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. Perfectionnements aux palplanches en béton.
La présente invention concerne les palplanches en béton et les constructions analogues pouf la formation de murs étanches à l'eau et de batardeaux et pour supporter des su-
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perstructures et-elle a pour but de réaliser une liaison effective de palplanches adjacentes l'une à l'autre sans imposer au béton des palplanches une tension excessive ni des efforts de cisaillement qui peuvent provoquer la rupture du béton.
L'invention comprend l'emboîtement ou la réunion de palplanches-adjacente pendant et, si on le désire, après l'enfoncement ou le battage de la palplanche au moyen d'une pièce intermédiaire fixée-aux deux paLplanches adjacentes par des organes métalliques de tension passant autour et/Ou dans ou à travers le béton de ces palplanches, à intervalles dans leur longueur, ces organes permettant un mouvement longitudinal des parties d'emboitement intermédiaires par rapport aux palplanches mais empêchant un mouvement latéralement par rapport aux palplanches.
L'invention comprend en outre les procédés perfectionnés et les moyens d'emboiter des palplanches tels qu'ils sont décrits et revendiqués ci-après.
Dans les dessins annexés :
Les fig. 1 à 9 sont des vues en plan montrant neuf constructions de moyens d'emboitement de palplanches disposés conformément à la présente invention.
La fig. 10 est une vue de détail à plus grande échelle de l'extrémité d'un des organes de tension représentés aux fig. 4 et 7.
La fig. 11 est une vue en plan montrant l'application de l'invention à l'interconnexion de constructions importantes sous la forme de caissons qui ressemblent à des pilots, à part leurs dimensions.
Les fig. 12 et 13 sont respectivement une vue en élévation et une vue en perspective de palplanches complètes reliées entre elles.
Sur toutes les figures, @ l'exception des fig. 5 et 6, les organes de tension a s'étendent dans le béton et à tra-
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vers celui-ci à intervalles dans la longueur verticale de chaque palplanche ou caisson 'b comme le montre la fig. 12.
A la fig. 9 les organes de tension venant des côtés opposésde chaque palplanche ne s'étendent pas. jusqu'au côté opposé mais se terminent à l'intérieur du béton, une
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pièce d'ancrage transversale a 1 située Il extr,iiit6 des organes, servant à résister à la traction qui peut être appliquée aux organes de tension comme on l'indiquera ciaprès.
Les organes de tension a s'avancent àpartir des côtés opposés de chaque palplanche ou caisson et les parties saillantes sont conformées et disposées de façon qu' elles peuvent saisir effectivement un organe intermédiaire c qui est destiné à maintenir réunis les palplanches adjacentes ou les caissons tout en permettant un mouvement re- latif longitudinal entre les palplanchs et les organes intermédiaires dans le but indiqué spécialement ci-après.
Sur les fig. 1 et 2, les organes de tension consis- tent en des tiges ou des barres s'étendant complètement à travers le béton de la palplanche et pourvues de testes à chaque extrémité en d pour pénétrer dans des cavités des c8tés opposés de l'organe intermédiaire c.
Aux fig. 3, 4,7 et 8, les barres de tension sont par paires et peuvent être reliées par une pièce en étrier (indiquée en d aux fig. 4,7 et 10), à proximité de leurs extrémitéspour maintenir les barres à la distance voulue l'une de l'autre. Les extrémités des paires de barres de tension sont repliées vers l'intérieur de façqn qu'elles puissent embrasser les côtés des organes intermédiaires
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A la fig. 11 chaque barre de tension a est divisée à ses extrémités et les deux parties sont déployées et leurs extrémités f sont repliées vers l'intérieur pour embrasser les c6tés des organes intermédiaires c.
sur cette figure , les barres de tension du pilot d'angle ou du caisson d'angle g ne s'étendent pas complètement à travers le caisson mais se terminent dans celui-ci par une pièce d'ancrage transversale a1 à l'extrémité.
Dans la construction représentée à la fig. 5, chaque pilot a est entouré d'une série de bandes h espacées l'une de l'autre de n'importe quelle distance désirée et reliées par soudure, rivure ou autrement à un organe 1 en forme d'u
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qui s'étend nnr la p7uc grririric) pl-1.rtlo ou, ni on 'la ùÓn1r", sur la totalité de la longueur du pilot. Les organes i en forme d'U ont leurs bords extérieurs repliés vers l'intérieur et l'un vers l'autre, comme on l'a représenté, de sorte qu' ils peuvent embrasser les cotés des organes intermédiaires c.
