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"RIDEAU EN PALPLANCHES METALLIQUES, RENFORCE PAR DES COLONNES CREUSES FORMANT GAINES DE PILIERS BETONNES"
Avec les rideaux actuels en palplanches métalliques, une résistance suffisante à la poussée des terres ou à la pression des eaux ne peut être obtenue que si une longueur relativement importante des palplanches se trouve enfoncée dans le bon sol.
Dans la plupart des terrains ou doivent s'établir de tels rideaux, le bon sol se trouve généralement à une assez grande profondeur, de sorte que la longueur totale des palplanches devient exagérée, ce qui rend le travail d'enfoncement plus difficile et oblige à des installations spéciales pour les sonnettes de battage.
Les rideaux deviennent ainsi notablement plus coûteux à établir.
D'autre part, même lorsqu'une longueur importante des
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palplanches se trouve enfoncée dans le bon sol, la capacité portante de ces palplanches, c'est-à-dire du rideau qu'elles constituent, demeure minime en raison du fait que l'extrémité inférieure des dites palplanches agit comme une trousse cou- pante et s'enfonce progressivement lorsque les palplanches sont chargées à leur sommet.
A cet égard, le rideau usuel en palplanches métalliques ne convient pas on manque de sécurité pour l'exécution d'ouvra- ges permanents ou même provisoires qui doivent supporter des charges verticales importantes, comme c'est généralement le cas pour les murs de quai, murs de soutènement, bâtardeaux, caissons, etc..
La présente invention a précisément pour but de remédier à cette situation en constituant les rideaux en palplanches de telle manière qu'ils puissent résister efficacement à la poussée des terres et à la pression des eaux, avec une longueur réduite d'enfoncement des palplanches, et que certains éléments répartis dans la ligne du rideau présentent une capacité por- tante considérable.
Aux fins ci dessus et à d'autres qui seront indiquées par la suite, l'invention consiste à établir des rideaux en pal- planches métalliques, avec cette particularité que des éléments de renfort constitués par des colonnes métalliques creuses se trouvent répartis dans la ligne des palplanches.
L'invention prévoit que ces colonnes métalliques seront, de préf érence, formées en utilisant certaines des palplanches du rideau, en combinaison avec d'autres palplanches et éléments de palplanches du même type.
L'invention prévoit également que les dites colonnes seront, de préférence, remplies de béton, de manière à former des piliers,reposant chacun sur une base élargie, en vue d'aug- menter leur capacité portante et leur ancrage dans le sol.
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On conçoit qu'un rideau. en palplanches ainsi constitué présentera une résistance beaucoup plus grande à la poussée des terres et à la pression des eaux.
L'invention prévoit en outre que les colonnes-piliers ainsi réparties dans la ligne du rideau, et qui seront au besoin munies d'un chapiteau métallique ou en béton armé, permettront d'asseoir et d'ancrer sur leurs têtes une ligne de poutres en béton armé, formant chape ou couronnement du mur métallique.
L'invention prévoit encore que, en arrière de chacune ou de certaines des colonnes-piliers du rideau et à distance appropriée de ce rideau, des colonnes-piliers correspondantes seront établies dans le sol, ces dernières colonnes-piliers étant réunies entre elles et à celles du rideau par des pou- tres ancrées susceptibles de constituer l'ossature d'un quai avec ou sans voies ferrées.
On conçoit que les poutres disposées transversalement à la ligne du rideau et solidement ancrées aux colonnes-piliers de ce rideau, ainsi qu'aux colonnes-piliers de la ligne ar- rière, renforceront considérablement la résistance du dit rideau contre les poussées et efforts latéraux.
Les rideaux de palplanches métalliques ainsi constitués conviennent très avantageusement pour la construction rapide des murs de soutènement, murs de quai, murs de protection des berges de cours d'eau ou de canaux, de même que pour l'établis- sèment des batardeaux et caissons., surtout lorsque ces ouvra- ges doivent résister à des efforts latéraux considérables ou supporter des charges verticales élevées.
