Procédé de construction d'une structure de bâtiment en sous-sol, et structure obtenue selon ce procédé La présente invention a pour objet un procédé de construction d'une structure de bâtiment en sous- sol, structure présentant des niveaux décalés de part et d'autre d'un plan vertical intermédiaire entre deux parois opposées d'une fouille. Ce procédé est carac térisé par le fait que des demi-traverses sont dispo sées entre les parois opposées de la fouille par groupe de trois,
deux de ces demi-traverses montées du même côté dudit plan vertical intermédiaire étant situées à des niveaux différents et reliées par un mon tant central élémentaire à une demi-traverse située de l'autre côté dudit plan vertical intermédiaire à un niveau intermédiaire de celui des deux premières demi-traverses, un vérin intercalé dans cette dernière demi-traverse déterminant dans ce premier groupe de trois demi-traverses un effort compatible avec la poussée des terres et de l'eau contre les parois de la fouille,
en ce qu'on suspend au point d'articulation inférieure dudit montant central élémentaire avec la demi-traverse inférieure du premier groupe un nou veau montant central élémentaire à l'extrémité infé rieure duquel on fixe une demi-traverse, une nouvelle demi-traverse avec vérin intercalé étant fixée entre la paroi opposée de la fouille et un niveau intermédiaire du second montant central élémentaire,
ces deux nouvelles demi-traverses constituant avec la traverse inférieure du premier groupe un nouveau groupe de trois demi-traverses dans lesquelles on exerce, à l'aide du second vérin, un effort compatible avec la poussée des terres et de l'eau, et ainsi de suite au fur et à mesure du creusage de la fouille.
L'invention a également pour objet une structure de bâtiment présentant des niveaux décalés de part et d'autre d'un plan vertical intermédiaire entre deux parois opposées d'une fouille, cette structure étant construite en sous-sol selon le procédé défini ci- dessus. Cette structure est caractérisée par le fait qu'elle comprend des groupes de demi-traverses opposées montées trois par trois, deux demi-traverses d'un même côté étant reliées par un montant vertical élémentaire intermédiaire à une demi-traverse oppo sée munie d'un vérin de tension,
le groupe de demi- traverses suivant étant relié au premier par un nou veau montant vertical élémentaire intermédiaire, et ainsi de suite jusqu'au niveau inférieur du bâtiment.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du procédé défini ci-dessus.
Les fig. 1, 2 et 3 représentent, sous forme de schémas, trois phases successives de la mise en oeuvre du procédé selon une première forme d'exécution.
Les fig. 4, 5, 6, 7 et 8 représentent cinq autres formes de réalisation du procédé.
La fig. 9 montre une forme d'exécution d'un rac cord entre deux montants constitués par des fers pro filés.
La fig. 10 montre une seconde forme d'exécu tion de raccord entre montants en fer profilé.
La fig. 11 montre une troisième forme d'exécu tion de raccord pour des montants en béton armé. La fig. 12 montre une forme d'exécution de rac cord appliquée à des montants en bois.
La fig. 13 est une vue en plan partielle d'une structure en sous-sol en construction.
La fig. 14 est une coupe selon A-A de la fig. 13. Le procédé de construction d'une structure de bâtiment en sous-sol, représenté au dessin annexé, est particulièrement applicable à la construction d'une structure présentant des niveaux décalés de part et d'autre d'un plan vertical intermédiaire entre deux parois opposées 1 et 2 d'une fouille 3. Une telle, structure à niveaux décalés se rencontre notamment dans la construction des installations de parcage pour véhicules.
Selon ce procédé, on construit tout d'abord dans le sol les parois 1 et 2, par exemple en béton armé coulé directement dans une tranchée aménagée dans le terrain. Une fois les -parois- 1 et 2 établies, le terrain est enlevé entre celles-ci, de manière à construire la fouille 3. Au fur et à mesure que cette fouille 3 est -approfondie, les parois 1 et 2 doivent être étayées pour résister à la poussée des terres et de l'eau.
C'est précisément dans la réalisation de cet étayage que réside principalement l'originalité - du procédé. En effet, et comme le montre la fig. 1, on dispose alors dans la fouille 3 qui est commencée des demi-traverses 4, 5, 6 entre les parois opposées 1 et 2 de la fouille. Ces demi-traverses sont disposées par groupe de trois, les deux demi-traverses 4 et 5 étant montées du même côté d'un plan vertical intermé- diaire entre les deux parois 1 et 2.
Ce _ plan vertical intermédiaire peut être situé à mi-distance entre les parois, ou à une distance quelconque de celles-ci. Les demi-traverses 4 et 5 sont situées à des niveaux différents.
