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Procédé et dispositifs de réalisation de constructions creuses précontraintes radialement applicables en parti- culier aux travaux souterrains.
On sait par les travaux antérieurs du demandeur qu'une précontrainte radiale centripète exercée sur un corps creux est susceptible d'assurer son étanchéité aux fluides sous pression, tant vers l'intérieur que vers l'extérieur.
Un exemple bien connu de ce genre de réalisa- tion est fourni par les tuyaux ou les réservoirs en béton dans lesquels la précontrainte est obtenue au moyen
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d'armatures périphériques mises en tension.
La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs permettant la réalisation de constructions creuses précontraintes radialement sans utilisation d'ar- matures mises en tension. Elle s'applique en particulier aux travaux souterrains pour lesquels elle permet la réa- lisation sur place de galeries, de tuyaux de canalisation et plus généralement de cavités souterraines étanches.
Le procédé selon l'invention consiste à injecter sous pression, entre la surface extérieure d'un coffrage perdu, délimitant la cavité à créer et une surface enve- loppante, un liquide susceptible de durcir en conservant la pression sous laquelle il a été injecté.
Parmi les liquides susceptibles d'être utilisés dans ce procédé, on donnera la préférence à une émulsion ou solution colloïdale de béton contenant en suspension un agrégat de fine granulométrie, solutions ou émulsions dont on sait qu'elles sont stables, c'est-à-dire capables de subir, les manipulations usuelles des liquides sans ségrégation.
De telles solutions ou émulsions sont connues.
Elles ont déjà été proposées à cause de leur fluidité et de leur pouvoir mouillant pour combler par injection les vides des constructions.
Le demandeur a constaté que de tels produits, quoique d'une certaine viscosité, possèdent toutes les propriétés d'un liquide, et en particulier sont capables de transmettre uniformément des pressions puis, en durcis- sant, de conserver la pression qui leur a été impartie.
On sait, toutefois, que dans les solutions col- loïdales de ce genre.- l'eau est largement en excès, si bien que la résistance finale d'un béton obtenu en utilisant ces solutions comme mortier est assez faible.
Afin de permettre l'évacuation d'une partie de l'eau de l'émulsion, l'une des surfaces entre lesquelles
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l'injection est réalisée constitue avantageusement un filtre colmatable laissant passer l'eau, tout en rete- nant les produits solides de l'émulsion. Un tel filtre peut être constitué simplement par les joints du coffrage perdu délimitant la cavité intérieure.
Dans le cas des travaux souterrains, la surface extérieure enveloppante est, en principe, la surface du forage pratiqué dans le terrain pour l'établissement de la construction. La pression d'injection permet donc à la fois de précontraindre simultanément et en sens opposés l'ouvra- ge à réaliser et le terrain.
On peut ainsi rétablir le terrain dans son état de compression primitif antérieur au forage d'établissement.
Par le durcissement du liquide injecté, cet état de compres- sion sera stabilisé et rendu définitif.
On pourra même réaliser une pression supérieure à la pression antérieure au forage et pousser cette pression jusqu'à une valeur égale au produit de la densité des ter- rains par leur épaisseur au-dessus de l'ouvrage. Toutefois, on devra s'attendre, en ce cas, à une relaxation due à la déformation lente des terrains soumis à une pression non encore supportée.
Il pourra arriver que l'on ne puisse réaliser par appui sur le sol une pression suffisante pour demeurer, après relaxation, supérieure à la pression intérieure en service prévue pour l'ouvrage souterrain, une canalisation forcée par exemple*
Le procédé demeure applicable à condition d'exé- cuter autour du coffrage perdu délimitant l'intérieur de l'ouvrage, une construction intermédiaire entre la surface extérieure du coffrage perdu et le terrain, construction susceptible de résister de préférence élastiquement à une pression intérieure.
Dans ce cas, le procédé s'applique de préférence
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en deux stades successifs. Tout d'abord on met en pression l'intervalle compris entre la surface extérieure du coffrage perdu et la construction intermédiaire, puis l'intervalle compris entre cette construction intermédiaire et le terrain.
On peut aussi réaliser la construction intermédiaire en parement du terrain et se contenter d'injecter l'intervalle compris entre cette construction et la surface extérieure du coffrage.
Dans tous les cas, afin de rester maître de l'essorage du produit injecté, on garnira avantageusement le terrain d'un revêtement étanche, de manière à éviter que le terrain lui-même n'agisse comme filtre pour l'eau de la solution* 3n variante, on peut, avant de procéder à l'injection de la solution, saturer le terrain enveloppant d'eau, par exemple par une injection préalable d'eau seu- lement.
Pour obtenir un remplissage complet des inter- valles puis la mise en pression du liquide injecté avant que celui-ci n'ait fait prise, il convient que l'opération d'injection soit menée rapidement. A cette fin, on utili- sera avantageusement pour opérer l'injection, une chasse d'air obtenue avec un accumulateur susceptible d'un assez gros débit instantané, plutôt que les moyens usuels de pompage.
Les joints entre éléments du coffrage destinés à servir de filtre pour l'excédent d'eau de l'émulsion peu- vent être orientés de telle sorte que la pression du liquide injecté agissant sur deux éléments séparés par un joint tende à fermer ledit joint; dans le cas d'une construction souterraine cylindrique, c'est le cas'des joints orientés longitudinalement. Or, quel que soit le soin apporté à l'a- justement des bords en contact des éléments, la largeur de ce joint ne peut être rigoureusement constante.. En consé- quence, les contraintes locales sur les éléments sont fortes
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là où les éléments sont étroitement en contact et s'an- nulent là où un léger intervalle sépare les éléments.
De plus, la pression du liquide injecté peut subir une forte perte de charge aux endroits où le joint est ouvert, ce qui vient encore accroître la différence de contrainte entre deux sections voisines transversales des éléments.
En conséquence, les joints sont de préférence organisés entre éléments dont les bords ne sont pas appli- qués l'un contre l'autre par la pression du liquide in- jecté; dans le cas particulier d'une construction cylin- drique, ceci revient à disposer ces joints dans des plans perpendiculaires aux génératrices du cylindre.
Il y a. intérêt à éviter un essorage trop ra- pide de l'émulsion injectée afin de permettre à celle-ci de remplir la totalité des vides et accroître le délai pendant lequel la pression est suffisamment active pour assurer la mise en charge du terrain dont les déplacements sont lents.
Dans le cas de joints ne tendant pas à se fer- mer sous la pression du liquide, on y parviendra en ré- duisant le nombre des joints et en prévoyant une obtura- tion au moins partielle de ceux-ci. Cette obturation peut être obtenue au moyen de couvre-joints appliqués de l'in- térieur sur les parois du coffrage.
