<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
"PROCEDES ET DISPOSITIFS POUR L'EXECUTION DE FONDATIONS, ET PARTICULIEREMENT DES REPRISES EN SOUS-OEUVRE"
L'invention est relative à des procédés et dispositifs pour l'exécution de fondations et particulièrement des re- prises en sous-oeuvre.
Elle vise notamment la construction de pieux et palplanches constitués d'un certain nombre de sections d'éléments en béton armé ou non armé, foncés successivement à l'aide de vérins hydrauliques ou mécaniques et assemblés au fur et à mesure de leur fonçage.
L'exécution de ces pieux et palplanches, qui s'effectue sans ébranlements ni chocs, est d'une grande utilité lorsqu'on travaille dans des espaces très réduits, par exemple pour des reprises en sous-oeuvre, mais donne lieu à certaines
<Desc/Clms Page number 3>
difficultés tant au point de vue de l'assemblage des éléments qu'à celui de la verticalité du pieu ou de la palplanche obtenue.
Un des principaux objets de l'invention consiste à prévoir des modes d'assemblage spéciaux des éléments super- posés, en vue d'en assurer le fonçage rigoureusement rectili- gne, soit à l'aide de dispositifs d'assemblage interposés entre deux éléments consécutifs, soit par emboîtement de ces éléments.
En outre, l'invention se rapporte à des procédés per- fectionnés de fonçage de pieux et d'exécution de murs de palplanches en-dessous de constructions existantes.
Jusqu'à présent, l'établissement, à côté d'un immeuble existant, d'une construction dont les caves doivent descendre sous le niveau des fondations du dit immeuble, nécessitait, dans un terrain aquifère, les différentes opérations ci-après: reprise en sous-oeuvre en maçonnerie ou béton pour soutenir le mur mitoyen, étançonnements, étrésillonnements, épuise- ments, etc.., battage d'un rideau de palplanches métalliques contre le dit mur et construction du nouveau mur contre ce rideau.
Afin d'éviter ces inconvénients, l'invention prévoit le fonçage jointif,en-dessous du mur, de palplanches en éléments préparés d'avance, du type ci-dessus spécifié. Chaque palplan- che est foncée jusqu'à une profondeur suffisante pour que l'ap- plication d'une pression correspondant à la charge permanente ne produise plus aucun enfoncement. Avant d'enlever le vérin et de procéder à l'excavation de l'espace nécessaire au fon- çage de la palplanche suivante, on cale des poutrelles entre le mur et la palplanche , ,en vue de maintenir la dite charge . permanente. Après construction d'un certain nombre de palplan-
<Desc/Clms Page number 4>
ches, l'espace entre les dites poutrelles est maçonné ou bétonné jusqu'à une faible distance en-dessous du mur existant.
Le vide laissé est fortement bourré, après durcissement du remplissage, afin a'éviter les prises de contact.
Cette méthode simplifiée qui permet, dans ce cas spécial, d'économiser plus d'espace dans les nouvelles caves et d'éviter les porte-à-faux des colonnes dans la construction à établir, est également applicable avec tous ses avantages dans le cas de reprises en sous-oeuvre à l'aide de pieux préparés d'avance ou moulés dans le sol, ou de tous autres systèmes de fondation.
Il suffit de comprimer les nouvelles fondations à l'aide de vérins, jusqu'à obtention de la charge permanente maximum envisagée, de maintenir celle-ci à l'aide de poutrelles et de terminer le travail de la façon ci-dessus décrite.
Finalement, l'invention prévoit une méthode de rempiètement de constructions insuffisamment fondées, où une excavation, même très peu importante, peut causer des affaissements graves qu'il y a parfois lieu d'éviter à tout prix. Suivant l'invention, on soutient momentanément le mur à l'aide de poutrelles passées dans le mur et s'appuyant sur un pieu provisoire ou sur une assise provisoire tassée au vérin, de sorte que l'on peut opérer le rempiètement sans aucun danger.
