Brevet FR3014123A1 — publié le 20150605

DOMAINE TECHNIQUE Le présent exposé concerne le domaine des travaux spéciaux dans le sol. Il concerne, plus particulièrement, une installation de bétonnage 5 pour bétonner une excavation et un procédé de bétonnage d'une excavation. En particulier, l'installation et le procédé selon l'invention sont adaptés à la réalisation d'éléments moulés dans le sol, de forme générale quelconque, par exemple des parois moulées ou des pieux. 10 L'installation et le procédé selon l'invention sont notamment adaptés à la réalisation d'éléments moulés profonds. Ils sont par exemple mais non limitativement adaptés à la réalisation d'ouvrages dont l'extrémité inférieure est située à plus de 100 mètres de profondeur. 15 ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Dans certaines situations, comme dans le cas de la réparation de barrages, il est nécessaire de réaliser des parois moulées de plus de cent mètres de profondeur. 20 Le mode opératoire, pour la réalisation de telles parois, est similaire à celui de parois moulées classiques. Une excavation est forée dans le sol et remplie d'un liquide appelé « boue », généralement à base de bentonite. La boue forme sur les parois de l'excavation un dépôt étanche qui lui permet de maîtriser la percolation dans le terrain et empêche 25 l'éboulement des parois. Lorsque la profondeur de l'excavation a atteint le niveau désiré, l'excavation est progressivement remplie de béton, en commençant au-dessous de la boue, dans le bas de l'excavation. Pour atteindre la profondeur de bétonnage désirée et dans le cas particulier d'un bétonnage dit « profond », on utilise usuellement une 30 colonne de bétonnage constituée d'une pluralité de tronçons ou éléments de colonne assemblés les uns aux autres. L'assemblage de ces différents tronçons est réalisé au fur et à mesure de la descente de la colonne à l'intérieur de l'excavation. Le bétonnage débute lorsque l'extrémité inférieure de la colonne est suffisamment proche du fond de l'excavation. La première étape, généralement appelée amorçage, consiste à remplir de béton la colonne de bétonnage en remplaçant la boue présente initialement par du béton, sans polluer le béton par la boue. Après que le béton a rempli un volume prédéterminé de l'excavation, l'approvisionnement de la colonne en béton est stoppé, la colonne est remontée d'une hauteur sensiblement égale à la longueur d'un tronçon, et son tronçon d'extrémité supérieure est retiré. Cette opération est habituellement appelée « coupure » de la colonne. Lors de l'arrêt du bétonnage pour coupure de la colonne, du fait de l'équilibre des pressions dans la colonne et dans le reste de l'excavation, la surface supérieure du béton à l'intérieur de la colonne baisse. Lorsque le bétonnage est repris, le béton déversé à l'entrée de la colonne chute d'une hauteur importante dans l'air. Cette chute, et/ou le contact brusque entre ce béton nouvellement déversé et le béton en fond de colonne peut entraîner une ségrégation du béton et éventuellement la formation d'un bouchon à l'intérieur de la colonne, empêchant la poursuite des opérations. La chute du béton sur une hauteur importante peut également conduire à l'emprisonnement d'air sous pression dans la colonne, ce qui peut provoquer des projections de béton à l'extrémité supérieure de la colonne lors de son expulsion, qui constituent donc un risque potentiel pour la sécurité des opérateurs, ou par l'extrémité inférieure de la colonne, provoquant une baisse de la qualité du béton. Le problème de la hauteur de chute du béton se pose également lors de la phase d'amorçage et, indépendamment des opérations de remontée de la colonne, dès que l'approvisionnement en béton de la colonne n'est pas continu. OBJET ET RESUME DE L'INVENTION On souhaite aujourd'hui améliorer les conditions du bétonnage profond, pour éviter les phénomènes de ségrégation du béton et de formation de bouchons dans la colonne de bétonnage, et limiter les risques pour le personnel. Cet objectif est atteint avec une installation de bétonnage pour bétonner une excavation, ladite installation comportant : une colonne de bétonnage comprenant une extrémité supérieure agencée pour être ouverte afin d'être amenée à la pression atmosphérique, et au moins un dispositif de retenue commandé situé à distance de l'extrémité supérieure ouverte de la colonne de bétonnage et adapté pour retenir un volume de béton à l'intérieur de ladite colonne, dans au moins une configuration. Grâce au dispositif de retenue commandé, l'écoulement du béton ou de la boue de forage à l'intérieur de la colonne et/ou le débit de béton ou de boue en sortie de la colonne de bétonnage peuvent être régulés selon les besoins. La hauteur maximale de chute du béton à l'intérieur de la colonne est maintenue constamment en-deçà d'une valeur limite prédéterminée, généralement de l'ordre de 40 mètres. Dans le présent exposé, on entend par dispositif de retenue un dispositif permettant, dans au moins une configuration, le blocage total ou partiel de l'écoulement du béton ou de la boue à l'intérieur de la colonne ou vers l'extérieur de la colonne. Ce dispositif est, en particulier, adapté à restreindre la section d'écoulement du béton ou de la boue à l'intérieur ou vers l'extérieur de la colonne. Le dispositif de retenue est commandé, généralement à distance. Il est ainsi adapté à être actionné pour passer d'au moins une position passive, dans laquelle il définit une section utile d'écoulement du béton ou de la boue à l'intérieur de la colonne ou vers l'extérieur de la colonne, à au moins une position active dans laquelle il définit une section d'écoulement du béton ou de la boue qui est inférieure à la section utile, et inversement. Comme indiqué précédemment, la section d'écoulement lorsque le dispositif de retenue se trouve dans sa position active peut alors être nulle (blocage total) ou non nulle (blocage partiel). Dans le présent exposé, on dit donc qu'un volume de béton est retenu lorsque le déplacement de ce volume à l'intérieur de la colonne est empêché ou