A simple titre exemplatif, un rideau renforcé en palplan- ches métalliques établi suivant l'invention se trouve repré- santé schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 montre une vue en élévation longitudinale d'une
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partie du rideau, les colonnes étant montrées en section verticale.
Fig. 2 montre une vue en plan de ce rideau.
Fig. 3 montre la préparation du fonçage d'une des colonnes creuses, par le procédé du bouchon de béton.
Fig. 4 montre la formation du bouchon de béton comprimé et le commencement du fonçage de la colonne creuse.
Fig. 5 montre unecoupe transversale d'un mur métallique de quai et du poutrage pour l'établissement du quai.
Fig. 6 montre une vue en plan de ce poutrage.
En Fig. 1, tous les éléments du rideau sont montrés enfoncés, les palplanches ordinaires ayant été foncées par battage au mouton, tandis que les colonnes creuses ont été foncées, de préférence, par le procédé du bouchon de béton.
En-dessous de la colonne de gauche, la formation de la base élargie en béton vient d'être exécutée et la formation du pilier de remplissage en béton est commencée. Dans la colonne du milieu, on a montré le pilier en cours de bétonnage, et dans la colonne de droite, le pilier est représenté complètement achevé.
Comme montré dans la Fig. 2, le rideau renforcé peut être uniquement constitué à l'aide de palplanches et d'éléments de palplanches usuelles. En effet, les palplanches a et b constituent le rideau ordinaire. Des palplanches c identiques aux précédentes, sont disposées en regard d'un certain nombre des palplanches a, et se trouvent raccordées au rideau au moyen de cornières $ rivées aux palplanches adjacentes b, en vue de former des colonnes polygonales. Les cornières d sont en réalité des moitiés ou des fragments de palplanches usuel- @ les, de sorte que la construction des colonnes creuses répar ties dans le rideau'ne nécessite l'emploi d'aucun élément spécial et peut donc âtre facilement exécutée sur le chantier.
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Les Figs. 3 et 4 montrent le début du fonçage d'une colonne creuse par la méthode du bouchon de béton. La colonne creuse se trouve à ras du sol. La masse de béton e introduite dans cette colonne est comprimée au moyen du pilon-dameur f, de manière à constituer un bouchon de béton fortement comprimé formant pointe de fonçage, comme montré en Fig. 4 , et l'adhé- renée frictionnelle aux parois de la colonne est suffisante pour que la frappe continuée du pilon sur ce bouchon produise l'enfoncement complet de la colonne.
La colonne creuse est ainsi foncée avec ses ailes formées par les palplanches h, dont l'une est guidée par son bord'dans le bord de la palplanche adjacente battue précédemment. On peut donc, suivant le besoin, répartir des colonnes creuses en nom- bre voulu et aux endroits appropriés, dans la ligne des pal- planches du rideau.
Il est bien entendu que la colonne creuse ne doit pas forcément être constituée par des palplanches et éléments de palplanches usuelles, mais qu'elle peut présenter une section transversale quelconque, par exemple circulaire ou elliptique.
Toutefois, la colonne doit être pourvue d'ailes identi- ques à des fragments de palplanches pour assurer leur assem... blage facile et efficace aux palplanches adjacentes du rideau.
Grâce à la prévision des piliers à base élargie en béton, la résistance du rideau aux pressions latérales se trouve sen- siblement augmentée, ce qui permet d'utiliser dans des mauvais terrains des rideaux en palplanches à hauteur enterréer rela" tiveinent réduite.
En outre, la prévision d'une base élargie pour les piliers en béton remplissant les colonnes assure à ces colonnes-piliers une capacité portante beaucoup plus grande qui permet au rideau de supporter des charges considérables, auxquelles ne pourrait
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jamais résister un rideau usuel en palplanches métalliques.
Enfin, la base élargie du pilier assure à ce dernier un solide ancrage dans le sol, surtout lorsque la base est réunie au pilier par des armatures.