Dans le cas d'une construction d'installation de parcage souterrain, la distance séparant les -demi- traverses 4 et 5 sera, de préférence, égale à la hau teur d'un étage. Ces demi-traverses 4 et 5 sont reliées par un montant central- élémentaire 7 relié lui-même à la demi-traverse 6 située de l'autre -côté dudit plan vertical intermédiaire. Cette demi-traverse 6 est située à un niveau intermédiaire -de celui des deux demi-traverses 4 et 5.
Un vérin 8 est intercalé dans cette dernière demi-traverse 6 pour pouvoir détermi ner dans ce premier groupe de trois demi-traverses 4, 5, 6 une charge (représentée par la flèche 9) com patible avec la poussée des terres et de l'eau contre les parois de la fouille 3.
Bien entendu, cet ensemble formé des trois demi-traverses 4, 5, 6 et du montant 7, peut être supporté dans la fouille par des moyens quelconques, soit en disposant une-traverse générale au travers de la fouille .3 et en .accrochant provisoi rement le montant élémentaire 7 à cette traverse générale, non représentée, soit en construisant :préala- blement dans la partie centrale de la fouille 3 un ou plusieurs pieux de support de la traverse générale située au niveau du sol.
Une fois ce premier groupe formé des trois demi traverses 4 à 6 et du montant 7 en place dans la fouille et mis sous tension,, l'opération de creusage de la fouille 3 se poursuit jusqu'à ce qu'un espace suffisant soit libéré pour permettré le montage sous le point 10 de cette première structure élémentaire d'un nouveau montant vertical élémentaire 7a.
Le raccord entre les montants 7 et 7a est construit de préférence de manière articulée pour permettre un déplacement angulaire relatif entre lesdits montants 7 -et 7a au moins dans un plan perpendiculaire aux parois- opposées 1_ et 2 de la fouille 3. Dans le cas où ces montants 7 et.7a seraient constitués -par des fers profilés en H, tels que représentés à la fig. 9, le raccord peut être obtenu en fixant bout à bout par une soudure 11 leur âme centrale 12.
Bien entendu, d'autres systèmes de raccord pourraient être appli qués. La fig. 10 représente un raccord articulé clas sique entre deux montants 7 et 7a constitués chacun par un fer profilé en H. Dans ce cas, ces deux mon tants sont articulés l'un à l'autre par un axe 13 tra versant des ouvertures 14 aménagées dans la partie centrale des profilés formant- les montants 7 et 7a.
On peut également utiliser comme montants 7 et 7a des montants en béton armé tels que représen tés à la fig. 11. Dans ce cas, le raccord de deux montants l'un à l'autre se fait en croisant les fers d'armature 15 en leur point de jonction pour permet tre une certaine flexion desdits montants en ce point de jonction. Bien entendu, ces raccords articulés peuvent être bloqués une fois la construction de la structure terminée. Dans le cas de la fig. 9, il suffit de compléter la soudure entre les extrémités bout à bout des montants 7 et 7a.
De même, dans le cas de la fig. 10,.1es montants 7 et 7a peuvent être soudés définitivement l'un à l'autre éventuellement en incor porantune pièce intermédiaire entre ceux-ci. Dans le cas de la fig. 11, il suffit de remplir de béton l'espace 16 situé entre les montants 7 et 7a tout en disposant une armature complémentaire 17 dans ce bétonnage - formant joint de blocage.
La fig. 12 montre une forme d'exécution de rac cord entre-deux montants 7 et 7a en bois, dont les extrémités sont coupées de .biais pour pouvoir trans mettre un effort transversal d'un des montants sur l'autre: Une pièce métallique 18 est engagée dans un perçage axial des montants 7, 7a pour assurer leur disposition bout à bout.
Pour revenir à la fig. 2, le montant 7a est donc accroché à l'extrémité inférieure 19 du montant 7 au moyen d'un des raccords décrits en regard des fig: 9 à 12. Une nouvelle demi-traverse 20 est fixée entre les extrémités inférieures 21 du montant 7a et la paroi 1: Une autre demi-traverse 22 est disposée entre la paroi opposée 2 de la fouille et un point 23 situé - à - un, niveau intermédiaire du second montant central élémentaire 7a.
Cette demi-traverse 22 est également munie d'un vérin 8 permettant d'exercer dans le nouveau groupe formé des traverses 5, 20 et 22 et du montant 7a. un effort 9a compatible avec la poussée des terres -.et de l'eau à ce niveau de la fouille 3.
Le processus de construction se poursuit comme indiqué plus haut- en continuant l'opération de creusage de la fouille 3 pour dégager un espace suffisant permettant la suspension au point d'articula tion 21 -d'un nouveau montant élémentaire 7b à l'ex trémité inférieure 24 duquel une demi-traverse 25 est fixée, reliée à la paroi 1. Une nouvelle demi-traverse 26 est fixée entre la paroi 2 et un niveau intermé diaire 27 du montant 7b.
