Brevet FR2678010A1 — publié le 19921224

ANCRE DE FONDATION A VOLET TOURNANT DESCRIPTION L'invention concerne une ancre de fondation à volet tournant. Il s'agit d'un genre d'ancre comprenant un corps d'ancre, un pieu de battage pour enfoncer le corps dans le sol, un câble accroché au corps pour le tirer et un volet tournant sur le corps pour le faire basculer quand le câble est tiré. Le corps, qui comprend une partie inférieure effilée, une partie médiane munie de moyens d'accrochage du câble et une partie supérieure munie d'une prise de réception et d'appui du pieu et de moyens de liaison au volet, est en effet une pièce mince et presque plane qui est enfoncée dans le sol selon une orientation où elle n'oppose que la résistance de sa plus petite section, c 'est-à-dire que la direction d'enfoncement passe par le plan du corps. Quand l'enfoncement est achevé, le pieu est retiré et le câble est tiré à partir de la surface du sol.Il se produit un soulèvement du corps et du volet, et normalement une rotation de ce dernier car il est relié au corps par une articulation ou un mécanisme équivalent situé sur son bord avant ou inférieur. Le volet subit donc une force de résistance de la part du sol, exercée du haut vers Le bas, qui le déséquilibre et prend finalement une position de déploiement latéral maximal où il bute contre le corps, auquel il peut alors transmettre les efforts de réaction du sol pour le déséquilibrer à son tour et le faire basculer jusqu'à une positicn sensiblement perpendiculaire au câble. Le sol oppose alors une très grande résistance à l'arrachement de l'ancre, qui reste donc bloquée et peut servir de butée pour réaliser une fondation à une structure bâtie sur le sol. On constate cependant que, comme le sol est compacté à l'endroit de l'enfoncement et repousse le volet contre le corps, la pression latérale ainsi produite sur le volet, et qui subsiste pendant la traction du câble, s'oppose souvent victorieusement au moment qui devrait déployer le volet, puisque ce dernier, maintenu parallèle à la direction d'enfoncement et de traction, ne subit qu'un faible moment de déploiement et que son bord libre arrière ou supérieur ne peut alors pas être retenu par la paroi du trou foré par le passage de l'ancre et s'enfoncer dans le sol. Le fonctionnement de l'ancre est donc aléatoire, même si le bord arrière du volet est recourbé vers l'extérieur et muni de dents pour favoriser son aptitude au basculement et à l'accrochage à la paroi du trou. Le brevet francais nO 2 564 120 décrit une ancre où on prétend garantir le déploiement du volet et le basculement du corps en articulant le câble et le volet sur le corps à des emplacements excentrés du plan de symétrie du corps. L'effort de traction sur le câble est donc censé produire directement le basculement du corps, et l'excentrement de l'articulation du volet est censé accroître sa propensicn au déploiement pour compléter le basculement du corps. Les espoirs exprimés dans ce brevet ne furent cependant pas réalisés, sans doute essentiellement à cause de la difficulté à prévoir le comportement réel des sols, surtout quand leur cohésion a été détruite par le battage et l'enfoncement de l'ancre.Si les excentrements sont réduits, rien n'assure que les moments de basculement produits seront suffisants, mais si on décidait de les augmenter, il faudrait aussi augmenter la section du corps et sa résistance à l'enfoncement. On renonce à toutes ces considérations dans l'invention au profit d'une solution différente dans laquelle un premier déploiement du volet est imposé sans recourir à un effet dû à un enfoncement du bord libre du volet dans le sol. On munit pour cela le pieu et le volet de moyens d'interaction constitués de façon que le volet puisse être accolé au corps quand le pieu est engagé pendant l'enfoncement dans une prise prévue pour lui sur le corps, mais que le volet tourne et soit repoussé d'un côté de l'ancre quand le pieu est retiré de la prise. L'amorce de déploiement ainsi réalisée enfonce suffisamment le bord arrière du volet dans le sol environnant pour que le déploiement soit inéluctablement poursuivi quand le câble est tiré. Le basculement du corps est également inéluctable. Les moyens d'interaction peuvent consister en des surfaces en gradin du pieu et du volet et notamment une gorge à chanfrein inférieur sur le pieu et une bosse sur le volet. Des moyens de liaison du corps au volet peuvent