Le rideau ainsi constitué et renforcé trouve une appli- cation importante dans la construction des murs de quai ou analogue en palplanohes métalliques.
Une telle application est schématisée dans les Figures 5 et 6.
Le pilier g fait partie du rideau en palplanches foncé dans la rive du cours d'eau. L'espace libre depuis le niveau de la berge naturelle jusqu'au bord supérieur du rideau est rempli de remblais, tandis que le lit de la rivière sera excavé jusqu'à la profondeur voulue le long du rideau en palplanches.
En regard de chacun ou de certains de ces piliers g, et à une distance appropriée de ces derniers, on établit des piliers ou pieux h, également à base élargie et qui peuvent être gainés ou moulés dans le sol suivant les procédés connus. Les piliers- colonnes g et h sont réunis entre eux par des poutres ancrées longitudinales i et transversales j. Ces poutres peuvent être ancrées directement dans les piliers en béton ou réunies à ces derniers par l'intermédiaire de chapiteaux k. Le poutrage ainsi formé et ancré consolide fortement-le rideau métallique formant mur de quai, tout en constituant l'ossature du quai qui peut sans danger être pourvu d'une voie ferrée, pour trains ou d'un chemin de roulement pour grues ou analogues.
Au besoin, les poutres transversales j peuvent être prolongées au-delà des piliers g et soutenues par consoles, afin de permettre un élargissement du quai en porte-à-faux.
Une autre application importante du nouveau rideau en palplanches est de permettre, l'établissement de caissons à grande capacité portante, notamment dans le but d'exécuter
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des constructions en sous-oeuvre. Dans ce cas, les piliers de renforcement faisant partie du rideau formant le caisson, servent de supports et d'ancrages aux poutres transversales qui devront soutenir le mur, le bâtiment ou le massif à conso- lider, afin de permettre la reprise en sous-oeuvre des fonda- tions. Les piliers de renforcement remplissent une double fonction. D'une part, ils augmentent la résistance du caisson contre les poussées latérales, ce qui permet, tout en utilisant des caissons de hauteur réduite, d'empêcher absolument les mouvements horizontaux du terrain sous l'effet du poids exagéré des constructions qu'il supporte.
D'autre part, ces mêmes pi- liers de renforcement forment les appuis pour les poutres- traverses servant à supporter provisoirement, au besoin en porte-à-faux, les murs, constructions ou bâtiments dont les fondations doivent être renouvelées ou renforcées.
Enfin, le rideau en palplanches selon l'invention trouve des applications avantageuses dans la construction rapide de murs de soutènement ou de protection, surtout en mauvais terrains, pour l'exécution de batardeaux, de barrages de cours d'eau, etc..
Le fonçage des colonnes creuses par le procédé du bouchon de béton permet d'accélérer le travail et d'assurer un fonçage parfaitement vertical tout en empêchant la pénétration d'eau et de boue à l'intérieur des colonnes.
Même lorsque ces colonnes creuses sont constituées par des palplanches et portions de palplanches assemblées par leurs ac- crochements de guidage, une telle pénétration d'eau et de boue n'est pas à craindre, tout au moins dans une mesure gênante pour le bétonnage subséquent des piliers.
Bien entendu, tous moyens appropriés de peinture et d'en- duit de la surface des palplanches seront utilisés pour assurer la protection et la conservation de celles-ci en toutes cir- constances.
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"CURTAIN IN METAL PILES, REINFORCED BY HOLLOW COLUMNS FORMING SHELLS OF CONCRETE PILLARS"
With current sheet pile walls, sufficient resistance to soil pressure or water pressure can only be achieved if a relatively large length of the sheet piles is embedded in the correct soil.
In most areas where such curtains are to be established, the good soil is usually found at a fairly great depth, so that the total length of the sheet piles becomes exaggerated, making the driving work more difficult and necessitating special installations for threshing bells.
Curtains thus become significantly more expensive to set up.