freiné par un dispositif de retenue. Dans le présent exposé, sauf précision contraire, une direction axiale est une direction parallèle à l'axe principal de la colonne de bétonnage. En outre, une direction radiale est une direction perpendiculaire à l'axe principal et coupant cet axe. Sauf précision contraire, les adjectifs et adverbes axial, radial, axialement et radialement sont utilisés en référence aux directions axiale et radiale précitées. Sauf précision contraire, les adjectifs interne, intérieur et externe, extérieur sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte qu'une partie interne/intérieure d'un élément est plus proche de l'axe principal que la partie externe/extérieure du même élément. En outre, sauf précision contraire, les adjectifs supérieur et inférieur sont utilisés en référence à l'axe de la colonne de bétonnage, généralement positionné à la verticale lors de son utilisation, la colonne étant introduite dans l'excavation par son extrémité inférieure avec son extrémité supérieure orientée vers l'entrée de l'excavation. Comme expliqué précédemment, la colonne de bétonnage peut être 20 formée par une pluralité de tronçons de colonne assemblés les uns aux autres dans la direction axiale. La longueur totale de la colonne, autrement dit sa longueur maximale, éventuellement obtenue par assemblage de plusieurs tronçons de colonne, peut par exemple être supérieure à 100 mètres. 25 Selon un aspect de l'invention, au moins un dispositif de retenue est disposé au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne de bétonnage. Dans le présent exposé, on considère généralement qu'un élément est disposé au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne de 30 bétonnage lorsqu'il est situé à une distance de l'extrémité inférieure représentant au plus 20%, de préférence au plus 5%, encore plus préférentiellement au plus 2%, de la longueur totale de la colonne. Dans ce cas, le dispositif de retenue est commandé de telle sorte que la hauteur du volume de béton qu'ils retiennent à l'intérieur de la colonne reste constamment supérieure à une valeur prédéterminée, le résultat étant que la distance entre l'ouverture de la colonne à son extrémité supérieure et la surface libre du volume de béton à l'intérieur de la colonne reste inférieure à une valeur limite, inférieure ou égale à la hauteur de chute limite pour le béton. Selon un exemple, la colonne de bétonnage présente au moins un orifice de sortie au voisinage de son extrémité inférieure, et le dispositif de retenue comprend au moins un clapet mobile adapté à être déplacé par rapport audit orifice de sortie. En se déplaçant par rapport à l'orifice de sortie, le clapet peut, notamment, modifier la section d'écoulement du béton, ou de la boue lors de la phase initiale d'amorçage, hors de la colonne de bétonnage. Selon un exemple, l'orifice de sortie de la colonne de bétonnage débouche axialement, et le clapet est mobile en translation dans la direction axiale. Selon un autre exemple de réalisation, le clapet comprend un tube de même axe que la colonne de bétonnage, l'un au moins parmi la colonne de bétonnage et le tube comprenant au moins une ouverture latérale, et le tube est adapté à être déplacé par rapport à la colonne de bétonnage de façon à modifier la section d'écoulement du béton hors de la colonne de bétonnage à travers ladite ouverture latérale. Le tube peut être monté mobile en rotation par rapport à la colonne de bétonnage. Il peut, selon une variante, être mobile en translation par rapport à la colonne de bétonnage, le long de l'axe de la colonne de 25 bétonnage. Selon une disposition avantageuse, le tube présente une longueur, mesurée dans la direction axiale, sensiblement inférieure à celle de la colonne, au plus égale à 20%, de préférence 5%, encore plus préférentiellement 2%, de la longueur totale de la colonne. 30 Selon les exemples de réalisation, le tube peut être disposé radialement à l'intérieur ou à l'extérieur de la colonne de bétonnage. Selon un exemple particulier de réalisation, la colonne de bétonnage comprend au moins une première ouverture latérale et le tube comprend au moins une deuxième ouverture latérale, et la colonne de bétonnage et le tube sont adaptés pour être déplacés de sorte que la première et la deuxième ouverture soient positionnées en regard l'une de l'autre dans au moins une configuration de l'installation. Selon un exemple, l'installation comprend au moins un mécanisme d'actionnement du dispositif de retenue, situé au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne de bétonnage. Le mécanisme d'actionnement peut alors être commandé à distance. Notamment, le clapet défini précédemment peut être actionné par un mécanisme d'actionnement adapté situé au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne, notamment au moins un vérin ou un câble. Selon un autre aspect de l'invention, au moins un dispositif de retenue est disposé dans la colonne, à une distance de l'extrémité supérieure de la colonne inférieure à 80% de la longueur totale de ladite colonne. Le dispositif de retenue forme alors un palier, au niveau duquel le béton est notamment stoppé ou freiné, avant de continuer sa descente à l'intérieur de la colonne. La hauteur de chute du béton est diminuée, réduisant les risques de ségrégation. De préférence, au moins un dispositif de retenue est situé dans la partie supérieure de la colonne. Dans le présent exposé, on considère généralement que la portion supérieure d'un élément tel que la colonne de bétonnage correspond à la moitié supérieure de cet élément, dans la direction axiale. De la même façon, on entend généralement par portion inférieure d'un élément tel que la colonne de bétonnage, la portion située sur sa moitié inférieure, dans la direction axiale. A noter qu'il est également possible, sans sortir du cadre de l'invention, de prévoir au moins un premier dispositif de retenue au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne et au moins un deuxième dispositif de retenue situé plus haut dans la colonne, notamment à une distance de