A lafig. 6,les séries de bandes h sont reliées par soudure ou autrement à un organe 1 en forme de T pourvu d'une
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tûte, scl-tendant our la lorikuctir ou sur la !IluJ.;urt: partie de la longueur du pilot, chaque organe en forme de T ou pourvu de tête pénétrant dans une cavité prévue dans le côté de l'or gane intermédiaire c.
Dans toutes les constructions , chaque organe intermédiaire s'étend sur toute la longueur des palplanches corme le montre la fig. 13, ou sur une partie désirée de cette longueur et sertà relier des palplanches adjacentes ensemble de façon qu'elle:; ne puissent pas se séparer, mais il n'empêche pas les libres mouvements longitudinaux relatifs des palplanches sur leurs côtés opposés.
Lorsqu'on bat des palplanches, lorsque chaque palplanche est enfoncée en place elle a ses organes de tension en prise successivement avec l'organe intermédiaire ou d'emboitement de la palplanche déjà enfoncée et elle entraine vers le bas avec elle l'organe intermédiaire situé à son
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c8té opposé. Si on le désire, les coups d'enfoncement peuvent être appliqués sur l'organe intermédiaire au moyen d'une pièce qui peut. permettre un mouvement relatif longitudinal limité entre la palplanche et l'organe intermédiaire.
Ainsi, à la fig. 13, lorsque la palplanche d'extrémité k a été enfoncée, ses organes de tension viendront successivement en prise dans les cavités de l'organe intermédiaire c qui a été enfoncé dans le sol avec la palplanche m et l'organe intermédiaire c1 sera enfoncé en même temps que k de façon à tre prêt à recevoir les organes de tension de la palplanche suivante. Dans certains cas, l'organe intermédiaire de la palplanche qui a déjà été enfoncée peut tre immbbilisé contre tout mouvement axial par rapport à sa palplanche pour empêcher un déplacement longitudinal lorsque la palplanche suivante est enfoncée.
Les tiges de tension sont soumises principalement à des efforts de tension, les efforts de cisaillement et de torsion étant insuffisants pour provoquer la fracture du béton.
Les organes intermédiaires ou d'emboîtement ± peuvent être laissés en position de façon permanente dans toutes les constructions ou bien ils peuvent être retirés après que les différentes palplanches ont été définitivement chassées en place, et l'espace entre les palplanches adjacentes peut être rempli de béton qui s'accroche aux extrémités et autour des extrémités des organes de tension comme on l'a représenté à la partie de gauche des fig. 1 à 4.
Le moyen préféré pour remplir de béton les espaces où sont situés les organes intermédiaires ou d'emboîtement se comprend le mieux d'après les fig. 2 et 4 plus particulièrement:. on voit sur ces figures que les organes intermédiaires ou d'emboîtement ± présentent un trou central n formé longitudinalement dans l'organe d'un bout à l'autre. Lorsque chaque organe c est retiré, un coulis est envoyé, si on le dési-
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re sous pression, dans le trou centrale de façon qu'il remplisse l'espace situé en-dessous et autour de l'extrémité inférieure de l'organe. L'espace entre les palplanches adjacentes est ainsi graduellement rempli de béton qui constitue une liaison effective et un agrafage pour maintenir les palplanches ensemble d'une manière sûre et étanche.
Si on le dési re une barre telle que celle formée par l'organe intermédinaire c à la fig. 3 peut être descendue dans le coulis ou le béton situé dans l'espace entre les palplanches de façon à prendre la place de la forme spéciale retirée d'organe intermédiaire avec le trou central n comme on l'a représenté aux fig. 4 et 7.
La partie inférieure de chaque organe intermédiaire ou d'emboîtement c peut consister en un sabot détachable, comme on l'a représenté en o à la fig. 13, sabot qui reste en position lorsque l'organe intermédiaire est soulevé et que le bétonnage se fait au moyen du trou central n.