Un vérin 8 permet égale ment d'exercer dans le -groupe formé des demi-traver- ses 20, 25, 26 et le montant 7b des efforts. 9b compa tibles avec la poussée des terres et de l'eau. La construction se poursuit au fur et à mesure du creusage de la fouille 3, comme indiqué ci-dessus, jusqu'à ce qu'on atteigne le niveau minimum 28 de cette fouille 3 (voir fig. 7 et 8).
Une fois ce niveau atteint, la série des montants 7,<I>7a, 7b,</I> etc. est sup portée soit par une fondation locale 29, représentée à la fig. 7, et un dernier montant 30, soit par une fondation générale 31 (fig. 8) et le même montant terminal 30. C'est seulement alors qu'on est arrivé au fond de la fouille 3 et que les montants successifs <I>7, 7a, 7b,</I> etc. ont été appuyés sur le fond de la fouille - 3 que les raccords des points d'articulation 19, 21, 24, etc. peuvent être bloqués, comme indiqué plus haut, soit par soudure, soit par bétonnage ou autre système .de olavage.
Bien entendu, un tel procédé n'est pas lié à une distance obligatoirement régulière entre les différents niveaux des demi-traverses 4, 5, 6, etc. La fig. 4 montre un exemple de réalisation du procédé selon lequel les traverses munies de vérins 8 ne sont pas nécessairement disposées du même côté de la fouille 3. Comme on le voit effectivement à cette fig. 4, la traverse inférieure 32 est munie d'un vérin 8 agissant entre la paroi 1 de la fouille 3 et le montant 7b central.
La fig. 5 montre qu'il est également possible de disposer deux demi-traverses 33 et 34 au même niveaux entre les parois 1 et 2.
La fig. 6 montre une construction selon laquelle toute la structure débute par une traverse générale 35 traversant toute la fouille 3 entre les parois de soutènement 1 et 2 au voisinage de son niveau supé rieur. Cette traverse générale 35 peut constituer alors une traverse de suspension à laquelle est accroché tout le reste de la structure en construction, jusqu'à ce que les montants centraux 7, 7a, etc. soient sup portés en fin de compte par le fond 28 de la fouille 3.
Dans cette forme d'exécution, deux traverses 36 et 37 munies de vérins 8 sont reliées à la paroi 1, alors que lês deux premières traverses 35 et 38 sont reliées également par l'intermédiaire de vérins 8 à la paroi 2. Toutes ces différentes formes d'exécution du procédé permettent, bien entendu, comme cela a été décrit pour la première représentée aux fig. 1 à 3, un étayage successif .de la fouille 3 au fur et à mesure du creusage de celle-ci entre les parois de soutène ment 1 et 2.
Les fig. 13 et 14 montrent un exemple pratique d'application du procédé décrit ci-dessus à la cons- truction d'une installation de parcage souterrain pour véhicules. A la fig. 13, on remarque les parois de soutènement 1 et 2, les vérins 8 et les demi-traverses qui sont constituées par une série de fers profilés 39 disposés entre la paroi 1 et les montants élémentaires centraux 40 constitués également par des fers profilés et comportant des articulations, décrites à la fig. 10.
Ces montants 40 sont disposés selon deux lignes parallèles aux parois 1 et 2, ceci pour faciliter la dis position des places@de parcage 41 en épis, en utilisant aux maximum la place disponible pour le parcage. D'autres demi-traverses 42 sont, bien entendu, dispo sées entre les montants élémentaires 40 et la paroi de soutènement 2. Les demi-traverses 39 et 42 repo sent sur des poutrelles provisoires 48.
En principe, les demi-traverses 39 sont décalées en hauteur par rapport aux demi-traverses 42, l'ensemble des demi traverses 39, .ainsi que l'ensemble des demi-traverses 42 étant disposés selon deux rampes 43 et 44, incli nées en sens contraire, comme montré à la fig. 14.
Dans une telle construction, les rampes 43 et 44 aboutissent à des paliers horizontaux 45 faisant la jonction entre une rampe 43 et une rampe 44.
A la fig. 13 sont représentés également quelques pieux 46 utilisés pour supporter provisoirement la structure en cours de creusage par l'intermédiaire de massifs en béton 57 bétonnés autour de ces pieux. Ces pieux 46 permettent également la construction au-dessus du sol d'une superstructure, cette construc tion de superstructure pouvant être effectuée avant que la structure inférieure ait été terminée et, éven tuellement, simultanément à la construction de celle- ci. Pour ce faire, les poteaux de la superstructure 50 sont posés sur la structure inférieure par l'intermé diaire de socles de support provisoires 51.
