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Le brevet belge déposé le 3 juin 1954, pour: "Nouveau procédé d'ap- plication de l'air comprimé à la construction d'ouvrages souterrains'' concer- ne la construction "in situ" d'une enceinte recouverte par un plafond et ou- verte à sa base, enceinte dans laquelle on envoie de l'air comprimé à une pression suffisante pour évacuer l'eau contenue dans la portion du sol qui se trouve emprisonnée à l'intérieur de ladite enceinte.
L'emploi d'air comprimé n'est d'ailleurs nécessaire que si l'on o- père au dessous du niveau de la nappe aquifère.
L'enceinte en question communique avec l'extérieur par des installa- tions fixes comportant un ou plusieurs "sas" utilisés: - d'une part, pour l'évacuation des déblais qui remplissent complè- tement l'enceinte au moment où l'on entame les travaux en souterrain, - d'autre part, pour l'introduction dans l'enceinte du béton et des autres éléments entrant dans la constitution de l'ouvrage à construire.
A l'intérieur de l'enceinte, un double problème de transport se pose donc, correspondant: - à l'évacuation des déblais vers les installations de communication avec l'extérieur, - à l'amenée au lieu d'emploi des matériaux provenant desdites in- stallations.
Les transports en question pourraient s'effectuer par roulement dans le fond de l'excavation , au fur et à mesure du creusement de celle-ci, mais on sait que, dans les travaux en souterrain, le sol est fréquemment en- combré et mal nivelé.
De plus la construction "in situ" d'ouvrages souterrains est surtout intéressante pour un travail exécuté dans un terrain peu consistant, où le roulage se fait difficilement.
L'invention consiste à associer le procédé d'application de l'air comprimé suivant le brevet précité avec l'utilisation de monorails suspendus au plafond de l'enceinte qui préexiste au moment où on entame les travaux en souterrain. A ces monorails, on accrochera, au moyen de galets appropriés, des engins de transport roulants, qui seront utilisés pour effectuer tout ou partie des deux catégories de transport ci-dessus décrits.
Suivant cette invention, la pose des chemins de roulement destinés à recevoir les engins de transport peut être faite de différentes manières, soit que les monorails soient mis en place avant la confection du toit et suspendus à celui-ci au cours de ladite confection, soit que, dans un premier stade, on se contente de fixer au toit les engins qui serviront ultérieurement à la mise en place des rails. Ceux-ci seront alors posés à l'intérieur de 1' enceinte, au fur et à mesure de l'avancement du travail.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une réali- sation de l'invention qui se rattache à la première de ces deux conceptions.
Les figures 1 à 7 montrent les phases successives de la construction.
Sur toutes ces figures A désigne les parois verticales, B le talus.
Sur la figure 1 on voit en coupe verticale transversale une excava- tion, qui a été descendue dans le sol jusqu'au niveau de la nappe aquifère.
Dans le fond de cette excavation, on a construit deux parois verti- cales A parallèles, étanches à l'eau et à l'air comprimé. Le pied des rideaux ainsi constitué est descendu en contrebas des ouvrages à construire. Les deux
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parois A sont réunies l'une à l'autre par deux autres parois transversales verticales d'une construction analogue. Ces dernières, qui peuvent être très éloignées l'une de l'autre, non sont pas représentées sur les dessins.
La figure 2 montre la phase suivante du travail. Dans le fond de la fouille, on a disposé un certain nombre de poutrelles C destinées à con- stituer les futurs chemins de roulement accrochés au plafond ou toit de 1' enceinte. Pour faciliter la pose et le réglage desdites poutrelles, on a éventuellement constitué, au préalable, une forme de sable D dans le fond de la fouille.
La phase ultérieure du travail, représentée en coupe verticale et en plan,respectivement sur les figures 3 et 4, consiste à noyer dans une nouvelle couche de sable E se superposant à la forme de sable D, les pou- trelles C dont il vient d'être question de telle sorte que le niveau supé- rieur de la couche E soit au niveau de la partie supérieure des poutrelles C, puis à disposer au dessus d'autres poutrelles F jouant le rôle de traver- ses. Celles ci sont liées aux poutrelles C, soit par soudure, soit au moyen de rivets ou de boulons.
