BE487376A

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Publication number: BE487376A
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Description

Procédé et dispositifs pour l'exécution de pieux de fondation moulés dans le sol.

La présente invention concerne l'exécution de pieux de fondation en béton,moulés dans le sol, à base et fût élargis, par damage et refoulement du béton dans un tube de fonçage descendu jusqu'au terrain résistant et remonté à mesure que progesse le bétonnage.

Jusqu'ici on utilisait pour le damage soit une dame suspendue à un câble dans le tube de fonçage, soit un mandrin plein introduit dans ce tube et recevant des coups de mouton par l'intermédiaire d'un casque de battage.

Le premier système a l'inconvénient de gaspiller l'énergie dépenséeau damage et de rendre aléatoire la formation de la base élargie, du fait qu'à chaque coup de dame une partie du béton, au lieu d'être chassée dans le terrain, remonte autour de la dame par suite du jeu important que celle-ci doit avoir dans le tube
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pour travailler sans coincement.

Avec le second système, l'obligation de retirer entiè- rement le mandrin chaque fois que du béton doit être versé dans le tube de fonçage rend le procédé lent et onéreux ; deplus, il n'est guère possible d'exécuter par ce procédé des pieux de gran- de longueur si l'on emploie des engins de battage de hauteur normale, ce qui constitue un grave inconvénient.

.La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs perfectionnés n'offrant aucun de ces inconvénients et permettant l'exécution rapide et sûre des pieux à base et fût élargis, ainsi que des pieux inclinés.

Suivant cette invention, on utilise pour damer et refouler le béton dans le tube de fonçage un mandrin creux, par lequel on introduit le béton dans le tube à mesure des besoins, et que l'on maintient rempli de béton afin qu'il agisse comme un mandrin plein pour le damage, étant alors fermé au sommet par le casque de battage.

Le diamètre du mandrin creux est notablement moindre que celui du tube de fonçage et son pied est entouré d'une dame annulaire s'adaptant presque sans jeu dans le tube en vue d'évi- ter toute remontée du béton autour du mandrin et d'assurer que l'entièreté du béton mis en oeuvre soit refoulé dans le terrain, en formant avec certitude la base et le fût élargis du pieu.

Il a été proposé antérieurement d'exécuter des pieux en coulant dans un trou préalablement foncé dans le sol, du béton par un tube que l'on retire du trou par saccades, dans le but de tasser le béton dans le trou par la brusque descente, à travers le tube, de la colonne de béton qu'il contient, éventuel- le,ment accélérée par une pression d'air comprimé. On ne peut évidemment pas obtenir ainsi des pieux à base élargie et ce procédé est donc étranger à la présente invention.

Afin que celle-ci soit bien comprise, on la décrira ci-après de façon détaillée en se référant aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple, dans lesquels :

Fig. 1 montre schématiquement en a, b, .....i, les différentes phases de l'exécution d'un pieu conformément à l'in- vention.

Fig. 2 est une vue en coupe verticale d'un dispositif pour l'exécution du pieu, à plus grande échelle.

Fig. 3 est une coupe transversale de ce dispositif suivant la ligne III-III de la Fig. 2.

Fig. 4 est une vue semblable à la Fig. 2, montrant le mandrin dans une autre position.

Fig. 5 est encore une vue semblable à la Fig. 2, mon- trant une variante du dispositif, et
Fig. 6 est une coupe transversale suivant la ligne V-V de la Fig. 5.

Sur ces figures, 1 désigne un tube de fonçage usuel et 2 un mandrin creux conforme à l'invention, dont le pied est en- touré d'une dame annulaire 3 et le sommet peut être fermé par un capuchon 4 du casque de battage 5. Le tube 1 est un peu plus long que le mandrin 2.-
En a (Fig. 1) le tube de fonçage et le mandrin repo- sent sur le sol 6, à l'emplacement du pieu à exécuter.

En b, le mandrin est retiré d'une certaine hauteur et le casque est soulevé pour permettre d'introduire dans le fond du tube,par le creux du mandrin, une certaine quantité de béton formant un bouchon 7, que l'on peut remplacer par une pointe de fonçage en métal ou en béton si on le préfère. Le mandrin est ensuite complètement rempli de béton 8.

En c, le casque de battage est descendu sur la tête du mandrin, le capuchon 4 comprimant la colonne de béton 8 dans le mandrin. On commence à frapper sur le casque au moyen du mouton de battage, représenté schématiquement par la flèche 9.

En d on continue le battage du mandrin qui comprime le bouchon de béton 7, dont la hauteur restera au moins égale à la

hauteur H qui représente la différence de longueur du mandrin et du tube de fonçage. Les coups de mouton sur le mandrin amor- cent la descente du tube dans le sol et, à un moment donné, le casque vient reposer sur le tube. Si l'on emploie une pointe de fonçage au lieu du bouchon 7, le tube sera descendu dans le sol en frappant directement sur la tête du tube par l'intermédiai- re du casque.