l'extrémité supérieure de la colonne inférieure à 80%, de préférence 50%, de la longueur totale de ladite colonne. Un tel agencement peut permettre, notamment, de répartir la charge liée au béton retenu à l'intérieur de la colonne, sur plusieurs dispositifs de retenue. Selon un exemple particulier de réalisation, l'installation de bétonnage comprend une pluralité de dispositifs de retenue répartis le long de la colonne de bétonnage et adaptés à être commandés indépendamment les uns des autres. La progression du béton à l'intérieur de la colonne se fait alors par paliers successifs, espacés d'une distance inférieure ou égale à la hauteur de chute limite souhaitée pour le béton. Selon un exemple de réalisation de l'invention, on utilise, comme dispositif de retenue, une vanne hydraulique ou pneumatique, notamment une vanne à manchon. Avantageusement, la colonne de bétonnage comprend, au voisinage de son extrémité inférieure (et notamment de son orifice de sortie), un élément de guidage et de butée pour le béton, muni d'une extrémité utile en pointe destinée à désagréger les éventuels amas de gravillons dans le béton. L'installation de bétonnage peut aussi comprendre un piston d'amorçage adapté à coulisser le long de la colonne de bétonnage. Le piston d'amorçage peut présenter des formes diverses, notamment une forme sphérique ou cylindrique. Il fait la séparation entre la boue et le béton à l'intérieur de la colonne, lors de la phase d'amorçage. Il permet d'éviter que de la boue remonte et n'entrave la descente du béton à l'intérieur de la colonne, et qu'elle ne vienne polluer le béton. Dans un exemple de réalisation, le piston d'amorçage peut venir naturellement se déposer sur le clapet de retenue situé à l'extrémité inférieure de la colonne de bétonnage, de façon à constituer, in fine, un élément de guidage et de butée pour le béton au voisinage de l'orifice de sortie. Selon un exemple, l'installation de bétonnage comprend en outre des moyens d'évacuation de l'air emprisonné dans un tronçon de colonne, pour éviter le risque de projection de béton à l'extrémité supérieure de la 30 colonne. Les moyens d'évacuation comprennent par exemple une conduite d'air communiquant avec ledit tronçon de la colonne de bétonnage. A noter que ces moyens peuvent être disposés à l'extérieur ou à l'intérieur de la colonne. Selon un exemple avantageux de réalisation, le système d'évacuation d'air comprend une conduite s'étendant axialement à l'intérieur de la colonne de bétonnage. Dans ce cas, cette conduite, mobile, peut également remplir la fonction du dispositif de mesure du débit d'écoulement à l'intérieur de la colonne de bétonnage Selon une disposition de l'invention, l'installation de bétonnage comporte au moins un dispositif de mesure et/ou de calcul d'un paramètre représentatif de l'avancement du bétonnage par exemple : - des moyens de mesure de la longueur de la colonne et de la position de son extrémité inférieure dans l'excavation, - des moyens de mesure du niveau du béton dans l'excavation et dans la colonne, - des moyens de mesure du débit d'écoulement de béton et/ou de boue à l'intérieur de la colonne, - des moyens de mesure et/ou de calcul du volume de béton déjà introduit dans l'excavation, - des moyens de mesure et/ou de calcul des efforts mis en oeuvre pour extraire la colonne de bétonnage. Les valeurs obtenues pour ces paramètres sont avantageusement stockées et traitées dans un ordinateur pour le contrôle du processus. Selon un exemple, l'installation comporte une unité de commande automatisée du ou des dispositif(s) de retenue. Selon une disposition avantageuse, cette unité de commande est reliée au(x) dispositif(s) de mesure et/ou de calcul, et adaptée à commander le(s)dit(s) dispositif(s) de retenue en fonction des valeurs du ou des paramètre(s) mesuré(s) et/ou calculé(s) par ce(s) dispositif(s) de mesure et/ou de calcul. Le présent exposé concerne également une machine de bétonnage comprenant une installation de bétonnage telle que définie 30 précédemment, un châssis, et des moyens de support et de guidage de la colonne de bétonnage, solidaires du châssis. Selon un exemple, les moyens de support et de guidage comprennent un mât de guidage et de support solidaire du châssis, un système rotatif mobile le long dudit mât de guidage, et un dispositif de serrage de la colonne de bétonnage. Avantageusement, la machine de bétonnage comprend également des moyens de mise en place, de retrait et de stockage des éléments de colonne. Le présent exposé concerne enfin un procédé de bétonnage comprenant au moins la succession d'étapes suivante : on dispose une colonne de bétonnage dans l'excavation à bétonner, on réalise un cycle de bétonnage au cours duquel on introduit du béton dans la colonne de bétonnage par son extrémité supérieure ouverte, et on retient un volume de béton à distance de ladite extrémité ouverte, de sorte que la hauteur d'un espace libre défini entre ledit volume de béton et l'une des extrémités de la colonne de bétonnage reste inférieure à une valeur limite. Par espace libre, on entend ici un espace continu s'étendant sur une portion axiale de la colonne, dépourvu de béton, mais rempli d'air ou de boue lors de la phase d'amorçage. On comprend qu'un espace libre est un espace dans lequel le béton peut se déplacer sous l'effet de son seul poids. La hauteur d'un espace libre correspond donc à la hauteur de chute du béton, lors de la mise en oeuvre du procédé. Selon l'invention, on retient donc un volume de béton à l'intérieur de la colonne de telle façon que la hauteur de chute de ce volume de béton ou d'un autre volume de béton à l'intérieur de la colonne reste inférieure à une valeur prédéterminée. Pour retenir le volume de béton, on peut par exemple restreindre au moins partiellement, de préférence totalement, la section d'écoulement à l'intérieur de la colonne de bétonnage et/ou vers l'extérieur de ladite colonne. Pour cela, on commandera par exemple un dispositif de retenue de sorte qu'il passe, selon les besoins, d'une position passive, dans laquelle il définit