comporter une arête sur le corps, un rebord recourbé sur le volet dont l'intrados est appuyé sur l'arête et des pièces de butée de rotation sur le corps et le volet. Quant au moyen d'accrochage du câble, il peut consister en une cavité oblique et à goulet sur le corps. On évite alors de recourir à des articulations, si bien que l'ancre est plus facile à construire et que les conséquences de la corrosion sont à craindre sur ces liaisons plus rudimentaires et moins sujettes au grippage. Il est encore avantageux d'obtenir le corps d'ancre par moulage car la construction est ainsi légère et robuste par rapport à la construction mécano soudée qui est cependant préférable ou indispensable si l'ancre doit présenter des formes géométriques définies avec précision, comme c'est le cas des excentrements de l'ancre antérieure, alors qu'aucun excentrement n'est nécessaire dans l'invention. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des figures suivantes, annexées à titre illustratif et non limitatif - la figure 1 est une vue en perspective de l'invention ; - la figure 2 est une vue de côté de l'invention qui illustre le déploiement du volet ; - et la figure 3 illustre l'ancre ayant complètement basculé. Les figures 1 et 2 sont décrites simultanément. Le corps d'ancre 1 est composé d'une partie inférieure 2 effilée en pointe 3 à son extrémité, d'une partie médiane 4 traversée de part en part par une cavité 5 comprenant un goulet 6 et d'une partie supérieure 7 munie d'un alésage 8 cylindrique à fond plat 9. Les adjectifs font allusicn à la position du corps d'ancre 1 dans les conditions normales d'enfoncement dans le sol. Chacune des parties 2, 4 et 7 comprend un élément central qui s'élargit d'abord vers le haut à partir de la pointe 3 avant de rétrécir assez rapidement selon une apparence de bulbe 10 dont la plus grande section apparaît vers l'endroit de la cavité 5. L'élément central se réduit plus haut à une enveloppe cylindrique il entourant l'alésage 8 à la partie supérieure 7. Les parties 2, 4 et 7 sont encore composées d'ailes 12 qui ont pour objet d'élargir le corps d'ancre 1 sans accroître sensiblement la surface de maître couple et la résistance à l'enfoncement. Les ailes 12 s'étendent dans un plan de symétrie vertical du corps d'ancre 1 et s'élargissent constamment de la pointe 3 à la partie arrière 7. Elles comportent chacune un évidement 13 limité par une arête arrondie 14 vers le bas, à hauteur de l'alésage 8. Le pieu de battage 18 est sensiblement cylindrique et se termine vers le bas par un embout 19 engagé dans l'alésage 8 et butant contre le fond plat 9. Le battage de l'extrémité opposée du pieu 18, qui dépasse de la surface du sol, est produit par des vibrations pour enfoncer le corps d'ancre 1 vers le bas. Le pieu de battage 18 comporte une gorge 20 limitée par un chanfrein inférieur 21 et un chanfrein supérieur 22 un peu au-dessus du corps d'ancre 1. Le câble 23 est un câble métallique ordinaire dont les extrémités des torons sont recourbées dans la cavité 5 pour former un bourrelet 24. La cavité 5 est oblique et le bourrelet 24 est du côté qui est situé sous le goulet 6. Le câble 23 pend le long de la partie supérieure 7 du corps 1 et du pieu de battage 18 pendant l'enfoncement de l'ancre. Il est ensuite tiré à partir de la surface du sol pour faire basculer l'ancre. Son bourrelet 24 reste bloqué dans la cavité 5 contre le goulet 6. Le volet 25 consiste essentiellement en une plaque de volet 26 disposée du côté du corps d'ancre 1 et du pieu de battage 18 qui est opposé au câble 23, et elle reste plaquée contre eux pendant l'enfoncement de l'ancre. La plaque de volet 26 présente une légère tonture à sa partie supérieure, c'est-à-dire qu'elle est recourbée avec une convexité orientée vers le pieu de battage 18. Cette disposition lui permet de saillir un peu plus vers l'extérieur sans produire une résistance à l'enfoncement beaucoup plus importante. La plaque de volet 26 est terminée à son bord supérieur par des dents 27 légèrement recourbées vers l'extérieur qui sont destinées à amorcer l'ancrage du volet 25 dans le sol environnant au début de son déploiement. La face interne de la plaque de volet 26 présente une bosse 28 de forme arrondie assez aplatie qui est logée dans la gorge 20 pendant l'enfoncement.On aperçoit encore L.n double rebord recourbé 29 qui traverse les évidements 13 et qui comporte un intrados 30 de même rayon de