Dans-une forme de réalisation avantageuse de coffrage intérieur pour construction cylindrique, ce cof- frage est formé par tronçons successifs au moyen de sec- teurs en nombre réduit, assemblés par des joints longitu- dinaux pratiquement étanches. Outre la réduction du nom- bre des joints, on obtient ainsi un coffrage pouvant être mis en place sans soutènement et de plus, ce coffrage est isostatique, c'est-à-dire que les réactions entre secteurs au droit des joints peuvent facilement être évaluées.
On peut prévoir dans l'intervalle entré le cof-
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frage et la cavité enveloppante, un remplissage en matériaux pierreux présentant l'avantage de caler ce coffrage avant l'injection. Néanmoins, la mise en place du remplissage nécessite un intervalle suffisamment large (deux à trois fois la plus grande dimension des matériaux). Comme ces matériaux n'occupent finalement qu'une assez faible portion du volume de l'intervalle, on a intérêt à ce que celui-ci soit le plus petit possi- ble et à l'injecter en totalité avec le liquide durcis- sable.
Il devient alors difficile de caler le cof- frage en prenant appui sur les parois de la cavité, si bien que ce coffrage subissant la poussée d'Archimède du liquide qui l'enveloppe tend à se déplacer de bas en haut:
Pour éviter cet inconvénient, le coffrage in- térieur est maintenu par serrage contre un appui résis- tant avantageusement constitué en cas de construction à l'avancement par la partie de celle-ci déjà en place.
A la précontrainte radiale obtenue par la pression du liquide, on associe ainsi une précontrainte longitudi- nale du coffrage qui contribue à son étanchéité.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réa- lisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig.l montre en coupe transversale un premier exemple de galerie ou canalisation de section circulaire.
La fig. 2 est la coupe agrandie suivant II-II de cette figure 1.
Les fig. 3 et 4 montrent deux variantes de réalisation de joints entre deux éléments de coffrage.
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La fig. 5 montre en coupe transversale analo- gue à la fig. 1 le cas d'une canalisation ou d'une ga- lerie circulaire édifiée dans un terrain de résistance insuffisante.
La fig. 6 est la coupe suivant VI-VI de la fig.5.
La fig. 7 est une coupe transversale d'une va- riante de galerie ou de canalisation de section circu- lai re.
La fig. 8 est une coupe par VIII-VIII de la fig. 7.
La fig. 9 montre en coupe transversale analogue à la fig.7, le cas d'une canalisation ou d'une galerie circulaire édifiée dans un terrain de résistance insuf- fisante.
La fig. 10 est une coupe par X-X de la fig. 9.
La fig. 11 est une coupe longitudinale d'une autre variante de galerie dont le revêtement est réalisé au moyen de secteurs.
La fig. 12 montre en coupe transversale agrandie un joint longitudinal.
La fig. 13 représente schématiquement un dis- positif de moulage pour l'obtention des secteurs d'un revêtement.
La fig. 14 est une coupe par l'axe d'une galerie.
La fig. 15 est une coupe suivant XV-XV de la fig.
14.
Comme le montre la fig. 1 on creuse au préalable dans le sol une galerie dont le contour 1 enveloppe d'aus- si près que possible le coffrage décrit dans la suite, de la construction à réaliser.
Sur le fond de ce forage, est établi un radier 2 de béton par exemple, sur lequel viennent prendre place les cintres 3 entretoisés à leur base par des pièces transversales 4. Ces cintres, dont la distance est fonc- tion de la longueur des éléments 5 de coffrage utilisés,
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peuvent affecter en section la forme d'un U comme il est montré sur la fige 2.
Dans l'exemple montré sur cette figure, les éléments 5 sont des planches de béton d'une certaine lon- gueur dont les extrémités s'appuient chacune sur un cintre.
Les planches, telles que 5a situées au-dessous du diamètre horizontal des cintres, sont accrochées à ceux-ci par un moyen quelconque par exemple à l'aide de ressorts 6 dont une extrémité est en prise avec un oeillet 7 formé par une boucle de fil noyée dans la planche, tan- dis que l'autre est fixée à une traverse 8 reposant sur les extrémités des ailes du cintre* Ces ressorts peuvent également être accrochés directement aux ailes du fer U.
Les planches sont raccordées entre elles tant dans le sens longitudinal que bout à bout par des joints tels que ceux montrés sur les fig. 3 et 4. Ces joints comportent une partie 9 suivant laquelle les éléments 5 sont pratiquement en contact, et une partie 10 dans la- quelle l'intervalle entre deux éléments 5 est relative- ment grande Cet intervalle, rempli pendant l'injection, canalise l'eau devant être évacuée par le joint ; de plus le mélange qui le garnit s'y appauvrit en eau, ce qui assure le colmatage du joint et, après prise, une liaison spécialement résistante entre les éléments 5.
Dans l'exemple de la fig. 4 qui représente plus particulièrement un joint de coffrage formé par des voussoirs susceptibles d'une certaine stabilité propre, la partie 9 suivant laquelle deux éléments 5 sont en contact est obtenue par une rectification à la meule des faces en contact de ces éléments et les angles extérieurs des éléments 5 sont abattus pour fournir la partie élargie 10.
Les différents éléments juxtaposés le long d'un cintre sont serrés les uns contre les autres par des joints de bourrage 11 réalisés entre le radier 2
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et l'élément 5a le plus voisin de ce radier.
Afin de diminuer le volume du liquide à in- jecter entre le contour 1 et la surface extérieure du coffrage, on peut remplir l'intervalle 12 entre ces deux surfaces par des matériaux pierreux.
Les extrémités de cet intervalle sont obturées soit par appui sur la partie de galerie déjà construite, soit par un artifice quelconque dont la fig.2 montre un exemple de réalisation.
Vers la tête de la galerie, on a édifié entre le sol et l'extrémité du coffrage une murette 14 circulai- re présentant un redan 14a, dans lequel peut être logée une chambre annulaire 15 en matière extensible suscepti- ble d'être gonflée par un fluide. Au préalable, la partie 10 des joints des éléments 5 voisine de ces extrémités a été bouchée en mortier, sensiblement sur la surface indiquée par les pointillés 10a (fig.2).
La clôture du volume occupé par la chambre 15 est achevée par un cercle aplati 16 qui est appuyé au terrain ou accroché à la murette 14 ou encore au coffrage formé par les éléments 5.
Il est facile de voir qu'en mettant en pression la chambre à air 15, on clôt rigoureusement l'espace an- nulaire 12, à l'exception des joints prévus dans le cof- frage. On injecte alors le liquide sous pression par un certain nombre d'orifices 17, de préférence filetés, pré- vus dans les planches 5. En principe, le liquide d'injec- tion est un simple mélange de ciment, de sable et d'eau* Dans les conditions ordinaires, ce mélange donne des pressions irrégulières car l'eau tend à se séparer, mais on sait que si l'on brasse très énergiquement un mélange d'eau, de sable et de ciment, par exemple au moyen d'un agitateur à palettes à grande vitesse, ce mélange acquiert une consistance visqueuse et une stabilité suffisante pour pouvoir être injecté régulièrement.
