Brevet FR2643096A1 — publié le 19900817

La présente invention concerne un tirant d'ancrage. Les tirants d'ancrage sont utilisés notamment lors de la réalisation de fouilles dans le sol. Les parois de soutènement des bords de la fouille sont eneffet soumises d'un de leur côté à la pression du terrain environnant, de sorte qu'il peut s'avérer nécessaire pour empêcher leur basculement vers l'intérieur de la fouille, de les ancrer dans ce terrain. A cet effet, on réalise un forage dans la paroi de soutènement et dans le terrain situé au-delà, et on introduit dans ce forage un tirant comprenant généralement un ensemble de torons et un tube d'injection tel qu'un tube à manchette, pour cimenter le forage autour du tirant dont la tête est ensuite fixée à la paroi. Il est en outre nécessaire, afin d'éviter la corrosion des torons pour des tirants définitifs, ou pour des tirants provisoires en 'n au agressif, de les envelopper dans une (2 gaine étanche à l'intérieur de laquelle ils sont scellés. I1 était donc connu de présceller l'ensemble des torons dans une gaine étanche et de mettre le tube à manchette à côté. Dans la zone d'extrémité du tirant, c'est-à-dire dans sa zone d'ancrage, la gaine utilisée était une gaine annelée afin d'assurer son adhérence au ciment injecté. Cette solution présentait l'inconvénient que l'on arrivait très vite, pour un ensemble relativement important de torons, à des diamètres de forage élevés, le faisceau de torons n'étant en outre pas centré dans le forage. On a également proposé d'utiliser un tube d'injection central, les torons étant disposés autour de ce tube et l'ensemble étant entouré d'une gaine annelée. Le problème réside alors à faire correspondre les couvertures du tube d'injection avec l'extérieur de la gaine, ce qui n'est possible qu'à l'aide de branchements latéraux sur le tube d'injection passant entre les torons et débouchant à ltextérieur de la gaine annelée. Cette solution présentait par conséquent l'inconvénient de nécessiter des pièces spéciales onéreuses. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un tirant d'ancrage comprenant un tube d'injection et une pluralité de torons disposés autour dudit tube > caractérisé parle fait que dans la zone d'ancrage, chaque toron est engagé individuellement dans une gaine annelée, les gaines étant librement disposées autour du tube d'injection. Bien entendu, des écarteurs peuvent être disposés de place en place pour maintenir la position relative du tube d'injection et des torons gainés mais aucune gaine extérieure n'entoure l'ensemble du tirant. L'injection du forage se fait par conséquent directement à partir du tube d'injection à travers les torons entourés chacun de leur gaine de protection. Les torons peuvent être préscellés dans leur gaine avant la mise en place du tirant, mais cette mise en place est alors délicate si l'on ne veut pas endommager le ciment de préscellement. Par conséquent, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque gaine annelée débouche à son extrémité dans une coiffe étanche dans laquelle débouche également l'extrémité du tube d'injection. Le tube d'injection est-donc utilisé en premier lieu pour réaliser le préscellement des torons dans leur gaine en injectant un ciment convenable dans la coiffe d'extrémité et en faisant remonter ce ciment dans les gaines individuelles. En variante ou en combinaison avec cette solution, on peut prévoir un tube de préscellement indépendant disposé à la place d'un des torons gainés au voisinage du tube d'injection, chaque gaine d'injection et le tube de préscellement débouchant à leur extrémité dans une coiffe étanche. Afin de s'assurer d'un préscellement convenable des torons dans leur gaine individuelle, on peut prévoir à la partie supérieure de la zone d'ancrage du tirant de raccorder chaque gaine annelée à un tube d'évent pour la relier à l'air libre. L'injection de préscellement s'effectuera alors jusqu'à ce que le ciment ressorte en tête du forage. L'invention a également pour objet une coiffe d'extrémité pour un tirant d'ancrage tel que décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'elle comprend une enveloppe sensiblement de révolution fermée à une de ses extrémités et munie à son autre extémité d'un bouchon traversé par des avant-tubes aptes à être connectés de faon étanche au moins aux gaines annelées et à un tube de préscellement des torons dans leur gaine, ce tube pouvant être le tube de scellement et/ou un tube spécial. