Pierre VERBEECK et Werner HEIRMAN
La présente invention a trait à un nouveau dispositif de renforcement et/ou de soutènement de
masses de terre et d'autres matériaux meubles et à
un procédé pour réaliser un tel dispositif.
L'invention a plus précisément pour objet
des renforcements et murs de soutènement constitués
de matériaux de remblai et de matériaux en feuille , pouvant être utilisés en lieu et place des renforcements et murs conventionnels, constitués de maçonnerie de grande épaisseur ou de béton armé.
L'invention peut également servir à la constitution de digues, barrages, enclos etc. ayant
une certaine épaisseur.
Dans la suite du présent mémoire les renforcements et murs de soutènement, ainsi que les digues, barrages, enclos etc., selon l'invention, seront désignés :par l'expression générale "dispositif de renforcement et/ou de soutènement de masses meubles".
Le nouveau dispositif de renforcement et/ou
de soutènement de masses de terre et d'autres matériaux meubles selon l'invention est particulièrement intéressant par sa simplicité de mise en oeuvre et par son prix de revient très avantageux, en fonction de la stabilité
et de la durabilité remarquables qu'il présente.
On ne connaît actuellement aucune technique
de renforcement ou de soutènement de masses de terre et d'autres matériaux meubles, comparable au dispositif selon l'invention, présentant des propriétés et des avantages aussi intéressants que ce nouveau dispositif.
Le nouveau dispositif de renforcement et/ou de soutènement de masses de terre et d'autres matériaux meubles selon l'invention est constitué de couches de matériau de remblai, maintenues en place au moyen d'une ou de plusieurs feuilles de matériau à indice
de frottement élevé formant une enveloppe fermée dans le sens extérieur dudit dispositif de renforcement et/ou de soutènement, entourant chaque couche de matériau de remblai de telle façon, que les couches successives de matériau de remblai sont séparées par une ou plusieurs épaisseurs dudit matériau en feuille à indice
de frottement élevé, et sont recouvertes, à leur bord extérieur, d'au moins une épaisseur dudit matériau
en feuille souple.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par matériau de remblai, n'importe quélle
masse de matière pouvant être rapportée pour élever
une portion de terrain, comme par exemple de la terre, du sable, des céréales, etc.
Un matériau de remblai particulièrement intéressant pour la réalisation du dispositif selon l'invention est notamment la terre battue.
Le matériau en feuille mis en oeuvre pour maintenir en place le matériau de remblai dans ce dispositif doit, conformément à l'invention, posséder un "indice de frottement élevé"' cela veut dire que le matériau en feuille doit présenter un coëfficient de frottement feuille-feuille suffisant pour assurer l'équilibre des différentes couches de matériau de remblai, entourées de matériau en feuille, les unes par rapport aux autres. Sans vouloir aucunement limiter
la portée de l'invention, il est mentionné, à titre purement indicatif, que des matériaux en feuille ayant <EMI ID=1.1>
un coefficient de frottement par rapport à ce même matériau en feuille, supérieur à 0,1 conviennent pour
de nombreuses applications pratiques dans le cadre de la présente invention.
Le matériau en feuille doit, en outre, posséder une résistance à la tension et à l'allongement suffisante pour assurer la stabilité du dispositif de renforcement et/ou de soutènement de masses de terre et d'autres matériaux meubles selon l'invention. Les résistances
<EMI ID=2.1>
particuliers de chaque application de l'invention (nature du terrain et des différentes sollicitations rencontrées, nature du matériau de remblai mis en oeuvre, nombre de couches, épaisseur des couches, etc ...).
On peut mentionner, également à titre purement indicatif, que des matériaux en feuille, présentant des résistances à la traction supérieures à 20 kg/cm linéaire conviennent pour nombre d'applications du dispositif selon l'invention.
La stabilité externe de l'ensemble du dispositif selon l'invention est en effet obtenue grâce à la résistance au frottement de la couche inférieure de matériau en feuille par rapport à la surface du terrain de support, et en maintenant, en outre, l'étirement et la tension
de cisaillement sur ce matériau en feuille à une valeur largement inférieure à la résistance à la traction dudit matériau.
