Brevet FR2636084A1 — publié le 19900309

La présente invention concerne un procédé d ancrage dans le sol d un pieu d accrochage notamment pour une structure gonflable. On connait déjà dans l'état de la technique un certain nombre de procédés d'ancrage de pieux qui consistent à percer un trou dans le sol, à disposer dans ce trou, le pieu d accrochage et enfin à sceller ce pieu dans le trou en remplissant celui-ci par exemple de mortier. Cependant, ces procédés présentent un certain nombre d'inconvénients dans la mesure où les pieux ainsi ancrés présentent une relativement faible résistance à la traction, ce qui dans certain cas présente des inconvénients, notamment lorsque les structures gonflables ou des baches qui y sont accro chées sont soumises à 1 action du vent. Le but de 1 invention est donc de résoudre ces problémes en proposant un procédé d ancrage qui soit simple. fiable et grâce auquel les pieux soient accrochés très solidement dans le sol et présentent une résistance à la traction trés élevée. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'ancrage dans le sol d'un pieu d'accrochage notamment pour une structure gonflable, dans lequel le pieu est scellé dans un trou du sol, caractérisé en ce qu'il consiste à - percer un trou dans le sol. - disposer dans ce trou un tube dont les extrémités sont ouvertes, - disposer au fond du trou une charge explosive, - faire exploser la charge explosive de manière à former une cavité à l'extrémité correspondante du tube, - disposer le pieu dans le tube. l'une des extrémités de ce pieu s'étendant au moins partiellement dans la cavité. et l'autre faisant saillie à partir de l'autre extrémité du tube, et - remplir la cavité et au moins partiellement le tube d'un matériau de scellement de manière à ancrer le pieu dans le sol. Avantageusement, le pieu est constitue par une tige filetée et des moyens d'accrochage de la structure gonflable sont vissés à son extrémité en saillie. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - les Fig.1 à 7 illustrent les différentes étapes d un procédé d'ancrage d'un pieu d'accrochage. selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures le procédé d'ancrage selon l'invention consiste dans un premier temps (Fig.1 > à percer dans le sol 1, un trou 2 avec tout outil approprié 3. Ce trou peut étre perce verticalement soit directement dans le sol par exemple en terre. soit à travers par exemple une dalle en béton poreux utilisée pour la fabrication de court de tennis, puis dans le sol en terre. Dans un second temps (Fig.2), on dispose dans ce trou 2, un tube 4 par exemple en acier galva nisé, dont les extrémités sont ouvertes. Ce tube peut présenter une longueur telle qu'il s'étende sur toute a longueur du trou par exemple jusqu'à affleurement du sol. Une charge explosive 5 est ensuite disposée au fond du trou dans le tube 4 (Fig.3), de sorte que lorsqu'on provoque l'explosion de cette charge explo sive, une cavité 6 (Fig.4) est formée à l'extrémité correspondante du tube 4. Il est à noter que cette cavité est plus ou moins importante et sa forme et ses dimensions sont fonction de la puissance de la charge explosive et du type et de l'état du terrain rencontre par exemple en terre meuble. en sol sablonneux, en sol dur, en présence de roches ou de sol humide, etc. Un pieu 7 est ensuite disposé dans le tube 4 (Fig.5), l'une des extremités de ce pieu 7 s'étendant au moins partiellement dans la cavité 6 formée à l'une des extrémités de ce tube 4, tandis que l'autre extrémité de ce pieu 7 fait saillie à partir de l'autre extrémité du tube 4. Avantageusement, ce pieu 7 est constitué par une tige filetée, sur l'extrémité libre de laquelle. comme on le verra par la suite, sont vissés des moyens d'accrochage de la structure gonflable. Comme on peut le voir sur la Fig.6, 1'etape suivante du procedé d'ancrage selon l'invention, consiste à remplir la cavité 6 et au moins partiellement le tube 4 d'un matériau de scellement de manière