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Un tel mélange injecté dans l'intervalle entre le sol et le coffrage y remplit tous les vides et peut être soumis à une pression aussi élevée qu'on- le désire.
Sous l'effet de la pression, une partie de l'eau s'échappe par les joints du coffrage, si bien que la teneur en eau du béton ainsi obtenue diminue, que sa prise est plus rapide et que sa résistance finale est accrue. Ceci est vrai en particulier dans la région 10 des joints du coffrage.
Par l'effet de cette pression, le coffrage est soumis à une compression tangentielle directement propor- tionnelle à ladite pression et au icayon de courbure, qui se répartit sur l'épaisseur du joint. La connaissance de ces éléments permet donc de déterminer le taux de travail des éléments du coffrage et de leurs joints.
Dans le cas d'ouvrage à courbure variable sur la périphérie, l'épaisseur des éléments et celle des joints doit, pour une pression donnée, être adaptée à ce rayon de courbure.
Il convient de remarquer que, lors de la mise en pression, les cintres 3 travaillent peu, car les planches résistent par l'aro-boutement de leurs joints.
On constate, toutefois, des déformations dues aux prises de contact des surfaces non ajustées des joints' déformations entraînant la fissuration des planches de béton entre appuis sur les cintres: On peut éviter cette fissuration en établissant avant l'injection, dans les intervalles entre les cintres 3, des faux cintres 18 calés de préférence un peu plus fortement que les cintres 3.
Cette précaution peut suffire à empêcher l'apparition de fissures à la face interne. Les fissures 19 susceptibles d'apparaître à la face externe sont partielles, invisibles et tendent à se fermer par l'injection même,
On peut supprimer tous les cintres de pose et
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de renforcement pendant l'injection en utilisant un cof- frage formé de voussoirs en forme de briques d'assez courte longueur dont les faces au contact sont rectifiées de ma- nière à s'appliquer aussi parfaitement que possible l'une contre l'autre. On pourra, dans ce cas, favoriser l'assise des briques les unes par rapport aux autres pendant l'ap- plication de la pression en graissant légèrement les fa- ces en contact, par exemple au moyen d'une mince couche de mortier interposée.
Si le terrain est très perméable, on pourra le revêtir d'un parement étanche présentant, de préférence, une certaine souplesse. Ce revêtement pourra, par exemple, être obtenu avec des produits bitumineux.On peut aussi, préalablement à l'injection, saturer la paroi du terrain d'eau, de manière que l'essorage du mortier injecté se produise uniquement par la face intérieure du coffrage.
Dans le cas de terrain présentant une ré- sistance insuffisante, on procédera avantageusement comme le montrent les fig. 5 et 6.
Dans le radier 2 sont noyées des armatures 20 enveloppant le contour extérieur du coffrage perdu. Sur ces armatures sont appliquées des planches de béton 21 dont les joints 22, analogues à ceux qui séparent les éléments 5, sont orientés en sens inverse. Les planches 21 sont maintenues par des cintres légers 23 ou par accrochage direct aux armatures 20.
De son côté, le terrain est revêtu d'une cou- che de garnissage 24 assurant son étanchéité. On délimite ainsi deux intervalles parallèles, l'un 25 compris entre la surface extérieure du coffrage perdu et la surface intérieure des planches 21, l'autre 26 compris entre la surface extérieure de ces dernières planches et le terrain.
Par les orifices 17, on injecte d'abord le mortier liquide dans l'intervalle 25, puis, par les canaux
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27 traversant simultanément les planches 5 et 21, on remplit l'intervalle 26 et on le met en pression, ce qui met en charge le terrain.
Par le réglage des pressions dans les inter- valles 25 et 26 et le choix des aciers 20, on peut régler les pressions exercées à la face interne de la galerie sur le terrain.
Comme dans le cas de la fig. 2 l'étanchéité des intervalles où sont pratiquées les injections, au moins en direction de la tête de forage, peut être obtenue par des moyens faisant intervenir des chambres annulaires ex- tensibles, susceptibles d'être gonflées par un fluide et emprisonnées dans des logements à parois résistante@,
Ainsi, sur la fig.6, l'étanchéité de l'extré- mité de l'intervalle 25 est obtenue au moyen d'une chambre gonflable 28 placée dans la partie rentrante d'un fer à U 29 appliqué à la manière d'un cintre contre les planches 21, par l'intermédiaire d'un joint élastique 30. L'étan- chéité de l'extrémité de l'intervalle 26 peut être obtenue par des moyens analogues.
Dans les dispositions montrées par les figl et 5, le radier 2 n'est pas,directement soumis à la pres- sion du liquide injecté* Il peut, par suite; se produire des décollements entre les bords de ce radier et le cof- frage.
Pour éviter cet inconvénient, il y a intérêt à réaliser un coffrage perdu entièrement séparé de la cavité enveloppante, par exemple de la manière montrée sur les fig. 7 et 9.
Le coffrage perdu de la partie supérieure de la galerie montrée sur la fig. 7 est -analogue à celui qui est montré sur les fig. 1 et 2.
A leur partie inférieure, au lieu de reposer sur un radier, les cintres prennent appui sur deux cours
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de pièces de béton ou longrines 31 s'appuyant directe- ment sur le terrain à la partie inférieure de la cavité 1 ; ces longrines peuvent être constituées soit d'éléments de béton fabriqués à l'avance, soit être confectionnées sur plac e.
Elles sont pourvues de larges évidements 32 permettant le libre passage du liquide injecté. De préfé- rence, comme il est représenté sur le dessin, ces évide- ments forment de petites arches successives pour le passa- ge du liquide, autrement dit les longrines 31 reposent sur le sol par l'intermédiaire d'appuis discontinus.
La partie inférieure du coffrage est constituée par des planches 5b dont un des bords s'appuie (éventuelle- ment par l'intermédiaire d'un joint) sur les longrines 31 et qui sont soutenues par les entretoises incurvées 4 qui complètent les cintres 3 et, éventuellement aussi, les cintres 18.
Les planches 5a et 5b peuvent être accrochées aux cintres ou calées par des matériaux de remplissage pierreux disposés dans l'intervalle 12.