La stabilité interne du dispositif résulte des résistances de frottement externes du matériau en feuille, liées à son indice de frottement (feuille-feuille) élevé.
Selon un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'invention, le matériau en feuille peut très avantageusement être constitué par de la toile en tissu synthétique.
En particulier, on peut par ordre de préférence, faire usage de toiles tissées en polypropylène.
On connaît notamment des toiles tissées en polypropylène qui présentent des coefficients de frottement toile-toile supérieurs à 0,4 et une résistance à la traction de l'ordre de 200 kg/cm linéaire et qui conviennent tout particulièrement pour la mise en oeuvre du dispositif
selon l'invention.
Les couches de matériau de remblai dans le dispositif selon l'invention, peuvent avoir une épaisseur quelconque, dépendant uniquement des caractéristiques du matériau en feuille (tel que sa résistance à la tension, résistance à l'allongement, résistance au frottement, etc...) mis en oeuvre.
Selon une particularité possible de l'invention, le bord extérieur des couches de matériau de remblai
peut être renforcé au moyen de surfaces de renforcement rigides ou semi-rigides,telles que des secteurs de tuyaux cylindriques, disposés entre le matériau de remblai et l'épaisseur de matériau en feuille recouvrant le bord extérieur de la couche de matériau de remblai.
Dans un mode de réalisation particulier du nouveau dispositif de renforcement et/ou de soutènement, selon l'invention, le matériau à indice de
frottement élevé maintenant en place les couches successives de matériau de remblai est constitué par une seule longueur d'une ou plusieurs feuilles, repliée en plusieurs plis-enveloppe fermés dans le sens extérieur du dispositif de renforcement et/ou de soutènement, en entourant et séparant les couches de matériau de remblai.
Conformément à une particularité supplémentaire de ce dernier mode de réalisation de l'invention, les plis de la feuille de matériau , situés du côté intérieur
du dispositif de renforcement et/ou de soutènement peuvent entourer une tige de renforcement, tel que notamment une barre cylindrique ou un tube en métal.
<EMI ID=3.1>
le dispositif de renforcement et/ou de soutènement
de masses de terre et d'autres matériaux meubles, conformément à la présente invention, peut, en outre, comporter des éléments de raccordement pour un dispositif de recouvrement extérieur placé devant le mur de soutènement selon l'invention.
De tels éléments de raccordement peuvent notamment être constitués par des éléments de support mis en place pour faciliter la construction du dispositif selon 1 ' invention.
Un procédé convenant à la réalisation des nouveaux dispositifs de renforcement et/ou de soutènement de masses de terre et d'autres matériaux meubles consiste à déposer et tasser des couches successives de matériau de remblai en fixant et recouvrant chacune des couches au moyen d'une ou plusieurs feuilles de matériau
à indice de frottement élevé.
Un mode de réalisation particulièrement adéquat du procédé de ce type comporte les opération suivantes :
a : étalement d'une parti.e de feuille(s) en matériau à indice de frottement élevé sur une surface de sol (plan ou même incliné)
b : formation d'une couche tassée de matériau de remblai
sur la partie étalée du matériau en feuille ;
c : recouvrement de la couche de matériau de remblai
ainsi formée, au moyen de matériau en feuille ,
en repliant la/les, ou une partie de la/des feuille(s) disposée(s) sous la couche de matériau de remblai sur sensiblement toute la surface de cette couche ;
d : étalement d'une partie de feuille(s) en matériau à indice de frottement élevé sur la partie repliée de feuille(s) en matériau, placée lors de l'opération [pound] ;
<EMI ID=4.1>
autant de fois qu'il est nécessaire pour atteindre la hauteur désirée du renforcement ou .soutènement.