Il ne reste plus, pour achever l'enceinte, qu'à constituer son pla- fond par les opérations mises en évidence sur les fig. 5 et 6. On y voit des parois de coffrage verticales G, soutenues par des étais H, qui limite- ront latéralement la dalle de béton armé I dans laquelle seront enrobées à la fois la partie supérieure des parois latérales A (sur la figure 5 on a supposé que les armatures a contenues dans ces parois avaient été dégagées et retournées) et les poutrelles F constituant traverses.
S'il n'est pas nécessaire que la face inférieure de la dalle I soit parfaitement lisse, celle-ci peut être coulée directement sur la forme de sable D-E.
Les traverses sont d'autant plus rapprochées que les charges que l'on désire suspendre aux rails de roulement sont plus importantes.
L'enceinte étant achevée, on peut remblayer la fouille et, s'il y a lieu, reconstituer le revêtement du sol.
Il reste à exécuter les travaux en souterrain selon le procédé dé- crit dans le brevet belge du 3 Juin 1954 sus-visé.
Sur la figure 7, qui est une coupe verticale transversale, on voit une benne preneuse K remplie de déblais et suspendue à un charriot L, qui est accroché à l'une des poutrelles C.
Le fait que celles-ci sont enrobées de sable facilite leur dégage- ment au fur et à mesure que l'exécution des déblais laisse échapper le sable vers l'intérieur.
Au front d'attaque, les machines à terrassement peuvent d'ailleurs elles aussi être suspendues aux poutrelles.
Le transport des déblàis au moyen d'engins suspendus aux poutrelles peut s'effectuer sur toute la distance séparant le front d'attaque des instal- lations de communication avec l'extérieur ou seulement sur une partie de cette distance si, dans la portion terminée de l'ouvrage, on préfère utiliser des engins reposant sur le sol tels que des tapis ou roulant sur celui-ci.
Les poutrelles peuvent également être utilisées pour la circulation, sur tout ou partie de la distance comprise entre les installations de commu- nication avec l'extérieur et le chantier de bétonnage, des engins qui servent à approvisionner ledit chantier, soit en béton, soit en matériaux constitu-
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tifs du béton. Elles peuvent enfin être utilisées pour supporter - soit à demeure, soit seulement lorsqu'un déplacement est nécessaire - les coffra- ges ou les engins utilisés pour le bétonnage.
Si leur pose a été soignée, les poutrelles constituent un excellent repère pour la mise en place précise des coffrages .
Les poutrelles pourront être détachées ou séparées des traverses auxquelles elles sont suspendues, elles pourront dans d'autres cas être con- servées en vue d'être utilisées au cours de l'exploitation de l'ouvrage.
A titre de variante, on pourrait se contenter d'incorporer au pla- fond au moment de sa confection les supports nécessaires à la fixation des poutrelles, celles-ci étant ultérieurement amenées en place et fixées au plafond au fur et à mesure de l'avancement des travaux de terrassement.
Il est naturellement loisible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser d'autres variantes de ce mode de transport.
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The Belgian patent filed on June 3, 1954, for: "New process for the application of compressed air to the construction of underground works" concerns the construction "in situ" of an enclosure covered by a ceiling and open at its base, an enclosure into which compressed air is sent at a pressure sufficient to evacuate the water contained in the portion of the ground which is trapped inside said enclosure.
The use of compressed air is moreover necessary only if one o- fers below the level of the aquifer.
The enclosure in question communicates with the outside through fixed installations comprising one or more "airlocks" used: - on the one hand, for the evacuation of the spoil which completely fills the enclosure when the work begins underground, - on the other hand, for the introduction into the enclosure of concrete and other elements entering into the constitution of the work to be built.
Inside the enclosure, a double transport problem therefore arises, corresponding to: - the evacuation of the excavated material to the facilities for communication with the outside, - the delivery to the place of use of the materials from of said installations.
The transports in question could be carried out in shifts in the bottom of the excavation, as the excavation progresses, but it is known that, in underground work, the soil is frequently clogged up and poorly. leveled.