A simple titre exemplatif, certains modes de réalisation de l'invention se trouvent décrits ci-après en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Figures 1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13 et 14 montrent en coupe verticale certains modes d'assemblage de deux éléments de pieux en béton préparés d'avance.
Fig. 6 et 8 montrent respectivement une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de Fig. 5 et suivant la ligne 8-8 de Fig. 7.
<Desc/Clms Page number 5>
Fig. 9 montre une vue en élévation d'un autre mode d'assemblage de deux éléments de pieu.
Fig. 10 est une vue en coupe suivant la ligne 10-10 de Fig. 9.
Fig. 12 est une vue en perspective d'une extrémité d'un élément de pieu.
Fig. 15 est une vue en élévation latérale d'un élément de palplanche en béton, préparé d'avance.
Fig. 16 est une vue en coupe suivant la ligne 16-16 de Fig. 15.
Fig. 17 montre l'exécution d'un rideau de palplanches en-dessous d'un mur existant.
Fig. 18 est une vue en coupe suivant la ligne 18-18 de Fig. 17, et
Fig. 19 montre la disposition à prendre pour l'exécution d'une reprise en sous-oeuvre d'une construction insuffisamment fondée.
Comme montré en Fig. 1, l'assemblage des éléments de pieu 20 et 21, pouvant présenter une section transversale de forme quelconque, s'effectue à l'aide d'un fourreau cylindri- que 22 s'engageant dans des.évidements annulaires correspon- dants 23,24 ménagés dans les extrémités des dits éléments de pieu. Ce fourreau 22, de même que tous les autres dispositifs d'assemblage dont il sera question dans la suite, est mis en place au moment ou l'élément supérieur 20 est disposé sur l'élément inférieur 21, déjà foncé.
En Fig. 2, les faces d'extrémité des éléments 20,21 pré- sentent un certain nombre de trous cylindriques ou autres 26, dans lesquels s'engagent des bouts de barres ou broches 27 de forme correspondante, de préférence pourvues, en leur milieu, @
<Desc/Clms Page number 6>
d'un collier 28, de manière à rester bien verticales lorsqu' elles sont placées dans les trous de l'élément inférieur 21.
Ces broches 27 peuvent être avantageusement réunies par un anneau 29 prenant appui sur l'élément de pieu 21 (Fig. 3).
Eventuellement, cet anneau peut être muni d'une frette extérieure 30 embrassant le pieu ou s'engageant dans des évidements périphériques prévus aux extrémités des éléments de pieu.-
Dans la variante montrée en Fig. 4, l'assemblage s'effectue à l'aide d'un fourreau 31, s'engageant dans le trou central 32 ménagé dans les éléments de pieu, et reposant par un collier 33 ou un certain nombre d'ergots ou pointes, sur l'élément inférieur 21. Ce fourreau 31 pourra présenter une forme biconique ou autre et s'adapter dans des évidements centraux prévus dans les éléments, de manière à ne pas s'étendre dans le trou central 32. Ce dernier peut également être prévu dans tous les éléments de pieux ou palplanches représentés aux dessins, en vue de permettre l'injection d'eau ou de ciment et la vérification de la verticalité du pieu.
Le fourreau, au lieu de présenter un collier, peut être muni d'un certain nombre d'ailettes longitudinales 34 a'engagéant dans des encoches 35,36 pratiquées dans la paroi du trou central 32 (Fig. 5 et 6).
Comme montré en Fig. 7 et 8, on peut également utiliser un fourreau extérieur 37, présentant un certain nombre de nervures 38 s'adaptant dans des rainures longitudinales 39, 40 pratiquées dans les éléments de pieu. En plus, ce fourreau peut être muni d'un collier 41.
Une solution particulièrement simple, permettant d'éviter l'emploi de pièces d'assemblage métalliques ou en béton armé, consiste à donner aux éléments de pieu ou de palplanche, une conformation telle qu'ils s'emboîtent exactement, de manière à
<Desc/Clms Page number 7>
empêcher tout désaxage de ces éléments.
