EP0247054A1 - Palplanches metalliques formees a froid, par profilage ou par pliage d'une tole, et murs constitues a partir desdites palplanches. - Google Patents

Palplanches metalliques formees a froid, par profilage ou par pliage d'une tole, et murs constitues a partir desdites palplanches.

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EP0247054A1
EP0247054A1 EP86901899A EP86901899A EP0247054A1 EP 0247054 A1 EP0247054 A1 EP 0247054A1 EP 86901899 A EP86901899 A EP 86901899A EP 86901899 A EP86901899 A EP 86901899A EP 0247054 A1 EP0247054 A1 EP 0247054A1
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EP
European Patent Office
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sheet pile
sheet
wing
angle
section
Prior art date
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EP86901899A
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German (de)
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EP0247054B1 (fr
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Lattre Jean De
Jean-Paul Durmeyer
Gerard Durmeyer
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PROFILES ET TUBES DE L'EST
Profiles & Tubes de l Est
Original Assignee
PROFILES ET TUBES DE L'EST
Profiles & Tubes de l Est
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Publication date
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Publication of EP0247054B1 publication Critical patent/EP0247054B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02—Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
    • E02D5/08—Locking forms; Edge joints; Pile crossings; Branch pieces

Definitions

  • the present invention relates to sheet piling, used in the building industry and public works, for the realization of foundation, retaining and protective works, the role of which is to separate two media, generally a liquid medium from a solid medium and sometimes a gaseous medium, a liquid medium or a solid medium.
  • sheet piles for the construction of: curtains for the defense of the banks of canals and rivers; flood protection screens along roads and highways in flood-prone areas; quay walls in ports and along rivers; perimeter walls of swimming pools; silos; containment walls of basins for the storage of gases, in particular of hydrocarbons; trench armor, during excavations; terrestrial retaining curtains; protections along the roads to prevent falling rocks.
  • the sheet piles metal ' , concrete or wood
  • a sealant such as a cement or a resin
  • the present invention relates more precisely to the field of metal sheet piling.
  • the latches allowing the longitudinal engagement of the sheet piles are constituted by male-female assemblies with dovetails, ball joints or hooks.
  • the limits in obtaining high resistance moduli are essentially of three orders: gradually take the shape of the desired profile, are limited to values of the order of 12 mm; b) the widths of the sheets introduced into the profiling machines are limited to values of the order of 1250 mm, limits which are imposed by the profiling equipment itself; insofar as the original widths are limited, the developments of the profiled sheet piles are also limited, both in terms of wing height and web width; c) the inter-axes between the rollers of the rollers of the profiling machines which gradually cause the sheet to take the desired shape also have limits; thus, on the most efficient profiling machines, the height limits for cold profiling are currently 20 mm for U-shaped profiles and 340 mm for S or Z-shaped profiles.
  • the maximum values of the resistance modules are, to date, 1300 cm 3 / m for cold-formed sheet piles with U-section and 2100 cm 3 / m for cold-formed sheet piles at section in S or Z.
  • hook locks have the other disadvantages of being difficult to access, first at the time of manufacturing checks, then for cleaning after first use for reuse : it is indeed difficult to remove by spraying water or air all the dirt or mud impurities which adhere in the rear part of the hook loops.
  • the piles are hot rolled avoid the latter drawbacks' entionmos about cold formed sheet piles hooks - to the extent that, for their locks, they generally use male-female assemblies sections or dove tail ball joint whose profiles are not very tormented and whose female parts, even the deepest, are of more usable access for verif ica tions after manufacture and for cleaning.
  • the manufacture of hot-rolled sheet piles has its own drawbacks, mainly due to the heaviness of the manufacturing equipment.
  • the hot rolling profiles requires six to eight crossings between the rolling rolls, cylinders whose defect is to wear quickly account 'the constraints they face and high temperatures -950 to 1150 ° - which they work on.
  • any hot rolled profile requires an installation time of the rolling rolls which corresponds, at the factory, to a specific station, so that all the small orders must be grouped in order to be able to be fulfilled, which often gives rise to excessively long waiting times.
