Brevet FR2739405A1 — publié le 19970404

PROCEDE DE REPRISE EN SOUS-OEUVRE D'OUVRAGE EXISTANT ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE La présente invention est un procédé de reprise en sous-oeuvre d'ouvrage existant lorsque l'ouverture d'une fouille à proximité risque d'affouiller leur base. Actuellement, des procédés permettent de réaliser des fouilles entre des existants (paroi moulée - berlinoise - cloutée, etc...) mais aucune ne retraite vraiment le problème de l'influence sur ces existants du nouvel ouvrage réalisé. L'invention a pour but après terrassement, de disposer sous l'ouvrage des panneaux manufacturés équipés de vérin fonçant dans le sol sous jacent des profilés métalliques incorporés dans les dits panneaux. La résistance à l'enfoncement de ces pieux développée par le sol, permet de mobiliser la réaction nécessaire pour que les panneaux soutiennent l'ouvrage. L'élément moteur de cette action est constitué par des vérins dont une extrémité est solidaire du panneau et l'autre en appui sur les profils foncés. Les panneaux manufacturés ont ainsi plusieurs fonctions: - I'étaiement immédiat de l'ouvrage au fur et à mesure de leur pose évitant ainsi une reprise en sous-oeuvre par plots alternés, - le soutènement de la paroi de la fouille contre laquelle est appliqué le panneau, sachant que le poids de l'ouvrage étant repris directement par celui-ci, la poussée des terres est allégée et contenue par effet d'arc boutement - I'assise de l'ouvrage existant dans des formations sous jacentes suffisamment porteuse pour s'affranchir de toute influence riveraine. II peut s'avérer avantageux, dans le cas de fouilles profondes de limiter la hauteur des panneaux à celle nécessaire au développement des vérins puis de prolonger les panneaux manufacturés par une paroi en béton armé projeté utilisant comme supports verticaux des profils métalliques qui sont dégagés au fur et à mesure des terrassements. D'autres caractéristiques et avantages du procédé ressortiront de la description faite à l'aide des dessins annexés sachant que: - la figure 1 représente une coupe horizontale sur un panneau - la figure 2 est une vue verticale sur un panneau et l'ouvrage qui le surmonte - la figure 3 est la même que précédemment mais dans le cas où la fouille est prolongée sous le panneau et celui où il est exécuté un enrobage du profilé métallique - la figure 4 est une vue de détail des anneaux avec ses connecteurs - la figure 5 représente en coupe verticale le cas d'un panneau construit directement sous l'ouvrage - la figure 6 est une coupe horizontale montrant une liaison entre les panneaux Les panneaux manufacturés 2, constitués dans la majeure partie des cas de béton avec des armatures acier, sont équipés par exemple sur le chantier de une ou plusieurs glissières 3 portant un vérin hydraulique 4. La fixation de ces glissières métalliques peut utiliser des moyens d'attache 15, par exemple des tiges filetées mises en place lors de la confection des panneaux. Le panneau est alors descendu dans la fouille et plaqué contre la paroi afin de se situer à I'amplomb de l'ouvrage à reprendre. La glissière 3 peut servir dans cette opération de guide pour positionner le panneau. La niche 5 aménagée dans le panneau reçoit un élément de profilé métallique 6 dont la longueur correspond à la course du vérin. Le profilé métallique est châpeauté par un coulisseau 7 actionné par la tige 19 du vérin. Le guidage du profilé métallique est obtenu en tête par le coulisseau qui se déplace dans la glissière 3 et à la base par un anneau en tôle 8 incorporé dans le panneau 2 et dont la forme intérieure épouse celle du profilé métallique. II peut donc s'agir d'une pièce carrée ou rectangulaire dans le cas de profil H par exemple. Lorsque le vérin 4 a accompli sa course pour enfoncer dans le sol le profilé métallique 6, ce dernier est épaulé sous l'anneau 8 par un taquet métallique 51 soudé sur le profilé dans le but de maintenir le panneau en position arc bouté sous