En e, on continue le battage sur les têtes du mandrin et du tube ensemble, jusqu'à ce que le refus fixé à l'avance soit atteint ou jusqu'à ce que la base du tube soit descendue sur la couche de terrain présumée résistante-
En ±, on retire le mandrin d'une hauteur H1 pour dé- verser dans le tube le béton 8 contenu dans le creux du mandrin, ou une quantité moindre ou plus grande de béton selon les besoins, et on remplit le mandrin complètement d'une nouvelle charge de béton 8'..

En g, on procède à l'exécution de la base élargie 10 du pieu, formée par le bouchon 7 et, par exemple, la charge de béton 8, en frappant le mandrin à l'aide du mouton 9 pendant que l'on retire lentement le tube, comme indiqué par les flèches 11.

Si H2 représente la hauteur fixée pour la base 10 à réaliser et Hl la hauteur du volume de béton destiné à sa confection, calculé en fonction du diamètre moyen de la base élargie déterminé à l'a- vance, la base élargie sera exécutée au moment où, en retirant le tube de la hauteur H2 et en frappant en même temps sur le casque de battage, celui-ci viendra en contact avec la tête du tub e. Il est impossible de provoquer une interruption du pieu par une extraction trop rapide du tube, étant donné que l'on choi- sit toujours H2@H1, et qu'il reste toujours du béton dans le tube sur la hauteur H.

En h, le fût élargi 12 du pieu s'exécute de façon ana- logue à la base élargie, en retirant lentement le tube tandis @

que l'on frappe sur le mandrin. Toutefois, en général, comme on prévoit le diamètre du fût plus petit que celui de la base élargie, il suffira dans la plupart des cas de laisser reposer le poids du mandrin, du casque et du mouton sur le béton pen- dant que l'on retire lentement le tube, sans qu'il soit néces- saire de frapper sur la tête du mandrin. On peut réaliser par ce procédé un fût de tout diamètre voulu et, si on le désire, exécuter plusieurs élargissements intermédiaires sur la hauteur du pieu, l'apport de béton continuant à se faire par l'intérieur du mandrin creux jusqu'à l'achèvement du pieu.

En i, le pieu est terminé.

Il est clair que l'on peut exécuter de façon analogue un pieu incliné, en donnant l'inclinaison voulue'au tube de fon- çage et à la sonnette de battage.

Les Figs. 2 à 4 qui représentent à plus grande échelle le tube de fonçage 1 et le mandrin 2 à dame annulaire 3, montrent que le mandrin porte de place en place des ailettes radiales 13 servant à le guider dans le tube, et qu'il est attaché au casque de battage 5 par des câbles 14 traversant librement des oreilles 15 du mandrin et terninés par des arrêts 16 qui limitent à une hauteur Ho la quantité dont le pied du mandrin peut dépasser le tube, pour dégager la dame 3 en vue de son nettoyage (Fig. 2).

Sur la Fig. 4, H indique la quantité dont le mandrin est plus court que le tube. Il est clair qu'en soulevant le casque 5 de la longueur des câbles 14, on peut dégager la tête du mandrin pour verser le béton dans ce dernier et en soulevant le casque davantage, retirer du tube 1 le mandrin suspendu au casque par les câbles.

Le dispositif se prête à la pose d'une armature dans le pieu. A cet effet, on introduit les barres d'armatures 17 par l'espace annulaire entre tube et mandrin, en les guidant à travers la dame 3 et les ailettes 13 du mandrin dans des trous ou encoches

prévues dans ce but ou,de préférence, dans des gaines de guida- ge formées, comme le montrent les Figs. 5 et 6, par des tuyaux métalliques 18 soudés à la dame et aux ailettes. Pendant le. fonçage, les encoches ou gaines de guidage sont fermées par des obturateurs 19 afin d'empêcher le béton d'y pénétrer.

Les barres 17 sont introduites dans le béton après l'exé- cution de la base élargie 10. On soulève d'abord légèrement le mandrin afin de dégager les obturateurs 19 du béton, puis on laisse tomber dans chaque gaine une barre qui, par son propre poids expulse l'obturateur et entre dans le béton. On retire immédiatement le mandrin pour déverser du béton dans le tube de fonçage; ainsi les extrémités inférieures des barres seront encastrées instantanément dans une masse de béton de hauteur H1.

Après l'introduction de l'armature, on continue la confection du pieu.