une section utile d'écoulement à l'intérieur de la colonne ou vers l'extérieur de la colonne à une position active dans laquelle il définit une section d'écoulement qui est inférieure à la section utile, ou inversement. On peut notamment obturer au moins partiellement un orifice de sortie de la colonne de bétonnage situé au voisinage de son extrémité inférieure. Selon un exemple de mise en oeuvre, l'espace libre défini précédemment est situé au-dessus du volume de béton. Dans ce cas, généralement, l'installation de bétonnage comporte au moins un dispositif de retenue au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne de bétonnage. Ce dispositif de retenue est alors contrôlé de manière à limiter ou stopper totalement l'écoulement de béton en sortie de la colonne, et éviter que le niveau du béton à l'intérieur de ladite colonne ne diminue de façon excessive, ce qui ménagerait un espace libre de hauteur trop importante pour le bétonnage suivant, en partie supérieure de la colonne. On peut aussi obturer au moins partiellement la colonne de bétonnage entre ses extrémités supérieure et inférieure, et en particulier entre ses orifices d'entrée et de sortie. Selon un exemple de mise en oeuvre, l'espace libre est situé en-dessous du volume de béton. Dans ce cas, au moins un dispositif de retenue est généralement situé à distance de l'extrémité inférieure de la colonne, et forme au moins un palier de retenue pour le béton. Un espace libre peut alors être défini entre le dispositif de retenue et la surface libre du béton situé dans la colonne, en aval dudit dispositif de retenue, ou entre un premier dispositif de retenue et un second dispositif de retenue, s'il en existe plusieurs. Dans ce cas, avantageusement, on évacue l'air présent dans l'espace libre pour en maitriser la pression. Selon un exemple particulier de mise en oeuvre, au cours d'un cycle de bétonnage, on retient un volume de béton successivement au niveau d'au moins deux points de retenue espacés axialement à l'intérieur de la colonne de bétonnage, un espace libre étant défini entre lesdits premier et deuxième points de retenue. Selon un exemple, à l'issue d'un premier cycle de bétonnage, on remonte la colonne de bétonnage à l'intérieur de l'excavation, puis on réalise un second cycle de bétonnage. Plusieurs cycles de bétonnage peuvent ainsi se succéder, jusqu'à la remontée complète de la colonne et au bétonnage entier de l'excavation. Dans les cas où la colonne de bétonnage est formée d'une pluralité 5 d'éléments de colonne, un élément de colonne peut être retiré à l'extrémité supérieure de la colonne à l'issue d'un cycle de bétonnage et préalablement au démarrage du prochain cycle. Le procédé de bétonnage peut être automatisé, totalement ou partiellement. Par exemple, on peut commander l'ouverture du ou des 10 dispositif(s) de retenue en fonction du niveau du béton dans la colonne. On peut contrôler la remontée de la colonne en fonction de la hauteur de béton dans l'excavation. En outre, l'arrêt du bétonnage, le contrôle du ou des dispositif(s) de retenue, le retrait d'un élément de colonne, et/ou la reprise du bétonnage peuvent être automatisés au moins en partie. 15 Plusieurs exemples de réalisation et de mise en oeuvre sont décrits dans le présent exposé. Toutefois, sauf précision contraire, les caractéristiques décrites en relation avec un exemple de réalisation ou de mise en oeuvre quelconque peuvent être appliquées à un autre mode de réalisation ou de mise en oeuvre. 20 Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : 25 Les figures lA à 1D illustrent différentes étapes d'un procédé de bétonnage, réalisé à l'aide d'une installation de bétonnage selon un premier mode de réalisation de l'invention ; Les figures 2A et 2B montrent plus en détail le clapet des figures 1A à 1D, respectivement à l'état fermé et à l'état ouvert ; 30 Les figures 3A et 3B illustrent un deuxième exemple de dispositif de retenue pouvant être utilisé selon l'invention ; Les figures 4A à 4C illustrent un troisième exemple de dispositif de retenue ; Les figures 5A et 5B illustrent un quatrième exemple de dispositif de retenue ; Les figures 6A et 6B illustrent une installation de bétonnage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; La figure 7 illustre une variante du deuxième mode de réalisation ; La figure 8 illustre une un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 1A illustre une machine de bétonnage 100 selon l'invention, adaptée pour le bétonnage d'une excavation E telle que représentée, de hauteur H1 ici égale à au moins 100 mètres et remplie d'un fluide de forage F du type boue de bentonite. La machine de bétonnage 100 comprend une installation de bétonnage 10 munie d'une colonne de bétonnage 12 d'axe A, par laquelle le béton est introduit dans l'excavation. Elle comporte en outre un châssis 80 sur lequel sont montés des moyens de support et de guidage pour la colonne de bétonnage 12, formés ici par un mât de guidage 82, un système rotatif 84 mobile le long du mât de guidage 82, et un dispositif de serrage de la colonne de bétonnage 86, sous la forme ici d'une double guillotine. Sur le châssis 80 20 sont montés d'autres équipements tels qu'une unité de commande 90. Pour atteindre la profondeur de bétonnage souhaitée, la colonne 12 est formée d'une pluralité d'éléments de colonne 14 montés successivement, l'un à la suite de l'autre dans la direction axiale A. La liaison entre deux éléments 14 successifs est par exemple réalisée par 25 vissage entre une extrémité filetée de l'un des éléments, et une extrémité filetée complémentaire du second. Cette liaison est faite ou défaite, d'une manière connue en soi, à l'aide du dispositif de serrage 86. Sur la figure 1A, la colonne de bétonnage 12, formée d'une pluralité d'éléments de colonne 14, est maintenue à son extrémité supérieure par 30 le dispositif de serrage 86, tandis que son extrémité inférieure se trouve au voisinage du fond de l'excavation E. Sa hauteur totale H2 est au moins égale à la hauteur H1 de l'excavation. Comme il ressort de la figure 1A, la colonne 12 est ouverte et coiffée d'un entonnoir 16 à son extrémité supérieure, et munie d'un orifice de sortie 18 débouchant axialement à son extrémité inférieure. Conformément à l'invention, l'installation 10 comprend un dispositif 5 de retenue commandé, adapté pour retenir un volume V de béton à l'intérieur de la colonne 12 comme il sera décrit plus en détail dans la suite. Les figures 2A et 2B illustrent plus en détail l'extrémité inférieure de la colonne 12 de la figure 1A, munie de ce dispositif de retenue. 