La mise en oeuvre de ce dernier mode de réalisation du procédé selon l'invention, peut être particulièrement intéressante lorsqu'on utilise un matériau en
feuille continue, disposé en rouleau, ce matériau étant déroulé au fur et à mesure de son utilisation et formant par la répétition des opérations cet d , une succession de plis-enveloppe, fermés dans le sens extérieur du renforcement ou mur de soutènement, en entourant et séparant les couches de matériau de remblai par une ou plusieurs
<EMI ID=5.1>
feuilles étant repliée(s) sur elle(s)-même(s) lors de l'opération d.
Dans ce cas, il peut être souhaitable de disposer une barre cylindrique ou un tube en métal à l'endroit ou on replie la ou les feuille(s) de matériau sur elle(s)-même(s), afin d'éviter la création de déchirures dues à des plis à rayon de courbure trop faible.
Une manière très adéquate pour réaliser le procédé selon l'invention, lorsqu'on utilise un matériau en feuille continue disposé en rouleau, implique la mise
<EMI ID=6.1>
au niveau des surfaces respectives formées lors des opérations [pound] et d du procédé préféré selon l'invention.
Lors de chacune des opérations a, subséquentes à la première opération a , le rouleau de matériau en feuille peut alors être posé en attente sur la structure de support correspondante.
Les structures de support utilisées dans ce
mode de réalisation de l'invention peuvent, notamment
être constitués par des profilés métalliques ou autres,
ou par des assemblages de profilés.
De tels assemblages peuvent, en outre, servir
à fixer et/ou maintenir des cloisons, garnissages, revêtements etc..., destinés à masquer le dispositif
de l'invention.
Selon une autre particularité du procédé
selon l'invention, on peut consolider le bord extérieur
de la couche de matériau de remblai au moyen d'une surface de renforcement rigide ou semi-rigide, telle qu'un secteur de.tuyau cylindrique, avant de recouvrir la couche du matériau en feuille souple.
Un mode de mise en oeuvre particulièrement intéressant du procédé selon l'invention consiste à utiliser de la terre battue comme matériau de remblai.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, et au cours des exemples
de calculs d'équilibre et de stabilité d'un mode de réalisation des dispositifs de renforcement et de soutènement de masses de terre et d'autres matériaux meubles selon l'invention.
I. Exemple de réalisation d'un mur de soutènement de
masses de terre de remblai.
Les figures 1 à 7 montrent, en coupe transversale, les différentes étapes de la réalisation d'un dispositif de renforcement et/ou de soutènement de masses de terre et autres matériaux meubles selon l'invention.
Dans ces différentes figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
La figure 1 montre l'étalement d'une feuille de toile en tissu synthétique 1, à partir d'un dévidoir de toile en rouleau 2, sur un terrain 3 préalablement aplani.
Comme représenté à la figure 2, il est disposé une couche de terre battue 40 sur la partie étalée de la feuille 1, à côté d'une masse de terre de remblai 5.
Le bord extérieur 6 de la couche de terre battue 40 est consolidé au moyen d'un secteur de tuyau 7 en P.V.C.
Comme le montre la figure 3, le dévidoir de toile 2 est ensuite soulevé sur la couche de terre battue 40 et la feuille de toile 1 est déroulée sur la surface de cette couche 40, formant ainsi une enveloppe recouvrant entièrement ladite couche 40.
A la limite. entre la couche de terre battue 40 et la masse de terre de remblai 5, on pose ensuite un tuyau métallique 8, comme montré à la figure 4. On place, en outre, un assemblage de profilés 9 formant un support disposé en avant de la couche 40 précédemment formée, substantiellement au niveau de la surface de cette couche
40. On déplace, ensuite, le dévidoir de toile 2 vers ce support 9, ce qui replie la feuille de toile sur ellemême (voir figure 5); le tuyau métallique 8 élimine
ici tout risque de déchirures au niveau du pli dans
la toile 1, en évitant un rayon de courbure trop faible dans la structure de la toile.
Comme le montre la figure 6, on dépose ensuite une seconde couche de terre tassée 41, sur la surface formée par la toile repliée 1, à côté de la masse de terre de remblai 5. On renforce le bord extérieur 6 de la couche 41 à l'aide d'un secteur de tuyau en P.V.C., et on répète les opérations représentées aux figures 3,4,5,6
et 3 autant de fois qu'il est nécessaire pour atteindre la hauteur désirée du dispositif de renforcement ou de soutènement pour la masse de terre de remblai 5, désigné dans son ensemble par la notation de référence 100 (couches successives 40, 41,42 et 43, comme représenté, à titre d'exemple à,la figure 7).