Grâce à la disposition qui vient d'être dé- crite; on conçoit facilement que le liquide injecté par les orifices 17 s'introduise dans tout l'intervalle an- nulaire compris entre le coffrage perdu et le contour du terrain, comprimant ainsi également tant le terrain lui-même que ce coffrage. Grâce aux évidements 32 les longrines sont elles-mêmes soumises à une partie de la pression, ce qui peut provoquer leur décollement du sol, si bien que finalement la pression du liquide injecté vient agir entre le sol et ces longrines qui se comportent alors comme .le reste du coffrage perdu:
On réalise ainsi une galerie de construction parfaitement homogène.
Cette disposition est également applicable
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aux galeries établies en mauvais terrain, c'est-à-dire aux terrains incapables de supporter sans relaxations importantes la pression du liquide injecté.
Dans l'ensemble montré sur la fig. 9, la struc- ture auxiliaire est comme sur la fig. 5 constituée par des planches 21 soutenues vers l'intérieur par des cintres légers 23 et maintenues vers l'extérieur par des armatu- res de fer rond 20 destinées à supporter l'effort de pression du liquide injecté dans l'intervalle annulaire compris entre les planches5et 21.
Dans ce cas également, on utilise deux cours de longrines 33 appuyées sur le sol, longrines comportant d'une part, à leur partie inférieure, des évidements 34 dans lesquels passent librement les armatures 20 et, d'au- tre part, des canaux 35 permettant le libre passage du liquide dans l'intervalle annulaire 25 compris entre les deux coure de planches 5 et 21.
La partie inférieure de la construction comprend les planches 5b assurant la continuité du coffrage formé par les planches 5 et les planches 21a qui prolongent le coffrage extérieur formé par les planches 21.
Dans une première étape, au moyen des orifices
17, on injecte l'intervalle annulaire 25 qui, dans ce cas, intéresse la totalité de la périphérie de la construction, puis l'intervalle annulaire 26 qui, grâce aux passages 34, intéresse également la totalité de la périphérie.
Au moment de la première injection,' la tension des armatures 20 (formées par exemple par un fil enroulé en hélice) s'égalise dans toutes les spires grâce au libre passage de ces armatures dans les évidements 34.
Dans les exemples représentés sur les fig. 7 et
9, on a montré l'utilisation de deux cours de longrines disposées symétriquement par rapport au plan vertical de la construction; ce qui présente l'avantage; au cours du
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travail, de permettre l'utilisation d'une voie de ser- vice fermement appuyée sur le sol pour l'évacuation des déblais et l'amenée des matériaux*
On pourrait cependant concevoir l'utilisation d'un nombre différent de longrines, de répartition arbi- traire et même la limite d'une seule longrine dans le plan vertical axial, mais pour les raisons indiquées plus haut il reste cependant avantageux d'assurer à cette lon- grine un appui discontinu sur le sol.
Dans ce cas, cette longrine pourrait être traitée comme un radier étroit dans lequel seraietménagés , par exemple au moyen d'élé- ments en forme de demi-tubes, de larges passages de communication.
Les coffrages montrés sur les figures de 1 à
10 présentent de nombreux joints longitudinaux entraînant un essorage assez rapide du béton, de plus il est diffi- cile, pour les raisons exposées au préambule, d'éviter les fissurations de ce co ffrage.
On peut remédier à ces inconvénients de la manière montrée sur la fig. 11.
Le coffrage perdu de la galerie montrée sur la fig. 11 est obtenu au moyen d'anneaux d'assez courte longueur dont chacun est composé, dans l'exemple repré- senté, de trois secteurs 61 de préférence égaux et assem- blés entre eux par des joints 37 le long de leurs bords en contact.
La mise en place de ce revêtement et sa tenue en position montée ne nécessitent pas de cintres. Une longrine de réglage 44 en béton armé est coulée sur toute la longueur de la galerie ou de la canalisation à exécutera
Les deux secteurs inférieurs sont assemblés au droit de cette longrine,maintenus au moyen de matériaux pierreux ou de cales 63 et, sur ces secteurs vient s'assembler le secteur supérieure
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Les joints longitudinaux 37 entre deux secteurs consécutifs doivent être aussi réguliers que possible, ne permettre qu'une filtration négligeable et, de pré- férence, fonctionner comme articulation.
Dans ce triple but, on pourra leur donner la dis- position représentée sur la figure 12. Au lieu d'avoir un profil rectiligne suivant un rayon qui serait la dis- position la plus simple, on donne aux joints un profil en ligne brisée. Au voisinage des surfaces interne et exter- ne des secteurs, sont prévues deux parties radiales 38a et 38b, tandis que la partie médiane du joint est formée pour l'un des éléments par une nervure 39a sensiblement trapézoïdale et, pour l'autre, par une rainure 39b de forme correspondante.
Les secteurs sont en contact en 40 par le fond de la rainure et le sommet de la nervure; ce qui assure l'étanchéité désirée et une légère possibilité de rota- tion relative entre secteurs voisins tandis qu'un jeu est ménagé en 38a et 38b afin d'éviter l'épaufrement des bords internes ou externes des secteurs en cas de rotation relative.
Les secteurs, une fois assemblés en anneaux, sont soumis par des calages, au besoin mis en place à l'aide de vérins,à une pression radiale qui, provoquant une légère précontrainte préalable desdits anneaux, assure la stabilité de ceux-ci et une meilleure étanchéité des joints avant l'injection.
Chacun des anneaux est susceptible de légères déformations indépendantes et le flambage des secteurs qui le constituentpeut être empêché par le calage contre le terrain* Il y a intérêt à donner à ces anneaux une épaisseur aussi faible que possible, en améliorant corré- lativement la qualité du béton; de façon à accroître leur élasticité et à diminuer la perte de précontrainte due
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au retrait ultérieur du liquide injecté durci. A cette fin également, on provoquera le plus grand retrait pos- sible des secteurs avant leur mise en place par passage de ceux-ci dans une étuve sèche.
Dans les conditions qui viennent d'être indi- quées, la filtration de l'émulsion colloïdale injectée dans l'intervalle entre le coffrage et le terrain sera obtenue par les joints ménagés entre anneaux consécu- tifs.
Le nombre de ces joints transversaux dépend de la longueur des anneaux qui est déterminée en outre par des considérations de facilité de manipulation des secteurs qui les constituent*
Etant donné que la pression radiale de l'é- mulsion injectée ne tend pas à refermer ces joints trans- versaux et que d'autre part; ceux-ci sont susceptibles d'avoir une largeur variable à cause des inévitables imperfections de fabrication, il est nécessaire de pré- voir une obturation partielle de ces joints qui limite la vitesse de filtration.