10 Dans l'exemple illustré, le dispositif de retenue comprend un clapet 30 monté mobile en translation par rapport à la colonne 12, dans la direction axiale, de façon à pouvoir prendre une position fermée dans laquelle l'orifice de sortie 18 est obturé totalement, une position ouverte dans laquelle la section d'écoulement à travers l'orifice de sortie 18 est 15 maximale, et éventuellement une position partiellement ouverte dans laquelle la section d'écoulement est non nulle mais inférieure à celle obtenue dans la position ouverte. Sur la figure 2A, on a représenté le clapet 30 en position fermée. Son déplacement jusqu'à la position ouverte de la figure 2B est réalisé au 20 moyen de deux vérins hydrauliques 20, reliés à l'unité de commande 90 solidaire du châssis. Ces dispositions ne sont cependant pas limitatives, et le clapet pourra être actionné par tout autre mécanisme d'actionnement commandé adapté, notamment des câbles ou des vérins électriques. Les différentes étapes d'un procédé de bétonnage selon l'invention, 25 mettant en oeuvre l'installation 10 présentée ci-dessus, vont être décrites en référence aux figures 1A à 1D. A l'état initial, la colonne de bétonnage 12 est remplie de boue de forage F, tout comme l'excavation E. Le clapet 30 est en position partiellement ouverte, la section d'écoulement à travers l'orifice de sortie 30 18 est faible. La figure 1A illustre la phase d'amorçage, qui consiste à remplacer la boue F présente initialement dans la colonne de bétonnage 12 par du béton. Pour éviter que le béton soit pollué par la boue F durant cette phase, un bouchon formant piston d'amorçage 22 est préalablement placé à la surface de la boue, à l'intérieur de la colonne 12. Le béton est ainsi en permanence séparé de la boue. Grâce au clapet 30 qui obture partiellement l'orifice de sortie 18 de la colonne 12, l'écoulement de la boue hors de la colonne 12 est limité, freinant la descente du béton. Les phénomènes de ségrégation du béton et les bouchons en résultant, sont ainsi évités. Sans obturation partielle de l'orifice de sortie 18, le béton descendrait dans la colonne 12 de manière abrupte, en raison de la différence de densité entre le béton et la boue, engendrant les phénomènes indésirables précités. Une fois la colonne 12 remplie de béton, le clapet 30 est commandé en position ouverte par l'unité de commande 90 et le bétonnage de l'excavation E débute, à débit contrôlé. Sur la figure 1B, on observe que le piston d'amorçage 22 s'est déposé sur la face supérieure du clapet 30, où il restera jusqu'à la fin du bétonnage de l'excavation. Dans cette position, le piston d'amorçage remplit une nouvelle fonction, de guidage et de butée pour le béton. Muni d'une extrémité supérieure utile en pointe, il désagrège les éventuels amas de gravillons contenus dans le béton atteignant l'orifice de sortie 18. Après que le béton a rempli un volume prédéterminé de l'excavation E, et pour une hauteur prédéfinie de béton restant à l'intérieur de la colonne, l'approvisionnement de la colonne 12 en béton est stoppé. A cet instant, un espace libre de hauteur H3 est défini entre l'extrémité supérieure de la colonne et la surface libre du béton à l'intérieur de la colonne, et le clapet 30 est amené en position fermée. Comme illustré sur la figure 1C, l'entonnoir 16 est alors désolidarisé de l'extrémité supérieure de la colonne 12, à laquelle est alors fixée la tête de rotation 84, la colonne 12 est remontée le long du mât 82 d'une hauteur sensiblement égale à la longueur d'un élément de colonne 14, puis l'élément 14 d'extrémité supérieure est retiré, et l'entonnoir est réinstallé à l'extrémité supérieure de la colonne « coupée ». 3014 123 15 Le clapet 30 étant en position fermée, le débit de béton en sortie de colonne est nul, et la hauteur de béton à l'intérieur de la colonne reste inchangée. Une fois la colonne 12 maintenue à nouveau en place dans 5 l'excavation E au moyen du dispositif de serrage 86, le clapet 30 est amené en position ouverte, comme illustré sur la figure 1D, et le bétonnage est poursuivi. Le béton déversé dans l'entonnoir 16 chute alors à l'intérieur de l'espace libre sur une hauteur H4 correspondant à la hauteur H3 diminuée 10 de la hauteur de l'élément de colonne retiré lors de la coupure de la colonne. L'arrêt du premier cycle de bétonnage et le contrôle du clapet 30 sont choisis de sorte que cette hauteur H4 n'excède pas la hauteur de chute limite admissible pour le béton, généralement de l'ordre de 40 mètres. 15 La séquence des figures 1C et 1D est répétée autant de fois que nécessaire pour le bétonnage entier de l'excavation E. Au cours des opérations, un ou plusieurs dispositifs de mesure et/ou de calcul permettent de détecter un ou plusieurs paramètres représentatifs de l'avancement du bétonnage. Il peut s'agir, notamment : 20 - de moyens de mesure de la longueur H2 de la colonne 12 et de la position de son extrémité inférieure 12b dans l'excavation E, - de moyens de mesure du niveau du béton dans l'excavation E et dans la colonne 12, - de moyens de mesure du débit d'écoulement de béton et/ou de boue à 25 l'intérieur de la colonne 12, - de moyens de mesure et/ou de calcul du volume de béton déjà introduit dans l'excavation E, - de moyens de mesure et/ou de calcul des efforts mis en oeuvre pour remonter la colonne de bétonnage 12. 30 Les valeurs obtenues pour les paramètres précités sont avantageusement transmises à l'unité de commande 90 qui les traite pour le contrôle du processus et gère, en fonction, l'ouverture et la fermeture du clapet 30. 