Dans certains cas, il peut être désirable d'égaliser, de laver ou de souffler les espaces autour des organes intermédiaires c en vue d'enlever toute boue, vase ou autre matière du sol qui peut gêner un bétonnage efficace. A cet effet, les cotes de la palplanche peuvent 'être pourvus, comme le montre la fig. 7, de cavités ou de canaux.1? dans leurs extrémités adjacentes aux organes intermédiaires. Avant que le bétonnage commence et si on le désire pendantl' enfoncement, des tuyaux transportant de l'eau ou de l'air sous pression sont descendus par les canaux ± pour balayer les parois de
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la vll'll1rlcht: et do l'orrinr; lmtrrmécllnira on vue do loa dé- barrasser de la boue, de la vase ou des matières analogues.
Pendant que cette injection se produit, mais après que l'opération d'enfoncement est terminée, un coulis peut 'être envoyé ou refoulé sous pression par le trou central n et l'or- gane intermédiaire est soulevé de façon que le coulis remplisse non seulement complètement l'espace sous le fond de l'organe intermédiaire et entre les palplanches mais s'écoule vers le haut par les canaux p jusqu'à ce qu'il apparaisse au sommet de la palplanche, ce qui est une indication que
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les passages sont propres et que le bétonnage se fera de fa- çon satisfaisante lorsque l'organe intermédiaire ou d'emboitement continue à être soulevé.
Les cavités ou canaux peuvent être créés dans n'importe quelles parties désirées des faces d'extrémité des palplanches. Si on le désire, la mise en place du coulis peut être effectuée par les canaux ± après l'injection, d'eau ou d'air.
L'invention n'est pas limitée à une forme particulière ou à une configuration particulière de la palplanche ou du caisson. Les différents figures montrent des formes variées convenant pour différentes fonctions et positions.
Pourles positions d'ange, on peut employer une palplanche en forme de croix avec deux séries d'organes de tension à anele droit l'un sur l'autre s'étendant à travers la palplanche. La palplanche peut être aussi de forme unie avec deux séries d'organes de tension à angle droit l'un par rapport à l'autre, comme la disposition de caissons représentée. à la fig. il.
Des palplanches de béton peuvent être emboîtées l'une à l'autre de la manière représentée et emboîtées également à des pilots principaux ou d'appui ou pilota d'ancrage qui présentent des organes de tension analogues à ceux des palplanches.
Dans certains cas les têtes (qui peuvent par exemple avoir les formes représentées aux fig. 1,2,5 et 6) qui saisissent les organes intermédiaires ou d'emboitement c peuvent être fixées à chaque palplanche à ses côtés opposés par des organes en forme de boulons passant libeement dans des trous transversaux traversant la palplanche.
La présente invention remédie aux défauts connus des moyens d'emboîtement habituellement employés ou qui ont été proposés pour les palplanches en béton et empêchent la détérioration du béton par les moyens d'emboîtement pendant
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l'enfoncement.
Lorsqu'on le désire, au lieu d'envoyer un coulis de ciment ou de béton, on peut employer de l'argile, du bitume ou une autre matière suivant les besoins particuliers.
Dans les revendications annexées le terme "pilot" est employé pour désigner des pilots principaux ou d'appui, des pilots d'ancrage, des palplanches et des caissons, 'coûtes pièces auxquelles la présente invention se rapporte.
Les pilots ne doivent pas nécessairement être chassés vers le bas mais peuvent être descendus par le creusement d'une voie en avant de leur extrémité inférieure.
R e v e n d i c a ions.
- - - - - - - - - - - - - - - 1.- L'emboîtement et la réunion de pilots adjacents pendant, et, si on le désire, après l'opération d'enfoncement ou de battage du pilot, par une pièce intermédiaire fixée aux pilots par des organes de tension métalliques passant autour et/ou dans ou à travers le béton des pilots, à intervalles dans leur longueur, ces organes permettant le mou- venent longitudinal de la pièce intermédiaire d'emboîtement par rapport aux pilots mais empêchant tout mouvement latéralement par rapport -aux pilots.
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. Improvements to concrete sheet piles.
The present invention relates to concrete sheet piles and similar constructions for the formation of watertight walls and cofferdams and for supporting substrates.
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perstructures and its purpose is to achieve an effective connection of adjacent sheet piles to each other without imposing excessive tension on the sheet pile concrete or shear forces which can cause the concrete to break.