Les éléments peuvent être pourvus à leur extrémité inférieure d'une nervure en croix 42 et à leur extrémité supérieu- re d'un évidement de forme correspondante 43 (Fig.9,10). Cette nervure peut également présenter une forme circulaire, ondulée ou autre. De cette manière, l'extrémité soumise à l'action du vérin ne se trouve pas appréciablement affaiblie et le fonçage peut s'effectuer avec une semelle plane ordinaire nour le vérin.
Une variante consiste à munir les extrémités des éléments d'un certain nombre de secteurs en relief, par exemple deux secteurs 44 de 90 (Fig. 12).
Comme montré en Fig. 11, chaque élément de pieu peut présenter à l'une de ses extrémités une partie tronconique en relief 45 et à l'autre extrémlté un évidement 46 de forme cor- respondante, de sorte que l'emboîtement exact des éléments se fait automatiquement sans nécessiter la vérification de la position angulaire d'un élément de pieu par rapport à l'autre.
Dans les cas des Figures 11 et 12, il sera préférable d'interposer entre le vérin et le pieu une semelle appropriée s'adaptant exactement à l'extrémité supérieure de ce dernier afin de permettre l'application d'une pression correspondant à la charge permanente que le pieu devra supporter, sans danger d'écrasement des parties en relief des éléments de pieu.
Afin d'augmenter encore la rigidité du pieu terminé, il sera préférable de souaer les éléments entre eux à l'aide de ciment coulé entre les diverses sections au fur et à mesure de leur fonçage, ou de ciment injecté par le trou central prévu à cet effet.
Chaque élément peut être muni à ses deux extrémités de parties métalliques extérieures.
<Desc/Clms Page number 8>
Ces parties métalliques peuvent s'emboîter les unes dans les autres, et présenter à cet effet une forme annulaire respectivement à section transversale en T (47) et en U (48), comme montré en Fig. 13. Ou bien ces parties métalliques peuvent simplement s'appliquer les unes contre les autres et être soudées ensemble au moment où un élément est presque complètement enfoncé et où un nouvel élément est placé audessus du précédent. Dans ce cas, les parties métalliques peuvent présenter la forme d'une cuvette ou d'une cornière annulaire, embrassant les extrémités d'un élément (Fig. 14).
Une forme particulièrement avantageuse d'un élément de palplanche en béton ou béton armé suivant l'invention, se trouve représenté en Figures 15 et 16. L'élément de palplanche, de préférence muni d'un trou longitudinal 32, présente des extrémités mâle et femelle de forme appropriée. En vue d'assurer le guidage des éléments le long de la palplanche terminée, 1''extrémité mâle est munie d'un fer en T 49 s'étendant sur toute la hauteur de l'élément et l'extrémité femelle de deux ou plusieurs agrafes 50 formées par des fers en U. Les.faces supérieure et inférieure de chaque élément sont pourvues d'un certain nombre de trous 51 destinés à recevoir des bouts de barre, de diamètre approprié, qui permettent de placer et maintenir les éléments exactement en prolongement les uns des autres.
Ces éléments de palplanches sont d'une grande utilité lorsqu'il s'agit d'établir à côté d'un immeuble existant, une construction dont bes caves descendront à un niveau inférieur, surtout lorsqu'on travaille en terrain aquifère.
Jusqu'à présent on devait, en pareil cas, soutenir le mur mitoyen par une reprise en sous-oeuvre, battre un rideau de palplanches à côté du mur, et établir ensuite le nouveau mur
<Desc/Clms Page number 9>
contre le dit rideau. Il en résultait une réduction de l'espace libre dans les nouvelles caves et un perte-à-faux des colonnes dans la construction au-dessus des caves.