Il convient de remarquer que les cerces ordinairement prévues pour l'armature des pieux, dont le rôle est de lier les différentes barres de l'armature, sont inutiles dans le présent procédé. En effet, grâce aux trous ou gaines de guidage, chaque barre est bien maintenue à son emplacement et ne peut se déplacer.

Bien entendu, quoiqu'il ait été question ci-dessus d'un seul tube de fonçage et d'un seul mandrin creux, il va de soi que l'on peut assembler bout à bout deux ou plusieurs tubes et deux ou plusieurs mandrins creux pour atteindre de plus grandes profondeurs si c'est nécessaire. L'invention n'est d'ailleurs pas limitée aux formes et détails d'exécution décrits et représentés à titre d'exemple, et l'on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications.

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Claims

REVENDICATIONS 1.- Procédé d'exécution de pieux de fondation moulés dans le sol, par damage et refoulement de béton dans un tube de @ <Desc/Clms Page number 7> fonçage au moyen d'un mandrin recevant des coups de mouton, caractérisé en ce qu'on utilise un mandrin creux et on introduit le béton dans le tube de fonçage à travers le mandrin creux.

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient le mandrin creux remplit de béton de manière qu'il joue le rôle d'un mandrin plein pour le damage.

3. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on verse d'abord dans le fond du tube de fonçage, à tra- vers le mandrin creux, une quantité de béton suffisante pour former un bouchon, on remplit le mandrin creux de béton, et on frappe sur la tête du mandrin pour comprimer le bouchon et amorcer la descente du tube dans le sol.

4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'après avoir descendu à la profondeur voulue dans le sol, par battage, le tube de fonçage et le mandrin creux que l'on a rem- pli de béton, on retire le mandrin d'une hauteur donnée pour déverser du béton dans le tube, on remplit à nouveau complète- ment de béton le creux du mandrin, et on bat le mandrin en même temps que l'on retire lentement le tube de fonçage pour chasser dans le sol le béton destiné à former la base du pieu.

5. - Procédé suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on limite la pénétration du mandrin creux dans le tube de fonçage, de manière à laisser toujours une hauteur donnée de béton dans le pied du tube quand le mandrin est engagé à fond dans ce dernier.

6. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la hauteur à laquelle on retire le mandrin creux pour déverser du béton dans le'tube de fonçage, et la hauteur à laquelle on retire le tube pendant que l'on bat le mandrin, sont dans un rapport tel que le volume de béton chassé dans le sol forme une base de pieu élargie, d'un diamètre moyen prédé- terminé.

@ <Desc/Clms Page number 8> 7. - Procédé suivant la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce qu'après l'exécution de la base du pieu, on retire à nou- veau le mandrin creux d'une hauteur donnée pour déverser du béton dans le tube de fonçage, on remplit le mandrin de béton et on exécute le fût du pieu en retirant lentement le tube pendant que l'on frappe ou appuie sur le mandrin suivant que l'on désire un fût plus ou moins élargi, en renouvelant ces opérations autant de fois que l'exige la longueur du pieu.

8.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on introduit des barres d'arma- ture dans le pieu à travers un intervalle annulaire existant entre le mandrin creux et le tube de fonçage.

9. - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'on pose les barres d'armatures sans cerces, en les guidant dans l'intervalle annulaire entre tube et mandrin pendant leur introduction.

10. - Dispositif pour l'exécution de pieux par le pro- cédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, dans un tube de fonçage à cas- que de battage, un mandrin creux destiné à servir tant à l'intro- duction de béton dans le tube qu'au damage du béton introduit.

11.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le mandrin creux possède à sa partie inférieure une dame annulaire s'adaptant presque sans jeu dans le tube de fonçage.

12. - Dispositif suivant la revendication 10, caracté- risé en ce que le mandrin creux est plus court que le tube de fonçage.

13. - Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le casque de battage est muni d'un capuchon destiné à fermer la tête du mandrin creux.

14.- Dispositif suivant la revendication 10. caractérisé en ce que le mandrin creux est attaché au casque de battage. <Desc/Clms Page number 9>

15. - Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le mandrin creux est guidé dans le tube de fonçage par des ailettes ou entretoises radiales.

16. - Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'un moyen de guidage pour l'introduction de barres d'ar- mature dans le pieu est prévu à l'intérieur du tube de fonçage, autour du mandrin creux.

17. - Dispositif suivant les revendications 11 et 16. caractérisé en ce que le moyen de guidage traverse la dame annu- laire et est pourvu d'un obturateur contre la pénétration du bé- ton.

18.- Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le moyen de guidage consiste en un faisceau de gaines tubulaires réparties autour du mandrin creux et supportées par ce dernier.

19. - Procédé et dispositifs pour l'exécution de pieux de fondation moulés dans le sol, en substance comme décrit ci- dessus avec référence aux dessins annexés.