-sol qui est déja entourée par une paroi continue cylindrique souterraine; les figures 2 a 7 représentent les phases partielles - de la fabrication d'un caisson havé en béton arm6 consti- tué d'une dalle de plafond avec deux taillants annulaires concentriques; la figure 8 représente en position partiellement des- cendue le caisson avec la centrale nucléaire portée par ce caisson. La centrale nucléaire 1 qui doit être descendue com- porte une paroi extérieure 2 cylindrique avec une coupole 3 hémisphérique, ainsi qu'une dalle d'assise 4 en forme- de disque circulaire. Dans une première phase, la centrale nucléaire 1 est entourée par une paroi continue 5 cylin- drique formant rideau qui s'étend jusqu'à une profondeur d'environ 75 m. La paroi continue peut avoir une épaisseur de 1,20 m. Cette paroi cylindrique est pourvue dans sa par- tie inférieure, par injection d'un coulis de ciment, d'une sole 6 imperméable & l'eau qui pout avoir une 4paisseur d'environ 3 me A l'intérieur de la cuvette ainsi úormée peut être effectua de façon connue au moyen de puits 7 un rabattement de la nappe d'eaux souterraines Après avoir rwalisé l'entourage avec des parois conti- nues cylindriques, est construite en dessous de la dalle d'assise 4 de la centrale nucléaire la dalle-de plafond du caisson de úonçage. Ce travail s'effectue suivant les tech- niques d'exploitation minière. Dans un premier temps sont foncées en des points diamétralement opposes des galeries 26266Q7 d'attaque 8 qui sont reliées l'une A l'autre en dessous de la dalle d'assise 4 par une galerie 9 coupant l'axe de l'ouvrage. Partant do la galerie 9 sont percées des ga- leries annulaires 10, il concentriques. Ensuite, des an- neaux en béton armé 12, 13 sont réalisés dans les galeries , 11 annulaires. Entre ces anneaux 12, 13 et la dalle d'assise 4 de la centrale nucléaire sont disposées à inter- valle régulier des presses hydrauliques 14. Puis les empla- cements entre les anneaux 12, 13 et la zone nucléaire sont excavés et comblés avec du béton armé comme le montrent les figures 4 et 5. La dalle de béton armé ainsi obtenue est entourée par un anneau 16 extérieur en béton armé sur lequel s'appuie directement la partie marginale de la dal- le dtassise 4 de la centrale nucléaire. Les différentes parties de la dalle de plafond 17 sont assemblées solidai- rement entre elles de façon a former une dalle de plafond homogène ayant un diamètre d'environ 60'm. Ensuite sont construits également avec les techniques minières, sbus la dalle de plafond, les anneaux 18 et 19 formant respective- ment le taillant extérieur et le taillant intérieur.Comme le montre le dessins l'anneau 18 formant le taillant exté- rieur est relié directement & la zone marginale inférieure de la dalle de plafond 17. L'anneau 19 intérieur formant le taillant intérieur supporte la partie médiane de la dalle de plafond 17 par l'intermédiaire de presses hydrau- liques 20 disposées sur lui à une certaine distance les unes des autres, de sorte que le taillant.intérieur 19 peut se déplacer par rapport à la dalle de plafond 17. Apres la construction du caisson de fongage s'effec- tue la descente de la centrale nucléaire, comme on peut le voir a la figure 8, en excavant le sol dans les chambres de travail 21, 22 du caisson de fonçage et en chargeant et soulageant le taillant intérieur 19. Au fur et a mesure que s'effectue la descente, on élève une paroi cylindrique en béton armé, raccordée a la dalle de plafond 4 du cais- son de fonça-e 4 et entourant la centrale nucleaire l,qui complète le système d.'tan.héité ? REVENDICATIONS 1. Procédé pour faire descendre dans le sous-sol des ouvrages ou bâtiments, par exemple des centrales nucléai- res mises hors service, ou des ouvrages devant être cons- truits pendant la descente, suivant lequel est construit en dessous de la dalle d'assise de l'ouvrage-à faire deos- cendre un caisson de fonçage ou caisson havé sur la dalle de plafond duquel prend appui l'ouvrage, puis le caisson est descendu avec l'ouvrage par pas successifs, caractérisé en ce qu'une dalle de plafond (17) du caisson de fonçage est réalisée en béton armé et est pourvue d'un anneau (1i8>)périphérique en béton armé à configuration de taillant qui forme un taillant extérieur et est-disposé en dessous du bord de ce même plafond, que, sensiblement au même niveau que l'annqau (18) du taillant extérieur, est construit en béton armé un anneau (19) intérieur à configuration de taillant qui forme un taillant intérieur et qui est entouré à une certaine dis- tance par l'anneau (18) du taillant extérieur, qu'entre le c6té supérieur de l'anneau (19) du taillant intérieur et le côté inférieur de la dalle de plafond (17) - sont montées à une certaine distance les unes des autres des presses (20) hydrauliques par l'intermédiaire desquel- les la dalle de plafond (17) prend.appui sur l'anneau in- térieur (19), que le sol entre les taillants intérieur et extérieur et a l'intérieur du taillant intérieur est excavé et que, pour la descente de l'ouvrage, le taillant intérieur est soula- gé par rentrée des presses (20), de sorte que le taillant extérieur descend de façon contrôlée.sous-lt'effet de la pression plus élevée s'exerçant sur lui de ce fait, qu'après qu'a été atteinte la profondeur de descente sou- haitée ou après qu'a été atteinte la limite de sécurité de la rupture au fond du taillant extérieur, 'le taillant inté- rieur est mis de nouveau sous charge plus élevée par sor- tie des presses (20), et que, pour effectuer les phases de descente altern6es des taillants interieur et ext6rieur, le sol est déblaye jusqu'a ce que la profondeur de descen- te voulue soit atteinte. 2. Proc6d6 selon la revendication 1, caract6ris6 en ce qu'entre la dalle de plafond (17) du caisson et la dalle d'assise (4) de l'ouvrage, sont disposées des pres- ses (14) hydrauliques supportant la dalle d'assise (4) dont la force est commandable ou réglable pour obtenir une charge au mètre carre de la dalle d'assise (4) sensi- blement&égale. 3' Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractéri- s6 en ce que les presses (14) du taillant intérieur (19) sont commandables individuellement afin d'obtenir un pro- fil de pressionasym6trique sur la p6riph6rie du taillant intérieur*