  • hot-rolled sheet piles also have their limits in obtaining high strength moduli, limits also due to the same dimension parameters: a) the thicknesses of the hot-rolled sections are, at the end of rolling, limited to values of the order of 24 mm; b) the widths of the hot-rolled sections are limited to values of the order of 600 mm; c) the depths of the laminated sections in U are limited to values of the order of 230 mm and the heights of the laminated sections in S or Z are limited to values of the order of 400 mm.
  • the maximum values of the " resistance modules of hot-rolled sheet piles are 4200 cm 3 / m for the U-sections and 3850 cm 3 / m for the Z-sections.
  • the two values the aforementioned limits are also those reached for simple curtains, that is to say composed exclusively of sheet metal hot-rolled sheet pile interlocked head to tail, without any reinforcement.
  • the present invention aims to remedy all of the drawbacks which have just been explained.
  • the sheet piles concerned by the invention are formed cold, therefore using a material whose use is more flexible than that necessary for the manufacture of hot rolled.
  • the invention proposes to lock these sheet piles longitudinally using means other than hooks, which makes manufacturing checks easier and cleaning with a view to their reuse easier, which saves money. significant energy, and also and above all what avoids the loss of material, a few millimeters in width, along the two longitudinal edges of the sheet piles.
  • the width of the sheet used for the manufacture of the sheet pile of the invention is equal to the developed width of the finished profiled sheet pile, and this width participates in its entirety in the calculation of the module of resistance of said sheet pile.
  • the invention allows profiling on existing machines of U-section sheet piles whose resistance modulus can reach 1850 cm 3 / m and Z-shaped sheet piles of which the modulus can reach 4 100 cm 3 / m . .
  • the above values are those which can be obtained by cold profiling of sheets with a width of 1250 mm and a thickness of 12 mm.
  • sheet piles with a U-section whose module is 8900 cm 3 / m ' and, from of sheet metal 1500 mm wide and 16 mm thick, sheet pile Z can be formed, the module of which is 9,100 c '/ rn.
  • the values of the modules obtained are substantially double those mentioned above.
  • the Z-section sheet piles of the invention make it possible to reach resistance modules of 23,500 cm '/ m from sheets 2000 mm wide and 16 mm thick.
  • the use of sheet piles according to the invention now avoids having to use devices, such as compound or reinforced walls, to increase the modules. This circumstance is very advantageous from an economic point of view because it is known that making curtains composed or reinforced in the traditional way is extremely expensive, both at the manufacturing by threshing in the ground of the boxes, tubes or reinforcement beams.
  • the present invention therefore relates to a metal sheet pile formed cold, by profiling or by bending a sheet, having over its entire length a constant section with a particular profile and comprising, also over its entire length, two means which are complementary to each other and which extend longitudinally and from one transverse end to the other of the sheet pile, each of said two means being intended to cooperate with the complementary means of a neighboring sheet pile, by longitudinal engagement , to constitute after this engagement a relatively tight continuous longitudinal latch, characterized in that its first means comprises at least one insert covering a part of the sheet pile and in that its second means is formed along one of its two longitudinal edges, either by a flat fold of the sheet, or by adding at least one insert placed in affleure ⁇ ment of said edge lo ngitudinal.
  • the first means for locking the sheet pile consists of an angle iron externally added along the first longitudinal edge, below a fold back of said first edge also formed towards the outside and provided, relative to the base of the angle iron, at a distance slightly greater than the thickness of the sheet, the free edge of the angle iron being turned in the same direction as said first longitudinal edge so as to define an open cavity with walls converging towards said opening, the width of said opening being slightly greater than the thickness of the sheet, and the second locking means of the sheet pile is constituted by a flat fold of the second longitudinal edge, formed towards the outside and substantially at equilibrium.
  • the sheet pile section is U-shaped or S-shaped, or in a directly derived section of one of the abovementioned sections, for example in L or V shape.