Ils repor tent ainsi leurs charges sur les pieux provisoires 46 et peuvent dès lors supporter la superstructure à con currence de la charge disponible sur les pieux provi soires 46. Lorsqu'on exécute le radier 56, on y incor pore les chapiteaux 53 et les vérins 54. On met alors en place les poteaux 52 en sous-sol et on charge les vérins 54 de manière à soulever la superstructure de quelques millimètres, de manière à décharger les pieux provisoires 46 du poids de la superstructure. A ce moment, les montants 40 reportent également leurs charges sur le radier 56 par l'intermédiaire des chapiteaux 49. Les pieux 46 peuvent alors être démo lis et enlevés pour dégager l'espace utile en sous-sol.
Bien entendu, des organes d'étayage provisoires peuvent également être utilisés pour faciliter la réali sation du procédé décrit. Ainsi, aux fig. 5 et 8, une demi-traverse provisoire 47 a été indiquée en poin tillé, cette demi-traverse 47 facilitant la mise en place du premier groupe de demi-traverses 4, 5, 6 et du premier montant 7. Cette demi-traverse 47 est aussi susceptible d'être mise sous tension à l'aide d'un vérin 8.
Dans toutes les formes d'exécution décrites ci- dessus en regard du dessin, les traverses ou demi traverses étaient toujours représentées horizontales. Toutefois; il serait possible d'appliquer ce procédé également en disposant les traverses ou demi-traver- ses obliquement par rapport aux parois 1, 2 de l'en ceinte de la fouille 3.
En cas de nécessité, les traverses 35, demi-tra- verses 4 à 6 et montant 7 pourraient comporter des points d'appui provisoires ou définitifs supplémentai res disposés en position intermédiaire par rapport à ceux représentés.
Le processus de répartition des efforts dans une telle structure s'opère de la manière suivante En se référant à la fig. 1, lorsqu'on fait agir dans la demi traverse 6, à l'aide du vérin 8, un effort com patible avec la poussée des terres et de l'eau, il en résulte des efforts correspondants aux points A et B de fixation des demi-traverses 4 et 5 de la paroi 1.
En se référant à la fig. 2, lorsqu'on fait agir dans la demi traverse 22, à l'aide du vérin 8 correspondant, un effort compatible avec la poussée des terres et de l'eau, il en résulte en A, B, C et K des nouveaux efforts qui s'ajoutent ou se soustraient aux précédents.
Le même processus de répartition des efforts se répète pour les étapes ultérieures de la réalisation du procédé (voir fig. 3).
Les montants 7, 7a, etc. ont été considérés comme montants porteurs dans la description qui précède. Toutefois, ils pourraient également ne pas être porteurs dans le cas où l'ultime montant 7n ne prendrait pas appui sur le fond 28 de la fouille 3.
Toutefois, il est à noter que la réalisation décrite ci- dessus dans laquelle l'ultime montant 7n, respective ment 30, prend appui sur une fondation 29 ou 31 (voir fig. 7 et 8) est préférée, car elle permet de sup primer des supports provisoires éventuels utilisés pen dant la mise en place de la structure.
Il est à noter que pour réduire les hauteurs de soutènement en cours d'exécution de la structure, il est toujours possible d'ajouter des éléments d'étayage provisoires (voir fig. 7 et 8).
Les éléments d'étayage décrits ci-dessus, c'est-à- dire aussi bien les traverses, les demi-traverses que les montants peuvent être exécutés dans tous les matériaux présentant la résistance nécessaire, tels que métal, béton, béton armé ou précontraint, bois, etc.
Les éventuels supports provisoires peuvent être réalisés par toutes sortes de moyens, tels que sus pentes, pieux provisoires de support, poutres de sus pension, etc.
Les raccords des montants élémentaires 7, 7a, etc. peuvent être exécutés suivant toutes les techni ques usuelles de la construction, et les exemples représentés aux fig. 9 à 12 ne sont donnés qu'à titre indicatif, sans limitation. La réalisation des raccords articulés ou à rotules, décrite en regard de ces fig. 9 à 12,
a l'avantage de permettre de supprimer pra tiquement l'hyperstaticité. Ceci donne la possibilité de n'imposer dans la structure strictement que les efforts de soutènement que l'on souhaite appliquer. En pra tique, cela revient à appliquer un effort dans une demi-traverse, telle que la demi-traverse 6, à l'aide d'un vérin 8 (fig. 1) qui produit des réactions dans deux niveaux s'ils sont décalés par rapport à la demi-traverse 6.
Cette constatation est valable égale ment pour les demi-traverses 6 et 22 de la fig. 2, et les demi-traverses 6, 22 et 26 de la fig. 3. Par contre, si deux demi-traverses sont alignées sur un seul niveau, l'effort ne produit des réactions que dans ce niveau déterminé (voir par exemple la traverse 35, fig. 6).
