Brevet FR2769028A1 — publié le 19990402

PIEU EN C ET PROCEDE DE FONÇAGE DUDIT PIEU EN C Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de fonçage de pieux en C dans la terre en vue de réaliser une construction telle qu'un mur de soutènement et un mur de soubassement. Les procédés classiques mis en oeuvre pour réaliser les constructions susmentionnées posent fréquemment les problèmes suivants 1. L'augmentation de la taille des constructions s'accompagne d'une augmentation de la taille des engins de construction. Ces gros engins peuvent toutefois difficilement être utilisés dans des espaces réduits et présentent de gros inconvénients en termes de vibrations et d'émissions sonores. 2. L'augmentation de la taille des constructions se traduit par une augmentation des volumes à excaver et du temps requis pour les travaux d'excavation ainsi que par l'aggravation des problèmes d'éboulement du sol près des trous. 3. I1 est difficile de construire des murs souterrains en agglomérés. 4. L'évacuation des boues liquides est problématique. 5. L'eau et/ou le sol s'infiltrent fréquemment entre les pieux. 6. I1 est difficile d'éliminer la boue s'écoulant au-dessous de la base des pieux 7. Il est difficile de contrôler la qualité du béton dans l'eau. Résumé de l'invention La présente invention a principalement pour objet de fournir un procédé de fonçage de pieux en C dans la terre en vue de réaliser une construction en résolvant les problèmes précités. Le procédé de construction d'un mur continu comporte les étapes suivantes : disposer d'un pieu en C, forer un trou dans la terre, insérer le pieu en C dans le trou, répéter les étapes précédentes pour foncer d'autres pieux en C de manière jointive puis couler du béton dans les pieux en C. Les pieux en C sont ainsi assemblés pour former un mur continu. Brève description des dessins La figure 1 est une vue latérale d'un pieu en C selon un mode d'exécution de la présente invention, une partie du béton ayant été omise afin d'exposer l'armature interne La figure 2 est une vue en coupe transversale du pieu en C de la figure 1 La figure 3 est une vue latérale d'un pieu en C selon un second mode d'exécution de la présente invention, une partie du béton ayant été omise afin d'exposer l'armature interne La figure 4 est une vue en coupe transversale du pieu en C de la figure 3 La figure 5 est une vue latérale d'un pieu selon un troisième mode d'exécution de la présente invention, une partie du béton ayant été omise afin d'exposer l'armature interne La figure 6 est une vue en coupe transversale établie selon la ligne 6-6 de la figure 5 La figure 7 est une vue latérale d'un pieu selon un quatrième mode d'exécution de la présente invention, une partie du béton ayant été omise afin d'exposer l'armature interne La figure 8 est une vue en coupe transversale établie selon la ligne 8-8 de la figure 7 La figure 9 est une vue latérale d'une foreuse de type à godet La figure 10 est une vue de dessus de la foreuse de type à godet représentée en figure 9 La figure 11 est une vue latérale d'une foreuse de type à vis sans fin. La figure 12 est une vue de dessus d'une plate-forme destinée à faciliter le fonçage du pieu en C selon les figures 1 et 2 La figure 13 est une vue latérale établie selon la flèche A de la figure 12 La figure 14 est une vue latérale établie selon la flèche B de la figure 12 La figure 15 est une vue de dessus de la plate-forme en fonctionnement La figure 16 est une vue latérale établie selon la flèche C de la figure 15 La figure 17 est une vue latérale établie selon la flèche D de la figure 15 La figure 18 est une vue de dessus d'une construction composée de pieux en C tels que représentés sur les figures 1 et 2 La figure 19 est une vue de dessus d'une construction composée de pieux C tels que représentés sur les figures 1 et 2 et de pieux C tels que représentés sur les figures 3 et 4 ; et La figure 20 est