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"PROCEDES ET DISPOSITIFS POUR L'EXECUTION DE PALPLANCHES EN BETON MOULEES DANS LE SOL"
L'invention est relative à des procédés et dispositifs pour l'exécution de palplanches en béton armé ou non armé, moulées dans le sol à l'aide de caissons métalliques creux foncés successivement et jointivement jusqu'à la profondeur voulue et retirés dans la suite, et destinées à la construc tion de murs de soutènement, murs de quai, murs de protection des berges de cours d'eau, batardeaux, etc..
Il est connu d'établir un rideau de palplanches continu et étanche, à l'aide de caissons métalliques à guidage mutuel, foncés par frappe directe d'un mouton dameur sur un bouchon de béton comprimé étanche formé dans la partie inférieure de chaque caisson. Pour pouvoir assurer l'entraînement du cais son sous l'effet de la frappe du mouton, le bouchon de béton
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doit présenter une très forte adhérence frictionnelle à la paroi intérieure du caisson, laquelle adhérence ent engendrée par la compression latérale dubéton. Il en résu,lte un danger permanent de détérioration du caisson sous l'effet de la franpe.
Afin d'obvier à cet inconvénient, l'invention prévoit un procédé dans lequel le fonçage du caisson s'effectue par frappe du mouton sur un mandrin reposant simultanément sur le bord supérieur du caisson et sur une pointe ;perdue en métal ou béton ou un bouchon d'étanchéité formé dans la partie inférieure du tube, de sorte que la détérioration du caisson n'est plus à craindre, et que la pénétration d'eau ou de boue dans ce caisson est également empêchée.
Lors du fonçage de très larges palplanches dans un sol dur, il se peut que la tôle des grandes faces du caisson ne soit pas suffisamment rigide. Dans ce cas, les grandes faces du caisson peuvent, suivant l'invention, être renforcées par une nervure médiane qui les réunit sur une certaine hauteur, ou par engagement du mandrin dans des rainures de guidage prévues à cette fin sur les dites faces longitudinales.
En plus, les rideaux de palplanches établis suivant les procédés connus présentent généralement des lignes de moindre résistance aux jonctions des palplanches.
En vue de remédier à ce désavantage, l'invention prévoit l'utilisation de caissons dont les guides mâles et femelles présentent une largeur beaucoup plus grande que celle du caisson, de manière que, lors du bétonnage, il se forme, à la jonction des palplanches, un bourrelet augmentant sensiblement l'étanchéité et la résistance du rideau. Le même résultat peut être obtenu en utilisant des caissons évasés aux deux extrémités.
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En outre, on a remarqué que la fondation d'un bouchon de fonçage dans un caisson rectangulaire ou analogue donne lieu à certaines difficultés qui ne se présentent pas lors de la formation d'un tel bouchon dans un tube rond où, en outre, le danger de déformation sous l'effet de la frappe est pratiquement inexistant.
En vue de réaliser ces conditions favorables dans la construction de palplanches, l'invention prévoit l'emploi de caissons formés par un tube carré extérieur réuni à un tube rond intérieur s'étendant sur toute ou partie de la hauteur du tube extérieur et destiné à recevoir le bouchon de béton servant au fonçage. Les deux tubes peuvent éventuel- leinent reposer sur une pointe perdue, au-dessus de laquelle le bouchon de fonçage est formé.
Cette disposition permet de placer dans les espaces compris entre les deux tubes, des barres d'armature dont les extrémités inférieures sont fixées dans le bouchon ou dans la pointe de fonçage abandonnée dans le sol.
Dans certains cas, il peut être nécessaire de construire un rideau depalplanches à parois lisses. Dans ce but, l'invention prévoit des caissons dont le guidage est assuré par des guides spéciaux disposés dans l'épaisseur du caisson.
A simple titre exemplatif, certains modes de réalisation de l'invention se trouvent décrits ci-après en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
Figure 1 montre la disposition prise pour le fonçage d'un caisson à l'aide d'un mandrin et d'une pointe perdue.
Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de Fig.l.
Fig. 3 et 4 montrent respectivement une vue en coupe transversale et longitudinale de deux variantes de construc-
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tion d'un caisson à guidage intérieur pour le mandrin.
Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de Fig.4.
Fig. 5, 8 et 10 montrent des vues en plan de trois autres formes de caisson.
Fig. 7, 9 et 11 sont respectivement des vues en coupe suivant laslignes 7-7 de Fig. 6,9-9 de Fig. 8 et 11-11 de Fig. 10, et
Fig. 12 montre quatre formes de guidages pour des caissons destinés à la construction de rideaux à parois lisses.