Les assemblages de profilés 9 peuvent ensuite servir à fixer et soutenir une cloison 10 de masquage, devant le dispositif de renforcement ou de soutènement
100 selon l'invention.
<EMI ID=7.1>
sitif selon l'exemple I.
Les diverses caractéristiques des dimensions et des matériaux à mettre en oeuvre pour les dispositifs selon l'invention pourront être aisément calculées par l'homme de métier, pour chaque application réalisée, en fonction des données fondamentales du terrain, des hauteurs
-10- de remblai, des charges et tensions, etc... rencontrées ou prévues pour les applications considérées.
Les calculs suivants ne sont, par conséquent, donnés qu'à titre purement illustratif, pour la détermination des valeurs d'équilibre et de stabilité d'un exemple particulier d'un dispositif selon l'invention,
en faisant référence à la figure 8 annexée.
Données fondamentales
- hauteur des masses de terre de remblai à soutenir :
H = 4 m.
<EMI ID=8.1>
des terres intérieures : A = 0,33.
- épaisseur des couches de terre battue : x = 50 cm
- charge mobile supportée par le dispositif : q= 1000 kg/m2 a)Equilibre externe des masses de terre mises en oeuvre. . charge au sol, au niveau n = 0, sous l'effet d'une charge mobile : q = 1000 kg/nr
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
Le moment de culbute au point 0 vaut, par conséquent :
M = 2 x 1 320 + 1,33 x 4,224 = 8 .257 kgm.
La charge verticale V, au niveau n = 0, pour la
<EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
L'excentricité fictive [pound] du point d'action de cette charge verticale V est donc :
<EMI ID=13.1>
Ce moment de culbute est maintenu en équilibre
<EMI ID=14.1>
depuis le terrain sousjacent du niveau n = o.
Les équilibres verticaux et de culbute nous donnent les équations :
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
et
<EMI ID=17.1>
c'est-à-dire :
<EMI ID=18.1>
d'où :
<EMI ID=19.1>
et
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
trouvées seront à comparer aux. charges au sol permises.
Il est clair que lorsqu'on augmente B, on diminuera
<EMI ID=22.1>
b : Equilibre interne des masses de terre mise en oeuvre.
équilibre de glissement de l'ensemble
<EMI ID=23.1>
La tension de glissement !;vaut donc
5 500/ 30 000 = 0,183 kg/cm2
<EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
la masse de terre, par la théorie de Mohr.
De tests tri-axiaux sur des échantillons avec et sans couche de toile intermédiaire, nous renseigneront ainsi sur les caractéristiques du terrain. au niveau n = o.
<EMI ID=26.1>
rapport aux autres
On consièdre la couche inférieure 1 en équilibre parfait.
Les charges horizontales au niveau n = 1 sont alors :
<EMI ID=27.1>
<EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
La charge verticale au niveau n = 1 vaut
<EMI ID=30.1>
Il y aura équilibre externe de la couche 2 par rapport à la couche 1, pour autant que le coefficient de frottement externe toile-toile soit supérieur
à 0,22.
Tension de cisaillement dans le sens vertical
<EMI ID=31.1>
En pratique, cette tension sera toutefois plus faible, suite à la répartition des forces sur la largeur totale B (par formation de "voûtes"
dans la masse de terre comprise entre les deux couches de toile) ; en outre, ces tensions de cisaillement se répartissent sur les deux couches de toile repliée.
En utilisant,dès lors, des tissus synthétiques, tels que des tissus en polypropylène, dont la limite de rupture se situe aux alentours de 200 kg/cm , on garde une excellente marge de sécurité vis-à-vis de l'étirement et de la rupture de la toile (tensions de cisaillement 0,20'x limite de rupture).