  • the end of the fold formed along the first longitudinal edge against which the angle iron is attached externally slightly projects beyond the free edge of said angle.
  • the first locking means is constituted by an angle iron attached to the core , near a wing, the free edge of the angle iron facing towards said first wing, and the second locking means is formed by a flat fold of the second wing facing towards the neutral axis of the sheet pile at an angle equal to that which the soul does with each of its two wings.
  • the free edge of the angle of the Z sheet pile is substantially perpendicular to the wings.
  • the free edge of the angle of the Z sheet pile is substantially parallel to the core.
  • the sheet pile may include a second angle placed on the same side of the core, the free edges of the two angles being coplanar and turned in opposite directions from each other, the first wing near which is attached the first angle then also forming a flat fold at an angle equal to that made by the core with each of its two wings, said fold being therefore parallel and of opposite direction to the fold which, along the second wing, constitutes the second way.
  • the free edge of the added angle iron constituting the first means is preferably spaced from the wing towards which it is turned by a distance slightly greater than the thickness of the sheet.
  • the thickness of the curtain made from sheet piles is therefore double.
  • This construction thus proves to be particularly advantageous when it is necessary to construct a sheet pile wall having very high resistance characteristics: in fact, the areas where the curtain is thickest correspond to the areas furthest from the neutral axis of the curtain which is known to be substantially located in the longitudinal median plane of said curtain located equidistant from the extreme planes formed by the wings.
  • this structure for distributing the material towards the areas of the curtain furthest from the neutral axis corresponds precisely to the ideal structure ensuring the obtaining of high resistance modules. It is therefore indeed by this construction of a sheet pile curtain with partial overlap that the implementation of the invention ensures the production of simple curtains with very high resistance characteristics.
  • the first means for locking the sheet pile is constituted by a quadrangular section, solid or hollow, of square, rectangular or trapezoidal section, and the second means for locking the sheet pile is then same nature as said first plea.
  • this quadrangular section constituting the first means is supplemented with an angle whose foot is located, relatively to the base of the section, at a distance slightly greater than the width of the top of said profile and the free edge of which, facing towards said profile parallel to its top, is situated in a plane which overhangs the plane of said top with a height slightly greater than the thickness of the sheet.
  • the angle iron can then include a third wing which extends its foot and is welded to the sheet pile.
  • the quadrangular profile and the angle iron constitute a monobloc assembly which is then welded by points or by two cords flush with the two longitudinal edges of the sheet piles.
  • this locking means constituted by a quadrangular profile to a sheet pile of the section with a Z-shaped section
  • said sheet pile is then characterized in that its first and second wings form a flat fold turned towards the neutral axis of the sheet pile, in that a first quadrangular section is placed facing the fold of the second wing, on its side facing the core, in that a second quadrangular section is placed on the facing soul -vis the first section, said first and second sections being located at the same distance relative to the second wing, and in that a third and a fourth quadrangular sections are placed, respectively ⁇ ment on the fold of the first wing and on the core, on the faces which do not face each other, said third and fourth sections being located at the same distance relatively to the plane of the first wing, this distance being equal to that which separates the first and second sections from the second wing, reduced by the width of the top of said sections.
  • This Z-shaped sheet pile construction like the previous one, allows partial recovery of sheet piles interlocked head to tail, by their wings and part of their webs, so that high strength characteristics can also be obtained by the implementation of this solution.
  • the Z-shaped sheet pile may, below its first to fourth sections, comprise a plate whose foot is located, relatively to the base of the section, at a distance slightly greater than the width of the top of said section.
  • the sheet pile may include an angle whose first wing is welded to the sheet pile and whose foot of the second wing is located, relatively to the base of the profile, at a distance slightly greater than the width of the top of said profile.
  • each quadrangular profile constitutes, with its nearest angle, a monobloc assembly.