l'ouvrage. Puis le vérin est rétracté pour dégager l'emplacement de la niche et permettre la mise en place d'un autre élément de profilé métallique qui est soudé sur le précédent et permet un nouveau cycle de fonçage. Une source d'énergie 61 alimente le vérin et en contrôle la force. Selon la figure 3, lorsque le profilé métallique 6 est enfoncé au refus, la contrainte d'arc boutement du panneau 2 contre l'ouvrage 1 est maintenue en rendant le profil 6 solidaire de l'anneau 8 par un cordon de soudure 9 et en comblant la niche. Lorsque la fouille doit être plus basse que la base du panneau, il est réalisé une paroi en béton projeté 10 armée d'un treillis soudé par exemple fixé sur les profilés métalliques. II est avantageux pour assurer une bonne stabilité de la fondation réalisée, de disposer pour un même panneau de deux ou plusieurs profils car en effet, le fait d'actionner les verins l'un après l'autre permet de mobiliser des réactions de l'ouvrage d'intensité supérieure de 2 fois et parfois plus que la charge appliquée sur le profil. Toujours dans le but d'assurer un bon ancrage du profilé métallique dans la couche porteuse, on peut utiliser la technique de l'enrobage dudit profil lors de son fonçage pour neutraliser le frottement latéral du sol. Dans ce cas (figure 3) on équipe 'extrémité inférieure du profilé 6 d'un sabot 42 qui découpe un espace annulaire 41 que l'on remplit au fur et à mesure du fonçage par injection d'un coulis de ciment à l'aide d'une conduite 43 fixée sur le profilé pour déboucher au niveau du sabot par un évent 45, I'autre extrêmité étant raccordée à une pompe d'injection 44. Les abouts de chaque panneau 2 peuvent être, selon la représentation de la figure 1, à tenon 11 et mortaise 12 pour permettre l'emboîtement successif des panneaux, mais on peut disposer selon la géométrie de l'ouvrage des pièces intercalaires épaulées par des talons. La figure 6 représente ainsi une solution particulière de la liaison entre deux panneaux consécutifs. A cet effet, on dispose entre deux panneaux un espace permettant de glisser un voussoir 33 existant couramment dans la constitution des planchers béton armé. Ces voussoirs sont maintenus par des épaulements 34 aménagés aux abouts des panneaux 2. Lorsque l'épaisseur de panneau est faible, de l'ordre de 0.20 m, et le profil à foncer important par exemple un H 140, la niche 5 affaiblit la rigidité du panneau. Elle est donc interrompue avant le sommet du panneau pour permettre la constitution d'une pièce pleine section 13 (figure 2) sur une hauteur de l'ordre de 0.40 m. Quant à la partie basse du panneau, elle est renforcée par l'utilisation en pièces de continuité des anneaux 8 (figure 4) constituées de tôles mécano soudées épaisses de 20 à 30 mm équipés de connecteurs 14 soudés. L'utilisation des panneaux dont la hauteur est de l'ordre de 2.00 m peut se heurter à un problème de tenue de la paroi de la fouille. Dans ce cas il est possible de fabriquer le panneau sous l'ouvrage par éléments successifs. Selon la figure 5 il est disposé sous l'ouvrage 2 pièces constitutives du panneau: - la pièce 13 correspondant à la pièce pleine section dont la hauteur est de l'ordure de 0.40 m - la pièce 16 qui est la base du panneau 2 avec une hauteur de l'ordre de 0.40 m. Elle porte les mêmes anneaux 8 que dans le cas précédemment décrit. La pièce 13 porte à l'arrière un écran 18 en tôle de 0.15 m d'épaisseur environ pour contenir les poussées du sol. La pièce 16 a son extrêmité inférieure en forme de biseau avec talon 23 pour découper dans le sol au fur et à mesure de son enfoncement et un espace 17 rempli de bentonite qui réduit le frottement latéral. Les fixations du vérin 4 sont différentes de celles prévues pour le cas précédemment décrit. en effet: - la tige 19 porte une embase 20 fixée par des moyens de fixation 21 par exemple des boulons scellés dans la pièce 13 - la glissière 3 est solidarisée de la pièce 16 par des moyens de fixation 22, par exemple par boulonnage - le corps