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure I représente la zone d'ancrage d'un tirant selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe axiale de la coiffe d'extrémité du tirant, et - la figure 4 est une vue en coupe axiale de cette coiffe raccordée à l'extrémité du tirant. Le tirant de la figure 1 comprend de façon connue une partie de tête 1 et une partie d'ancrage 2 à son extrémité. La partie 1 est entourée d'une gaine lisse 3 permettant la mise en précontrainte des torons d'ancrage 4 qui sont répartis autour d'un tube à manchette 5. De tels tubes sont bien connus et sont généralement réalisés en matière plastique et comportent à intervalle régulier des orifices 6. Au niveau de ces oririces, une manchette élastique 7 forme un clapet d'injection. L'injection est réalisée à l'aide d'un double obturateur permettant d'isoler un tronçon de tube de part et d'autre d'une manchette de manière à réaliser l'injection de ciment à ce niveau. Selon l'invention, chaque toron 4 est individuellement disposé dans une gaine annelée 8 permettant son isolation du milieu extérieur et son ancrage dans le ciment injecté, ces gaines étant disposées autour de la partie inférieure du tube 5. A son extrémité inférieure, le tirant est muni d'une coiffe 9 représentée en détail à la figure 3. Cette coiffe comporte une enveloppe ogivale 10 dont une extrémité Il est fermée et qui est munie à son autre extrémité d'un bouchon 12 traversé par un avant tube central 13 et des avant tubes périphériques 14 disposés autour de l'avant tube 13, ces avant tubes dépassant du bouchon du côté extérieur. L'avant tube 13 traverse le bouchon 12 jusqu'au fond 11 de la coiffe et comporte, dans la cavité formée par la coiffe 10 et le bouchon 12, des orifices 15 entourés par une manchette 16. Par contre, les avant tubes 14 starrêtent au niveau du bouchon 12. A leur extrémité, le tube d'injection à manchette 5 est encastré et collé autour de l'avant tube 13 tandis que les gaines 8 sont encastrées et collées autour des avant tubes 14. Les torons 4 traversent les avant tubes 14 en laissant un certain jeu 17 permettant le passage du ciment de préscellement des torons dans leur gaine. Dans l'exemple représenté au dessin, l'un des avant tubes 14, à savoir l'avant tube 14a reçoit un simple tube lisse 18 à la place d'une gaine et de son toron. Enfin, à leur extrémité opposée à la coiffe 9, c'est-à-dire au début de la partie de tête l du tirant, les gaines 8 sont raccordées à des tubes d'évents 19 alors que le tube 18 continue jusqu'à l'extrémité de tête du tirant. Une fois le tirant mis en place dans son forage, les torons 4 sont préscellés dans leur gaine 8 en injectant du ciment, soit par les orifices 15 de l'avant tube 13 par l'intermédiaire du tube d'injection 5, soit par le tube 18. Le ciment remonte dans l'intervalle 17 puis dans les gaines 8 et enfin dans les tubes 19 jusqu'à la surface. On est ainsi assuré que le préscellement a été effectué de façon convenable. Le scellement du tirant proprement dit est ensuite effectué de façon classique à l'aide du tube à manchette 5, le ciment de scellement s'écoulant à partir des orifices 6 entre les gaines 8 scellant ainsi chaque toron individuellement dans le forage. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tirant d'ancrage comprenant un tube d'injection (5) et une pluralité de torons (4) disposés autour dudit tube, caractérisé par le fait que dans la zone d'ancrage (2), chaque toron est engagé individuellement dans une gaine annelée (8), les gaines étant librement disposées autour du tube d'injection. 2. Tirant d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque gaine annelée débouche à son extrémité dans une coiffe étanche (9) dans laquelle débouche également l'extrémité du tube d'injection. 3. Tirant d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube (18) de préscellement des torons dans leur gaine disposé à la place d'un toron gainé au voisinage du tube d'injection, chaque gaine d'injection et le tube de préscellement débouchant à leur extrémité dans une coiffe étanche (9), 4. Tirant d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'à la partie supérieure de sa zone d'ancrage, chaque gaine annelée est reliée à l'air libre par un tube d'évent (19). 5. Coiffe d'extrémité pour un tirant d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend une enveloppe (10) sensiblement de révolution fermée à une de ses extrémités (11) et munie à son autre extrémité d'un bouchon (12) traversé par des avant tubes (13,14) aptes à etre connectés de façon étanche au moins aux gaines annelées et à un tube de préscellement des torons dans leur gaine.