3014 123 16 On peut notamment prévoir que l'unité de commande 90 comporte un ordinateur et qu'elle affiche en permanence une courbe donnant la hauteur de béton à l'intérieur de l'excavation E en fonction du volume de béton déjà introduit dans la colonne. En tenant compte en outre de la 5 position de l'extrémité inférieure 12b de la colonne 12 à l'intérieur de l'excavation E, l'unité de commande peut alors contrôler l'arrêt des opérations de bétonnage et le déclenchement d'une nouvelle coupure de la colonne, de sorte que la hauteur de chute H4 du béton dans l'espace libre de la colonne, à la reprise du bétonnage, reste inférieure à la valeur 10 limite prédéterminée. A noter que, bien que cela ne soit pas représenté, l'installation de bétonnage 10 peut également comprendre un système de manutention et de stockage des éléments de colonne 14 et/ou un système pour la manutention et le vissage/dévissage de l'entonnoir 16. 15 Les opérations de contrôle et commande du dispositif de retenue, de coupure de la colonne, ainsi que l'arrêt et la reprise des opérations de bétonnage, peuvent aussi être réalisés de façon manuelle, par un opérateur, en fonction des paramètres mesurés par un ou plusieurs dispositifs de mesure et/ou de calcul du type précité. 20 Des dispositifs de retenue peuvent prendre d'autres formes que le clapet 30 décrit précédemment. Les figures 3A, 3B, 4A à 4C et 5A, 5B en illustrent quelques variantes. Les figures 3A et 3B illustrent l'extrémité inférieure d'une colonne de bétonnage 12 du type précité. 25 Comme dans l'exemple précédent, la colonne 12 présente, à son extrémité inférieure, un orifice de sortie 18 débouchant axialement. Un dispositif de retenue est ici formé par un tube 40 coaxial à la colonne de bétonnage 12, monté à l'intérieur de ladite colonne 12, et mobile en translation dans la direction axiale A, ici par l'actionnement d'un 30 vérin 20. Le tube 40 présente une longueur axiale sensiblement plus faible que la longueur totale de la colonne (i.e. sa longueur maximale), notamment une longueur au plus égale à 20%, de préférence 5%, encore plus préférentiellement 2%, de la longueur totale de la colonne. Il est fermé à son extrémité axiale la plus éloignée de l'extrémité supérieure de la colonne 12, et ouvert à son extrémité opposée. Lorsqu'il est entièrement inséré à l'intérieur de la colonne, comme c'est le cas sur la figure 3A, le tube 40 obture totalement l'orifice de sortie 18 de la colonne. Une ouverture latérale 42 est formée dans la paroi latérale du tube 40. L'ouverture 42 est agencée de sorte qu'un déplacement axial du tube 40 en éloignement de la colonne 12 permet de découvrir au moins partiellement l'ouverture 42, comme illustré sur la figure 3B et de laisser passer le béton et/ou la boue sortant par l'orifice de sortie 18 vers l'extérieur de la colonne 12. Selon une seconde variante illustrée sur les figures 4A à 4C, les moyens de retenue présentent une forme similaire à celle de la variante précédente, mais la colonne de bétonnage 12 comporte cette fois une ouverture de sortie 19 ménagée dans sa paroi latérale. Dans cet exemple, le tube 40 formant clapet est adapté pour être déplacé axialement par rapport à la colonne 12, ici au moyen d'un vérin 20, de sorte que les ouvertures axiales du tube et de la colonne respectivement référencés 42 et 19, soient positionnées en regard l'une de l'autre dans au moins une configuration de l'installation illustrée sur la figure 1C, et que la section d'écoulement à travers l'ouverture axiale 19 de la colonne 12 puisse être modifiée en déplaçant le tube 40 par rapport à la colonne 12. Dans la position illustrée sur les figures 4A et 4B, l'ouverture latérale 19 de la colonne 12 est obturée par la paroi latérale du tube 40. La section d'écoulement à travers l'ouverture de sortie latérale 19 est nulle. Dans la position illustrée sur la figure 4C au contraire, l'ouverture latérale 19 de la colonne 12 est en regard de l'ouverture latérale 42 du tube 40. Le béton et/ou la boue contenus dans la colonne 12 peuvent s'en échapper, par lesdites ouvertures 19, 42. Dans la variante illustrée sur les figures 5A et 5B, un dispositif de retenue est formé par un tube 40 coaxial à la colonne 12, mais monté cette fois à l'extérieur de celle-ci. Comme dans la variante précédente, la colonne de bétonnage 12 comporte une ouverture latérale 19 et le tube 40 comporte une ouverture latérale 42. Ici, le tube 40 est monté mobile en rotation autour de l'axe A. En étant déplacé par rapport à la colonne 12, le tube 40 peut passer d'une position telle qu'illustrée sur la figure 5A, dans laquelle les ouvertures latérales 42, 19 du tube 40 et de la colonne 12 sont en regard, permettant le passage du béton et/ou de la boue, à une position telle qu'illustrée sur la figure 5B, dans laquelle les ouvertures 42, 19 ne se superposent pas ou seulement partiellement, définissant ainsi une section d'écoulement plus faible que dans la position précédente, voire une section d'écoulement nulle. Sur les figures 6A et 6B, on a illustré une installation de bétonnage 110 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Comme dans le mode de réalisation précédent, l'installation de bétonnage 110 est munie d'une colonne de bétonnage 112 d'axe A, par laquelle le béton est introduit dans l'excavation E. Elle peut également comporter un châssis, des moyens de support et de guidage pour la colonne de bétonnage, et d'autres équipements tels que décrits en liaison avec le premier mode de réalisation. Les caractéristiques décrites en liaison avec la figure 1 ne sont pas répétées ici par souci de concision, mais restent applicables à ce second mode de réalisation. La colonne de bétonnage 112 est ici pourvue d'un dispositif de retenue du béton sur sa partie supérieure. Dans l'exemple, ce dispositif de retenue est constitué par une 25 vanne 160, et en particulier une vanne à manchon, bien connue de l'homme de l'art. En l'espèce, la vanne 160 forme un palier de retenue intermédiaire pour le béton. Prenons l'exemple de la figure 6A. La colonne 112 présente une 30 hauteur