Il est facile de montrer, à titre d'exemple, que- le processus d'exécution des schémas représentés aux fig. 1 à 3 est fortement simplifié, en adaptant des rotules en guise de raccord entre les montants élé mentaires 7, 7a, 7b. En effet, en se reportant à la fig. 1, l'effort produit par le vérin 8 agissant sur la demi-traverse 6 provoque une réaction pratiquement définitive en A et provisoire en B.
En se référant à la fig. 2, l'effort produit par le vérin agissant sur la demi-traverse 22 provoque une réaction complémentaire en B qui, s'ajoutant à la précédente, donne une réaction pratiquement défini tive en B et une réaction provisoire en C.
A la fig. 3, l'effort produit par le vérin 8 agissant sur la demi-traverse 26 provoque une réaction com plémentaire en C qui, s'ajoutant à la précédente, donne une réaction pratiquement définitive en C et une réaction pratiquement définitive en D, puisqu'on est au fond de la fouille 3. On voit, par l'explication qui précède, l'avantage qu'il y a à utiliser des rac cords articulés ou à rotules entre les montants 7, 7a, 7b, ce qui permet de contrôler avec précision les réactions tout au long de l'exécution de la structure.
Dans la description qui précède, on a toujours supposé le procédé appliqué de manière que la struc ture soit construite à partir du niveau du sol, c'est-à- dire à partir de l'ouverture de la fouille, vers le bas de celle-ci, soit en s'enfonçant de plus en plus dans le terrain. Il est clair que ce procédé pourrait égale ment être appliqué dans une fouille entièrement creu sée et étayée provisoirement. Il serait alors également possible de construire la structure à partir du bas de la fouille en éliminant progressivement l'étayage pro visoire.
L'application du procédé décrit ci-dessus à la construction en sous-sols d'une installation de par cage pour véhicules est un exemple particulièrement intéressant de réalisation de ce procédé, d'autant plus que dans ces installations de parcage, des rampes sont en général utilisées pour passer d'un niveau à l'autre, ce qui implique nécessairement des places de parcage décalées en hauteur d'un côté de l'installa tion par rapport au côté opposé.
Le procédé décrit permet précisément de résoudre avec simplicité le problème délicat que pose la construction en sous- sols de telles structures à niveaux décalés. Bien en tendu, ce procédé pourrait également être appliqué à des constructions présentant certains niveaux non décalés, comme cela a été déjà indiqué plus haut, notamment en regard des fig. 7 et 8.
Method for constructing a building structure in the basement, and structure obtained according to this method The present invention relates to a method for constructing a building structure in the basement, a structure having levels offset on both sides. 'another of an intermediate vertical plane between two opposite walls of an excavation. This process is charac terized by the fact that half-sleepers are placed between the opposite walls of the excavation in groups of three,
two of these half-sleepers mounted on the same side of said intermediate vertical plane being located at different levels and connected by an elementary central pole to a half-sleeper located on the other side of said intermediate vertical plane at an intermediate level of that of the two first half-sleepers, a jack inserted in this last half-sleeper determining in this first group of three half-sleepers a force compatible with the thrust of soil and water against the walls of the excavation,
in that a new elementary central upright is suspended at the lower articulation point of said elementary central upright with the lower half-cross member of the first group, at the lower end of which a half-cross member is fixed, a new half-cross member with interposed jack being fixed between the opposite wall of the excavation and an intermediate level of the second elementary central upright,
these two new half-sleepers constituting with the lower sleeper of the first group a new group of three half-sleepers in which a force is exerted, using the second jack, a force compatible with the thrust of the earth and of the water, and and so on as the excavation is dug.
The subject of the invention is also a building structure having levels offset on either side of a vertical plane intermediate between two opposite walls of an excavation, this structure being built in the basement according to the method defined above. above. This structure is characterized by the fact that it comprises groups of opposite half-sleepers mounted three by three, two half-sleepers on the same side being connected by an intermediate elementary vertical upright to an opposite half-sleeper provided with a tension cylinder,
the following group of half-sleepers being connected to the first by a new intermediate elementary vertical upright, and so on down to the lower level of the building.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, several embodiments of the process defined above.
Figs. 1, 2 and 3 show, in the form of diagrams, three successive phases of the implementation of the method according to a first embodiment.
Figs. 4, 5, 6, 7 and 8 represent five other embodiments of the method.
Fig. 9 shows an embodiment of a rac cord between two uprights formed by profiled irons.
Fig. 10 shows a second embodiment of connection between profiled iron uprights.