On the other hand, even when a significant length of
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sheet piles is embedded in the good soil, the bearing capacity of these sheet piles, that is to say of the curtain that they constitute, remains minimal due to the fact that the lower end of said sheet piles acts as a joint kit. slope and gradually sink when the sheet piles are loaded at their top.
In this respect, the usual sheet pile wall is not suitable. There is a lack of safety for the execution of permanent or even temporary works which must withstand significant vertical loads, as is generally the case for quay walls. , retaining walls, cofferdams, caissons, etc.
The object of the present invention is precisely to remedy this situation by constituting the sheet pile walls in such a way that they can effectively withstand the thrust of the earth and the pressure of the water, with a reduced length of sinking of the sheet piles, and that certain elements distributed in the line of the curtain have a considerable load-bearing capacity.
For the above purposes and to others which will be indicated hereinafter, the invention consists in establishing curtains in sheet metal, with the feature that reinforcing elements consisting of hollow metal columns are found distributed in the line. sheet piles.
The invention provides that these metal columns will preferably be formed using some of the sheet piles of the curtain, in combination with other sheet piles and sheet pile members of the same type.
The invention also provides that said columns will preferably be filled with concrete, so as to form pillars, each resting on a widened base, with a view to increasing their bearing capacity and their anchoring in the ground.
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We can imagine that a curtain. sheet piles thus formed will have a much greater resistance to soil pressure and water pressure.
The invention further provides that the columns-pillars thus distributed in the line of the curtain, and which will be provided with a metal or reinforced concrete capital if necessary, will allow a line of beams to be seated and anchored on their heads. in reinforced concrete, forming a screed or crowning of the metal wall.
The invention also provides that, behind each or some of the pillar-columns of the curtain and at an appropriate distance from this curtain, corresponding pillar-columns will be established in the ground, these latter pillar-columns being joined together and at those of the curtain by anchored beams capable of constituting the framework of a quay with or without rail tracks.
It can be seen that the beams arranged transversely to the line of the curtain and firmly anchored to the pillar columns of this curtain, as well as to the pillar columns of the rear line, will considerably strengthen the resistance of said curtain against lateral thrusts and forces. .
The metal sheet pile walls thus formed are very advantageously suitable for the rapid construction of retaining walls, quay walls, protective walls for the banks of watercourses or canals, as well as for the establishment of cofferdams and caissons. ., especially when these structures must withstand considerable lateral forces or withstand high vertical loads.
By way of example, a reinforced sheet metal curtain made according to the invention is shown schematically in the appended drawings, in which:
Fig. 1 shows a longitudinal elevational view of a
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part of the curtain, the columns being shown in vertical section.
Fig. 2 shows a plan view of this curtain.
Fig. 3 shows the preparation of the sinking of one of the hollow columns, by the concrete plug process.
Fig. 4 shows the formation of the compressed concrete plug and the start of sinking of the hollow column.
Fig. 5 shows a cross section of a metal quay wall and beams for the establishment of the quay.
Fig. 6 shows a plan view of this beam.
In Fig. 1, all elements of the curtain are shown sunk, ordinary sheet piles having been darkened by hammering, while hollow columns have been darkened preferably by the concrete plug process.
Below the left column, the formation of the enlarged concrete base has just been carried out and the formation of the concrete infill pillar has started. In the middle column, we have shown the pillar being concreted, and in the right column, the pillar is shown completely finished.
As shown in Fig. 2, the reinforced wall can only be formed using conventional sheet piles and sheet pile elements. In fact, the sheet piles a and b constitute the ordinary curtain. Sheet piles c identical to the previous ones, are arranged opposite a certain number of sheet piles a, and are connected to the wall by means of angles $ riveted to the adjacent sheet piles b, with a view to forming polygonal columns. The angles d are in reality halves or fragments of the usual sheet piling, so that the construction of the hollow columns in the wall does not require the use of any special elements and can therefore be easily carried out on the wall. construction site.