totale H2. Une vanne 160 est disposée à une distance H5 de l'extrémité supérieure de la colonne 112, la distance H5 étant inférieure à la moitié de la hauteur totale H2 de la colonne. Lors de l'amorçage, la vanne 160 est partiellement refermée, pour éviter la descente abrupte du béton dans la colonne remplie de boue, et les phénomènes de ségrégation et de bouchons déjà évoqués. Pour contrôler la descente du premier béton dans la boue lors du démarrage du bétonnage, l'installation comprend un dispositif de mesure du débit d'écoulement à l'intérieur de la colonne de bétonnage 112. Ce dispositif de mesure inclut ici une conduite 152 reliée à la colonne de bétonnage au voisinage de son extrémité inférieure et équipée d'un débitmètre 154, lui-même relié à l'unité de commande 90. Comme illustré sur la figure 6A, lors de la phase initiale du bétonnage (amorçage), la colonne de bétonnage 112 est bouchée en pied (l'extrémité inférieure de la colonne 112 est en appui contre le fond de l'excavation). La boue, poussée par le béton, est évacuée par la conduite 152. En mesurant le débit de boue dans la conduite 152 au moyen du débitmètre, on détermine l'avancée du béton à l'intérieur de la colonne 112. On sait ainsi déterminer le moment où la colonne 112 est remplie de béton A cet instant, la colonne 112 peut être déplacée de sorte que son extrémité inférieure est écartée du fond de l'excavation E. La vanne 160 est ouverte. Un bouchon, obturant éventuellement l'extrémité inférieure de la colonne, est dégagé par le poids du béton, et le bétonnage de l'excavation est réalisé avec un débit contrôlé. Comme dans le mode de réalisation décrit précédemment, après que le béton a rempli un volume prédéterminé de l'excavation, l'approvisionnement de la colonne en béton est stoppé, la colonne est remontée d'une hauteur sensiblement égale à la longueur d'un tronçon, et l'élément d'extrémité supérieure est retiré. Lors de la reprise du bétonnage, la vanne 160 est amenée en position fermée, de sorte que le béton déversé dans la colonne est alors retenu au niveau de la vanne 160. La hauteur de chute du béton est égale à la distance H5 diminuée de la longueur d'un élément de colonne, et est choisie pour ne pas excéder la hauteur de chute limite du béton. 3014 12 3 20 Dans cet état illustré sur la figure 6B, un espace libre 170, rempli d'air, est défini entre la vanne 160 et l'extrémité inférieure de la colonne, plus précisément entre la vanne 160 et la surface libre du béton restant en partie inférieure de la colonne à l'issue du dernier cycle de bétonnage. 5 La vanne est ensuite ouverte, partiellement ou totalement, pour poursuivre le bétonnage. La hauteur de chute H6 du béton à l'intérieur de l'espace libre 170 n'excède pas, là encore, la limite prédéfinie. A la reprise du bétonnage, lorsque la vanne 160 est ouverte, de l'air situé en aval de la vanne peut être emprisonné dans le béton à forte 10 pression. Pour éviter le risque de projection de béton à l'extrémité supérieure de la colonne, l'installation de bétonnage comprend des moyens d'évacuation de l'air emprisonné dans un tronçon de colonne. Les moyens d'évacuation comprennent, dans l'exemple, une conduite d'air 150 disposée à l'extérieur de la colonne et communiquant 15 avec le tronçon de la colonne de bétonnage 112 située directement en aval de la vanne 160. Comme illustré sur la figure 7, la conduite 150 peut aussi s'étendre axialement à l'intérieur de la colonne de bétonnage. Dans ce cas, elle peut être mobile et peut comprendre un débitmètre 154 permettant de mesurer 20 le débit d'écoulement de la boue à l'intérieur de la colonne de bétonnage, au moment de l'amorçage. Elle remplit donc la fonction de la conduite 152 décrite précédemment, laquelle peut dès lors être omise. La figure 8 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention, dans lequel des dispositifs de retenue sont agencés pour retenir le béton 25 au niveau de plusieurs points de retenue espacés axialement à l'intérieur de la colonne de bétonnage, au cours d'un même cycle de bétonnage. Dans ce but, plusieurs vannes 260a,..., 260d formant dispositifs de retenue, actionnées indépendamment les unes des autres, sont réparties sur la hauteur de la colonne de bétonnage 212, chaque vanne formant un 30 tel point de retenue ou, autrement dit, un palier de retenue pour le béton. La figure 8 illustre l'installation de bétonnage avant le commencement d'un second cycle de bétonnage. La vanne 260a la plus amont (i.e. la plus proche de l'extrémité supérieure de la colonne) est en position fermée. Le béton V, déversé dans la colonne, est retenu au niveau de cette vanne 260a. Si la deuxième vanne 260b, située directement en aval de la première 260a, est également fermée, un espace libre 170a de hauteur H7, rempli d'air, est défini entre les deux vannes 260a, 260b. Lorsque la première vanne 260a est ouverte, la seconde restant en position fermée, le volume de béton V chute de la hauteur H7, choisie inférieure à la hauteur de chute limite du béton. Le même principe est appliqué aux autres vannes 260c, 260d, etc., pour fractionner le déplacement du béton à l'intérieur de la colonne 212 en plusieurs tronçons de hauteur acceptable. Bien que cela ne soit pas représenté, des moyens d'évacuation d'air identiques à ceux décrits précédemment, peuvent aussi être utilisés ici. En particulier, on pourra prévoir des conduites d'évacuation, à l'intérieur ou à l'extérieur de la colonne, communiquant avec les tronçons de la colonne de bétonnage 212 délimités par deux vannes adjacentes. REVENDICATIONS1. Installation de bétonnage (10, 110, 210) pour bétonner une excavation (E), ladite installation comportant : une colonne de bétonnage (12, 112, 212) comprenant une extrémité supérieure agencée pour être ouverte afin d'être amenée à la pression atmosphérique, et au moins un dispositif de retenue (30, 40, 160, 260) commandé situé à distance de l'extrémité supérieure ouverte de la colonne de bétonnage et adapté pour retenir un volume de béton (V) à l'intérieur de ladite colonne (12, 112, 212), dans au moins une configuration. 