une vue en perspective d'une construction réalisée en pieux C tels que représentés sur les figures 1 et 2. Description détaillée des modes d'exécution préférés Les figures 1 et 2 illustrent un pieu en C 2 selon un mode d'exécution de la présente invention. Ce pieu en C 2 affecte la forme d'un tube comportant une fente 25 ménagée de l'une de ses extrémités à l'extrémité opposée et définissant intérieurement un espace cylindrique 26. Le pieu en C 2 est ouvert à ses deux extrémités. Le pieu en C 2 consiste en une armature métallique (non repérée) et en un corps en béton (non repéré) coulé sur ladite armature métallique. L'armature métallique comporte des barres transversales 21, des barres longitudinales 22, deux plaques terminales 23 et des éléments de positionnement de barres 24. Chaque élément de positionnement de barres 24 présente des orifices recevant les barres longitudinales 22 afin de maintenir ces dernières en position les unes par rapport aux autres. Les barres transversales 21 sont reliées aux barres longitudinales 22. Les plaques terminales 23 sont assemblées aux extrémités des barres longitudinales 22. Les barres transversales 21, les plaques terminales 23 et les éléments de positionnement de barres 24 sont tous conformés en C de façon à obtenir un pieu en C 2 en coulant le corps en béton sur l'armature métallique. Si l'on se réfère à présent aux figures 3 et 4, il est représenté un pieu en C 3 selon un deuxième mode d'exécution de la présente invention. Ce pieu en C 3 est identique au pieu en C 2 hormis deux faces planes 31 ajoutées de part et d'autre de la fente 25. Les faces planes 31 sont parallèles entre elles. Lorsque les pieux en C 3 sont foncés dans la terre, leurs faces planes 31 constituent deux faces planes opposées de plus grande surface (voir fig. 19). La fabrication des pieux en C 3 étant similaire à celle des pieux en C 2, elle ne fera pas l'objet d'une description détaillée. Les figures 5 et 6 représentent un pieu 4 selon un troisième mode d'exécution de la présente invention. Le pieu 4 est obtenu par addition d'une armature auxiliaire 40 au pieu en C 2 illustré aux figures 1 et 2. L'armature auxiliaire 40 comporte des barres transversales auxiliaires 41, des barres longitudinales auxiliaires 42 et des éléments auxiliaires de positionnement de barres 43. Les barres transversales auxiliaires 41 sont identiques aux barres transversales 21 si ce n'est qu'elles sont de plus petite dimension et présentent deux extrémités différentes. Ainsi, chaque barre transversale auxiliaire 41 affecte la forme de la lettre grecque "Q". Les barres longitudinales auxiliaires 42 sont identiques aux barres longitudinales 22. Les éléments auxiliaires de positionnement de barres 43 sont identiques aux éléments de positionnement de barres 24 si ce n'est qu'ils sont de plus petites dimensions. Lors de la réalisation du pieu 4, les éléments auxiliaires de positionnement de barres 43 sont fixés aux éléments de positionnement de barres 24. Chaque élément auxiliaire de positionnement de barres 43 présente des orifices recevant les barres longitudinales auxiliaires 42. Les barres transversales auxiliaires 41 sont reliées aux barres longitudinales auxiliaires 42. Dans le mode d'exécution représenté aux figures 5 et 6, chaque élément de positionnement de barres 24 et chaque élément auxiliaire de positionnement de barres 43 peuvent être réalisés séparément puis reliés par soudage ou tout autre moyen approprié. Ils peuvent toutefois, dans un autre mode d'exécution (non représenté), être réalisés d'un seul tenant. Dans le mode d'exécution représenté sur les figures 5 et 6, les extrémités des barres transversales auxiliaires 41 sont reliées aux barres longitudinales 22 par soudage, liaison à l'aide d'un fil métallique ou tout autre moyen approprié. Toutefois, dans un autre mode d'exécution (non représenté), les extrémités des barres transversales