à ancrer le pieu dans le sol, Ce matériau de scellement peut entre constitué par exemple par un mortier de résine injecté de manière à remplir à la fois la cavité 6 et le tube 4. Enfin (Fig.7), des moyens d'accrochage 8 sont par exemple vissés à l'extrémité libre du pieu 7 constitué par une tige filetée, ces moyens d'accrochage comprenant une première portion formant écrou et une seconde portion formant anneau d'accrochage de la structure gonflable. Il va de soi bien entendu que le pieu peut être constitué par un autre organe qu'une tige filetée, que le matériau de scellement peut être constitué par un matériau autre qu un mortier de résine, et éga- lement que le tube peut etre décalé en hauteur par rapport au niveau sol, de maniére à faire saillie audessus de celui-ci ou être en retrait par rapport à celui-ci de manière à permettre l'intégration de moyens d'accrochage par exemple de la structure gonflable, dans le sol: Il ' a été procédé in situ à quatre essais statiques de traction axiale sur des pieux ancrés dans le sol d un cours de tennis suivant le procédé selon l'invention. Ces ancrages sont destinés à la fixation de structures gonflables dans le sol du terrain de tennis. Lorsque les structures gonflables sont soumises à l'action du vent, ceci engendre des efforts de traction plus ou moins importants sur les ancrages, La charge pondérée de traction axiale que doit pouvoir supporter le système d'ancrage est d'environ 800 daN/ml. Le terrain de tennis est recouvert d une chape de béton poreux. Les ancrages, espacés de 780 à 850 mm environ. ont été mis en oeuvre sur toute la périphérie du terrain de tennis à travers la chape de béton pour les essais qui seront repérés par la suite par les numéros 2, 3 et 4 et en pleine terre pour l'essai repéré par le numéro 1. Le tube utilisé est un tube en acier galvanisé de diamètre extérieur de 35 mm, d'une épaisseur de 2 mm environ et d'une longueur de 800 mm, dispose dans le trou jusqu'à affleurement du sol en terre pour l'essai n1, ou du nu du béton pour les essais 2, 3 et . Le pieu utilisé est une tige filetée en acier de diamètre de 14 mm et de 1 m de longueur. affleurant selon le cas. soit le nu du sol en terre. soit le nu du béton poreux. Le dispositif d'essai d'arrachement comprend un bati de 2,50 m de longueur posé sur deux cales en bois placées de part et d'autre de l'ancrage à tester. Les appuis sont suffisamment loin de l'ancrage pour limiter au maximum l'effet de frettage du sol autour de l'ancrage et la distance libre entre chacun des appuis du bâti et l'ancrage est de 1,2 m pour les essais 1, 2 et 4 et de 1,5 m et 0,15 m pour l'essai n'3, car celui-ci est situe dans un angle du terrain de tennis. Le dispositif d'essai comprend également un vérin hydraulique annulaire du type ENERPAC de 300 kN posé sur le bâti, en série avec un dynamométre mécanique du type ZD5 de sensibilité 5000 daN et une rotule sphérique de positionnement. Enfin, le dispositif comprend également une chape de traction munie d'un axe passant à travers un anneau de fixation vissé sur la tige filetée de l'ancrage et une tige filetée de traction visse dans la chape de traction d'une part, et passant à travers le vérin, la rotule et le dynamomètre d'autre part. Pour chaque essai, une observation visuelle des déplacements ou déformations de l'ancrage est effectuée. Un réglet permet de mesurer pour différents paliers de chargement. les déplacements de l'ancrage par rapport au sol. La cadence de montée en charge est de l'ordre de 20 daN par seconde. 1) ESSAI N-t - ANCRAGE N'1 SITUE EN PLEINE TERRE ESSAI DESTRUCTIF. Le tableau de résultats ci-dessous donne les déplacements de l'ancrage pour chaque palier de chargement et de déchargement effectués. Effort de traction 0 640 800 0 800 1024 1178 1280 1472 D 1664 0 1664 (en daN) Mesure des déplacements (en mm) 0,0 0,0 1,0 0,0 1,0 2,0 8,0 21,0 43,0 40,0 120,0 115 150,0 Pour 800 daN (charge pondérée) on note un déplacement vertical de l'ancrage de 1 mm environ. Un déchargement puis un nouveau chargement à 800 daN, n'entraine pas d'augmentation du déplacement de l'an- crage. La ruine est obtenue pour 1664 daN par arrachement de l'ancrage par rapport au sol en terre. 