"PROCEDE D'EXECUTION DE PAROIS SOUTERRAINES"
La présente invention est relative à un procédé d'exécution de parois souterraines, réalisées par coulée de béton à armature précontrainte dans des tranchées, qui ont comme destination de servir en général de soutènement et de fondation ou encore d'écran de protection vis-à-vis des eaux souterraine s.
Les tranchées sont creusées par divers moyens dont le choix dépend de la nature du sol, de la présence ou non d'eau souterraine, du niveau de celle-ci mais aussi de la hauteur de travail disponible au-dessus de la fouille.
Au fur et à mesure du creusement de la tranchée, ses parois sont soutenues par divers moyens tels des boues bentonitiques, des étançons avec ou sans blindage suivant que la nature du terrain est soit peu cohérent soit très cohérent ou rendu cohérent par congélation ou injection.
dont les éléments ont été préalablement déterminés, L'on va ensuite introduire l'armature/suivant les règles habituelles de dimensionnement du béton armé (armatures passives) ou aussi du béton précontraint (armatures actives) sauf si la paroi souterraine à réaliser, par sa forrne, ses appuis et les charges extérieures auxquelles elle devra résister, ne subit que des compressions dans toutes les sections, pour tous les cas de charges, ce qui supprime le besoin d'armatures.
Le choix entre béton arrné ou précontraint va être déterminé sur la base de critères techniques et économiques comme il se fait dans la plupart des autres éléments structurels en béton.
Le recours au béton précontraint est particulièrement intéressant lorsque la hauteur de travail disponible au-dessus de la fouille est réduite; en effet, dans ces cas on éprouve de sérieux problèmes avec des armatures passives en acier doux
et en conséquence,
ou mi-dur qui sont rigides/que l'on doit, / limiter en longueur à l'introduction dans la fouille pour ensuite sur place, les mettre bout à bout par des moyens coûteux comme des manchons filetés ou. des soudures, ou l'on va encore être amené
à prévoir des recouvrements ce qui renchérit également l'ouvrage.
Par contre, comme les aciers de précontrainte peuvent se présenter sous la forme de fils ou de câbles souples, il n'est pas nécessaire d'en limiter la longueur pour les introduire dans la fouille même si la hauteur disponible au-dessus de celle-ci est très faible.
Dans les procédés connus qui recourent à la précontrainte, on prévoit des câbles placés suivant un tracé qui, lors de la mise en tension, engendre une flexion prédéterminée de la paroi. Cette flexion a pour but de compenser au moins une partie de la poussée du terrain avant même qu'elle ne puisse se développer au moment des excavations que la paroi est destinée à. protéger.
Les inconvénients de ce système vont apparaître lorsque l'excavation se fait en plusieurs phases avec des niveaux d'étançonnage provisoires ou définitifs multiples.
En effet dans ce cas, à certains niveaux de la paroi apparaissent des contraintes de signe opposé suivant la phase d'excavation envisagée.
Ainsi, par exemple, un câble placé suivant le tracé convenant pour la phase finale pour:.laquelle est prévue la paroi, engendrera pendant les phases préalables, à certains niveaux, des contraintes qui, au lieu de réduire celles qui résultent des phases préalables, s'y ajouteront.
Dans un tel cas les seuls moyens d'éviter la ruine de l'ouvrage seront de prévoir d'autres câbles à action opposée, des changements complexes de valeur de précontrainte en cours de travaux, des armatures passives supplémentaires destinées à compenser les effets provisoirement néfastes de la précontrainte et/ou encore des épaississements de la paroi.
Mais ces solutions ne sont pas acceptables car onéreuses, voire même dangereuses. Il serait en effet dangereux de laisser, pendant des semaines voire des mois que durent les travaux, des câbles permanents en tension dans des gaines
non injectées, ce qui serait pourtant indispensable pour permettre de modifier la valeur de ces tensions, or, un fil de précontrainte sous tension est très corrodable s'il n'est pas protégé.
Afin de remédier à ces inconvénients, dans le procédé selon l'invention, on prévoit de disposer les armatures de précontrainte qui sont mises en tension et qui engendrent
dans le béton sur tout leur parcours, des tensions de compression verticales sensiblement uniformes sur toute l'épaisseur de la paroi réalisée et l'on va ainsi limiter sa déformation sous l'effet de cette précontrainte à un accourcissement
à l'exclusion de toute flexion.
