Brevet FR2660946A1 — publié le 19911018

Procédé pour stabiliser les parois de zones excavées et les moyens de mise en oeuvre. On sait que dans le cas de certains chantiers de terrassement présentant des zones excavées, les parois de ces dernières doivent parfois être confortées pour assurer leur stabilité. Il peut s'agir d'un confortement lié à l'exécution des travaux, dans ce cas, il est provisoire. Le confortement peut également faire partie intégrante du projet final, dans ce cas, il est définitif. Généralement, la paroi est équipée d'une pluralité de clous et reçoit une projection de béton avec interposition d'une nappe de tréllis soudé. Le blocage de chacun des clous sur la peau de béton projeté s' effectue au moyen de plaques métalliques avec pose d'un mortier de répartition entre chacune des plaques et la peau de béton projetée. Cette technique de stabilisation présente certains inconvénients. En effet, la paroi de la zone excavée se présente "brute de terrassement" et présente, de ce fait, de nombreuses irrégularités de parement. Compte-tenu du caractère rigide du tréllis soudé, ce dernier ne peut être plaqué contre la paroi. Dans ces conditions, le béton projeté qui doit enrober le tréllis soudé, doit combler les espaces entre ledit tréllis et les aspérités de la paroi. I1 en résulte une perte importante de béton qui peut être estimée à environ 50 % de la quantité théorique prévue. Un autre inconvénient se trouve dans le fait que durant l'opération de projection, les granulats entrant dans la composition du béton ont tendance à rebondir sur le tréllis soudé. L'excédent de béton tombe, dans ces conditions, aux pieds de la zone de travail, et se trouve définitivement perdu. Une telle situation, compte-tenu du non accrochage du béton sur le tréllis, engendre une perte de l'ordre de 50 % de la quantité théorique prévue. Selon cette technique antérieure, il apparait que l'utilisation du tréllis dans son association avec le béton génère une consommation double de ce qu'elle devrait être en théorie. La figure 1 montre par une vue en coupe à caractère schématique une zone excavée renforcée selon la technique antérieure connue, telle que définie ci-dessus. Dans cette figure, le tréllis métallique soudé est désigné par (1), les clous par (2), le béton projeté par (3) et les plaques métalliques pour le blocage des clous sur la peau de béton projetée, par (4). L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients de manière simple et efficace. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de supprimer le tréllis soudé et d'utiliser uniquement un béton bénéficiant d'adjonctions de fibres-acier. Dans ces conditions, le béton est susceptible de coller au hors profil et d'épouser les aspérités de la paroi de la zone excavée. En outre, le rebondissement résultant du tréllis est supprimé. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un procédé remarquable, par les étapes suivantes - on enfonce partiellement des broches dans la ou les parois de la zone excavée et d'une manière sensiblement perpendiculaire à la ou auxdites parois - on projette une quantité de béton avec adjonction de fibres métalliques, sur la ou les parois équipées des broches - on équipe la partie débordante de chacune des broches d'éléments aptes à assurer la transmission des efforts et à répartir les contraintes - on fixe chacun des éléments sur le béton projeté Pour résoudre le problème posé, les moyens de mise en oeuvre du procédé comprennent des broches, du béton avec adjonction de fibres métalliques, des éléments coopérant avec la tête des broches et aptes à assurer la transmission des efforts et à répartir les contraintes. Pour résoudre le problème posé d'une meilleure répartition des contraintes, et pour assurer la transmission des efforts en tête de broche à la peau de béton projetée, chaque élément est constitué par une plaque d'appui percée dans sa partie centrale pour être engagée librement sur la tête de chaque broche, ladite plaque présentant une section transversale dégressive d'une manière étagée, en direction de l'extrémité libre des broches. Dans une autre forme de réalisation chaque élément est constitué par une plaque d'appui percée dans sa partie centrale pour être engagée librement sur la tête de chaque broche, ladite plaque recevant en superposition, d'une manière concentrique, des plaques de dimensions dégressives. Avantageusement, les plaques constituant les éléments aptes à assurer la transmission des efforts en tête de clou et à répartir les contraintes sont circulaires. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe partielle à caractère schématique montrant le procédé de stabilisation selon l'état de la technique. La figure 2 est une vue en perspective montrant la mise en place des broches ou clous dans la paroi d'une zone excavée. La figure 3 est une vue en coupe montrant la projection du béton avec adjonction des fibres acier, directement sur la paroi de la zone excavée après l'enclouage. La figure 4 est une vue en perspective correspondant à la figure 2 après projection du béton et mise en place des éléments en tête de clou. La figure 5 est une vue en coupe montrant la fixation des éléments en tête de clou sur le béton projeté. Les figures 6 et 7 sont des vues en coupe montrant deux formes de réalisation des éléments de transmission des efforts et de répartition des contraintes en tête de clou. La figure 2 montre une paroi (P) d'une zone excavée devant être stabilisée selon le procédé de l'invention. Dans ce but, la paroi reçoit dtune manière connue, une pluralité de clous ou broches (5) enfoncés partiellement et d'une manière très sensiblement perpendiculaire au plan général défini par la paroi (P). On désigne par (5a) la partie débordante de chacune des broches. A noter que ces broches sont de tout type connu et approprié, et présentent une partie (5b) agencée d'une part, pour faciliter leur pénétration dans l'épaisseur de la zone excavée, et, d'autre aprt, assurer leur ancrage d'une manière sûre et efficace en évitant tout risque de sortie intempestive. Par exemple, cette partie (5b) peut présenter des aspérités faisant office de filtage. Selon l'invention, après mise en place des broches (5) dans la paroi, on projette du béton (6) bénéficiant d'une adjonction de fibres métalliques notamment de fibres acier (figure 3). Il apparait, dans ces conditions, que le béton (6) est susceptible de coller au hors profil de la paroi et d'épouser les aspérités en creux et en relief de cette dernière. I1 est donc possible de projeter la quantité théorique nécessaire de béton, compte-tenu de l'absence du tréllis soudé. A noter également que le rebondissement résultant du tréllis et par conséquent le gaspillage du béton est aussi supprimé. Pour assurer la transmission des efforts en tête de chaque broche (5), à la peau de béton projetée (6), et pour répartir les contraintes, chaque tête de broche est équipée au niveau de sa partie débordante (5a), d'éléments rapportés (7). Dans la forme de réalisation illustrée figure 6, chaque élément (7) est constitué par une plaque d'appui (7a) percée dans sa partie centrale pour être engagée sur la tête (5a) de chaque clou. Cette plaque (7a) reçoit en superposition, d'une manière concentrique, des plaques de dimensions dégressives (7b) (7c)... au fur et à mesure de leur enfilage. D'une manière préférée pour assurer une meilleure répartition des contraintes, chaque plaque (7a) (7b) (7c) est circulaire. A partir de cette forme de réalisation, et comptetenu du but recherché, chaque élément (7) peut être exécuté d'une manière monobloc. A cet égard, comme le montre la figure 7, l'élément (7) est constitué par une plaque d'appui (7d) percée dans sa partie centrale pour être engagée librement sur la tête de chaque broche (5). La plaque (7d) présente une section transversale dégressive d'une manière étagée en direction de l'extrémité libre des broches, pour former des plateaux (7du) (7d2)... Comme dans la réalisation précédente, la plaque (7d) et les plateaux en résultant (7dol) (7d2)... sont circulaires. Après engagement des éléments (7) sur la partie débordante (5a) de chacune des broches, ces derniers sont fixés sur le béton (6), au moyen par exemple, d'un mortier (8) de répartition entre lesdits éléments et la peau dudit béton (figure 5). Bien évidemment, le nombre de plaques ou de plateaux constitutifs à chaque élément (7) est fonction de la zone excavée considérée et des sollicitations résultant de la nature du terrain. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - La suppression du tréllis soudé et utilisation d'un béton avec adjonction de fibres acier permettant d'épouser le hors profil de la paroi de la zone excavée, et par conséquent, de projeter la valeur théorique nécessaire de béton en évitant ainsi, le gaspillage. - La suppression du phénomène de rebondissement du béton. - La simplicité et facilité de mise en oeuvre. - La qualité du résultat obtenu. REVENDICATIONS -1- Procédé pour stabiliser les parois de zones excavées, caractérisé par les étapes essentielles suivantes - on enfonce partiellement des broches (5) dans la ou les parois de la zone excavée et d'une manière sensiblement perpendiculaire à la ou auxdites parois - on projette du béton (6) avec adjonction de fibres métalliques, sur la ou les parois équipées des broches (5) - on équipe la partie débordante (5a) de chacune des broches (5) d'éléments (7) aptes à assurer la transmission des efforts et à répartir les contraintes - on fixe chacun des éléments (7) sur le béton projeté (6). -2- Moyens de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils comprennent des broches (5), du béton (6) avec adjonction de fibres métalliques , des éléments (7) coopérant avec la tête des broches et aptes à asurer la transmission des efforts et à répartir les contraintes. -3- Moyens selon la revendication 2, caractérisés en ce que chaque élément (7) est constitué par une plaque d'appui (7d) percée dans sa partie centrale pour être engagée librement sur la texte de chaque broche, ladite plaque (7d) présentant une section transversale dégressive d'une manière étagée, en direction de l'extrémité libre des broches (5). -4- Moyens selon la revendication 2, caractérisés en ce que chaque élément (7) est constitué par une plaque d'appui (7a) percée dans sa partie centrale pour être engagée librement sur la tête de chaque broche, ladite plaque recevant en superposition, d'une manière concentrique, des plaques de dimensions dégressives (7b) (7c). -5- Moyens selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisés en ce que les plaques sont circulaires.