III. Exemple de réalisation d'un dispositif de digue ou
de barrage selon l'invention.
Les figures 9 à 13 montrent en coupe transversale les différentes étapes de la réalisation d'un autre dispositif de soutènement ou de retenue de masses meubles ou.fluides, ayant plus spécifiquement une largeur relativement faible, et pouvant ainsi servir de digues ou de barrages.
La figure 9 montre l'étalement d'une feuille de toile en tissu synthétique 1, à partir d'un dévidoir de toile en rouleau 2, sur un terrain
3 préalablement aplani.
Comme représenté à la figure 10, il est disposé une quantité de terre battue 401, en une couche relativement étroite, sur une partie de la toile étalée. La toile 1 est alors repliée sur
cette couche de terre 401 et sur le restant de la toile étalée 1.
Comme le montre la figure 11, il est ensuite déposé une nouvelle quantité de terre battue 402, en une couche relativement étroite, située à coté
de la couche 401.
On répète ensuite les mêmes opérations autant de fois qu'il est nécessaire pour atteindre la hauteur désirée du dispositif de digue ou de barrage, en procédant chaque fois à la mise en
place de demi-couches de terre battue 411-412,
421-422, 431-432 etc., tel que montré aux figures
12 et 13.
Pour, le cas échéant, renforcer la surface supérieuredu dispositif selon l'invention on peut enfin y appliquer une couche de matériau de finition 450.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux modes de réalisation explicitement décrits et représentés, et que bien des modifications pourront y être apportées par l'hoame de métier en ce qui concerne notamment la disposition et la nature des matériaux mis en oeuvre, sans sortir de la portée des revendications suivantes :
<EMI ID=32.1>
1. Dispositif de renforcement et/ou de
soutènement de masses de terre et autres matériaux
meubles, caractérisé en ce qu'il est constitué
de couches de matériau de remblai, maintenues en
place au moyen d'une ou plusieurs feuilles de
matériau à indice de frottement élevé
a formant une enveloppe fermée dans le sens extérieur
dudit dispositif de renforcement et/ou de soutènement entourant chaque couche de matériau de remblai de
telle façon que les couches successives de matériau
de remblai sont séparées par une ou plusieurs épaisseurs
dudit matériau en feuille souple à indice de
frottement élevé, et sont recouvertes, à leur bord
extérieur, d'au moins une épaisseur dudit matériau
en feuille souple.
Pierre VERBEECK and Werner HEIRMAN
The present invention relates to a new device for reinforcing and / or supporting
masses of earth and other loose material and
a method for making such a device.
The object of the invention is more precisely
reinforcements and retaining walls constructed
backfill and sheet materials, which can be used instead of conventional reinforcements and walls, made of thick masonry or reinforced concrete.
The invention can also be used for the constitution of dikes, dams, enclosures etc. having
a certain thickness.
In the remainder of this specification, the reinforcements and retaining walls, as well as the dikes, dams, enclosures, etc., according to the invention, will be designated: by the general expression "device for reinforcing and / or supporting loose masses" .
The new reinforcement device and / or
support for masses of earth and other loose materials according to the invention is particularly advantageous by its simplicity of implementation and by its very advantageous cost price, depending on the stability
and the remarkable durability it exhibits.
No technique is currently known
for reinforcing or supporting masses of earth and other loose materials, comparable to the device according to the invention, exhibiting properties and advantages as interesting as this new device.
The new device for reinforcing and / or supporting masses of earth and other loose materials according to the invention consists of layers of backfill material, held in place by means of one or more sheets of index material.
of high friction forming a closed envelope in the outward direction of said reinforcement and / or support device, surrounding each layer of backfill material in such a way that successive layers of backfill material are separated by one or more thicknesses of said material in index sheet
of high friction, and are covered, at their outer edge, with at least one thickness of said material
in flexible sheet.
In the context of the present invention, the term “backfill material” means any
mass of material that can be brought back to elevate
a portion of land, such as earth, sand, grain, etc.
A particularly advantageous backfill material for producing the device according to the invention is in particular rammed earth.