  • the subject of the present invention is also all, ridea'u essentially constituted from sheet piles in a U, S or Z shape meeting the aforementioned definitions and interlocked head to tail.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a U-section sheet pile according to the invention
  • FIG. 2 is a plan view and in section of a sheet pile wall obtained by assembling the U-shaped profiles of FIG. 1 interlocked head to tail,
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a sheet pile with an S-section in accordance with the invention
  • FIG. 4 is a plan view and in section of a sheet pile wall obtained by assembling the S-profiles of FIG. 3 interlocked parallel to each other,
  • FIG. 5 shows, on a larger scale, the means enabling the U-shaped profiles of FIG. 1 and the S-shaped profiles of FIG. 3 to be engaged
  • FIGS. 6, 7 and 8 show, in plan and in section, angles of mu r s of sheet piles in U and / or in 5 obtained using special angle sheet piles with latching means according to the invention
  • - Figure 9 is a cross-sectional view of a Z-section sheet pile according to the invention
  • - Figure 10 is a plan view and in section of a sheet pile wall obtained by assembling the Z-sections of FIG. 9 interlocked head to tail,
  • - Figure 1 1 is a plan view and in section of another Z sheet pile wall with a higher modulus
  • - Figure 12 is a plan view and in section of a Z sheet pile wall on each of which alternatively, the free edge of the angle iron is arranged parallel to the core
  • FIG. 13 is a plan view and in section of another sheet pile wall in Z, with a high modulus, sheet piling whose core is doubled by a second locking means constituted by a second angle,
  • FIGS. 14 and 15 show, on a larger scale, the locking means of the Z sheet piles as shown, respectively, in FIGS. 10 and 12,
  • FIGS. 16 and 17 show, in plan and ' in section, angles of Z-shaped sheet pile walls obtained using special angle sheet piles with interlocking means in accordance with the invention
  • FIG. 18 and 19 are, seen in plan and in section, sheet pile walls, respectively in U and S, interlocked using quadrangular profiles and angles
  • FIG. 20 to 23 show, at larger ladder, four alternative embodiments of the locking means each consisting of a quadrangular profile and an angle, used in the assembly of sheet piles in S and U,
  • FIG. 24 is a plan view in section of a sheet pile wall in Z switched to 'using quadrangular profiles and angles
  • FIG. 25 and 26 show, on a larger scale, two alternative embodiments of the sheet pile interlocking means illustrated in Figure 24, - Figure 27 is a plan view and in section of a wall of interlocked Z sheet piles using quadrangular profiles with rectangular trapezoidal section,
  • FIG. 28 shows, on a larger scale, an alternative embodiment of the sheet pile locking means illustrated in f igure 27.
  • a U-shaped profile has been designated by 30 which, over its entire length corresponding to the length of the sheet pile, has a constant section composed mainly of a core 31 framed by two ' wings, respectively left 32 and right 33.
  • the two wings are inclined symmetrically with respect to the core, at an angle ⁇ ⁇ between 105 ° and 135 °, and preferably close to 120 °.
  • the sheet pile 30 comprises over its entire length two means which are complementary to each other and which extend longitudinally, each of said two means being intended to cooperate with the complementary means of a neighboring sheet pile , to form with the latter, after longitudinal engagement, a relatively tight continuous lock.
  • the first means is always an added piece covering part of the sheet pile.
  • this first means consists of an angle iron 34 externally attached along the longitudinal edge of the first wing 32, below a fold 35 of said edge also formed towards the outside.
  • This fold 35 is provided, relative to the foot 37 of the angle iron 34, at a distance slightly greater than the thickness of the sheet from which the profile 30 is formed.
  • the free edge 38 of the angle iron 34 is turned in the same direction as the fold 35, therefore in the direction of the longitudinal edge 39, so as to define a cavity 40, open, with walls 35 and 38 converging towards the opening 4 l.
  • the second means of engaging the U-shaped sheet pile 30 is formed near the longitudinal edge 42 of the right wing 33, by a flat fold 43 of this wing, formed towards the outside and substantially square.