En plus, on va, pour autant que besoin, prévoir de disposer également des armatures passives, dans certaines parties ou zones de la paroi réalisée, de manière à reprendre les efforts de traction dûs aux sollicitations extérieures qui peuvent entraîner dans ces zones des contraintes de traction supérieures aux contraintes de précompression qui sont engendrées par les armatures de précontrainte. On aura, dans ce cas, réalisé un ouvrage en précontrainte dite "partielle".
Enfin, on va, si nécessaire, prévoir de disposer des armatures passives, dans certaines parties ou zones de la paroi réalisme, de manière à reprendre les efforts de compression qui dépassent ceux que le béton peut absorber.
Le procédé nouveau pourra être mis en oeuvre selon différentes variantes, notamment en fonction de la forme de la paroi à réaliser, du type d'armatures de précontrainte utilisées, de la manière de les positionner, de les ancrer et éventuellement de les récupérer ou non, des armatures passives mises en oeuvre, des conditions d'appui de la paroi et enfin des sollicitations extérieures auxquelles elle devra résister.
Afin de mieux comprendre l'invention on la décrit maintenant par rapport à un dessin qui représente, de manière exemplative et non limitative,
à la figure 1, une coupe verticale schématique d'une paroi réalisée selon la technique connue,
à la figure 2, une coupe verticale schématique d'une paroi réalisée selon l'invention,
à la figure 3, l'enveloppe des moments sollicitants la paroi représentée à la figure 4 au fur et à mesure des phases d'excavation et de construction des hourdis et de l'étançon
qui y sont figurés.
Dans les figures 1, 2 et 4, on a représenté une paroi (1) en béton précontraint comportant une armature métallique constituée de câbles de précontrainte (2) contenus dans des gaines
(3) et des barres passives (4) qui dans le cas de la figure 1, forment des cages qui permettent de positionner les gaines (3)
et donc les câbles (2) suivant une courbe prédéterminée,
alors que, par contre, dans le cas des figures 2 et 4, les armatures de précontrainte (2) sont rectilignes et verticales, mais l'on peut obtenir le même résultat par un ensemble d'armatures de précontrainte symétriques par rapport à un plan vertical. Les câbles (2) sont fixés à l'extrémité inférieure par
des ancrages fixes (morts) (5) et dans le haut par des ancrages mobiles (6) permettant de les mettre en traction et
de les bloquer à une valeur de traction déterminée.
Suivant une variante de réalisation l'ancrage fixe peut être constitué par une boucle noyée (5').
Le béton (7) sera coulé après que l'on ait introduit dans la tranchée (8) au moins les armatures passives (4) et les gaines (3), ainsi que les ancrages inférieurs éventuels (5). alors que les câbles (Z) peuvent être introduits ultérieurement.
Par ailleurs, on prévoit éventuellement de récupérer au moins partiellement, les armatures de précontrainte, dès lors qu'à partir d'un certain stade d'avancement de l'ouvrage, les armatures passives et une partie des armatures de précontrainte seraient suffisantes pour assurer la stabilité ultérieure de la par oi.
Dans la solution proposée selon l'invention, on peut prévoir des armatures passives uniquement pour des raisons techno-
par exemple
logiques (4') et cela/lorsque les contraintes de traction provaquées par les sollicitations extérieures seraient partout et,dans tous les cas de charges inférieures aux contraintes de précompression engendrées par la précontrainte.
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sollicitée en traction (voir figure 3) au fur et à mesure des phases d'excavation et de construction des hourdis (10) et de l'étançon (11), ce qui permettrait d'y limiter les armatures passives à des armatures technologiques (4'). malgré l'absence d'armatures de précontrainte.
Si l'on a représenté aux figures 1 et 2 une armature de précontrainte sur quasi toute la hauteur de la paroi, il ne s'agit pas d'une condition obligatoire et l'on peut ne la prévoir que dans la partie supérieure qui serait par exemple la zone la plus sollicitée.
Revendications
1. Procédé d'exécution de parois souterraines réalisées par coulée de béton à armature précontrainte dans des tranchées, caractérisé en ce qu'après avoir creusé de manière connue une tranchée, dont on a soutenu les parois, on dispose avant la coulée du béton dans cette tranchée des armatures de précontrainte qui sont mises en tension et qui engendrent
dans le béton sur tout leur parcours, des tensions de compression verticales sensiblement uniformes sur toute l'épaisseur de la paroi réalisée.