Fig. 11 shows a third embodiment of connection for reinforced concrete uprights. Fig. 12 shows an embodiment of the rac cord applied to wooden uprights.
Fig. 13 is a partial plan view of a basement structure under construction.
Fig. 14 is a section along A-A of FIG. 13. The method of constructing a building structure in the basement, shown in the appended drawing, is particularly applicable to the construction of a structure having levels offset on either side of a vertical plane intermediate between two. opposite walls 1 and 2 of an excavation 3. Such a structure with staggered levels is found in particular in the construction of parking facilities for vehicles.
According to this method, the walls 1 and 2 are first of all constructed in the ground, for example in reinforced concrete poured directly into a trench in the ground. Once the -walls- 1 and 2 have been established, the ground is removed between them, so as to construct the excavation 3. As this excavation 3 is deepened, the walls 1 and 2 must be supported for resist the pressure of land and water.
It is precisely in the realization of this support that lies mainly the originality - of the process. Indeed, and as shown in fig. 1, we then have in the excavation 3 which has started half-sleepers 4, 5, 6 between the opposite walls 1 and 2 of the excavation. These half-sleepers are arranged in groups of three, the two half-sleepers 4 and 5 being mounted on the same side of an intermediate vertical plane between the two walls 1 and 2.
This intermediate vertical plane may be located midway between the walls, or at any distance from them. Half-sleepers 4 and 5 are located at different levels.
In the case of an underground parking installation construction, the distance separating the half-sleepers 4 and 5 will preferably be equal to the height of one floor. These half-sleepers 4 and 5 are connected by a central-elementary upright 7 itself connected to the half-sleeper 6 located on the other side of said intermediate vertical plane. This half-sleeper 6 is located at an intermediate level - that of the two half-sleepers 4 and 5.
A jack 8 is interposed in this last half-crossmember 6 in order to be able to determine in this first group of three half-sleepers 4, 5, 6 a load (represented by the arrow 9) compatible with the thrust of the earth and of the water against the walls of the excavation 3.
Of course, this set formed of three half-cross members 4, 5, 6 and the upright 7, can be supported in the excavation by any means, either by arranging a general cross-member through the excavation .3 and by hanging. provisionally the elementary upright 7 to this general crosspiece, not shown, either by constructing: previously in the central part of the excavation 3 one or more support piles for the general crosspiece located at ground level.
Once this first group formed of the three half-sleepers 4 to 6 and the upright 7 in place in the excavation and energized, the digging operation of the excavation 3 continues until sufficient space is freed. to allow the assembly under point 10 of this first elementary structure of a new elementary vertical upright 7a.
The connection between the uprights 7 and 7a is preferably constructed in an articulated manner to allow a relative angular displacement between said uprights 7 -and 7a at least in a plane perpendicular to the opposite walls 1_ and 2 of the excavation 3. In the case where these amounts 7 et.7a would be constituted by -profile H-shaped irons, as shown in FIG. 9, the connection can be obtained by fixing their central core 12 end to end by a weld 11.
Of course, other connection systems could be applied. Fig. 10 shows a conventional articulated connection between two uprights 7 and 7a each constituted by an H-shaped iron. In this case, these two uprights are articulated to one another by an axis 13 passing through openings 14 made in the central part of the sections forming the uprights 7 and 7a.
It is also possible to use as uprights 7 and 7a reinforced concrete uprights such as those shown in FIG. 11. In this case, the connection of two uprights to one another is made by crossing the reinforcing bars 15 at their junction point to allow a certain bending of said uprights at this junction point. Of course, these articulated joints can be blocked once the construction of the structure is completed. In the case of fig. 9, it suffices to complete the weld between the butt ends of the uprights 7 and 7a.
Likewise, in the case of FIG. 10, .1es uprights 7 and 7a can be welded definitively to one another, optionally by incor porantune intermediate piece between them. In the case of fig. 11, it suffices to fill the space 16 located between the uprights 7 and 7a with concrete while placing a complementary reinforcement 17 in this concreting - forming a locking joint.
Fig. 12 shows an embodiment of a connection between two wooden uprights 7 and 7a, the ends of which are cut with .biais in order to be able to transfer a transverse force from one of the uprights to the other: A metal part 18 is engaged in an axial drilling of the uprights 7, 7a to ensure their end-to-end arrangement.
To return to fig. 2, the upright 7a is therefore hooked to the lower end 19 of the upright 7 by means of one of the connectors described with reference to FIGS: 9 to 12. A new half-crosspiece 20 is fixed between the lower ends 21 of the upright 7a and the wall 1: Another half-cross member 22 is arranged between the opposite wall 2 of the excavation and a point 23 located - at - an intermediate level of the second elementary central upright 7a.