  • the width 41 ′ of the opening 41 projected perpendicularly to the plane of the free edge 38 of the angle iron is slightly greater than the thickness of the sheet, so as to allow the passage of the wing 33,
  • the height of the fold 43 is slightly less than the height of the edge 44 of the angle iron 34 which extends perpendicular to the wing 32 and along which its foot 37 is welded by the cord 36. Due to the slight clearance provided also manufacturing, opposite the longitudinal edge 42, by the provision between the base of the fold 35 and the foot 37 of the angle iron a distance slightly greater than the thickness of the sheet, the sheet pile 30 is capable of a slight angular travel for its engagement by beating in another identical sheet pile. ' After' threshing, the fold 43 must be as close as possible, and ideally against the edge 44 of the angle iron 34, and the end of the wing '33, close to the fold 43, must be in abutment against the free edge 38 of said angle.
  • the sheet pile curtain obtained is of perfect continuity and almost total tightness.
  • a sealing product for example a resin or a cement, may however be additionally poured into the cavity 40, if it is necessary to further improve this sealing characteristic.
  • the fold 35 slightly overflows the free edge 38 of the angle iron 34 so as to perfect the guidance of any sheet pile during the threshing operation for its engagement in a neighboring sheet pile.
  • the axis neut re 45 of the curtain passes substantially through the center of the cavities 40.
  • the interlocking means described above are, in accordance with the invention, transposable as such to a sheet pile section immediately derived from the U-shaped section 30, namely the S-sheet pile 50 shown in FIG. 3.
  • the S sheet pile consists of two U-shaped sheet piles placed head to tail, but exempt from their relative latching means, these being replaced by their wings '32 and 33 slightly detached from each other a continuous common wing which constitutes l central core 51 of the S-profile.
  • Each wing 52 and 53 is extended by a return, respectively 32 and 33, which faces the core 51 and is inclined, relative to the wing, by the same angle c ⁇ .
  • the return 33 is provided with the second locking means provided for the U-shaped sheet pile 30, namely that, near its longitudinal edge 42, it has a flat fold 43 formed towards the outside and substantially square.
  • the return 32 of the S sheet pile 50 is provided with the first locking means provided for the U sheet pile, that is to say that, near its longitudinal edge 39, it has a flat fold 35 inclined by approximately 25 °.
  • a bracket 34 is welded by a continuous bead 36 on the return 32, below the fold 35, at a distance slightly greater than the thickness of the sheet. This bracket 34 is oriented, as has been seen previously, so that it defines with the fold 35 an open cavity 40 with walls converging towards its opening 41.
  • the means of lock ge aforementioned respect in dimensions the conditions which have been exposed .about the U-shaped sheet pile, namely the projected width of the opening 41 and the height of the fold 43, two sheet piles 50 of the type shown in FIG. 3 lock l 'one in the other by longitudinal engagement, said sheet piles being in this case placed side by side in a normal arrangement, that is to say opposite to the upside down arrangement.
  • the neutral axis 54 of the curtain passes substantially through the centers of the cavities 40.
  • special sheet piles are used, preferably simple angles, each longitudinal flank of which is provided with a locking means, male or female, in accordance with the means which have been described previously.
  • Such special angle angles have been shown in Figures 6 to 8.
  • the angle 55 whose sides are substantially square, has along each of its two longitudinal edges a male locking means , namely a fold 43.
  • the sheet piles 30, 50 which are engaged on this corner sheet pile 55 therefore use for this purpose their female part essentially defined by the cavity 40.
  • the angle iron ' of angle 56 has along the first longitudinal edge a male locking means, namely the fold 43, and on its second, longitudinal edge a means of female latch essentially defined by the cavity 40.
  • the sheet piles 30, 50 engaged on this angle angle 56 then use their locking means, respectively female 40 and male 43, for this purpose.
  • FIG 8 there is shown a corner angle 57 with two male locking means, angle whose sides are more widely open.
  • the angle S that these flanks make between them is of course essentially variable, and depends on the construction to be carried out. During its cold forming, the angle iron 57 will therefore be more or less folded or more or less profiled so as to bring, on request, its angle P to the value desired by the project manager.