The invention comprises the interlocking or joining of adjacent sheet piles during and, if desired, after driving or driving of the sheet pile by means of an intermediate piece fixed to the two adjacent piles by metal members of tension passing around and / or in or through the concrete of these sheet piles, at intervals in their length, these members allowing longitudinal movement of the interlocking parts intermediate with respect to the sheet piles but preventing lateral movement with respect to the sheet piles.
The invention further comprises the improved methods and means of interlocking sheet piles as described and claimed hereinafter.
In the accompanying drawings:
Figs. 1 to 9 are plan views showing nine constructions of sheet pile interlocking means arranged in accordance with the present invention.
Fig. 10 is a detail view on a larger scale of the end of one of the tension members shown in FIGS. 4 and 7.
Fig. 11 is a plan view showing the application of the invention to the interconnection of important constructions in the form of caissons which resemble piles apart from their dimensions.
Figs. 12 and 13 are respectively an elevation view and a perspective view of complete sheet piles connected together.
In all the figures, except for fig. 5 and 6, the tension members a extend into the concrete and through
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towards it at intervals in the vertical length of each sheet pile or box 'b as shown in fig. 12.
In fig. 9 the tension members coming from opposite sides of each sheet pile do not extend. to the opposite side but end inside the concrete, a
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transverse anchoring part a 1 located at the extr, iiit6 of the members, serving to resist the traction which can be applied to the tension members as will be indicated below.
The tension members a advance from opposite sides of each sheet pile or box and the protrusions are shaped and arranged so that they can effectively grip an intermediate member c which is intended to hold together the adjacent sheet piles or the whole boxes. by allowing a longitudinal relative movement between the sheet piles and the intermediate members for the purpose specially indicated below.
In fig. 1 and 2, the tension members consist of rods or bars extending completely through the concrete of the sheet pile and provided with tests at each end at d to penetrate into cavities on the opposite sides of the intermediate member vs.
In fig. 3, 4,7 and 8, the tension bars are in pairs and can be connected by a stirrup piece (indicated at d in fig. 4,7 and 10), near their ends to keep the bars at the desired distance one from the other. The ends of the pairs of tension bars are folded inwards so that they can embrace the sides of the intermediate members.
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In fig. 11 each tension bar a is divided at its ends and the two parts are deployed and their ends f are folded inwards to embrace the sides of the intermediate members c.
in this figure, the tension bars of the corner pilot or of the corner box g do not extend completely through the box but end in the latter with a transverse anchoring part a1 at the end.
In the construction shown in FIG. 5, each pilot a is surrounded by a series of bands h spaced from each other any desired distance and connected by welding, riveting or otherwise to a u-shaped member 1.
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which extends nnr the p7uc grririric) pl-1.rtlo or, ni on 'la ùÓn1r ", over the entire length of the pilot. The U-shaped bodies i have their outer edges folded inward and towards each other, as has been shown, so that they can embrace the sides of the intermediate members c.
A lafig. 6, the series of bands h are connected by welding or otherwise to a T-shaped member 1 provided with a
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head, scl-tending to the lorikuctir or over the! IluJ.; urt: part of the length of the pilot, each organ in the form of a T or provided with a head penetrating into a cavity provided in the side of the intermediate organ c.
In all constructions, each intermediate member extends over the entire length of the sheet piles as shown in fig. 13, or over a desired portion of that length and serves to connect adjacent sheet piles together such that it :; cannot separate, but it does not prevent the free relative longitudinal movements of the sheet piles on their opposite sides.
When driving sheet piles, when each sheet pile is driven into place, it has its tension members successively engaged with the intermediate member or interlocking of the already driven sheet pile and it pulls down with it the intermediate member located to his
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opposite side. If desired, the driving strokes can be applied to the intermediate member by means of a part which can. allow limited relative longitudinal movement between the sheet pile and the intermediate member.
Thus, in fig. 13, when the end sheet pile k has been driven, its tension members will successively engage in the cavities of the intermediate member c which has been driven into the ground with the sheet pile m and the intermediate member c1 will be driven at the same time that k so as to be ready to receive the tension members of the next sheet pile. In certain cases, the intermediate member of the sheet pile which has already been driven in can be immobilized against any axial movement with respect to its sheet pile to prevent longitudinal displacement when the following sheet pile is driven.