The sheet material used to keep the backfill material in place in this device must, in accordance with the invention, have a "high friction index", this means that the sheet material must have a sheet friction coefficient -sheet sufficient to ensure the balance of the different layers of backfill material, surrounded by sheet material, with respect to each other. Without wanting to limit
the scope of the invention, it is mentioned, purely as an indication, that sheet materials having <EMI ID = 1.1>
a coefficient of friction with respect to this same sheet material, greater than 0.1 is suitable for
many practical applications in the context of the present invention.
The sheet material must, moreover, possess sufficient tensile strength and elongation strength to ensure the stability of the device for reinforcing and / or supporting masses of earth and other loose materials according to the invention. Resistances
<EMI ID = 2.1>
particulars of each application of the invention (nature of the terrain and the various stresses encountered, nature of the backfill material used, number of layers, thickness of the layers, etc.).
It may be mentioned, also purely by way of indication, that sheet materials having tensile strengths greater than 20 kg / linear cm are suitable for a number of applications of the device according to the invention.
The external stability of the whole of the device according to the invention is in fact obtained by virtue of the resistance to friction of the lower layer of sheet material relative to the surface of the supporting ground, and by maintaining, moreover, the stretching and tension
of shear on this sheet material to a value much lower than the tensile strength of said material.
The internal stability of the device results from the external frictional resistances of the sheet material, linked to its high friction index (sheet-sheet).
According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the sheet material can very advantageously be constituted by canvas made of synthetic fabric.
In particular, in order of preference, use can be made of woven fabrics of polypropylene.
In particular, woven fabrics of polypropylene are known which exhibit fabric-fabric friction coefficients greater than 0.4 and a tensile strength of the order of 200 kg / linear cm and which are very particularly suitable for the implementation of the device.
according to the invention.
The layers of backfill material in the device according to the invention may have any thickness, depending only on the characteristics of the sheet material (such as its tensile strength, resistance to elongation, resistance to friction, etc. .) implemented.
According to one possible feature of the invention, the outer edge of the layers of backfill material
can be reinforced by means of rigid or semi-rigid reinforcing surfaces, such as sectors of cylindrical pipes, disposed between the backfill material and the thickness of sheet material covering the outer edge of the layer of backfill material.
In a particular embodiment of the new reinforcement and / or support device, according to the invention, the material having an index of
high friction holding in place the successive layers of backfill material consists of a single length of one or more sheets, folded into several closed envelope-folds in the outward direction of the reinforcement and / or support device, surrounding and separating layers of backfill material.
In accordance with an additional feature of this latter embodiment of the invention, the folds of the sheet of material, located on the inner side
of the reinforcement and / or support device may surround a reinforcing rod, such as in particular a cylindrical bar or a metal tube.
<EMI ID = 3.1>
the reinforcement and / or support device
masses of earth and other loose materials, in accordance with the present invention, can furthermore comprise connecting elements for an external covering device placed in front of the retaining wall according to the invention.
Such connecting elements can in particular consist of support elements put in place to facilitate the construction of the device according to the invention.
A suitable method for making new devices for reinforcing and / or supporting masses of earth and other loose materials consists of depositing and compacting successive layers of backfill material, fixing and covering each of the layers by means of a or several sheets of material
with high friction index.
A particularly suitable embodiment of the method of this type comprises the following operations:
a: spreading of a part of sheet (s) made of material with a high friction index on a ground surface (plane or even inclined)
b: formation of a packed layer of backfill material
on the spread part of the sheet material;
c: covering the layer of backfill material
thus formed, by means of sheet material,
by folding back the, or part of the sheet (s) disposed under the layer of backfill material over substantially the entire surface of this layer;
d: spreading of a part of sheet (s) made of material with a high friction index on the folded part of sheet (s) made of material, placed during the operation [pound];
<EMI ID = 4.1>
as many times as is necessary to reach the desired height of the reinforcement or support.