Comme montré en Fig. 1 et 2, le caisson 20, muni de guides mâle21 et femelle 22, repose sur une pointe de fonçai 23 en métal ou béton qui s'engage sur une certaine hauteur dans le dit caisson.
Le fonçage du caisson s'effectue à l'aide d'un mandrin 24 muni d'un casque 25 reposant sur l'extrémité supérieure du caisson 20, de sorte que, sous l'effet de la frappe d'un mouton sur le casque 25, le caisson 20 et la pointe 23 se trouvent entraînés simultanément dans le sol.
La pointe 23 peut être remplacée par un bouchon d'étanchéité, par exemple en béton frais, disposé dans l'extrémité inférieure du caisson.
Lorsque le premier caisson est foncé à la profondeur voulue, on place un second caisson à côté du premier en engageant le guide mâle de l'un dans le guide femelle de l'autre, après quoi le dit second caisson est foncé jusqu'à la profondeur voulue de la manière ci-dessus décrite.
Ensuite, on procède au bétonnage de la première palplanche. Après enlèvement,du mandrin 24, on place d'abord une armature et déverse une quantité de béton dans le caisson 20, en laissant ensuite descendre le mandrin, chargé du mouton, sur
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le dit béton, en vue de le tasser convenablement. Eventuelle- ment, on laisse tomber une ou plusieurs fois le mouton sur le casque 25, de manière à damer énergiquement le béton. Le bétonnage de la palplanche se termine en retirant progressivement le caisson au fur et à mesure de l'introduction de char- ges successives de béton qui sont damées dans le sol, en ayant soin de laisser toujours une certaine quantité de béton dans le caisson relevé, en vue d'empêcher l'entrée d'eau ou de boue.
On conçoit que lors du bétonnage de la palplanche suivante, ces charges de béton se souderont à la palplanche terminée, de manière à former dans le sol un rideau armé étanche et continu.
Le fait que les guides mâles et femelles 21, 27 ont une largeur beaucoup plus grande que celle du caisson 20, assure la formation, a la jonction des palplanches, d'un bourrelet de béton qui augmente l'étanchéité et la résistance du rideau.
De tels bourrelets peuvent également être obtenus, comme montré en Fig. 3, en prévoyant aux extrémités du caisson 20, des parties évasées 26,27, et en utilisant une pointe de fonçage de forme correspondante.
Le fonçage de larges caissons dans un sol dur exige parfois des précautions spéciales pour éviter les déformations du caisson, dues au. manque de rigidité des grandes faces de ce dernier. Ces déformations peuvent être évitées en réunissant les deux grandes faces du caisson par une nervure médiane. Dans ce cas, il faudra utiliser un mandrin double s'engageant dans les deux compartiments du caisson.
Ou bien, comme montré en Fig. 3, 4 et 5, la rigidité du caisson peut être assurée en prévoyant sur les grandes faces du caisson 20, des guides mâles 28 (Fig. 3) ou femelles 29 (Fig.
4 et 5), qui coopèrent respectivement avec des guides femelles
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30 et mâles 31 prévus au mandrin 24.
Une disposition analogue peut être prise dans le cas du fonçage par frappe directe sur un buuchon de béton, les guides 30, 31 étant alors prévus au mouton. Dans ce cas, l'écartement initial des parois du caisson peut être maintenu à l'aide de boulons 32 disposés dans des rainures 33 ouvertes vers le bas, pratiquées dans la partie inférieure du caisson 20. Lors du relèvement du caisson, ces boulons restent noyés dans le béton formant la palplanche-
Comme déjà dit ci-dessus, le fonçage d'un caisson rectangulaire ou analogue, par frappe directe d'un mouton dameur sur un bouchon de béton comprimé étanche formé dans la. partie inférieure du caisson, donne lieu à certains inconvénients qui ne se présentent pas dans le fonçage d'un tube rond par la même méthode.
Les Figures 6 à 11 montrent trois modes de réalisation du fonçae d'un caisson carré par frappe directe du mouton sur un bouchon de béton formé dans un tube rond, c'est-à-dire dans des conditions particulièrement favorables.
Dans l'exemple montré en Fin 6 et 7, le caisson consiste en un tube carré extérieur 34 et un tube rond intérieur 35, reliés à la base au moyen d'une frette 36 de forme carrée extérieurernent et ronde intérieurement. A sa partie inférieure intérieure, la frette 36 s'évase vers le bas pour prendre intérieurement une conformation carrée, de manière à obtenir une surface de pénétration relativement réduite. Des trous 37 sont pratiqués dans la masse de la frette comprise entre le tube rond 35 et les angles du tube carré 34, de sorte que des barres 38, servant d'armatures, peuvent être passées par les dits trous 37 et encastrées dans le bouchon de béton 39, servant comme pointe de fonçage.