  • the special angle sheet piles 55, 56 and 57 may be suitable for joining two U-shaped sheet piles 30, two S 50 sheet piles or a U-shaped sheet pile and d 'a sheet pile in S.
  • the prime contractor - can , if it deems it useful, substitute an S 50 sheet pile for two U-shaped sheet piles 30 in a curtain essentially consisting of U-shaped sheet piles, and conversely substitute two U-shaped sheet piles placed head-to-tail for a ' S-shaped sheet pile curtain essentially made of S sheet piles.
  • the angle iron 34 can advantageously be reinforced, either by the addition of a reinforcement angle 58 of which the first wing 59 is welded on the rear face of the flank 44 of the angle iron 34 and the second wing 60 of which is welded on the external face of the wing 32 of the sheet pile 30, 50 in the part of this wing situated immediately behind the fold 35, or by a particular construction of an angle according to a section in S 61 whose third wing 62 which originates at the foot 37 of the flank 44 is welded on the external face of the wing 32 of the sheet pile 30, 50, in the part of this wing located immediately behind the fold 35.
  • a female locking means whose resistance to deformation will be sufficient, even under the effect of severe grooves applied as indicated by arrow 63.
  • a Z 70 profile sheet pile was designed according to the configuration shown in FIG. 9.
  • this Z-shaped sheet pile comprises a central core 71 and two parallel lateral wings and in opposite directions, each inclined relative to the core of the same angle X comoris between 100 ° and 135 °, said wings, to facilitate understanding of the description which follows, being called respectively first wing 72 for that shown in the upper part of FIGURE 9 and second wing 73 for that shown in the lower part of said figure.
  • the first means of ver ⁇ rusting of this sheet pile 70 is constituted by an angle 74 attached to the core 7 1, near and on the side of the first wing 72, the free edge 75 of the angle being turned towards this wing 72.
  • the second male means, cooperating with the aforementioned female means, is formed by a flat fold 76 of the second wing 73 facing the neutral axis 80 of the sheet pile, at an angle equal to the angle o / .
  • the angle 74 has a free edge 75 which is perpendicular to the wing 72.
  • the free edge is perpendicular to the wing 72.
  • the length of the fold 76 is slightly less than the distance separating the inner face of the wing 72 from the foot, respectively 77, 77 'locating the line along which the angle iron, respectively 74, 74' is welded by a bead 78, 78 'on the core 7 1, - the free edge 75, 75' of the added angle 74, 74 'is spaced from the wing 72 by a distance slightly greater than the thickness of the sheet from which is formed sheet pile 70,
  • the free edge 75, 75 'of the angle iron 74, 74' is always spaced from the core 7 1 by a distance slightly greater than the thickness of the sheet, so as to allow the passage of the fold 76 in the cavity , respectively 79, 79 ', open between the wing 72 and the free edge 75, 75'.
  • These overlapping parts are in fact formed at least of pairs of wings 72 and 73 in engagement by engagement, and of the fold 76 and of the end part of the core 71 opposite this fold.
  • the first wing 72 forms, in line with the edge 81 constituting the junction line of the core 71 and of the second wing 73, a flat fold 82 turned towards the neutral axis 80 at an angle equal to the angle (
  • FIG. 12 shows a curtain of palplan ⁇ ches with normal module, of the type of those constituting the curtain shown in FIG. 10, with the only difference that the angles 74 whose free edges 75 are perpendicular to the axis neutral 80 are replaced by angles 74 'whose free edges 75' are each parallel to the plane of the core 7 1 on which the angle 74 'is attached.
  • FIG. 13 a sheet piling curtain in Z with a high modulus, therefore forming between them successive waves whose flanks are more closed than the flanks of the waves of the curtain of FIG. 12.
  • the sheet piles are higher and then having to undergo greater stresses, they are each advantageously provided with a second angle iron 84 placed on the side of the core already provided with the first angle iron 74 ', the free edges 85, 75' of the two angles 84, 74 being coplanar and turned in opposite directions from each other.
  • the first wing 72 near which the first angle iron 74 'is attached forms the flat fold 82 seen previously.