This half-cross member 22 is also provided with a jack 8 making it possible to exercise in the new group formed by cross members 5, 20 and 22 and the upright 7a. a force 9a compatible with the thrust of land -. and water at this level of the excavation 3.
The construction process continues as indicated above - continuing the digging operation of the excavation 3 to free up a sufficient space allowing the suspension at the point of articulation 21 - of a new elementary upright 7b at the end lower 24 of which a half-cross member 25 is fixed, connected to the wall 1. A new half-cross member 26 is fixed between the wall 2 and an intermediate level 27 of the upright 7b.
A jack 8 also makes it possible to exert efforts in the -group formed of half-cross-pieces 20, 25, 26 and the amount 7b. 9b compatible with land and water pressure. Construction continues as excavation 3 is being dug, as indicated above, until the minimum level 28 of excavation 3 is reached (see fig. 7 and 8).
Once this level is reached, the series of amounts 7, <I> 7a, 7b, </I> etc. is supported either by a local foundation 29, shown in FIG. 7, and a last upright 30, or by a general foundation 31 (fig. 8) and the same terminal upright 30. It is only then that we arrived at the bottom of excavation 3 and that the successive uprights <I> 7, 7a, 7b, </I> etc. have been pressed on the bottom of the excavation - 3 that the joints of the articulation points 19, 21, 24, etc. can be blocked, as indicated above, either by welding, or by concreting or other system .de washing.
Of course, such a method is not linked to a necessarily regular distance between the different levels of the half-sleepers 4, 5, 6, etc. Fig. 4 shows an exemplary embodiment of the method according to which the sleepers provided with jacks 8 are not necessarily arranged on the same side of the excavation 3. As can be seen in fact in this FIG. 4, the lower cross member 32 is provided with a jack 8 acting between the wall 1 of the excavation 3 and the central upright 7b.
Fig. 5 shows that it is also possible to have two half-sleepers 33 and 34 at the same level between the walls 1 and 2.
Fig. 6 shows a construction according to which the whole structure begins with a general cross member 35 crossing the entire excavation 3 between the retaining walls 1 and 2 in the vicinity of its upper level. This general cross member 35 can then constitute a suspension cross member to which the rest of the structure under construction is attached, until the central uprights 7, 7a, etc. are ultimately supported by the bottom 28 of the excavation 3.
In this embodiment, two sleepers 36 and 37 provided with jacks 8 are connected to the wall 1, while the two first sleepers 35 and 38 are also connected by means of jacks 8 to the wall 2. All these different embodiments of the method allow, of course, as has been described for the first shown in FIGS. 1 to 3, a successive shoring of the excavation 3 as it is dug between the supporting walls 1 and 2.
Figs. 13 and 14 show a practical example of application of the method described above to the construction of an underground parking installation for vehicles. In fig. 13, note the retaining walls 1 and 2, the jacks 8 and the half-sleepers which are constituted by a series of profiled irons 39 arranged between the wall 1 and the central elementary uprights 40 also formed by profiled irons and comprising joints, described in fig. 10.
These uprights 40 are arranged in two lines parallel to the walls 1 and 2, this to facilitate the arrangement of the parking spaces 41 in spikes, making maximum use of the space available for parking. Other half-sleepers 42 are, of course, arranged between the elementary uprights 40 and the retaining wall 2. The half-sleepers 39 and 42 rest on provisional beams 48.
In principle, the half-sleepers 39 are offset in height relative to the half-sleepers 42, all of the half-sleepers 39, .as well as all of the half-sleepers 42 being arranged in two ramps 43 and 44, inclined in the opposite direction, as shown in fig. 14.
In such a construction, the ramps 43 and 44 end in horizontal bearings 45 making the junction between a ramp 43 and a ramp 44.
In fig. 13 are also shown some piles 46 used to temporarily support the structure being excavated by means of concrete blocks 57 concreted around these piles. These piles 46 also allow the construction above ground of a superstructure, this superstructure construction being able to be carried out before the lower structure has been completed and, possibly, simultaneously with the construction of the latter. To do this, the posts of the superstructure 50 are placed on the lower structure by means of provisional support bases 51.
They thus transfer their loads to the provisional piles 46 and can therefore support the superstructure in competition with the load available on the provisional piles 46. When the slab 56 is executed, the capitals 53 and the jacks are incorporated therein. 54. The posts 52 are then placed in the basement and the jacks 54 are loaded so as to lift the superstructure by a few millimeters, so as to unload the provisional piles 46 of the weight of the superstructure. At this time, the uprights 40 also transfer their loads to the raft 56 via the capitals 49. The piles 46 can then be demolished and removed to free up the useful space in the basement.