auxiliaires 41 peuvent etre reliées aux barres transversales 21 et non aux barres longitudinales 22. Chacune des barres transversales 21 et chacune des barres transversales auxiliaires 41 peuvent être réalisées séparément et reliées par soudage, liaison à l'aide d'un fil métallique ou tout autre moyen approprié. Elles peuvent également, en variante, être réalisées d'un seul tenant. Le diamètre de l'armature auxiliaire 40 est sensiblement inférieur à celui de l'espace cylindrique 26 de sorte que l'armature auxiliaire 40 d'un pieu 4 peut être insérée dans l'espace cylindrique 26 d'un autre pieu 4. Un mur réalisé avec les pieux 4 résiste mieux à des forces tendant à séparer lesdits pieux qu'un mur réalisé avec les pieux en C 2. Si l'on se reporte aux figures 7 et 8, il est représenté un pieu 5 selon un quatrième mode d'exécution de la présente invention. Ce pieu 5 est obtenu par adjonction d'une armature auxiliaire 40 au pieu en C 3. La fabrication des pieux 5 est similaire à celle des pieux 4 si ce n'est que le pieu en C 2 est remplacé par le pieu en C 3. Elle ne fera donc pas l'objet d'une description détaillée. On a décrit plusieurs pieux selon différents modes d'exécution de la présente inventions en se référant aux figures 1 à 8 ; d'autres configurations sont toutefois possibles. L'expression pieu en C" se réfère à un pieu comportant un bord interne sensiblement circulaire interrompu par une découpe selon une vue en coupe transversale. La périphérie externe du pieu en C peut par conséquent affecter toute forme appropriée. Si l'on se réfère aux figures 9 et 10, il est représenté une foreuse de type à godet 6 selon la présente invention. Ladite foreuse de type à godet 6 comporte un godet 60, un capot supérieur 62 et un capot inférieur 63. Le diamètre externe du godet 60 est sensiblement inférieur à celui de espace cylindrique 26 de sorte que le godet 60 peut être déplacé dans l'espace cylindrique 26. L'extrémité supérieure ouverte du godet 60 peut être obturée par le capot supérieur 62. L'extrémité inférieure ouverte du godet 60 peut être obturée par le capot inférieur 63. Une ouverture 68 est définie dans le godet 60. Des dents 65 sont solidaires d'une lame 67 formée sur le godet 60. Lorsque la foreuse de type à godet 6 est en rotation, le sol est broché et évacué dans le godet 60 via la lame 67 et l'ouverture 68. Un axe 61 dépasse du capot supérieur 62 en vue du raccordement à une broche de foreuse (non représentée). Un foret 66 dépasse du capot inférieur 63. Les dents 64 dépassent du capot inférieur 63. Une foreuse de type à vis sans fin 7 selon la présente invention est illustrée sur la figure 11. La foreuse de type à vis sans fin 7 comporte un axe 72, une hélice 73 s'étendant sur l'axe 72, des dents 74 solidaires de l'extrémité inférieure de l'hélice 73, une lame 76 dépassant transversalement de l'axe 72 et des dents 75 étant solidaires de ladite lame 76. Les dents 75 sont destinées à brocher le sol autour d'un trou destiné à recevoir le pieu 2 ou 3. La distance entre le centre de l'axe 72 et l'extrémité libre de la lame 76 est égale au rayon externe du pieu 2 ou 3. Les figures 12 à 14 montrent une plate-forme 8 permettant de maintenir le pieu en C 2 vertical et de l'abaisser à une vitesse correspondant à la vitesse de fonçage de la foreuse 6 ou 7. La plate-forme 8 comporte un plateau supérieur 81 et un plateau inférieur 82 présentant tous deux une ouverture de passage du pieu, destinée à recevoir le pieu en C 2. Le plateau inférieur 82 est relié, sur sa face inférieure, à quatre vérins hydrauliques 83 permettant d'amener ledit plateau inférieur 82 dans une position horizontale. Le plateau supérieur 81 est relié au plateau inférieur 82 par quatre vérins hydrauliques 84 permettant de déplacer ledit plateau supérieur 81 sur le plateau inférieur 82. Une structure de guidage de pieu 86 est formée sur le plateau supérieur 81 de manière à