The implementation of this last embodiment of the method according to the invention can be particularly advantageous when a material is used.
continuous sheet, arranged in a roll, this material being unwound as it is used and forming by the repetition of operations this d, a succession of envelope folds, closed in the outer direction of the reinforcement or retaining wall, surrounding and separating the layers of backfill material by one or more
<EMI ID = 5.1>
leaves being folded over on itself (s) during the operation d.
In this case, it may be desirable to have a cylindrical bar or a metal tube where the sheet (s) of material are folded back on itself (s), in order to avoid creation of tears due to folds with too small a radius of curvature.
A very suitable way of carrying out the process according to the invention, when using a continuous sheet material arranged in a roll, involves the setting
<EMI ID = 6.1>
at the level of the respective surfaces formed during operations [pound] and d of the preferred method according to the invention.
During each of the operations a, subsequent to the first operation a, the roll of sheet material can then be placed on standby on the corresponding support structure.
The support structures used in this
embodiment of the invention can, in particular
be made of metal or other profiles,
or by assemblies of profiles.
Such assemblies can, moreover, serve
to fix and / or maintain partitions, linings, coverings etc ..., intended to hide the device
of the invention.
According to another particularity of the process
according to the invention, the outer edge can be consolidated
of the layer of backfill material by means of a rigid or semi-rigid reinforcing surface, such as a sector of cylindrical pipe, before covering the layer of flexible sheet material.
A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention consists in using rammed earth as backfill material.
Other details and features of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto, and from the examples.
calculations of balance and stability of an embodiment of the devices for reinforcing and supporting masses of earth and other loose materials according to the invention.
I. Example of realization of a retaining wall of
backfill earth masses.
FIGS. 1 to 7 show, in cross section, the various stages of the production of a device for reinforcing and / or supporting masses of earth and other loose materials according to the invention.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
FIG. 1 shows the spreading of a sheet of fabric made of synthetic fabric 1, from a reel of rolled fabric 2, on a ground 3 previously flattened.
As shown in Figure 2, there is a layer of rammed earth 40 on the spread part of the sheet 1, next to a mass of backfill earth 5.
The outer edge 6 of the rammed earth layer 40 is consolidated by means of a pipe sector 7 made of P.V.C.
As shown in Figure 3, the fabric reel 2 is then lifted on the dirt layer 40 and the fabric sheet 1 is unwound on the surface of this layer 40, thus forming an envelope completely covering said layer 40.
At the limit. between the layer of rammed earth 40 and the mass of backfill earth 5, a metal pipe 8 is then placed, as shown in FIG. 4. In addition, an assembly of profiles 9 forming a support disposed in front of the wall is placed. layer 40 previously formed, substantially at the level of the surface of this layer
40. The fabric reel 2 is then moved towards this support 9, which folds the fabric sheet back on itself (see FIG. 5); the metal pipe 8 eliminates
here any risk of tears at the fold in
the fabric 1, avoiding too small a radius of curvature in the structure of the fabric.
As shown in Figure 6, then a second layer of packed earth 41 is deposited on the surface formed by the folded canvas 1, next to the mass of backfill earth 5. The outer edge 6 of the layer 41 is reinforced to using a sector of PVC pipe, and repeat the operations shown in figures 3,4,5,6
and 3 as many times as necessary to reach the desired height of the reinforcement or support device for the mass of backfill earth 5, designated as a whole by the reference notation 100 (successive layers 40, 41,42 and 43, as shown, by way of example in, FIG. 7).
The profile assemblies 9 can then be used to fix and support a masking partition 10, in front of the reinforcement or support device.
100 according to the invention.
<EMI ID = 7.1>
positive according to Example I.
The various characteristics of the dimensions and of the materials to be used for the devices according to the invention can easily be calculated by a person skilled in the art, for each application carried out, according to the fundamental data of the terrain, the heights.
-10- backfill, loads and tensions, etc ... encountered or planned for the applications considered.
The following calculations are therefore given purely by way of illustration, for the determination of the equilibrium and stability values of a particular example of a device according to the invention,
with reference to Figure 8 attached.
Basic data
- height of the backfill earth masses to be supported:
H = 4 m.
<EMI ID = 8.1>
of interior lands: A = 0.33.