Un mode d'application de la méthode suivant l'invention, permettant d'obvier à ces inconvénients et de simplifier ap- préciablement le travail, se trouve représenté en Fig. 17 et 18. Contre le mur mitoyen 52, on enfonce une poutrelle métal- lique 53 de prof il approprié, par exemple en I, laquelle pou- trelle sert uniquement de guide et peut être enlevée par la suite. On évide sous le mur 52 un espace de largeur suffi- sante au placement du premier élément de palplanche, et de hauteur égale à celle du dit élément plus celle du vérin 54.
L'aile 55 de la poutrelle 53 est découpée sur une certaine hauteur, afin de permettre l'accrochage des agrafes 50 de l'élément de palplanches autour de la dite aile 55. A l'aide du vérin 54, on enfonce ce premier élément de palplanche qui est guidé le long de la poutrelle 53. On introduit des bouts de barre dans les trous 51 (Fig. 15) et on place, de la façon décrite ci-dessus, un deuxième élérnent de manière à engager les dits bouts de barre dans les trous 51 prévus dans la face inférieure du dit deuxième élément. On enfonce ainsi le nom- bre deéléments nécessaires pour atteindre la profondeur ou la résistance voulue, cette dernière étant indiquée au manomètre ae la pompe actionnant le vérin 54.
Sur le dernier élément on applique un effort égal à la charge permanente que la nalplan- che est destinée à supporter, laquelle charge est maintenue au moyen de poutrelles 56 placées à côté du vérin et fortement calées entre le mur 52 et la palplanche.
Après avoir évidé sous le mur l'espace nécessaire à la confection de la palplanche suivante, on ennonce successive- @
<Desc/Clms Page number 10>
ment le nombre requis d'éléments, en ayant soin d'introduire les agrafes 50 de ces éléments dans le guide mâle 49 de la palplanche précédente et de placer, à la fin du fonçage, les poutrelles 56 entre le mur et la nouvelle palplanche.
Lorsqu'on a construit de cette manière un certain nombre de palplanches, le vide entre le mur et l'extrémité supérieure des palplanches est maçonné ou bétonné en noyant les poutrelles 56, mais en laissant toutefois un faible espace libre en-dessous du mur.
Après durcissement du remplissage, cet espace est comblé' par exemple par un mortier de sable et ciment légèrement bumi" de et fortement bourré au marteau pour éviter tout retrait ultérieur. On parvient ainsi à éviter absolument les prises de contact toujours dangereuses.
Cette méthode présente également de grands avantages dans tous autres genres de reprises en sous oeuvre, qu'elles soient effectuées à l'aide de pieux ou. d'autres systèmes de fondations. Suivant l'invention, la nouvelle fondation est établie jusqu'à un niveau permettant le placement d'un vérin entre le mur et la dite fondation, et, après durcissement suffisant, celle-ci est tassée avec la surcharge de garantie à l'aide du vérin, et ensuite calée à l'aide de poutrelles ou analogues à la charge permanente que la fondation est destinée à supporter. On conçoit aisément que cette méthode de travailler offre une sécurité absolue, garantie par des essais méthodiques.
Dans le cas assez fréquent de rempiètement d'une constru.c- tion insuffisamment fondée, le fait de vider, ne fût-ce qu'une très faible longueur, sous le mur, est susceptible de causer des affaissements graves qu'il y a parfois lieu d'éviter à tout prix.
<Desc/Clms Page number 11>
Suivant l'invention, pour éliminer ce danger, on sou- tient le mur en y passant une ou plusieurs poutrelles s'au- puyant sur un pieu provisoire foncé au vérin, ou sur une assise provisoire tassée au vérin. Un exemple de réalisation de cette méthode se trouve représenté en Fig. 19. Une ou plusieurs poutrelles 57 sont passées dans le mur 58. Elles sont retenues en 58'et prennent appui sur le pieu provisoire 59 par l'in- tennédiaire du vérin 54. Ces poutrelles ainsi supportées offrent une résistance connue, indiquée au manomètre du vérin 54, de sorte qu'un affaissement n'est nullement à craindre pendant l'excavation,en-dessous du rnur,de l'espace nécessaire pour opérer son rempiètement, par exemple à, l'aide de pieux foncés au vérin.