2) ESSAI N 2 - ANCRAGE N'2 SITUE EN PERIPHERIE DU TERRAIN DE TENNIS ET PASSANT A TRAVERS LA CHAPE EN BETON. Cet ancrage est situé dans une zone de terrain très humide. Le tableau de mesures ci-après donne les déplacements de l'ancrage par rapport au béton pour chaque palier de chargement appliqué. Effort de traction (en daN) 0 384 512 576 614 704 800 0 800 0 800 0 Déplacements 0,0 0,0 0,0 1,0 2,0 3,0 8,0 8,0 9,0 8,0 9,0 8,0 (en mm) Au cours du chargement, on note que pour un effort de traction de 578 daN. l'ancrage commence à s'arracher de 1 mm environ, puis au fur et à mesure du chargement, le déplacement de l'ancrage s'accentue pour atteindre 8 mm lorsque la charge pondérée de 800 daN est appliquée. Des cycles de chargement de 800 daN et de déchargement n entrainent pas d augmentation significative des déplacements de l'ancrage par rapport au sol. 3) ESSAI N 3 - ANCRAGE N3 SITUE DANS L'ANGLE DU COURT DE TENNIS ET PASSANT A TRAVERS LA CHAPE EN BETON Le tableau de mesures ci-après donne les déplacements de l'ancrage par rapport au béton pour chaque palier de chargement. Effort de traction 0 800 0 800 0 800 0 (en daN) déplacements (en mm) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Après trois montées en charge à 600 daN (avec maintien de la charge pendant 5 minutes après chaque chargement) et déchargement, aucun déplacement de 1 ancrage par rapport au béton n'est relevé. 4) ESSAI N-4 - ANCRAGE N 4 SITUE EN PERIPHERIE DU TER RAIN DE TENNIS ET PASSANT A TRAVERS LA CHAPE DE BETON Le tableau de mesure ci-après donne les déplacements de l'ancrage par rapport au béton. Effort de traction 0 800 0 800 0 800 0 820 850 en daN Déplacement (en mm) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 Cet essai montre que l'ancrage supporte des cycles de chargement à 800 daN et de déchargement sans déplacement par rapport au nu du béton. Le maintien de la charge de 800 daN pendant 5 minutes n'entraine pas de déplacement de l'ancrage, cependant une légére augmentation de la charge à 850 daN donne un déplacement axial de 1 ancrage de 1 mm environ. Au vu de ces résultats, on conçoit donc que les ancrages réalisés suivant le procédé selon I'invention présentent une résistance très élevée à la traction. Cependant, il est important de noter que la tenue à l'arrachement de ce type d'ancrage est tributaire en particulier - de la nature du sol, - de la profondeur d'ancrage, - de la dimension de la cavité formée par la charge explosive dans le fond du trou, - de la qualite de la mise en oeuvre du mortier de résine, (bulles d'air, durcissement de la résine, etc), et - de l'état d'humidité du sol (voir essai n 2). REVENDICATIONS 1. Procédé d'ancrage dans le sol d'un pieu (7) d'accrochage, notamment pour une structure gonflable, dans lequel le pieu est scellé dans un trou du sol, caractérisé en ce qu il consiste à - percer un trou (2) dans le sol (1), - disposer dans ce trou un tube (4) dont les extrémités sont ouvertes, - disposer au fond du trou une charge explosive (5), faire exploser la charge explosive (5) de maniere à former une cavité (6) à l'extrémité correspondante du tube (4), - disposer le pieu (7) dans le tube, l'une des extrémités de ce pieu (7) s'étendant au moins partiellement dans la cavité (6), et l'autre faisant saillie à partir de l'autre extrémité du tube (4), et - remplir la cavité et au moins partiellement le tube d'un matériau de scellement de manière à ancrer le pieu dans le sol. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pieu est constitué par une tige filetée (7) et en ce qu'on visse à son extrémité libre en saillie, des moyens (8) d'accrochage de la structure gonflable. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que le matériau de scellement est une résine de mortier.