Dans l'exemple représenté, cette obturation est obtenue au moyen de couvre-joints annulaires formés chacun d'un certain nombre de secteurs 65 qui sont appli- qués contre la paroi interne du coffrage circulaire au moyen de vérins 64, tendant à augmenter la circonférence de ces couvre-joints. four favoriser cette application, le glissement des secteurs 65 contre la paroi peut être facilité de toute manière appropriée, par exemple par une lubrification des surfaces en contact. La stabilité des couvre-joints annulaires peut être obtenue en reliant les secteurs 65 de plusieurs couvre-joints consécutifs à l'aide d'entretoises longitudinales légères 36 qui ont en outre l'avantage d'assurer un espacement régulier de ces couvre-joints.
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Afin de réduire le volume injecté, on peut diminuer autant que faire se peut, l'intervalle compris entre la surface extérieure du coffrage perdu et la paroi de la cavité enveloppante. Dans ces conditions, il est difficile d'assurer le calage des anneaux consécutifs contre la paroi de la cavité, si bien que la poussée d'Archimède qui agit sur le coffrage au moment de l'injection, tend à soulever celui-ci. On peut remédier à cet inconvénient de la manière montrée sur les fig.
14 et 15.
On supposera la galerie montrée en coupe sur la fig. 14 édifiée et terminée vers la droite jusqurà l'anneau indiqué par 47. On met alors en place un certain nombre d'anneaux consécutifs 47a, 47b...... correspondant à une longueur L de galerie. Au delà du dernier anneau; 47c, on établit contre la paroi de la cavité 18, un an- neau de maçonnerie 49 dont la paroi intérieure de forme légèrement tronconique est de plus grand diamètre que le diamètre extérieur des anneaux 47.
Sur cet anneau de maçonnerie vient s'appliquer une structure annulaire 50 présentant une face plane 50a orientée vers la tranche extrême du dernier anneau 47c grâce à un dispositif extenseur 51 d'un modèle quelconque, on peut faire va- rier la longueur de la périphérie de la structure 50,' de manière que cette structure s'applique avec une cer- taine pression contre l'anneau 49 et qu'elle puisse être dégagée de la surface d'appui tronconique de ce dernier.
Enfin, entre la face 50a et la tranche extrême de l'anneau 47c est placé un tube souple annulaire 52 que l'on peut gonfler au moyen d'un fluide sous pression par un raccord 53.
Cet ensemble étant en place; la mise en pression du tube annulaire 52 prenant appui sur la structure 50 exerce un effort longitudinal sur les anneaux 47a, 47b, 47c et ferme aux deux extrémités l'intervalle annulaire
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compris entre ces anneaux et la cavité 18. On peut alors injecter cet intervalle par des orifices tels que 54.
Outre la précontrainte radiale centripète ob- tenue par l'injection, on obtient ainsi une précontrainte longitudinale de la construction qui est conservée après dégonflage et enlèvement du tube annulaire 22 par l'adhé- rence du produit injecté; après sa prise, contre la sur- face externe desdits anneaux.
Après démontage de la structure annulaire 50, la construction se poursuit de la manière indiquée, les anneaux 49 se trouvant au fur et à mesure de l'avance- ment, noyés dans le produit injectée Comme dans le cas de la fig.ll, on peut prévoir éventuellement, une obtura- tion partielle et réglable des joints entre anneaux succes- sifs.
Le moulage des secteurs constitutifs de chauun des anneaux peut être obtenu en une seule opération de la manière illustrée par la figure 13.
Le coffrage des surfaces interne et externe est constitué par un mandrin 45 et une coquille 46, tous deux cylindriques et démontables* Sntre ce mandrin et cette co- quille on fixe, aux emplacements prévus pour les joints,' à l'aide d'un dispositif quelconque 41, une cloison mince 42 en tôle par exemple ayant la forme générale du joint.
Vers les extrémités de cette tôle sont disposées des suré- paisseurs 43 destinées à fournir les parties élargies 38a et 38b du joint. Entre le mandrin et la coquille, on coule le béton destiné à fournir les secteurs et; après prise, démoulage et séchage à l'étuve, ceux-ci sont prêts à être utilisés de la manière indiquée précédemment.
Il va de soi, que des modifications peuvent être apportées aux procédé et dispositifs qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de 1' invention. r
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Method and devices for producing pre-stressed hollow constructions radially applicable in particular to underground works.
It is known from the applicant's previous work that a centripetal radial prestress exerted on a hollow body is capable of ensuring its tightness to fluids under pressure, both inwardly and outwardly.
A well-known example of this kind of realization is provided by concrete pipes or tanks in which the prestress is obtained by means of
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peripheral reinforcements under tension.
The subject of the present invention is a method and devices allowing the production of hollow constructions prestressed radially without the use of tensioned armatures. It applies in particular to underground work for which it allows the on-site construction of galleries, pipeline pipes and more generally watertight underground cavities.
The method according to the invention consists in injecting under pressure, between the outer surface of a permanent formwork, delimiting the cavity to be created and an enveloping surface, a liquid capable of hardening while maintaining the pressure under which it was injected.
Among the liquids likely to be used in this process, preference will be given to an emulsion or colloidal solution of concrete containing in suspension an aggregate of fine particle size, solutions or emulsions which are known to be stable, that is to say - to say capable of withstanding the usual handling of liquids without segregation.
Such solutions or emulsions are known.
They have already been proposed because of their fluidity and their wetting power for filling construction voids by injection.
The Applicant has found that such products, although of a certain viscosity, possess all the properties of a liquid, and in particular are capable of uniformly transmitting pressures and then, by hardening, of retaining the pressure which has been applied to them. outsourced.
It is known, however, that in colloidal solutions of this kind the water is largely in excess, so that the final strength of a concrete obtained using these solutions as a mortar is quite low.
In order to allow the evacuation of part of the water from the emulsion, one of the surfaces between which
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the injection is carried out advantageously constitutes a clogging filter allowing the water to pass, while retaining the solid products of the emulsion. Such a filter can be formed simply by the joints of the lost formwork delimiting the interior cavity.
In the case of underground works, the enveloping external surface is, in principle, the surface of the borehole made in the ground for the establishment of the construction. The injection pressure therefore makes it possible both to pre-stress simultaneously and in opposite directions the work to be carried out and the ground.
The ground can thus be restored to its original state of compression prior to the establishment drilling.
By hardening of the injected liquid, this state of compression will be stabilized and made definitive.
It is even possible to achieve a pressure greater than the pressure prior to drilling and to push this pressure up to a value equal to the product of the density of the land and their thickness above the structure. However, one should expect, in this case, a relaxation due to the slow deformation of the grounds subjected to a pressure not yet supported.
It may happen that it is not possible to achieve by resting on the ground sufficient pressure to remain, after relaxation, greater than the internal operating pressure planned for the underground structure, a penstock for example *
The method remains applicable on condition that around the permanent formwork delimiting the interior of the structure, an intermediate construction between the external surface of the permanent formwork and the ground is carried out, a construction capable of resisting preferably elastically to an internal pressure.