courbure que l'arête 14, contre laquelle il frotte. Un pion 31 est engagé dans chacun des rebords recourbés c9 afin d'empêcher son extraction des évidements 13. Des surfaces internes de butée 31 planes sont enfin établies sur la plaque de volet 26, sous les rebords recourbés 28. Le volet 25 est présenté sur la figure 2 dans trois positions. La position repliée en traits pleins est maintenue pendant l'enfoncement du corps d'ancre 1 à l'aide du pieu 18. Le volet 25 est en grande partie préservé du contact du sol environnant, sauf à peu pres aux dents 27, et n'oppose que peu de résistance à l'avancement car il est caché derrière le bulbe 10 responsable du forage, de même que le câble 23. Quand le pieu de battage 18 est retiré, le chanfrein inférieur 21 presse contre la bosse 28 et provoque un basculement du volet 25 autour de l'arête 14. Le déploiement correspondant est faible, de quelques degrés et provoque un enfoncement des dents 27 de quelques centimètres, mais suffisant pour les ancrer fermement dans le sol. Il ne s'agit en pratique pas d'une rotation pure mais d'un mouvement complexe de translation et de rotation qui dépend en particulier de la forme exacte du trou foré devant le volet 25, mais on parvient de toute façon à faire pénétrer les dents 27. Le câble 23 est ensuite tiré, ce qui provoque un déploiement supplémentaire du volet 25 jusqu'à ce que les surfaces internes de butée 32 viennent buter contre les ailes 12. Les deux étapes du déploiement sont représentées en traits mixtes sur la figure 2. Le volet 25 transmet alors la réaction de poussée du sol au corps d'ancre 1 sous forme d'un moment de basculement. Le déroulement normal du déploiement du volet 25 puis du basculement du corps d'ancre 1 jusqu'à l'état de la figure 3 est suffisamment sûr pour qu'on puisse se contenter d'un accrochage très simple du câble 23 au corps 1. Le corps 1 est obtenu d'une pièce par un moulage, ce qui permet de le façonner avec des formes dépouillées dont l'harmonie est frappante quand on les compare à celles de l'ancre mécano-soudée déjà connue. REVENDICATIONS 1. Ancre de fondation comprenant un corps d'ancre (1), un pieu de battage (18) pour enfoncer le corps (1) dans un sol, un câble (23) accroché au corps (1) et un volet (25) tournant sur le corps (1) pour faire basculer le corps (1) quand le câble (23) est tiré, le corps (1) comprenant une partie inférieure (2) effilée, une partie médiane (4) comportant des moyens d'accrochage (5) du câble, une partie supérieure (7) comportant une prise (8) de réception et d'appui du pieu (18) et des moyens de liaison (13, 14) au volet (25), caractérisée en ce que le pieu (18) et le volet (25) comportent des moyens d'interaction (20, 28) constitués de façon que le volet (25) puisse être accolé au corps (1) quand le pieu (18) est enfoncé dans la prise (8) et que le volet (25) tourne et soit repoussé d'un côté de l'ancre quand le pieu (18) est retiré de la prise (8). 2. Ancre de fondation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'interaction consistent en des surfaces en gradin du pieu et du volet. 3. Ancre de fondation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les surfaces en gradin consistent en une gorge à chanfrein inférieur (21) sur le pieu (18) et une bosse (28) sur le volet (25). 4. Ancre de fondation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le volet (25) présente une convexité orientée vers l'ancre à une portion éloignée des moyens de liaison. 5. Ancre de fondation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de liaison du corps (1) au volet (25) comportent une arête (14) du corps (1), un rebord recourbé (28) du volet (25) à intrados appuyé sur l'arête (14) et des pièces de butée (31, 32) de rotation sur le corps (1) et le volet (25). 6. Ancre de fondation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les pièces de butée comportent une surface (32) orientée vers le corps (1) et appartenant à une partie du volet (25) située sous le rebord recourbé (28). 7. Ancre de fondation suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que l'arête (14) est située sur un plan de symétrie du corps (1). 8. Ancre de fondation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le corps (1) est obtenu par moulage. 9. Ancre de fondation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les moyens d'accrochage du câble (23) consistent en une cavité oblique (5) et à goulet (6) du corps (1).