Of course, temporary shoring members can also be used to facilitate the realization of the described method. Thus, in Figs. 5 and 8, a temporary half-cross member 47 has been indicated in dotted lines, this half-cross member 47 facilitating the installation of the first group of half-cross members 4, 5, 6 and of the first upright 7. This half-cross member 47 can also be energized using a jack 8.
In all the embodiments described above with reference to the drawing, the sleepers or half sleepers were always shown horizontal. However; it would be possible to apply this process also by placing the sleepers or half-sleepers obliquely with respect to the walls 1, 2 of the enclosure of the excavation 3.
If necessary, the sleepers 35, half-sleepers 4 to 6 and upright 7 could include additional provisional or final support points arranged in an intermediate position with respect to those shown.
The process of distributing the forces in such a structure operates as follows. With reference to FIG. 1, when one makes act in the half crosspiece 6, using the jack 8, a force compatible with the thrust of the earth and of the water, this results in the corresponding forces at the points A and B of fixing of the half-sleepers 4 and 5 of wall 1.
Referring to fig. 2, when one causes to act in the half cross-member 22, using the corresponding jack 8, a force compatible with the thrust of the earth and of the water, this results in A, B, C and K new forces which are added or subtracted from the previous ones.
The same process of distributing the forces is repeated for the subsequent stages of carrying out the process (see fig. 3).
Uprights 7, 7a, etc. have been considered as supporting uprights in the above description. However, they could also not be load-bearing in the event that the final upright 7n does not bear on the bottom 28 of the excavation 3.
However, it should be noted that the embodiment described above in which the final upright 7n, respectively 30, rests on a foundation 29 or 31 (see fig. 7 and 8) is preferred, because it makes it possible to remove any temporary supports used during the installation of the structure.
It should be noted that in order to reduce the supporting heights during execution of the structure, it is always possible to add temporary shoring elements (see fig. 7 and 8).
The shoring elements described above, that is to say as well the sleepers, the half-sleepers as the uprights can be carried out in all the materials having the necessary resistance, such as metal, concrete, reinforced concrete or prestressed, timber, etc.
Any temporary supports can be made by all kinds of means, such as sloping ceilings, temporary support piles, suspension beams, etc.
The connections of the elementary uprights 7, 7a, etc. can be executed according to all the usual techniques of construction, and the examples shown in fig. 9 to 12 are only indicative, without limitation. The production of articulated or ball joints, described with reference to these figs. 9 to 12,
has the advantage of making it possible to practically eliminate hyperstaticity. This gives the possibility of imposing in the structure strictly only the support forces that one wishes to apply. In practice, this amounts to applying a force in a half cross member, such as half cross member 6, using a jack 8 (fig. 1) which produces reactions in two levels if they are offset. in relation to the half-crosspiece 6.
This observation is also valid for the half-sleepers 6 and 22 of FIG. 2, and the half-sleepers 6, 22 and 26 of FIG. 3. On the other hand, if two half-sleepers are aligned on a single level, the force produces reactions only in this determined level (see for example the traverse 35, fig. 6).
It is easy to show, by way of example, that the execution process of the diagrams shown in FIGS. 1 to 3 is greatly simplified, by adapting ball joints as a connection between the elementary uprights 7, 7a, 7b. Indeed, referring to FIG. 1, the force produced by the jack 8 acting on the half-crossmember 6 causes a practically definitive reaction at A and temporary at B.
Referring to fig. 2, the force produced by the jack acting on the half-crossmember 22 causes a complementary reaction at B which, in addition to the previous one, gives a practically definite reaction at B and a temporary reaction at C.
In fig. 3, the force produced by the jack 8 acting on the half-crossmember 26 causes an additional reaction at C which, in addition to the previous one, gives a practically definitive reaction at C and a practically definitive reaction at D, since we are at the bottom of the excavation 3. We can see, from the preceding explanation, the advantage of using articulated or ball-and-socket joints between the uprights 7, 7a, 7b, which makes it possible to control with precise reactions throughout the execution of the structure.
In the foregoing description, it has always been assumed that the process is applied so that the structure is built from the ground level, that is to say from the opening of the excavation, towards the bottom of that. here, either by sinking more and more into the ground. It is clear that this process could also be applied in an entirely excavated excavation and provisionally supported. It would then also be possible to build the structure from the bottom of the excavation, gradually eliminating the provisional shoring.
The application of the method described above to the construction in the basement of a cage installation for vehicles is a particularly interesting example of implementation of this method, especially since in these parking installations, ramps are generally used to move from one level to another, which necessarily involves parking spaces offset in height on one side of the installation relative to the opposite side.
The method described makes it possible precisely to solve with simplicity the delicate problem posed by the construction in basements of such structures with staggered levels. Although stretched, this method could also be applied to constructions having certain non-offset levels, as has already been indicated above, in particular with regard to FIGS. 7 and 8.