In this case, the method is preferably applied
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in two successive stages. First of all, the interval between the outer surface of the permanent formwork and the intermediate construction is pressurized, then the interval between this intermediate construction and the ground.
It is also possible to carry out the intermediate construction as a facing of the ground and to be satisfied with injecting the interval between this construction and the outer surface of the formwork.
In all cases, in order to remain in control of the draining of the injected product, the ground will advantageously be lined with a waterproof coating, so as to prevent the ground itself from acting as a filter for the water in the solution. * 3n variant, it is possible, before proceeding with the injection of the solution, to saturate the surrounding ground with water, for example by a preliminary injection of water only.
To obtain complete filling of the intervals and then pressurization of the injected liquid before the latter has set, the injection operation should be carried out rapidly. To this end, an air flush obtained with an accumulator capable of a fairly large instantaneous flow rate, rather than the usual pumping means, will advantageously be used to carry out the injection.
The joints between elements of the formwork intended to serve as a filter for the excess water in the emulsion can be oriented so that the pressure of the injected liquid acting on two elements separated by a joint tends to close said joint; in the case of a cylindrical underground construction, this is the case of the joints oriented longitudinally. However, whatever the care taken in fitting the edges in contact with the elements, the width of this seal cannot be strictly constant. Consequently, the local stresses on the elements are strong.
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where the elements are in close contact and cancel out where a slight gap separates the elements.
In addition, the pressure of the injected liquid can undergo a high pressure drop at the places where the seal is open, which further increases the difference in stress between two neighboring transverse sections of the elements.
Consequently, the joints are preferably organized between elements whose edges are not pressed against each other by the pressure of the injected liquid; in the particular case of a cylindrical construction, this amounts to arranging these joints in planes perpendicular to the generatrices of the cylinder.
There is. interest in avoiding too rapid dewatering of the injected emulsion in order to allow it to fill all the voids and increase the time during which the pressure is sufficiently active to ensure the loading of the ground whose movements are slow.
In the case of joints which do not tend to close under the pressure of the liquid, this will be achieved by reducing the number of joints and by providing for at least partial sealing thereof. This sealing can be obtained by means of joint covers applied from the inside to the walls of the formwork.
In an advantageous embodiment of an internal formwork for cylindrical construction, this formwork is formed by successive sections by means of sectors in reduced number, assembled by practically watertight longitudinal joints. In addition to the reduction in the number of joints, a formwork is thus obtained which can be installed without support and, moreover, this formwork is isostatic, that is to say that the reactions between sectors at the joints can easily be evaluated.
One can foresee in the interval entered the cof-
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frage and the enveloping cavity, a filling of stony materials having the advantage of wedging this formwork before injection. Nevertheless, the placement of the filling requires a sufficiently wide gap (two to three times the largest dimension of the materials). As these materials ultimately occupy only a relatively small portion of the gap volume, it is desirable to keep the gap as small as possible and to inject it completely with the hardening liquid.
It then becomes difficult to wedge the formwork by resting on the walls of the cavity, so that this formwork undergoing the Archimedean thrust of the liquid which envelops it tends to move from bottom to top:
To avoid this drawback, the internal formwork is held by clamping against a resistant support advantageously formed in the case of construction in advance by the part thereof already in place.
The radial prestressing obtained by the pressure of the liquid is thus associated with a longitudinal prestressing of the formwork which contributes to its sealing.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text forming, of course, part of said invention. invention.
The fig.l shows in cross section a first example of gallery or pipe of circular section.
Fig. 2 is the enlarged section along II-II of this figure 1.
Figs. 3 and 4 show two alternative embodiments of joints between two formwork elements.
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Fig. 5 shows in cross section analogous to FIG. 1 the case of a pipe or a circular tunnel built in a ground of insufficient resistance.
Fig. 6 is the section along VI-VI of fig.5.
Fig. 7 is a cross section of a variant of a gallery or pipe of circular section.
Fig. 8 is a section through VIII-VIII of FIG. 7.
Fig. 9 shows in cross section similar to FIG. 7, the case of a pipeline or a circular gallery built in a ground of insufficient resistance.
Fig. 10 is a section through X-X of FIG. 9.
Fig. 11 is a longitudinal section of another variant of the gallery, the covering of which is produced by means of sectors.
Fig. 12 shows an enlarged cross section of a longitudinal seal.
Fig. 13 schematically represents a molding device for obtaining the sectors of a coating.
Fig. 14 is a section through the axis of a gallery.
Fig. 15 is a section along XV-XV of FIG.
14.
As shown in fig. 1, a gallery is first dug in the ground, the contour of which 1 envelops as closely as possible the formwork described below of the construction to be produced.
On the bottom of this borehole, a concrete slab 2 is established, for example, on which are placed the hangers 3 braced at their base by transverse pieces 4. These hangers, the distance of which depends on the length of the elements. 5 formwork used,
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can affect in section the shape of a U as shown in fig 2.
In the example shown in this figure, the elements 5 are concrete boards of a certain length, the ends of which each rest on a hanger.
The boards, such as 5a located below the horizontal diameter of the hangers, are attached to them by any means, for example by means of springs 6, one end of which is engaged with an eyelet 7 formed by a loop of wire embedded in the board, while the other is fixed to a cross member 8 resting on the ends of the hanger wings * These springs can also be hooked directly to the wings of the iron U.
The boards are connected together both in the longitudinal direction and end to end by joints such as those shown in figs. 3 and 4. These seals comprise a part 9 along which the elements 5 are practically in contact, and a part 10 in which the gap between two elements 5 is relatively large. This gap, filled during injection, channels water to be drained from the seal; moreover, the mixture which fills it becomes impoverished in water, which ensures the plugging of the joint and, after setting, a particularly resistant bond between the elements 5.
In the example of FIG. 4 which more particularly represents a formwork joint formed by segments capable of a certain inherent stability, part 9 according to which two elements 5 are in contact is obtained by grinding with a grinding wheel of the surfaces in contact with these elements and the angles exterior elements 5 are cut down to provide the enlarged part 10.
The different elements juxtaposed along a hanger are clamped against each other by packing joints 11 made between the raft 2
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and the element 5a closest to this raft.
In order to reduce the volume of the liquid to be injected between the contour 1 and the outer surface of the formwork, the gap 12 between these two surfaces can be filled with stony materials.
The ends of this gap are closed either by resting on the part of the gallery already constructed, or by any device, of which FIG. 2 shows an exemplary embodiment.
Towards the head of the gallery, between the ground and the end of the formwork, a circular wall 14 has been erected having a step 14a, in which an annular chamber 15 of extensible material capable of being inflated by a fluid. Beforehand, the part 10 of the joints of the elements 5 adjacent to these ends was sealed with mortar, substantially on the surface indicated by the dotted lines 10a (fig.2).