être orientée verticalement lorsque le plateau supérieur 81 est en position horizontale. La structure de guidage de pieu 86 s'étend sur la périphérie de l'ouverture de passage du pieu, ménagée dans le plateau supérieur 81. La face interne de la structure de guidage de pieu 86 coïncide avec la face externe du pieu en C 2, de sorte que la structure de guidage de pieu 86 peut maintenir le pieu en C 2 vertical. La structure de guidage de pieu 86 est avantageusement réalisée avec une hauteur adéquate pour assurer efficacement le maintien vertical des pieux en C 2. Un dispositif de relevage (85, 88) de pieu relie le plateau supérieur (81) aux pieux en C (2) pour soulever et abaisser les pieux en C (2). Dans la structure de guidage de pieu 86 sont définies deux fentes 88. Deux vérins hydrauliques 85 sont reliés de part et d'autre de la structure de guidage de pieu 86. Chaque vérin hydraulique 85 est relié à l'une de ses extrémités à la structure de guidage de pieu 86 et peut être relié, à l'autre extrémité, au pieu en C 2. Pour relier les vérins hydrauliques 85 au pieu en C 2, on engage une goupille (non représentée) dans des logements (non représentés) prévus sur les vérins hydrauliques 85, dans les fentes 88 et dans les orifices (non représentés) définis dans le pieu en C. Le pieu en C 2 peut ainsi se déplacer selon une trajectoire verticale sous l'effet des vérins hydrauliques 85. Le procédé de fonçage des pieux en C 2 sera décrit ci-après à l'appui des figures 15 à 17. La plate-forme 8 est dans un premier temps amenée dans une position horizontale au moyen des vérins hydrauliques 83. Un pieu en C 2 est monté mobile sur la plate-forme 8 de la manière décrite au paragraphe précédent. La lame 67 (ou 76) est alignée avec la fente 25 de sorte que la foreuse 6 (ou 7) peut être déplacée à travers l'espace cylindrique 26. La foreuse 6 est abaissée jusqu'à se trouver environ 30 à 50 cm en dessous du pieu en C 2. La lame 67 se trouvant alors en dessous du pieu en C 2, la foreuse 6 peut être mise en marche afin de forer un trou dans la terre. A mesure que la foreuse 6 creuse dans la terre, le pieu en C 2 est abaissé afin de supporter la périphérie du trou. Pendant le fonçage du pieu en C 2, la périphérie du trou comporte deux parties non supportées par ledit pieu en C 2. La première partie non supportée est alignée avec la fente 25. Cette première partie non supportée a toutefois suffisamment de cohérence pour ne pas s'effondrer pendant quelque temps avant d'être enlevée lors du fonçage du pieu en C 2 suivant. La seconde partie non supportée est située au-dessous du pieu en C 2. Cette seconde partie non supportée a toutefois également suffisamment de cohérence pour ne pas s'effondrer pendant quelque temps avant d'être étayée par le pieu, en C 2 qui est abaissé. Afin de s'assurer que la seconde partie non supportée ne s'effondre pas, sa longueur ne peut dépasser 30 à 50 cm ; c'est-à-dire que le pieu en C 2 est maintenu 30 à 50 cm en amont de la foreuse 6. Etant donné que chaque pieu présente une longueur limitée, il peut parfois se révéler nécessaire de relier axialement plusieurs pieux pour atteindre la profondeur souhaitée. A cet effet, une fois un pieu en C 2 foncé en terre à la profondeur souhaitée, on descend un autre pieu en C 2 jusqu'à ce qu'il vienne buter axialement contre le pieu en C 2 précédent. Les éléments terminaux 23 des pieux en C 2 sont alors assemblés par des moyens appropriés, notamment par soudage. Lorsqu'un pieu en C 2 est foncé en terre, son extrémité inférieure ouverte est obturée, tel que décrit ci-après en rapport avec la figure 20. S'il y a un peu d'eau dans le trou, du béton à faible affaissement est coulé au fond du trou puis vibré pour chasser le sol mou ou la boue du pieu en C 2. Le béton à faible affaissement forme alors une embase de pieu 9 qui obture l'extrémité inférieure ouverte du pieu en C 2 tout en augmentant la