- thickness of the rammed earth layers: x = 50 cm
- mobile load supported by the device: q = 1000 kg / m2 a) External balance of the earth masses used. . load on the ground, at level n = 0, under the effect of a moving load: q = 1000 kg / nr
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
The tumbling moment at point 0 is therefore:
M = 2 x 1320 + 1.33 x 4.224 = 8 .257 kgm.
The vertical load V, at level n = 0, for the
<EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
The fictitious eccentricity [pound] of the point of action of this vertical load V is therefore:
<EMI ID = 13.1>
This moment of tumbling is kept in balance
<EMI ID = 14.1>
from the underlying terrain of level n = o.
The vertical and tumbling balances give us the equations:
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
and
<EMI ID = 17.1>
that is to say :
<EMI ID = 18.1>
from where :
<EMI ID = 19.1>
and
<EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
found will be compared to. ground loads permitted.
It is clear that when we increase B, we will decrease
<EMI ID = 22.1>
b: Internal balance of the earth masses used.
sliding equilibrium of the whole
<EMI ID = 23.1>
The sliding tension!; Is therefore
5,500 / 30,000 = 0.183 kg / cm2
<EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
the mass of land, by Mohr's theory.
Tri-axial tests on samples with and without an intermediate layer of canvas, will thus provide us with information on the characteristics of the ground. at level n = o.
<EMI ID = 26.1>
compared to others
We consider the lower layer 1 in perfect equilibrium.
The horizontal loads at level n = 1 are then:
<EMI ID = 27.1>
<EMI ID = 28.1>
<EMI ID = 29.1>
The vertical load at the level n = 1 is worth
<EMI ID = 30.1>
There will be external equilibrium of layer 2 with respect to layer 1, provided that the coefficient of external friction between the fabric and the fabric is greater
at 0.22.
Shear stress in vertical direction
<EMI ID = 31.1>
In practice, however, this tension will be lower, following the distribution of the forces over the total width B (by forming "arches"
in the mass of earth between the two layers of canvas); in addition, these shear stresses are distributed over the two layers of folded fabric.
By using, therefore, synthetic fabrics, such as polypropylene fabrics, whose tensile strength is around 200 kg / cm, an excellent margin of safety with respect to stretching and loss is maintained. the rupture of the fabric (shear stresses 0.20'x breaking point).
III. Example of realization of a dike device or
barrier according to the invention.
FIGS. 9 to 13 show in cross section the different stages of the production of another device for supporting or retaining loose masses or fluids, more specifically having a relatively small width, and thus being able to serve as dikes or dams.
Figure 9 shows the spreading of a sheet of synthetic fabric fabric 1, from a roll fabric dispenser 2, on a ground
3 previously flattened.
As shown in Figure 10, there is a quantity of rammed earth 401, in a relatively narrow layer, on a portion of the spread fabric. Canvas 1 is then folded over
this layer of earth 401 and on the rest of the spread canvas 1.
As shown in figure 11, it is then deposited a new quantity of beaten earth 402, in a relatively narrow layer, located beside
of layer 401.
The same operations are then repeated as many times as necessary to reach the desired height of the dike or dam device, each time carrying out the setting.
place of half-layers of beaten earth 411-412,
421-422, 431-432 etc., as shown in the figures
12 and 13.
In order, where appropriate, to reinforce the upper surface of the device according to the invention, it is finally possible to apply a layer of finishing material 450 thereto.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments explicitly described and shown, and that many modifications may be made thereto by those skilled in the art with regard in particular to the arrangement and the nature of the materials used. implemented, without departing from the scope of the following claims:
<EMI ID = 32.1>
1. Device for strengthening and / or
support of earth masses and other materials
furniture, characterized in that it is made
layers of backfill material, held together
place by means of one or more sheets of
high friction index material
a forming a closed envelope in the outer direction
of said reinforcement and / or support device surrounding each layer of backfill material
such that the successive layers of material
of backfill are separated by one or more thicknesses
of said index flexible sheet material
high friction, and are covered, at their edge
exterior, of at least one thickness of said material
in flexible sheet.