  • this fold 82 is slightly less than the distance separating the base of the angle iron 84 from the second wing 73, and the free edge 85 of said angle iron, parallel to the core 71, is separated from this core d '' a distance slightly greater than the thickness of the sheet.
  • the sheet pile 86 shown in Figure 16 is a normal Z 70 sheet pile folded at an angle o along the median longitudinal line of its core 71.
  • This sheet pile 86 cooperates by its male locking means 76 with the angle 74 of a sheet pile 70 'and by its female locking means 74 with the fold 76 of a sheet pile 70 ".
  • the corner sheet pile 87 shown in Figure 17 is also based on the principle of locking the sheet pile in Z, but originally, before folding its core 71 at the angle to, the wings 72 and 73 of said sheet pile 87 were placed on the same side of the core.
  • the male locking means 76 of the angle sheet pile 87 cooperates with the angle iron 74 of a normal Z sheet pile 70 'and the female locking means 74 of this angle sheet pile cooperates with the fold 76 of a second sheet pile normal 70 ". ' ' •
  • the corner plates of ' Figures 6, 7, 8, 16 and 17 have been shown hatched.
  • the second means for locking a sheet pile on the neighboring sheet pile comprises an insert placed in facing of one of its two longitudinal edges.
  • the first means and the second locking means are of identical natures, and consequently the first means is placed flush with the other longitudinal edge of the sheet pile when the latter is in U-section (figure 18) or S ( Figure 19) and close to the other longitudinal edge when the sheet pile is Z section ( Figures 24 and 27).
  • the first and the. second means are, constantly, each constituted by a quadrangular profile, full or hollow, of square, rectangular or trapezoidal section.
  • a solid quadrangular profile, of square section is externally welded by two beads 131 and 132 along each longitudinal edge, respectively at 134 and 135 at the end of the wings 136 and 137 of a U 130, and respectively in 154 and 155 at the end of the last returns 1 56 and 157 of an S 150.
  • a cavity 142 is formed between the quadrangular profile 134 and the angle iron 138 capable of receiving an identical quadrangular profile 135 welded in the extreme part of the wing 137 of another sheet pile 130, and vice versa
  • a cavity 143 is formed between the quadrangular profile 135 and the angle iron 140 of the sheet pile. It can receive an identical quadrangular profile 134 placed at the end of the wing 136 of another sheet pile 130 .
  • sheet piles 130, 150 "is therefore possible longitudinally, and it results in the formation of a lock shown in more detail in FIG. 20.
  • the angle iron 138, 140 is of cross section at S, the third wing 144, 145 of this angle iron being turned opposite the quadrangular profile 134, 135 to be welded to the wing 136, 137 according to two continuous lateral cords.
  • the angle iron comprises a third wing 146, 147 facing the quadrangular profile 134, 135 and extending up to it.
  • Each profiled assembly 134 (or 135) -cornière 138 (or 140) then constitutes a monobloc assembly, respecti ⁇ vely 148, 149 which is welded to the end of the wing 136, 137, that is to say along its two longitudinal edges by two cords, as shown in Figure 22, or by points along its longitudinal center line.
  • the quadrangular profile 134, 135 can have in section shapes other than those square, and for example it can be added in the form of a rectangle or a rectangular trapezoid.
  • This latter arrangement is moreover shown in FIG. 23, in the form of a one-piece assembly 148 ′, 149 ′ in which the quadrangular profile is a rectangular trapezoid whose small base is fixed to the end of the wing 136 , 137 and whose inclined face is turned backwards and outwards, that is to say towards the edge of the angle iron 138, 140.
  • This latter construction further facilitates guiding between sheet piles during each pile driving operation.
  • the monobioc structure of FIGS. 22 and 23 also provides an almost universal solution for locking between sheet piles insofar as it makes it possible to engage U-shaped and / or S 150-shaped profiles of a few modules and thicknesses between them. , or at least compatible with each other for several ranges of thicknesses.
  • the locking solution using quadrangular profiles can also be transposed to sheet piles with Z-section 170, in accordance with the representations given in FIGS. 24 and 27.