2. Installation de bétonnage (10) selon la revendication 1, dans laquelle au moins un dispositif de retenue (30, 40) est disposé au voisinage de l'extrémité inférieure (12b) de la colonne de bétonnage (12). 3. Installation de bétonnage (10) selon la revendication 2, dans laquelle la colonne de bétonnage (12) présente au moins un orifice de sortie (18, 19) au voisinage de son extrémité inférieure, et le dispositif de retenue comprend au moins un clapet mobile (30, 40) adapté à être déplacé par rapport audit orifice de sortie (18, 19). 4. Installation de bétonnage (10) selon la revendication 3, dans laquelle l'orifice de sortie (18) de la colonne de bétonnage débouche axialement, et le clapet (30) est mobile en translation dans la direction axiale. 5 Installation de bétonnage (10) selon la revendication 3, dans laquelle le clapet comprend un tube (40) de même axe (A) que la colonne de bétonnage (12), l'un au moins parmi la colonne de bétonnage (12) et le tube (40) comprenant au moins une ouverture 3014 12 3 23 latérale (19, 42), et le tube (40) est adapté à être déplacé par rapport à la colonne de bétonnage (12) de façon à modifier la section d'écoulement hors de la colonne de bétonnage (10) et à travers ladite ouverture latérale (19, 42). 5 6. Installation de bétonnage (10) selon la revendication 5, dans laquelle le tube (40) présente une longueur sensiblement inférieure à celle de la colonne (12). 10 7. Installation de bétonnage (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, comprenant au moins un mécanisme d'actionnement du dispositif de retenue, situé au voisinage de l'extrémité inférieure (12b) de la colonne de bétonnage (12). 15 8. Installation de bétonnage (110, 210) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle au moins un dispositif de retenue (160, 260) est disposé dans la colonne (112, 212), à une distance de l'extrémité supérieure de la colonne inférieure à 80%, de préférence à 50%, de la longueur totale de ladite colonne (112, 20 212). 9. Installation de bétonnage (210) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une pluralité de dispositifs de retenue (260a, ..., 260d) répartis le long de la colonne de bétonnage 25 (212) et adaptés à être commandés indépendamment les uns des autres. 10.Installation de bétonnage (110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre un système d'évacuation 30 d'air (150) communiquant avec un tronçon de la colonne de bétonnage (112). 11.Installation de bétonnage (110, 210) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le dispositif de retenue est une 3014 123 24 vanne (160, 260) hydraulique ou pneumatique, notamment une vanne à manchon. 12.Installation de bétonnage (10, 110, 260) selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 11, comprenant en outre au moins un dispositif de mesure et/ou de calcul de paramètres représentatifs de l'avancement du bétonnage. 13.Installation de bétonnage (10, 110, 260) selon la revendication 12, 10 comprenant en outre une unité de commande (90) du dispositif de retenue, reliée au dispositif de mesure et/ou de calcul, et adaptée à commander ledit dispositif de retenue en fonction des valeurs de paramètres mesurés et/ou calculés par le dispositif de mesure et/ou de calcul. 15 14.Machine de bétonnage (100), comprenant une installation de bétonnage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, un châssis (80), et des moyens de support et de guidage de la colonne de bétonnage, solidaires du châssis (80). 20 15. Machine de bétonnage (100) selon la revendication 14, dans laquelle les moyens de support et de guidage comprennent un mât de guidage (82) solidaire du châssis (80), un système rotatif (84) mobile le long dudit mât de guidage, et un dispositif de serrage (86) 25 de la colonne de bétonnage (12, 112). 16. Procédé de bétonnage d'une excavation (E), caractérisé en ce qu'il comprend au moins la succession d'étapes suivante : on dispose une colonne de bétonnage (12, 112, 212) dans 30 l'excavation (E) à bétonner, on réalise un cycle de bétonnage au cours duquel on introduit du béton dans la colonne de bétonnage (12, 112, 212) par son extrémité supérieure ouverte, et on retient un volume de béton (V) à distance de ladite extrémité ouverte, de sorte que la 3014 12 3 25 hauteur d'un espace libre (70, 170, 270) défini entre ledit volume de béton (V) et l'une des extrémités de la colonne de bétonnage (12, 112, 212) reste inférieure à une valeur limite. 5 17. Procédé de bétonnage selon la revendication 16, dans lequel, pour retenir le volume de béton (V), on restreint au moins partiellement, de préférence totalement, la section d'écoulement à l'intérieur de la colonne de bétonnage (12, 112, 212) et/ou vers l'extérieur de ladite colonne. 10 18. Procédé de bétonnage selon la revendication 16 ou 17, dans lequel l'espace libre (70) est situé au-dessus du volume de béton (V). 19. Procédé de bétonnage selon la revendication 16 ou 17, dans 15 lequel l'espace libre (170, 270) est situé en-dessous du volume de béton (V). 20. Procédé de bétonnage selon la revendication 19, dans lequel, au cours d'un cycle de bétonnage, on retient un volume de béton (V) 20 successivement au niveau d'au moins deux points de retenue espacés axialement à l'intérieur de la colonne de bétonnage, un espace libre (170) étant défini entre lesdits premier et deuxième points de retenue. 25 21.Procédé de bétonnage selon la revendication 19 ou 20, dans lequel on évacue l'air présent dans l'espace libre. 22. Procédé de bétonnage selon l'une quelconque des revendications 16 à 21, dans lequel à l'issue d'un premier cycle de bétonnage, on 30 remonte la colonne de bétonnage (12, 112, 212) à l'intérieur de l'excavation (E), puis on réalise un second cycle de bétonnage. 23. Procédé de bétonnage selon l'une quelconque des revendications 16 à 22, dans lequel la colonne de bétonnage (12, 112, 212) est 3014 123 26 formée d'une pluralité d'éléments de colonne (14), et à l'issue d'un cycle de bétonnage, on retire un élément de colonne (14) à l'extrémité supérieure de la colonne (12, 112, 212).