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Après fonçage du caisson à la profondeur voulue par frappe directe sur le bouchon 39, unearmature peut être placée à l'intérieur du tube 35, après quoi le bouchon 39 est expulsé et la palplanche bétonnée de la manière ci-dessus décrite, les barres 38 restant a.ccrochées dans le dit bouchon.
Les tubes extérieur 34 et intérieur 35, ainsi que la frette 36 peuvent s'arrêter au même niveau et reposer sur une pointe en béton 40 préparée d'avance,au-dessus de laquelle est formé le bouchon de béton 39 (Fig. 8 et 9). Les barres d'armature 38 sont encastrées dans la pointe 40 et retenues à l'aide d'une ligature 41.
Finalement, le tube intérieur 35 peut être supprimé et remplacé par la paroi intérieure de la frette 36, fixée au tube carré 34 et se prolongeant sur une hauteur convenable à l'intérieur de ce dernier.
Dans tous les cas, le fonçage s'effectue de la manière décrite en référence aux Figures 6 et 7.
Afin de permettre l'exécution d'un rideau de palplanches à parois lisses, l'invention prévoit des caissons munis de guides agencés dans l'épaisseur du caisson.
Quatre profils de guidage différents se trouvent repré- sentés en Figure 12, respectivement en a, b, c et d,. Il va de soi que ces modes de guidage peuvent indifféremment être ap- pliqués aux caissons carrés, restangulaires ou autres.
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"METHODS AND DEVICES FOR EXECUTING CONCRETE SHEETS MOLDED IN THE SOIL"
The invention relates to methods and devices for the execution of reinforced or unreinforced concrete sheet piles, molded into the ground using dark hollow metal boxes successively and contiguously to the desired depth and subsequently withdrawn. , and intended for the construction of retaining walls, quay walls, protective walls for the banks of watercourses, cofferdams, etc.
It is known practice to establish a continuous and sealed sheet pile wall, using mutually guided metal boxes, darkened by direct striking of a tamper ram on a sealed compressed concrete plug formed in the lower part of each box. To be able to ensure the training of the sound box under the effect of the strike of the sheep, the concrete plug
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must have a very strong frictional adhesion to the inner wall of the box, which adhesion is generated by the lateral compression of the concrete. This results in a permanent danger of deterioration of the box under the effect of franking.
In order to overcome this drawback, the invention provides a method in which the sinking of the box is carried out by striking the ram on a mandrel resting simultaneously on the upper edge of the box and on a point; lost in metal or concrete or a sealing plug formed in the lower part of the tube, so that the deterioration of the casing is no longer to be feared, and the ingress of water or mud into this casing is also prevented.
When driving very large sheet piles into hard ground, the sheet metal on the large sides of the box may not be sufficiently rigid. In this case, the large faces of the box may, according to the invention, be reinforced by a median rib which unites them over a certain height, or by engaging the mandrel in guide grooves provided for this purpose on said longitudinal faces.
In addition, sheet pile walls constructed according to known methods generally exhibit lines of least resistance at the joints of the sheet piles.
In order to remedy this disadvantage, the invention provides for the use of caissons whose male and female guides have a width much greater than that of the caisson, so that, during concreting, it forms, at the junction of the sheet piles, a bead significantly increasing the tightness and strength of the curtain. The same result can be achieved by using boxes flared at both ends.
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In addition, it has been observed that the foundation of a jacking plug in a rectangular box or the like gives rise to certain difficulties which do not arise during the formation of such a plug in a round tube where, moreover, the danger of deformation under the effect of the strike is practically non-existent.
In order to achieve these favorable conditions in the construction of sheet piles, the invention provides for the use of caissons formed by an outer square tube joined to an inner round tube extending over all or part of the height of the outer tube and intended to receive the concrete plug used for driving. The two tubes can optionally rest on a lost point, above which the jack plug is formed.
This arrangement makes it possible to place in the spaces between the two tubes, reinforcing bars, the lower ends of which are fixed in the plug or in the sinking point abandoned in the ground.
In some cases, it may be necessary to construct a curtain of smooth-sided sheet piles. To this end, the invention provides boxes, the guidance of which is provided by special guides arranged in the thickness of the box.
By way of example, certain embodiments of the invention are described below with reference to the appended schematic drawings, in which:
Figure 1 shows the arrangement taken for sinking a box using a mandrel and a lost point.
Fig. 2 is a sectional view taken on line 2-2 of Fig.l.
Fig. 3 and 4 respectively show a cross-sectional and longitudinal view of two construction variants.
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tion of an internally guided box for the mandrel.
Fig. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of Fig.4.
Fig. 5, 8 and 10 show plan views of three other forms of box.