surface supportant les charges. S'il y a beaucoup d'eau dans le trou, il convient d'évacuer cette dernière avant d'obturer l'extrémité inférieure ouverte du pieu en C 2. S'il reste toujours un peu d'eau dans le trou du fait des infiltrations, le béton à faible affaissement est ensaché avant d'etre introduit au fond du trou afinv d'exclure les risques de dilution. Il est ensuite vibré pour chasser la boue liquide et l'eau hors du pieu en C 2. Le béton à faible affaissement forme une embase de pieu 9. Une fois l'embase de pieu 9 formée, les étapes susmentionnées sont répétées afin de foncer d'autres pieux en C 2 dans la terre en vue de réaliser une construction telle que représentée en figure 18. Pour réaliser une construction résistante, il convient de remplir les espaces cylindriques 26 de béton tel que décrit ci-après. Lorsque tous les pieux en C 2 sont foncés, le sol et/ou la boue adhérant aux faces internes desdits pieux sont éliminés à l'air comprimé et/ou à l'eau. L'eau est ensuite évacuée hors des espaces cylindriques 26. Les pieux en C 2 peuvent alors être inspectés afin de détecter tout espace résiduel entre deux pieux en C 2 adjacents. En l'absence d'espace résiduel, on coule le béton directement dans les pieux en C 2. Dans le cas contraire, le béton est ensaché avec d'être introduit dans le pieu en C 2 mal obturé. Cette mesure permet donc de contrôler la qualité du béton. Si la construction représentée sur la figure 18 est soumise à d'importantes forces de dislocation, il est avantageux de remplacer les pieux en C 2 par des pieux en C 4. Dans ce cas, seul le premier pieu est un pieu en C 2, les autres pieux étant des pieux 4. En outre, les pieux 4 situés aux coins de la construction comportent tous une armature auxiliaire décalée d'un angle de 900 par rapport à la position représentée en figure 6. La figure 19 représente une constructionréalisée en pieux en C 2 et 3. Les pieux situés aux coins de la construction sont des pieux en C 2, tandis que les autres pieux sont des pieux en C 3. Lorsque la construction illustrée figure 19 est soumise à d'importantes forces de dislocation, les pieux en C 2 sont remplacés par des pieux 4 et les pieux en C 3 par des pieux 5. Lorsqu'un pieu en C 2 est incliné au point d'empêcher le fonçage du pieu en C 2 suivant, il peut être en partie foré lors du fonçage du pieu suivant, afin d'éviter la formation d'un espace entre deux pieux en C 2 mal alignés. Avantages de l'invention La présente invention résout les problèmes susmentionnés rencontrés dans l'art antérieur en proposant un procédé de fonçage de pieux présentant les avantages suivants 1. Les pieux selon la présente invention peuvent être foncés à l'aide de petits engins même lorsqu'il s'agit de réaliser de grande constructions. Les petits engins présentent le double avantage d'être pratiques et de générer de faibles vibrations et de faibles émissions sonores. 2. Le fonçage d'un pieu selon la présente invention requiert uniquement le forage dans la terre d'un trou de petite dimension. Pour réaliser de grands soubassements, avant de creuser un grand trou dans la terre, il est possible de former un mur souterrain en fonçant des pieux selon la présente invention. Cette mesure permet d'exclure tout risque d'affaissement du sol. 3. La foreuse selon la présente invention permet de construire facilement des murs souterrains en agglomérés. 4. Les boues liquides peuvent être facilement évacuées des trous. 5. Les pieux peuvent être assemblés de façon jointive pour constituer un mur résistant à 1 'eau. 6. La boue présente sous le pieu est facile à évacuer. 7. La qualité du béton est facile à contrôler. REVENDICATIONS 1. Pieu en C caractérisé en ce qu'il comprend un espace cylindrique interne (26), une fente longitudinale (25) ainsi qu'une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure ouverte. 