de vérin 24 devient mobile lorsque celui-ci manoeuvre et portant une embase 25 qui prend appui sur la glissière il enfonce la dite glissière lorsqu'il descend. Cette action permet d'enfoncer dans le sol la pièce 16. En fin de course, il se dégage un espace protégé par l'écran 18 qui permet de disposer un élément béton préfabriqué creux 26 constitutif du panneau. La liaison des éléments les uns avec les autres est assurée par des armatures disposées en attente et scellées lorsque l'élément creux est rempli du béton. Le film arrière de bentonite 17 permet un meilleur glissement de la base 16 contre la paroi. En fin de construction du panneau la bentonite est remplacée par un coulis de ciment injecté. Sachant que le profil de la paroi dégagée sous l'ouvrage n'est pas régulier, il est nécessaire de combler l'espace 32 entre le terrain 30 et le panneau 2 (figure 6). Pour ce faire, on dispose dans le panneau des tubes 31 mettant en communication la face arrière du panneau avec l'extérieur. II est ainsi possible d'injecter par exemple un coulis de ciment dans ledit espace. REVENDICATIONS 1. Procédé de reprise en sous-oeuvre d'un ouvrage existant déchaussé par une fouille riveraine, caractérisé par le fait qu'il permet de maintenir la paroi de la fouille et de fonder directement ledit ouvrage. II comprend: - des panneaux manufacturés 2 disposés sous l'ouvrage 1 et comportant * des niches 5 dans lesquelles viennent coulisser des profilés métalliques 6.La base de ces niches est équipée d'un anneau 8 en tôle d'acier servant de guide, et assurant la continuité du panneau à l'aide de connecteurs 14 * des parois latérales à tenon et mortaise 12 pour permettre l'emboîtement des panneaux consécutifs * des moyens d'attache 15 pour la fixation des glissières métalliques - des profilés métalliques 6 enfoncés dans le sol par un systéme de fonçage comprenant: * des glissières 3 fixées sur les panneaux 2 par les moyens d'attache 15 * des vérins 4 portés par les glissières 3 et dont les tiges 19 actionnent des coulisseaux 7 qui sont guidés par lesdites glissières ces coulisseaux châpeautent les profilés métalliques 6 pour les enfoncer - une source d'énergie 61 raccordée aux vérins 4 pour assurer leur manoeuvre et contrôler leur force. 2/ Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le profilé métallique 6 est épaulé sous l'anneau 8 par un taquet métallique 51 lorsque le vérin accompli sa course d'enfoncement du dit profilé dans le sol. 3/ Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que pour accroître la performance d'enfoncement des profilés métalliques 6 il est utilisé: - plusieurs vérins 4 pour chaque panneau 2 actionnés les uns après les autres pour pouvoir mobiliser une plus grande force de réaction de la part de l'ouvrage à soutenir - la découpe d'un espace annulaire 41 à l'aide d'un sabot 42. Ledit espace annulaire est rempli au fur et à mesure de la descente du profilé d'un coulis de ciment injecté par un conduit 43 relié à une pompe d'injection 44. 41 Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la paroi du sol 30 à l'arrière n'étant pas taillée régulièrement il existe un espace 32 que l'on rempli d'un coulis de ciment injecté par des conduits 31 traversant les panneaux 2. 5/ Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la liaison entre panneaux 2 peut être assurée par des voussoirs 33 tenus par des épaulements 34 sur les panneaux. 6/ Procédé suivant l'une des revendications i à 5 caractérisé par le fait que dans les terrains instables les panneaux 2 sont construits en place sous l'ouvrage 1 à partir de: - 2 éléments manufacturés de faible hauteur qui sont: I'élément de tête 13 qui porte * des moyens de fixation 21 d'une embase 20 solidaire de la tige 19 * un écran 18 en tôle l'élément de pied 16 qui comprend * des moyens de fixation 22 de la glissière 3 * un talon 23 pour ménager un espace 17 rempli de bentonite - d'un élément béton creux 26 disposé dans l'espace dégagé par l'enfoncement dans le sol de la pièce 16.