In addition, the "in situ" construction of underground structures is especially advantageous for work carried out in loose terrain, where rolling is difficult.
The invention consists in combining the method of applying compressed air according to the aforementioned patent with the use of monorails suspended from the ceiling of the enclosure which pre-exists at the time when the underground work is started. To these monorails, we will hang, by means of appropriate rollers, rolling transport vehicles, which will be used to perform all or part of the two categories of transport described above.
According to this invention, the installation of the tracks intended to receive the transport vehicles can be done in different ways, either that the monorails are put in place before the making of the roof and suspended from it during said making, or that, in a first stage, one is satisfied to fix to the roof the machines which will be used later for the installation of the rails. These will then be placed inside the enclosure, as the work progresses.
An embodiment of the invention which relates to the first of these two designs is described below by way of nonlimiting example.
Figures 1 to 7 show the successive phases of construction.
In all these figures A denotes the vertical walls, B the slope.
In FIG. 1 we see in transverse vertical section an excavation, which has been lowered into the ground to the level of the aquifer.
At the bottom of this excavation, two parallel vertical walls A have been built, tight against water and compressed air. The foot of the curtains thus formed is lowered below the structures to be constructed. Both
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walls A are joined to one another by two other vertical transverse walls of a similar construction. The latter, which can be very far from each other, are not shown in the drawings.
Figure 2 shows the next phase of labor. At the bottom of the excavation, a number of C-beams have been placed, intended to constitute the future tracks attached to the ceiling or roof of the enclosure. To facilitate the installation and adjustment of said beams, optionally, a form of sand D has been formed beforehand in the bottom of the excavation.
The subsequent phase of the work, shown in vertical section and in plan, respectively in Figures 3 and 4, consists in drowning in a new layer of sand E superimposed on the form of sand D, the trash C from which it comes from 'be questioned so that the upper level of the layer E is at the level of the upper part of the beams C, then to place above other beams F playing the role of sleepers. These are linked to the C-joists, either by welding or by means of rivets or bolts.
In order to complete the enclosure, all that remains is to constitute its ceiling by the operations shown in FIGS. 5 and 6. We see there vertical formwork walls G, supported by props H, which will laterally limit the reinforced concrete slab I in which both the upper part of the side walls A will be embedded (in figure 5 it was assumed that the reinforcements a contained in these walls had been released and turned over) and the beams F constituting sleepers.
If it is not necessary for the underside of the slab I to be perfectly smooth, it can be poured directly onto the sand form D-E.
The sleepers are all the closer as the loads that one wishes to suspend from the running rails are greater.
Once the enclosure is complete, the excavation can be backfilled and, if necessary, the floor covering can be reconstructed.
It remains to carry out the work underground according to the process described in the Belgian patent of June 3, 1954 referred to above.
In figure 7, which is a transverse vertical section, we see a clamshell K filled with spoil and suspended from a cart L, which is hooked to one of the beams C.
The fact that these are coated with sand facilitates their release as the execution of the cuttings lets the sand escape into the interior.
At the attack front, earthmoving machines can also be suspended from the joists.
The transport of the cuttings by means of machinery suspended from the joists can be carried out over the entire distance separating the leading front from the installations of communication with the outside or only over part of this distance if, in the completed portion of the work, it is preferred to use devices resting on the ground such as carpets or running on it.
The beams can also be used for the circulation, over all or part of the distance between the communication installations with the exterior and the concreting site, of the machines which are used to supply said site, either with concrete or with concrete. constituent materials
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tifs of concrete. Finally, they can be used to support - either permanently or only when movement is necessary - the boxes or the machines used for concreting.
If their installation has been neat, the joists constitute an excellent reference point for the precise installation of the formwork.
The joists can be detached or separated from the sleepers to which they are suspended; in other cases, they can be kept for use during the operation of the structure.
As a variant, one could be satisfied with incorporating into the ceiling at the time of its making the supports necessary for fixing the joists, the latter being subsequently brought into place and fixed to the ceiling as the installation progresses. progress of earthworks.
It is naturally permissible, without departing from the scope of the invention, to produce other variants of this mode of transport.