The tension rods are subjected mainly to tensile forces, the shear and torsional forces being insufficient to cause the concrete to fracture.
Intermediate or interlocking members ± can be left in position permanently in all constructions or they can be removed after the individual sheet piles have been definitively driven into place, and the space between adjacent sheet piles can be filled with concrete which clings to the ends and around the ends of the tension members as shown in the left part of fig. 1 to 4.
The preferred means of filling the spaces where the intermediate or interlocking members are located with concrete is best understood from FIGS. 2 and 4 more particularly :. it can be seen in these figures that the intermediate or interlocking members ± have a central hole n formed longitudinally in the member from one end to the other. When each organ c is removed, a grout is sent, if desired.
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re under pressure, in the central hole so that it fills the space below and around the lower end of the organ. The space between adjacent sheet piles is thus gradually filled with concrete which provides an effective bond and stapling to hold the sheet piles together in a secure and watertight manner.
If it is desired a bar such as that formed by the intermediate member c in FIG. 3 can be lowered into the grout or concrete located in the space between the sheet piles so as to take the place of the special shape removed from the intermediate member with the central hole n as shown in FIGS. 4 and 7.
The lower part of each intermediate or interlocking member c may consist of a detachable shoe, as has been shown at o in FIG. 13, shoe which remains in position when the intermediate member is lifted and the concreting is done by means of the central hole n.
In some cases, it may be desirable to level, wash or blow out the spaces around the intermediate members c to remove any mud, silt or other material from the ground which may interfere with effective concreting. For this purpose, the dimensions of the sheet pile can be provided, as shown in fig. 7, cavities or canals. 1? in their ends adjacent to the intermediate members. Before the concreting begins and if desired during the driving in, pipes carrying water or air under pressure are descended through the channels ± to sweep the walls of the concrete.
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la vll'll1rlcht: and do l'orrinr; It will also be seen to remove mud, silt or the like.
While this injection is taking place, but after the driving-in operation is completed, a grout can be sent or forced under pressure through the central hole n and the intermediate member is lifted so that the grout fills not. only completely the space under the bottom of the intermediate member and between the sheet piles but flows upward through the p-channels until it appears at the top of the sheet pile, which is an indication that
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the passages are clean and that the concreting will be carried out satisfactorily when the intermediate or interlocking member continues to be lifted.
Cavities or channels can be created in any desired parts of the end faces of the sheet piles. If desired, the placement of the grout can be carried out through the channels ± after injection, water or air.
The invention is not limited to a particular shape or to a particular configuration of the sheet pile or of the box. The different figures show various shapes suitable for different functions and positions.
For angel positions, a cross-shaped sheet pile can be used with two sets of tension members straight on top of each other extending through the sheet pile. The sheet pile can also be of united form with two series of tension members at right angles to each other, like the arrangement of boxes shown. in fig. he.
Concrete sheet piles can be nested to each other in the manner shown and also nested to main or support piles or anchor pilots which have tension members similar to those of sheet piles.
In some cases the heads (which may for example have the shapes shown in fig. 1,2,5 and 6) which grip the intermediate or interlocking members c may be fixed to each sheet pile at its opposite sides by shaped members. bolts passing freely through transverse holes passing through the sheet pile.
The present invention overcomes the known shortcomings of the interlocking means usually employed or which have been proposed for concrete sheet piles and prevents deterioration of the concrete by the interlocking means during
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depression.
When desired, instead of sending a cement or concrete grout, clay, bitumen or other material can be used depending on the particular needs.
In the appended claims the term "pilot" is used to denote main or support piles, anchor piles, sheet piles and caissons, all of which are to which the present invention relates.
Pilots do not necessarily have to be driven down but can be lowered by digging a track in front of their lower end.
R e v e n d i c aions.
- - - - - - - - - - - - - - - 1.- The interlocking and reunion of adjacent pilots during, and, if desired, after the operation of driving in or beating the pilot, by an intermediate part fixed to the posts by metal tension members passing around and / or in or through the concrete of the posts, at intervals in their length, these members allowing the longitudinal movement of the interlocking intermediate part with respect to the pilots but preventing any movement laterally with respect to the pilots.