Brevet FR2835857A1 — publié le 20030815

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE COMPACTAGE DES SOLS DESCRIPTION L'invention concerne un procédé et un dispositif pour le compactage des sols du genre utilisant une aiguille vibrante constituée essentiellement d'un corps cylindrique pourvu, à une extrémité, d'une pointe conique et à l'autre extrémité, d'une embase conique comportant, à la base, deux méplats opposés et, au sommet, la liaison de ladite aiguille au flexible d'amenée et d'évacuation de l'air comprimé actionnant le moyen de mise en mouvement de l'aiguille. Les aiguilles vibrantes sont en général destinées pour le compactage du béton. Elles sont inefficaces pour le compactage des sols et en particulier des terres, des remblais et des argiles (notamment la bentonite). En effet, utilisées à sec, elles n'ont qu'un faible coefficient de pénétration et d'action. A titre indicatif, dans la pratique elles n'ont une action que sur une surface limitée autour de l'aiguille (100 mm de rayon) et que sur une profondeur également limitée (300 mm). Les autres dispositifs destinés à compacter les sols, des types rouleau compresseur et dame vibrante, sont volumineux et mal adaptés à un travail précis tel que le compactage de remblais contenant des canalisations (risques de détérioration). Quant aux procédés consistant à injecter des substances dans le sol pour combler les vides, ils sont de mise en oeuvre complexe et onéreux. L'invention vise donc à réaliser un procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui combinent les actions conjuguées, dans le soi, des mouvements d'une aiguille vibrante et de l'eau diffusée à la périphérie de ladite aiguille de manière à améliorer l'efficacité, la surface et la profondeur du compactage. A titre indicatif : - le rayon d'action autour de l'aiguille passe de 100 mm maximum à plus de 200 mm ; - la profondeur de pénétration passe de 300 mm maximum à une profondeur qui n'est limitée que par la nature du terrain et la dureté des strates sous-jacentes rencontrées. L'aiguille descend dans le sol par gravité et sa profondeur de pénétration dépend également de la longueur des flexibles d'amenée d'air et d'eau. L'eau agit, d'une part, par son action liée au ramolissement des matières mouillées et, d'autre part, par la dissolution des fines contenues dans le tout venant utilisé pour réaliser les remblais (comblement des vides existants). Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce qu'il comporte, en combinaison, une aiguille vibrante et une cloche conique disposée axialement sur l'embase conique du corps de ladite aiguille de manière à former, avec ladite embase, deux parois concentriques adaptées pour répartir et diffuser l'eau autour dudit corps. Ledit dispositif se caractérise également en ce que la cloche est fixée, au sommet, à un tube rigide adapté pour contenir le flexible d'amenée et d'évacuation d'air et le tuyau d'amenée d'eau. Le tube en question (avantageusement en métal) sert : - à protéger le flexible d'air et le tuyau d'eau ; - à visualiser (inclinaison) et à ajuster (manuellement) la direction de l'aiguille ; - à connaître la profondeur de l'aiguille grâce à des repères réalisés sur ledit tube. Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue, en coupe longitudinale partielle, du dispositif selon l'invention (moyen de mise en mouvement de l'aiguille non représenté) ; - la figure 2 est une vue agrandie, en coupe transversale, du tube rigide contenant le flexible d'amenée et d'évacuation de l'air et le tuyau d'amenée de l'eau. Le dispositif représenté aux figures, destiné au compactage des sols, est du genre utilisant une aiguille vibrante constituée essentiellement d'un corps cylindrique (1) pourvu, à une extrémité, d'une pointe conique (2) et à l'autre extrémité, d'une embase conique (3) comportant, à la base, deux méplats opposés (4) et, au sommet, la liaison de ladite aiguille au flexible (5) d'amenée et d'évacuation de l'air comprimé actionnant le moyen de mise en mouvement de l'aiguille. Selon les caractéristiques de base de l'invention, ledit dispositif comporte, en combinaison, une aiguille vibrante (1) et une cloche conique (6) disposée axialement sur l'embase conique (3) de manière à former avec cette dernière deux parois concentriques adaptées pour répartir et diffuser l'eau autour du corps (1) de l'aiguille. Selon une caractéristique de base additionnelle de l'invention, la cloche (6) est fixée, au sommet, à un tube rigide (7), notamment métallique, adapté pour contenir le flexible d'amenée et d'évacuation d'air (5) et le tuyau d'amenée d'eau (8). Les parois coniques de l'embase (3) et de la cloche (6) sont parallèles. Selon des caractéristiques particulières de l'invention : - la cloche (6) est fixée, à la base, sur les méplats (4) de l'embase (3) au moyen de pattes soudées (9) ou de vis ; - le tube (7) comporte des repères (graduations) indiquant la profondeur de pénétration du corps (1) de l'aiguille ; - le tube (7) a une section carrée. Le tuyau d'amenée d'eau (8) débouche, au sommet de la cloche (6), dans l'espace existant entre la paroi de cette dernière et celle de l'embase (3). Le flexible (5) comporte généralement une partie centrale (10) d'amenée d'air et une partie périphérique (11) d'évacuation d'air. Le débit d'arrivée d'eau est réglable, par exemple au moyen d'une vanne. Le procédé selon l'invention consiste donc à combiner les actions conjuguées, dans le sol, des mouvements d'une aiguille vibrante et de l'eau diffusée à la périphérie de ladite aiguille. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, en particulier dans : - le type d'aiguille vibrante utilisée ; - la nature des matériaux, les formes et les dimensions des sous-ensembles constitutifs de l'invention ; - les moyens de liaison des divers sous-ensembles entre-eux. REVENDICATIONS 1- Procédé pour le compactage des sols du genre utilisant une aiguille vibrante constituée essentiellement d'un corps cylindrique (1) pourvu, à une extrémité, d'une pointe conique (2) et à l'autre extrémité, d'une embase conique (3) comportant, à la base, deux méplats opposés (4) et, au sommet, la liaison de ladite aiguille au flexible (5) d'amenée et d'évacuation de l'air comprimé actionnant le moyen de mise en mouvement de l'aiguille ; caractérisé en ce qu'il consiste à combiner les actions conjuguées, dans le sol, des mouvements d'une aiguille vibrante et de l'eau diffusée à la périphérie de ladite aiguille. 2- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, une aiguille vibrante (1) et une cloche conique (6) disposée axialement sur l'embase conique (3) de manière à former avec cette dernière deux parois concentriques adaptées pour répartir et diffuser l'eau autour du corps (1) de l'aiguille. 3-Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parois coniques de l'embase (3) et de la cloche (6) sont parallèles. 4-Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloche (6) est fixée, à la base, sur les méplats (4) de l'embase (3). 5-Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloche (6) est fixée, au sommet, à un tube rigide (7) adapté pour contenir le flexible d'amenée et d'évacuation d'air (5) et le tuyau d'amenée d'eau (8). 6-Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tube (7) comporte des repères indiquant la profondeur de pénétration du corps (1) de l'aiguille. 7-Dispositif, selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le tube (7) a une section carrée. 8-Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tuyau d'amenée d'eau (8) débouche, au sommet de la cloche (6), dans l'espace existant entre la paroi de cette dernière et celle de l'embase (3).