Brevet FR3154127A1 — publié le 20250418

La présente invention concerne un procédé de stabilisation de la fondation d'un bâtiment par micropieux (100) enfoncé dans le sol caractérisé en qu’il comporte, après l’enfoncement d’un micropieu creux (100) présentant un canal longitudinal dans le sol, Une étape de formation d’un bulbe (150) sous l’extrémité dudit micropieu par un moyen traversant ledit canal dudit micropieu (100), Une étape consistant à injecter un coulis via ledit canal pour remplir le volume dudit bulbe (150), Puis une étape consistant à engager dans ledit canal une liaison mécanique terminée à son extrémité distale par un moyen d’ancrage, pour positionner ledit moyen d’ancrage dans ledit bulbe (150) et à fixer l’extrémité proximale sur le système d’ancrage (13) du micropieu (100) sur la fondation (1). Figure de l’abrégé : figure 1 Procédé de stabilisation des fondations ayant subi un tassement du sol Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des micropieux vérinés. La réalisation de micropieux vériné est effectuée à l'aide d'un dispositif de fonçage. Ce dispositif permet la pénétration de tubes cylindriques de faible diamètre dans le sol, généralement le diamètre inférieur à 200mm. Le fonçage s’effectue sur plusieurs mètres de profondeur dans le sol. Une fois le pieux a atteint la portance recherchée, le vérinage s’arrête. La réalisation de ce type de pieu a pour objectif de reprendre les charges du bâtiment et permet également son relevage s’il s’agit d’un bâtiment affaissé que l’on souhaite relever de quelques centimètres par exemple. Les pieux sont espacés de façon adéquate et raccordés à la structure existante afin de reprendre sa charge qui se sera transmise au sol. À la différence des pieux battus, la technique de fonçage de pieux vérinés ne provoque ni vibration ni bruits solidiens assourdissants. Ils peuvent donc être installés aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur d’un bâtiment afin de stabiliser des fondations qui ont subi un affaissement sur des sols instables. Les micropieux vérinés peuvent être réalisés sur des fondations armées quelle que soit la date de construction du bâtiment. Dans le cas d'une intervention sur des édifices en construction, des réservations seront placés lors du coulage du béton, puis retirés pour permettre l'enfoncement de micropieux vérinés le cas échéant. Dans le cas d'une intervention sur des édifices neufs, les micropieux vérinés sont enfoncés préalablement à la réalisation des soubassements. En revanche, si l'intervention a lieu sur des constructions existantes, les micropieux vérinés sont fixés sur les bords des semelles de fondations existantes grâces aux massifs de liaisons métalliques ou en béton armé. Les enfoncements sont effectués par des vérins hydrauliques, autonomes pouvant être positionnés même à l'intérieur des bâtiments à traiter, le dispositif de vérinage peut également être fixé sur la partie latérale de la fondation de la maison. Dans ce dernier cas, la contre-poussée nécessaire à la dynamique de travail est garantie par le poids propre de la structure même de l’édifice. Elle s’effectue par compression. Le socle du vérin hydraulique est arrimé à deux tiges filetées préalablement plantées de part et d’autre de trou percé pour l’insertion du micropieu vériné. Bloquées par action mécanique ou par l'emploi de résine de scellement, les tiges filetées constituent deux points d'ancrage sûrs pour immobiliser l'engin pendant la phase d'enfoncement. Ce tube est fixé à la fondation par le système de fixation (par exemple métallique) qui lui-même est fixée à l’ouvrage à réparer grâce à des ciments à haute résistance ou bien par l'action de résine époxy. Etat de la technique La demande de brevet EP1985765 décrit un système de micropieu vériné comprenant une unité de réception formée d'un manchon cylindrique axial et recevant une partie de la partie externe supérieure d'un micropieu ainsi qu’une unité de connexion est formée d'une plaque de support transversale reliant rigidement l'unité de réception à une fondation. L'unité de réception et l'unité de connexion forment un support ou un cadre de support. Une unité d'assemblage monte un actionneur, par exemple un vérin, sur le support ou le cadre de support de manière amovible. Le brevet US3796055 décrit une autre solution pour réaliser la reprise en sous-œuvre et l'élévation de parties des fondations d'un bâtiment consistent à former une fosse le long de la partie des fondations à élever, à disposer un tuyau allongé verticalement dans la fosse, à saisir le côté du tuyau tout en étendant progressivement les moyens d'entraînement hydraulique contre la force réactive du poids de la partie des fondations de manière à enfoncer le tuyau dans le sol. Cette dernière étape est répétée jusqu'à ce que le tuyau ait été enfoncé à la profondeur voulue, puis un coussin de fonçage est formé et supporté par l'extrémité supérieure du tuyau. Le brevet US11085167B2 décrit un autre exemple de système pour élever et soutenir de façon permanente une semelle de fondation de bâtiment enfoncée, comprenant : un manchon cylindrique disposé à l'intérieur d'un trou percé dans la semelle depuis la surface supérieure d'une partie de la semelle adjacente à une paroi de la tige jusqu'à la surface inférieure de la semelle, le manchon ayant un diamètre intérieur suffisamment grand pour permettre le passage des extensions de piliers ; un support positionné sur la surface supérieure de la semelle au-dessus du manchon, le support ayant un trou central d'un diamètre égal ou supérieur au diamètre intérieur du manchon ; et une liaison mécanique entre le support, le manchon et la semelle pour transmettre une force de levage du support à la semelle, la liaison mécanique comprenant une série de boulons d'ancrage s'étendant d'une extrémité supérieure filetée vers le bas à travers le support et le manchon jusqu'à une extrémité inférieure en forme de L configurée pour s'appuyer sur la surface inférieure de la semelle lorsque les écrous des extrémités supérieures des boulons d'ancrage sont serrés contre le support. La demande de brevet US 2005/220544 décrit un procédé dans lequel les pieux sont enfoncés dans le sol par des mécanismes hydrauliques jusqu'à ce que la pile atteigne le substrat rocheux ou jusqu'à ce que la résistance de la pile soit égale au poids de compression de la structure. Une fois que ces piliers sont fixés dans une strate souterraine stable ou dans plusieurs strates souterraines stables, un soulèvement supplémentaire par les vérins hydrauliques augmente le niveau de la fondation. Lorsque la fondation est élevée au niveau souhaité, les pieux sont fixés en permanence à la fondation. Les vérins hydrauliques sont ensuite retirés. Le brevet EP0317458B1 décrit un procédé pour mettre en œuvre une fondation en créant un massif constitué par le sol lui-même selon lequel : on réalise au moins un point d'ancrage profond relié à une ligne d'ancrage s'étendant vers la surface du sol pour se prolonger au-delà de cette surface, on place en surface une dalle comportant au moins une ouverture pour le passage de ladite ligne d'ancrage, et on exerce une traction sur la dalle dans la direction du point d'ancrage par mise en tension de la ligne d'ancrage par des moyens prenant appui sur ladite dalle, caractérisé en ce que : on enfonce dans le sol par battage un moyen d'ancrage selon la ligne d'ancrage susceptible de pivoter d'une position sensiblement verticale d'enfoncement à une position sensiblement parallèle au sol, on fait pivoter ledit moyen d'ancrage en exerçant une traction sur la dalle, de façon à obtenir un effet souterrain de butée de sol procuré par ledit moyen d'ancrage, et on poursuit cette traction pour précontraindre le sol jusqu'à obtenir la force de service nécessaire au maintien de l'ouvrage à réaliser en surface. Inconvénients de l’art antérieur Les capacités portantes des micropieux de l’art antérieur dépendent essentiellement de la profondeur d’ancrage et de la pression d’injection du coulis. La portance du pieu est la somme du frottement latéral du pieu dans le sol et le terme de pointe. Toutefois, le terme de pointe pris en considération dans le calcul de micropieux aussi bien en compression et en traction est assez faible du fait du diamètre réduit du micropieux. Solution apportée par l’invention L’invention concerne en particulier un procédé de stabilisation de la fondation d'un bâtiment par micropieux enfoncé dans le sol caractérisé en ce qu’il comporte, après l’enfoncement dans le sol d’un micropieu creux présentant un canal longitudinal, une étape de formation d’un bulbe sous l’extrémité dudit micropieu par un moyen traversant ledit canal dudit micropieu, une étape consistant à injecter un coulis via ledit canal pour remplir le volume dudit bulbe, puis une étape consistant à engager dans ledit canal une liaison mécanique terminée à son extrémité distale par un moyen d’ancrage, pour positionner ledit moyen d’ancrage dans ledit bulbe et à fixer l’extrémité proximale sur le système d’ancrage du micropieu sur la fondation. Avantageusement, ladite extrémité distale dudit moyen de liaison mécanique est solidaire d’un harpon. Selon une première variante, ledit moyen de liaison mécanique est constitué par une tige métallique. Selon une deuxième variante, ledit moyen de liaison mécanique est constitué par un câble métallique. De préférence, ladite étape de formation d’un bulbe consiste à injecter à travers le canal du micropieu un fluide sous une pression supérieure à 20 bars, puis à injecter à travers ledit canal un coulis pour remplir le bulbe. Description détaillée d’un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où : FIG. 1 la FIG. 1 représente une vue schématique d’une fondation stabilisée par un micropieu selon l’invention. Principe général de l’invention Le principe général de l’invention consiste à enfoncer dans le sol des micropieux, notamment par vérinage, selon les méthodes usuelles dans le domaine de la stabilisation de fondations. L’invention vise à augmenter la portance des micropieux en compression et en traction par : La création d’un bulbe à l’extrémité du micropieu la création d’une liaison