2. Pieu en C selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une armature métallique noyée dans un corps en béton, ladite armature métallique comportant a) une pluralité d'éléments de positionnement de barres (24) en forme de C, chacun desdits éléments présentant une pluralité d'orifices b) une pluralité de barres longitudinales (22), insérées chacune dans un orifice de l'un des éléments de positionnement de barres (24) en forme de C, de façon à assurer le positionnement desdits barres longitudinales (22) c) une pluralité de barres transversales (21) en forme de C, reliées aux barres longitudinales (22) ; et d) deux éléments terminaux (23) en forme de C fermement assemblés aux extrémités des barres longitudinales (22). 3. Pieu en C selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux parties latérales planes, formées sur sa périphérie externe. 4. Pieu en C selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend sur sa périphérie externe un réseau métallique tubulaire. 5. Procédé de fonçage de pieu caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) prévoir une plate-forme (8) orientée horizontalement, b) prévoir un pieu en C (2) comportant un espace cylindrique interne (26), une fente longitudinale (25) ainsi qu'une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure ouverte c) monter le pieu en C (2) mobile verticalement sur la plate-forme (8) ; - d) prévoir une foreuse (6, 7) au-dessous du pieu en C (2) et faire fonctionner ladite foreuse (6, 7) de façon à creuser un trou dans la terre e) au moyen de la plate-forme (8), guider le pieu en C (2) à l'intérieur du trou foré dans la terre f) obturer l'extrémité inférieure ouverte du pieu en C (2) g) répéter les étapes a) à f) afin de foncer une pluralité de pieux en C (2) dans la terre en vue de réaliser un mur souterrain ; et h) remplir les espaces cylindriques (26) de béton. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plate-forme (8) comprend a) un plateau supérieur (81) doté d'une ouverture autorisant le passage des pieux en C (2); b) un plateau inférieur (82) doté d'une ouverture autorisant le passage des pieux en C (2) c) un premier dispositif de réglage (83) pour supporter et régler le plateau inférieur (82) de façon que celui-ci soit compris dans un plan horizontal d) un second dispositif de réglage (84) relié au plateau supérieur (81) et au plateau inférieur (82) e) une structure de guidage (86) en saillie sur le plateau supérieur(81) et agencée autour de l'ouverture du plateau supérieur (81) ; et f) un dispositif de relevage de pieu (85, 88) reliant le plateau supérieur (81) aux pieux en C (2) pour soulever et abaisser les pieux en C (2). 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la foreuse est du type à godet (6) et comprend a) un godet (60) doté d'une ouverture (68), une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure ouverte, le godet (60) étant mobile dans l'espace cylindrique (26) b) une lame (67) dépassant transversalement du godet (60) de façon à se mouvoir dans la fente (25) lorsque le godet (60) est déplacé dans l'espace cylindrique (26) c) une pluralité de dents (65) solidaires de la lame (67) d) un capot supérieur (62) pour obturer l'extrémité supérieure ouverte du godet (60) e) un axe (61) en saillie sur le capot supérieur (62) en vue du raccordement à une broche de foreuse f) un capot inférieur (63) pour obturer l'extrémité inférieure ouverte du godet (60) g) un foret (66) en saillie sur le capot inférieur (63) ; et h) une pluralité de dents (64) dépassant vers le bas du capot inférieur (63). 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la foreuse (7) est du type à vis sans fin et comprend a) un axe (72) b) une hélice (73) s'enroulant autour de l'axe (72) ; c) une pluralité de dents (74) solidaires d'une extrémité inférieure de l'hélice (73) ; d) une lame (76) dépassant transversalement de l'axe (72) ; et e) une pluralité de dents (75) solidaires de la lame (76).