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Figs. 3 and 4 show the start of sinking a hollow column using the concrete plug method. The hollow column is flush with the ground. The mass of concrete e introduced into this column is compressed by means of the tamper-tamper f, so as to form a strongly compressed concrete plug forming a jacking point, as shown in FIG. 4, and the frictional adhesion to the walls of the column is sufficient for the continued impact of the pestle on this stopper to produce the complete depression of the column.
The hollow column is thus dark with its wings formed by the sheet piles h, one of which is guided by its edge in the edge of the adjacent sheet pile previously driven. It is therefore possible, according to need, to distribute the hollow columns in the desired number and in the appropriate places, in the line of the sheets of the curtain.
It is understood that the hollow column does not necessarily have to be constituted by sheet piles and usual sheet pile elements, but that it can have any cross section, for example circular or elliptical.
However, the column must be provided with flanges identical to the sheet pile fragments to ensure their easy and efficient assembly to the adjacent sheet piles of the curtain.
Thanks to the provision of pillars with an enlarged concrete base, the resistance of the curtain to lateral pressures is significantly increased, which makes it possible to use sheet pile walls with a relatively reduced buried height in poor areas.
In addition, the provision of an enlarged base for the concrete pillars filling the columns gives these pillar-pillars a much greater load-bearing capacity which allows the curtain to withstand considerable loads, which could not be achieved.
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never resist a customary sheet pile curtain.
Finally, the widened base of the pillar provides the latter with a solid anchoring in the ground, especially when the base is joined to the pillar by reinforcements.
The curtain thus formed and reinforced finds an important application in the construction of quay walls or the like of metal sheets.
Such an application is shown schematically in Figures 5 and 6.
The g-pillar is part of the dark sheet pile wall in the bank of the stream. The free space from the level of the natural bank to the upper edge of the curtain is filled with backfill, while the river bed will be excavated to the desired depth along the sheet pile wall.
Opposite each or some of these pillars g, and at an appropriate distance from the latter, pillars or piles h, also with a widened base and which can be sheathed or molded in the ground according to known methods, are established. The pillars-columns g and h are joined together by anchored longitudinal i and transverse j beams. These beams can be anchored directly in the concrete pillars or joined to them by means of capitals k. The beams thus formed and anchored strongly consolidates the metal curtain forming the quay wall, while constituting the framework of the quay which can without danger be provided with a railway track, for trains or a runway for cranes or the like. .
If necessary, the transverse beams j can be extended beyond the pillars g and supported by brackets, in order to allow a widening of the cantilevered quay.
Another important application of the new sheet pile wall is to allow the establishment of caissons with high load-bearing capacity, in particular for the purpose of carrying out
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underpinning constructions. In this case, the reinforcing pillars forming part of the curtain forming the box, serve as supports and anchors for the transverse beams which will have to support the wall, the building or the mass to be consolidated, in order to allow the recovery under- work of the foundations. The reinforcing pillars perform a dual function. On the one hand, they increase the resistance of the box against lateral thrusts, which makes it possible, while using boxes of reduced height, to absolutely prevent horizontal movements of the ground under the effect of the exaggerated weight of the constructions it supports.
On the other hand, these same reinforcing pillars form the supports for the cross-beams serving to temporarily support, if necessary in cantilever, the walls, constructions or buildings whose foundations must be renewed or reinforced.
Finally, the sheet pile wall according to the invention finds advantageous applications in the rapid construction of retaining or protection walls, especially in bad terrain, for the construction of cofferdams, waterway dams, etc.
The sinking of hollow columns by the concrete plug process makes it possible to speed up the work and ensure perfectly vertical sinking while preventing the penetration of water and mud inside the columns.
Even when these hollow columns are formed by sheet piles and portions of sheet piles assembled by their guide hooks, such penetration of water and mud is not to be feared, at least to an extent that hinders the subsequent concreting. pillars.
Of course, all appropriate means of painting and coating the surface of the sheet piles will be used to ensure the protection and conservation of the latter in all circumstances.