Fig. 7, 9 and 11 are respectively sectional views along lines 7-7 of FIG. 6,9-9 of Fig. 8 and 11-11 of Fig. 10, and
Fig. 12 shows four forms of guides for boxes intended for the construction of curtains with smooth walls.
As shown in Fig. 1 and 2, the box 20, provided with male21 and female guides 22, rests on a fonçai point 23 made of metal or concrete which engages over a certain height in said box.
The casing is sinking using a mandrel 24 fitted with a helmet 25 resting on the upper end of the casing 20, so that, under the effect of the strike of a sheep on the helmet 25, the box 20 and the tip 23 are simultaneously drawn into the ground.
The tip 23 can be replaced by a sealing plug, for example of fresh concrete, placed in the lower end of the box.
When the first box is darkened to the desired depth, a second box is placed next to the first by engaging the male guide of one in the female guide of the other, after which said second box is darkened to the desired depth as described above.
Then, the first sheet pile is concreted. After removal of the mandrel 24, a reinforcement is first placed and a quantity of concrete is poured into the box 20, then allowing the mandrel, loaded with the ram, to descend on
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said concrete, in order to compact it properly. Optionally, the sheep is dropped one or more times on the helmet 25, so as to forcefully tamp the concrete. The concreting of the sheet pile ends by gradually removing the box as successive loads of concrete are introduced which are tamped into the ground, taking care to always leave a certain amount of concrete in the raised box. , in order to prevent the entry of water or mud.
It will be understood that during the concreting of the next sheet pile, these concrete loads will be welded to the finished sheet pile, so as to form a sealed and continuous reinforced wall in the ground.
The fact that the male and female guides 21, 27 have a much greater width than that of the box 20, ensures the formation, at the junction of the sheet piles, of a concrete bead which increases the tightness and the resistance of the curtain.
Such beads can also be obtained, as shown in FIG. 3, by providing at the ends of the box 20, flared parts 26, 27, and by using a sinking point of corresponding shape.
Driving large caissons in hard ground sometimes requires special precautions to avoid deformation of the caisson, due to. lack of rigidity of the large faces of the latter. These deformations can be avoided by joining the two large faces of the box by a middle rib. In this case, it will be necessary to use a double mandrel engaging in the two compartments of the box.
Or, as shown in Fig. 3, 4 and 5, the rigidity of the box can be ensured by providing on the large faces of the box 20, male guides 28 (Fig. 3) or female guides 29 (Fig.
4 and 5), which cooperate respectively with female guides
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30 and male 31 provided on the mandrel 24.
A similar arrangement can be taken in the case of sinking by direct striking on a concrete plug, the guides 30, 31 then being provided for the ram. In this case, the initial spacing of the walls of the box can be maintained by means of bolts 32 arranged in grooves 33 open downwards, made in the lower part of the box 20. When the box is raised, these bolts remain embedded in the concrete forming the sheet pile
As already stated above, the sinking of a rectangular box or the like, by direct striking of a tamper ram on a sealed compressed concrete plug formed in the. lower part of the box, gives rise to certain drawbacks which do not occur in driving a round tube by the same method.
Figures 6 to 11 show three embodiments of the fonçae of a square box by direct striking of the ram on a concrete plug formed in a round tube, that is to say under particularly favorable conditions.
In the example shown at End 6 and 7, the box consists of an outer square tube 34 and an inner round tube 35, connected to the base by means of a hoop 36 of square shape outside and round inside. At its inner lower part, the hoop 36 widens downwards to take on a square shape internally, so as to obtain a relatively small penetration surface. Holes 37 are made in the mass of the hoop between the round tube 35 and the corners of the square tube 34, so that bars 38, serving as reinforcements, can be passed through said holes 37 and embedded in the stopper. of concrete 39, serving as a jacking point.
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After driving the caisson to the desired depth by direct striking on the plug 39, an armature can be placed inside the tube 35, after which the plug 39 is expelled and the sheet pile concreted in the manner above described, the bars 38 remaining a.ccrochées in said plug.
The outer 34 and inner 35 tubes, as well as the band 36 can stop at the same level and rest on a concrete point 40 prepared in advance, above which is formed the concrete plug 39 (Fig. 8 and 9). The reinforcing bars 38 are embedded in the point 40 and retained using a ligature 41.
Finally, the inner tube 35 can be omitted and replaced by the inner wall of the hoop 36, fixed to the square tube 34 and extending to a suitable height inside the latter.
In all cases, the driving is carried out as described with reference to Figures 6 and 7.
In order to allow the execution of a sheet pile wall with smooth walls, the invention provides boxes provided with guides arranged in the thickness of the box.
Four different guide profiles are shown in Figure 12, respectively at a, b, c and d ,. It goes without saying that these guiding modes can equally well be applied to square, rectangular or other boxes.