The enclosure of the volume occupied by the chamber 15 is completed by a flattened circle 16 which is supported on the ground or attached to the low wall 14 or even to the formwork formed by the elements 5.
It is easy to see that by putting the air chamber 15 under pressure, the annular space 12 is strictly closed, with the exception of the joints provided in the casing. The liquid is then injected under pressure through a number of orifices 17, preferably threaded, provided in the boards 5. In principle, the injection liquid is a simple mixture of cement, sand and water * Under ordinary conditions, this mixture gives irregular pressures because water tends to separate, but it is known that if a mixture of water, sand and cement is stirred very vigorously, for example by means of 'A high speed paddle stirrer, this mixture acquires a viscous consistency and sufficient stability to be able to be injected regularly.
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Such a mixture injected into the gap between the ground and the formwork fills all the voids therein and can be subjected to as high a pressure as desired.
Under the effect of the pressure, part of the water escapes through the joints of the formwork, so that the water content of the concrete thus obtained decreases, its setting is faster and its final strength is increased. This is particularly true in the region 10 of the formwork joints.
By the effect of this pressure, the formwork is subjected to a tangential compression directly proportional to said pressure and to the radius of curvature, which is distributed over the thickness of the joint. Knowledge of these elements therefore makes it possible to determine the working rate of the formwork elements and their joints.
In the case of a structure with variable curvature on the periphery, the thickness of the elements and that of the joints must, for a given pressure, be adapted to this radius of curvature.
It should be noted that, during the pressurization, the hangers 3 work little, because the boards resist by the buttressing of their joints.
We note, however, deformations due to contacting unadjusted surfaces of the joints' deformations causing cracking of the concrete boards between supports on the hangers: This cracking can be avoided by establishing before injection, in the intervals between the hangers 3, false hangers 18 preferably wedged a little more strongly than hangers 3.
This precaution may be sufficient to prevent the appearance of cracks on the internal face. The cracks 19 likely to appear on the external face are partial, invisible and tend to close by the injection itself,
We can remove all laying hangers and
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reinforcement during injection using a casing formed of segments in the form of bricks of relatively short length, the contact faces of which are rectified so as to rest as perfectly as possible against each other . In this case, it will be possible to promote the seating of the bricks relative to each other during the application of pressure by lightly greasing the faces in contact, for example by means of a thin layer of mortar interposed. .
If the ground is very permeable, it can be covered with a waterproof facing preferably having a certain flexibility. This coating can, for example, be obtained with bituminous products. It is also possible, prior to the injection, to saturate the wall of the ground with water, so that the dewatering of the injected mortar occurs only through the inner face of the formwork.
In the case of ground having insufficient resistance, the procedure will advantageously be carried out as shown in FIGS. 5 and 6.
In the raft 2 are embedded reinforcements 20 enveloping the outer contour of the lost formwork. On these reinforcements are applied concrete planks 21 whose joints 22, similar to those which separate the elements 5, are oriented in the opposite direction. The boards 21 are held by light hangers 23 or by direct attachment to the frames 20.
For its part, the ground is coated with a layer of packing 24 ensuring its waterproofing. Two parallel intervals are thus defined, one 25 comprised between the exterior surface of the permanent formwork and the interior surface of the boards 21, the other 26 comprised between the exterior surface of the latter boards and the ground.
Through the orifices 17, the liquid mortar is first injected into the gap 25, then, through the channels
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27 simultaneously crossing the boards 5 and 21, the gap 26 is filled and it is pressurized, which puts the ground under load.
By adjusting the pressures in the intervals 25 and 26 and the choice of steels 20, it is possible to adjust the pressures exerted on the internal face of the gallery on the ground.
As in the case of fig. 2 the sealing of the intervals where the injections are made, at least in the direction of the drilling head, can be obtained by means involving extensible annular chambers, capable of being inflated by a fluid and trapped in housings. with resistant walls @,
Thus, in fig. 6, the sealing of the end of the gap 25 is obtained by means of an inflatable chamber 28 placed in the re-entrant part of a U-iron 29 applied in the manner of a hanger against the boards 21, by means of an elastic seal 30. The tightness of the end of the gap 26 can be obtained by similar means.
In the arrangements shown by Figs and 5, the raft 2 is not directly subjected to the pressure of the injected liquid * It can, therefore; take off between the edges of this raft foundation and the formwork.
To avoid this drawback, it is advantageous to produce a permanent formwork entirely separate from the enveloping cavity, for example in the manner shown in FIGS. 7 and 9.
The lost formwork of the upper part of the gallery shown in fig. 7 is analogous to that shown in FIGS. 1 and 2.
At their lower part, instead of resting on a raft, the hangers are supported on two courses
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concrete pieces or stringers 31 resting directly on the ground at the lower part of the cavity 1; these stringers can be made either of concrete elements made in advance, or they can be made on site.
They are provided with large recesses 32 allowing the free passage of the injected liquid. Preferably, as shown in the drawing, these recesses form successive small arches for the passage of the liquid, in other words the stringers 31 rest on the ground by means of discontinuous supports.
The lower part of the formwork consists of boards 5b, one of the edges of which rests (possibly by means of a joint) on the beams 31 and which are supported by the curved spacers 4 which complete the hangers 3 and , possibly also, hangers 18.
The boards 5a and 5b can be hung from the hangers or wedged by stony filling materials arranged in the interval 12.
Thanks to the arrangement which has just been described; it is easy to see that the liquid injected through the orifices 17 enters the entire annular gap between the lost formwork and the contour of the ground, thus also compressing both the ground itself and this formwork. Thanks to the recesses 32, the sills themselves are subjected to part of the pressure, which can cause them to detach from the ground, so that finally the pressure of the injected liquid acts between the ground and these sills which then behave as. the rest of the lost formwork:
This creates a perfectly homogeneous construction gallery.
This provision is also applicable
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to galleries established in bad ground, that is to say to grounds unable to withstand the pressure of the injected liquid without significant relaxations.
Overall shown in fig. 9, the auxiliary structure is as in fig. 5 constituted by boards 21 supported inwardly by light hangers 23 and held outwardly by round iron reinforcements 20 intended to withstand the pressure force of the liquid injected into the annular gap between the boards5 and 21.
In this case also, two courses of beams 33 resting on the ground are used, beams comprising on the one hand, at their lower part, recesses 34 in which the reinforcements 20 pass freely and, on the other hand, channels. 35 allowing the free passage of the liquid in the annular gap 25 between the two courses of boards 5 and 21.
The lower part of the construction comprises the boards 5b ensuring the continuity of the formwork formed by the boards 5 and the boards 21a which extend the outer formwork formed by the boards 21.
In a first step, by means of the orifices
17, the annular gap 25 is injected which, in this case, concerns the entire periphery of the construction, then the annular gap 26 which, thanks to the passages 34, also concerns the entire periphery.
