Brevet FR2675829A3 — publié le 19921030

FR 2675829 A3 19921030 FR 9205109 A 19920424 DESCRIPTION Procédé de mise en oeuvre de colonnes fondées à l'avance dans le terrain La présente invention a pour objet un procédé de fondation qui permet de réaliser des fondations locales profondes en béton complétées à la partie supérieure par des colonnes préfabriquées, généralement en acier, qui constitueront les colonnes des sous-sols de l'ouvrage à construire sur ces fondations. Le brevet belge n0690.843 décrit un procédé de construction simultanée des étages et des sous-sols d'un bâtiment construit sur de telles colonnes préfondées dans des puits creusés dans le sol. Dans l'état actuel de cette technique, le béton qui entoure la partie inférieure de la colonne est renforcé par des armatures de frettage. La mise en place de ces armatures est une opération longue et coûteuse. La présente invention supprime cette armature de frettage qui est remplacée par la mise en oeuvre d'un béton chargé de fibres en acier de petit diamètre et de faible longueur. Ces fibres en acier vont fretter le béton en augmentant considérablement la résistance du béton à la traction et donc à l'éclatement sous l'effet des charges verticales transmises par la section réduite de la colonne à la masse du béton fretté. Les figures 1 et 2 montrent la disposition correspondant à l'état actuel de la technique. La figure 1 est une coupe verticale dans le terrain La figure 2 est une coupe horizontale. Depuis le niveau du sol 1, un puits 2 est excavé dans le terrain, à l'aide d'une machine adéquate, généralement sous boue de bentonite 3. Une colonne 4 métallique ou en béton préfabriqué comporte des dispositifs d'adhérence 5 à sa partie inférieure. Une armature de frettage 6 est fixée à la partie inférieure de la colonne 4 avant son introduction dans le puits 2. Pour réaliser cette opération, la colonne 4 est suspendue verticalement par une grue au-dessus du puits 2 permettant de souder la partie supérieure de l'armature de frettage 6 à la partie inférieure de la colonne. La colonne 4 comporte une tête de colonne 7 qui est boulonnée à la partie supérieure de la colonne. Cette tête de colonne est descendue sur un châssis de positionnement 8 posé au-dessus du puits. La colonne 4 est ensuite réglée dans les trois directions à l'aide de vérins hydrauliques ou mécaniques fixés sur le châssis 8. On introduit ensuite un ou deux tubes de bétonnage 9 comportant des éléments d'environ 3 mètres de long assemblés entre eux pour constituer un tube de bétonnage généralement de plusieurs dizaines de mètres de longueur. Un entonnoir 10 est fixé à la partie supérieure de ce tube de bétonnage. Du béton 11 est déversé dans ltentonnoir 10 et descend dans le fond du puits en refoulant la boue de bentonite 3 qui est récupérée. Au fur et à mesure de ce bétonnage, les tubes de bétonnage sont remontés de manière à pénétrer dans la masse de béton frais de 2 m à 3 m environ. Le bétonnage est ainsi effectué jusqu'au niveau 12 supérieur au niveau des armatures de frettage 6. La partie supérieure du puits est remplia ensuite d'un matériau non cohérent 13, généralement du gravier, pour s'opposer au flambage de la colonne métallique 4 lors de sa mise en charge. Les figures 3 et 4 montrent le procédé de fondation faisant l'objet de l'invention. La figure 3 est une coupe verticale dans le terrain. La figure 4 est une coupe horizontale. Depuis le niveau du sol 1, un puits 2 est excavé dans le terrain, à l'aide d'une machine adéquate, généralement sous boue de bentonite 3. Une colonne 4 métallique ou en béton préfabriqué comporte des dispositifs d'adhérence 5 à sa partie inférieure. Du béton normal 14 est mis en oeuvre sous boue de bentonite à l'aide d'un ou deux tubes de bétonnage 9 complété par un entonnoir 10 en refoulant la boue de bentonite 3. Ce bétonnage est effectué jusqu'à un niveau 15 situé plus bas que le niveau inférieur de la colonne 4. On mélange ensuite des fibres en acier au béton de manière appropriée pour s'assurer que la répartition de ces fibres se fait bien de façon homogène dans le béton. Ce béton 16 chargé de fibres en acier est ensuite déversé dans le tube 9 au travers de l'entonnoir 10 de manière à atteindre un niveau supérieur 17 correspondant au niveau 12 de la figure 1. La colonne 4 avec sa te te de positionnement 7 est suspendue verticalement à la grue et introduite verticalement en position correcte dans le béton frais 16 chargé de fibres d'acier. Elle pénètre aisément dans le béton frais par suite de l'absence d'armatures de frettage qui, si elles étaient fixées à la colonne, empecheraient la pénétration de la colonne dans le béton frais. La te te de positionnement 7 est posée exactement à l'emplacement prévu du châssis de positionnement 8 qui a été réglé à l'avance en fonction des coordonnées précises horizontales et en altitude de la colonne 4. Après durcissement du béton, le matériau de remplissage non cohérent 13 est déversé dans la partie supérieure du puits 2. Dans la présente invention on peut également placer la colonne 4 avant le bétonnage. On peut également réaliser le béton 14 avec adjonction de fibres au meme dosage que le béton 16 ou avec un dosage inférieur. A titre d'exemple, un béton normal peut avoir la compositition suivante 3 - ciment HK40 : 350 kg/m - sable 0/5 : 840 kg/m3 3 - gravier : 930 kg/m3 - eau : 200 ka/m3 2.320 kg/m3 Un béton chargé de fibres est identique au précédent sauf qu'il comporte en plus une charge de 20 à 45 3 kg en poids de fibre d'acier par m de béton et qu'on y ajoute un fluidifiant a raison d'environ 4 kg par m de béton. Les fibres utilisées sont de type classique dans ce genre d'application. REVENDICATIONS 1. Procédé de fondation consistant dans la mise en place de colonnes posées dans des puits creusés dans le sol et ancrées dans des socles en béton, souvent sous boue de bentonite, caractérisé en ce que du béton chargé de fibres d'acier est mis en oeuvre autour de la partie inférieure de la colonne pour reprendre les efforts très élevés transmis par la section réduite de la colonne à la section massive du béton. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne est mise en place après la mise en oeuvre du béton chargé de fibres en acier. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne est mise en place avant le bétonnage. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le béton de fibres peut avoir des dosages en fibres différents suivant la profondeur. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que la mise en oeuvre du béton comprend une première phase au cours de laquelle un beton normal est versé jusqu'à un niveau situé plus bas que le niveau inférieur de la colonne puis une deuxième phase au cours de laquelle un béton chargé de fibres en acier est versé de manière à atteindre un niveau de bétonnage classique. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la partie inférieure de la colonne comporte des dispositifs d'adhérence.