inextensible additionnelle entre le bulbe formé sous l’extrémité distale de chaque micropieu, après l’enfoncement du micropieu dans le sol, et le système de fixation du micropieu sur la structure du bâtiment. Détail du processus Dans le tube creux vériné, il est introduit un outil de forage constitué d’une barre métallique à corps creux. Cette barre permet d’atteindre l’extrémité du micropieux vériné. L’outil de forage déstructure le sol au-delà de la tête du tube vériné par l’injection, via l’outil de forage rotative, d’un jet d’eau et d’air sous une pression de 20 bars à 100bars. La terre qui a pénétré dans le tube lors de son fonçage dans le sol est également chassée vers le haut. Cet espace ainsi créé sous le micropieu présente, typiquement plus de 3 à 5 fois la section du micropieu, et d’une hauteur similaire à sa section. Une fois le volume de la cavité du bulbe crée, il sera injecté sous pression un coulis de ciment qui va pénétrer et consolider la totalité du volume de la cavité ainsi créée. L’outil de coupe de forage est ensuite retiré pour réemploi. Ensuite, avant la prise du coulis on introduit à travers le canal du micropieu une tige ou un câble terminé à son extrémité distale par un moyen d’ancrage, typiquement un harpon pouvant se replier pour présenter un encombrement transversal inférieur à la section du canal du micropieu, puis se déployer, à la sortie du micropieu, pour assurer un ancrage dans le coulis présent dans la cavité créée avant qu’il n'ait pris. On finalise ensuite en fixant l’extrémité distale du micropieu sur la fondation avec un système de liaison connu dans l’art antérieur, et on solidarise également l’extrémité proximale de la tige ou du câble sur la fondation, par exemple par l’intermédiaire du même système de liaison connu et adapté pour permettre la solidarisation du câble ou de la tige. Ensuite la totalité du tube de micropieu sera rempli avec du coulis. Le dispositif d’ancrage est ainsi scellé dans le bulbe et le long du micropieu. Description de la figure 1 La FIG. 1 représente une vue schématique de la fondation stabilisée après la mise en oeuvre du procédé selon l’invention. La fondation (1) est solidarisée à une platine de fixation (13) fixée par des chevilles chimiques (12) de manière connue dans l’art antérieur. Un mortier de matage est injecté entre la fondation (1) et la platine (13). Le micropieu (100) est constitué par un tube pétrolier d’une section comprise entre 50 et 100mm, typiquement 888.9 mm, avec une paroi d’une épaisseur de 5,5 mm. Il présente un canal central d’une section supérieure à 50 mm. L’étape d’injection d’eau et d’ai comprimé puis d’un coulis permet de former un bulbe solide (150) sous l’extrémité distale du micropieu (100), d’une section supérieure à 100 mm, typiquement entre 200 et 500 mm, et d’une hauteur similaire, typiquement entre 100 et 500 mm. Un harpon (130) assure l’ancrage d’un câble (120) ou d’une tige inextensible ; l’extrémité proximale de cette tige ou de ce câble (120) est solidarisé avec la platine (13). Variante instrumentée Optionnellement, une jauge de contrainte ou un capteur de position assure un monitoring de la tige ou du câble d’ancrage. Elle est reliée à un circuit de communication, typiquement de type Bluetooth ou Wifi, pour transmettre périodiquement des informations à un serveur, afin de permettre une surveillance des efforts subis par la fondation et des micro-déplacements de sol afin d’envisager des compléments de vérinage si nécessaire. - Procédé de stabilisation de la fondation d'un bâtiment par micropieux (100) enfoncé dans le sol caractérisé en qu’il comporte, après l’enfoncement d’un micropieu creux (100) présentant un canal longitudinal dans le sol, Une étape de formation d’un bulbe (150) sous l’extrémité dudit micropieu par un moyen traversant ledit canal dudit micropieu (100), Une étape consistant à injecter un coulis via ledit canal pour remplir le volume dudit bulbe (150), Puis une étape consistant à engager dans ledit canal une liaison mécanique (120) terminée à son extrémité distale par un moyen d’ancrage (130), pour positionner ledit moyen d’ancrage dans ledit bulbe (150) et à fixer une extrémité proximale de la liaison mécanique (120) sur un système d’ancrage (13) du micropieu (100) sur la fondation (1). - Procédé de stabilisation de la fondation selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite extrémité distale de la liaison mécanique (120) est solidaire d’un harpon (130). - Procédé de stabilisation de la fondation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison mécanique (120) est constitué par une tige métallique. - Procédé de stabilisation de la fondation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison mécanique (120) est constitué par un câble métallique. - Procédé de stabilisation de la fondation selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite étape de formation d’un bulbe (150) consiste à injecter à travers le canal du micropieu un fluide sous une pression supérieure à 20 bars, puis à injecter à travers ledit canal un coulis pour remplir le bulbe (150).