At the time of the first injection, the tension of the reinforcements 20 (formed for example by a wire wound in a helix) is equalized in all the turns thanks to the free passage of these reinforcements in the recesses 34.
In the examples shown in FIGS. 7 and
9, we have shown the use of two courses of stringers arranged symmetrically with respect to the vertical plane of the construction; which has the advantage; during the
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work, to allow the use of a service road firmly resting on the ground for the evacuation of the cuttings and the supply of materials *
One could however conceive of the use of a different number of outriggers, of arbitrary distribution and even the limit of a single outrigger in the axial vertical plane, but for the reasons indicated above it remains however advantageous to ensure this long a discontinuous support on the ground.
In this case, this sill could be treated as a narrow raft in which will be fitted, for example by means of elements in the form of half-tubes, wide communication passages.
The formwork shown in figures 1 to
10 have many longitudinal joints resulting in fairly rapid dewatering of the concrete, moreover it is difficult, for the reasons set out in the preamble, to avoid cracking of this wringing.
These drawbacks can be remedied in the manner shown in FIG. 11.
The lost formwork of the gallery shown in fig. 11 is obtained by means of rings of relatively short length each of which is composed, in the example shown, of three sectors 61, preferably equal and assembled together by joints 37 along their edges in contact. .
The installation of this coating and its holding in the mounted position do not require hangers. An adjustment beam 44 in reinforced concrete is poured over the entire length of the gallery or pipe to be executed.
The two lower sectors are assembled to the right of this sill, maintained by means of stony materials or wedges 63 and, on these sectors is assembled the upper sector
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The longitudinal joints 37 between two consecutive sectors must be as regular as possible, allow only negligible filtration and, preferably, function as an articulation.
For this triple purpose, we can give them the arrangement shown in Figure 12. Instead of having a rectilinear profile along a radius which would be the simplest arrangement, we give the joints a broken line profile. In the vicinity of the internal and external surfaces of the sectors, two radial parts 38a and 38b are provided, while the middle part of the seal is formed for one of the elements by a substantially trapezoidal rib 39a and, for the other, by a groove 39b of corresponding shape.
The sectors are in contact at 40 through the bottom of the groove and the top of the rib; this ensures the desired tightness and a slight possibility of relative rotation between neighboring sectors, while a clearance is provided at 38a and 38b in order to avoid the bulging of the internal or external edges of the sectors in the event of relative rotation.
The sectors, once assembled in rings, are subjected by wedges, if necessary put in place using jacks, to a radial pressure which, causing a slight preliminary prestressing of the said rings, ensures their stability and a better sealing of the joints before injection.
Each of the rings is susceptible to slight independent deformations and the buckling of the sectors which constitute it can be prevented by wedging against the ground. concrete; so as to increase their elasticity and reduce the loss of prestressing due to
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on subsequent removal of the hardened injected liquid. To this end also, the greatest possible shrinkage of the sectors before their placement will be caused by passing them through a dry oven.
Under the conditions which have just been indicated, the filtration of the colloidal emulsion injected into the gap between the formwork and the ground will be obtained by the joints formed between consecutive rings.
The number of these transverse joints depends on the length of the rings which is further determined by considerations of ease of handling of the sectors which constitute them *
Given that the radial pressure of the injected emulsion does not tend to close these transverse joints and that on the other hand; these are likely to have a variable width because of the inevitable manufacturing imperfections, it is necessary to provide partial sealing of these joints which limits the filtration rate.
In the example shown, this sealing is obtained by means of annular joint covers each formed of a certain number of sectors 65 which are applied against the internal wall of the circular formwork by means of jacks 64, tending to increase the circumference. of these joint covers. oven to promote this application, the sliding of the sectors 65 against the wall can be facilitated in any suitable manner, for example by lubricating the surfaces in contact. The stability of the annular joint covers can be obtained by connecting the sectors 65 of several consecutive joint covers with the aid of light longitudinal spacers 36 which also have the advantage of ensuring regular spacing of these joint covers.
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In order to reduce the injected volume, the interval between the outer surface of the lost formwork and the wall of the enveloping cavity can be reduced as much as possible. Under these conditions, it is difficult to ensure the wedging of consecutive rings against the wall of the cavity, so that the Archimedean thrust which acts on the formwork at the time of injection tends to lift it. This drawback can be remedied in the manner shown in FIGS.
14 and 15.
We will assume the gallery shown in section in FIG. 14 built and finished to the right until the ring indicated by 47. We then set up a number of consecutive rings 47a, 47b ...... corresponding to a length L of gallery. Beyond the last ring; 47c, against the wall of the cavity 18, a masonry ring 49 is established, the interior wall of which is slightly frustoconical in shape and has a larger diameter than the exterior diameter of the rings 47.
On this masonry ring is applied an annular structure 50 having a flat face 50a oriented towards the end edge of the last ring 47c thanks to an expander device 51 of any model, the length of the periphery can be varied. of the structure 50, 'so that this structure is applied with a certain pressure against the ring 49 and that it can be released from the frustoconical bearing surface of the latter.
Finally, between the face 50a and the end edge of the ring 47c is placed an annular flexible tube 52 which can be inflated by means of a pressurized fluid via a connector 53.
This set being in place; the pressurization of the annular tube 52 bearing on the structure 50 exerts a longitudinal force on the rings 47a, 47b, 47c and closes the annular gap at both ends
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lying between these rings and the cavity 18. This gap can then be injected through orifices such as 54.
In addition to the centripetal radial prestressing obtained by the injection, a longitudinal prestressing of the construction is thus obtained which is preserved after deflation and removal of the annular tube 22 by the adhesion of the injected product; after its setting, against the outer surface of said rings.
After dismantling the annular structure 50, the construction continues in the manner indicated, the rings 49 being found as the advance progresses, embedded in the injected product As in the case of FIG. may optionally provide for partial and adjustable sealing of the joints between successive rings.
The molding of the constituent sectors of each of the rings can be obtained in a single operation as shown in figure 13.
The formwork of the internal and external surfaces is constituted by a mandrel 45 and a shell 46, both cylindrical and removable * Sntre this mandrel and this shell are fixed, at the locations provided for the joints, 'using a any device 41, a thin partition 42 made of sheet metal, for example having the general shape of the seal.
Towards the ends of this sheet are arranged extra thicknesses 43 intended to provide the widened parts 38a and 38b of the seal. Between the mandrel and the shell, the concrete intended to provide the sectors and is poured; after setting, demoulding and drying in an oven, they are ready to be used in the manner indicated above.
It goes without saying that modifications can be made to the methods and devices which have just been described, in particular by substituting equivalent technical means, without going beyond the scope of the invention. r