  • Each sheet pile 170 is then essentially defined by a central core 171, a first wing 172 terminated by a fold 182 facing the neutral axis 180, and a second wing 173 terminated by a fold 176 also facing the neutral axis.
  • the locking means attached to the sheet piles shown in Figure 24 differ slightly in their relative positions, so as to constitute a first male means and a second " female means.
  • the sheet pile 170 comprises a first section 190 fixed flush with the longitudinal edge of the fold 176, on its face facing the core 171, and a second section 191 placed on the core, opposite of section 190, the two sections 190 and 191 also being located at the same distance relative to the second wing 173.
  • the sheet pile 170 includes a third section 192 and a fourth section 193 placed, respectively, on the fold 182 and on the core 171, on the faces which do not face each other, its third and fourth sections 192 and 193 being located at the same distance relative to the plane of the first wing 172, this distance being equal to that which separates the sections 190 and 191 from the wing 173 reduced by the width of said sections.
  • each quadrangular profile can be associated with a plate 194 welded on the fold or on the core on which said profile is attached, the plate 194 having its foot located, relatively to the base of said profile, at a distance slightly greater than the width of the top of a profile so that, during the threshing operation, a profile of the neighboring sheet pile can be embedded between said plate and the profile that it completes (Figure 25).
  • each profile can be completed with an angle 195 whose first wing 196 is welded to the sheet pile and whose foot of the second wing - 197, is located, relatively to the base of the profile, at a distance slightly greater than the width of the top of said profile ( Figure 25).
  • the angle 195 has its wing 196 turned towards the profile and connected to the latter, so as to constitute a one-piece assembly 198 (FIG. 26).
  • the quadrangular profile 190 to 193 may be of square, rectangular section, or even in the shape of a rectangular trapezoid, and in the latter case the profile is welded to the sheet pile by its small base, the inclined face of this trapezoidal profile being turned towards the wing 172 or 173 closest to the concerned profile.
  • Such a construction has been shown on all the sheet piles constituting the wall of FIG. 27, and in more detail in FIG. 28 for the principle of its one-piece locking 199. It is given in the attached Table I some mechanical characteristics. sheet piles according to the invention, compared to sheet piles of substantially the same modulus obtained by hot rolling.
  • the sheet pile that the invention proposes allows, with a substantially equivalent module, to obtain a moment of inertia increased by almost 60%.
  • the deformation of a sheet pile is inversely proportional to its moment of inertia; in other words, the sheet pile of the invention deforms less than the hot rolled sheet pile, for substantially the same module.
  • the sheet pile of the invention is much lighter, for the obvious reason that it is obtained from a much finer sheet.
  • all finished allergy products are sold by weight. Under these conditions, as a first advantage, the sheet pile of the invention is of a lower price. In addition, since it is lighter, it is secondly easier to m ett re work.
  • the sheet pile of the invention is lighter, finer and gives a better moment of inertia.
  • the sheet pile of the invention is always lighter than the hot rolled sheet pile, which implies that, structurally, it is more efficient.
  • the sheet pile of the invention although thicker, is nevertheless lighter.
  • the invention makes it possible to manufacture a simple curtain from a thinner sheet, and above all for a clearly lighter weight.
  • the combined curtain solution from sheet piles and hot-rolled boxes expressed above is that which, to date, allows to obtain the maximum known modulus.
  • the sheet piles proposed by the invention can still, by simply increasing their thickness, give much greater modulus values and, by way of example, from a sheet of
  • the invention allows, in a simple curtain:

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Abstract

Palplanches métalliques présentant, sur toute leur longueur, une section constante à profil particulier et comportant deux moyens complémentaires l'un de l'autre qui s'étendent longitudinalement et continûment d'une extrémité transversale à l'autre de la palplanche, chacun desdits deux moyens étant destiné à coopérer avec le moyen complémentaire d'une palplanche voisine, par enclenchement longitudinal, pour constituer après cet enclenchement un verrou longitudinal continu relativement étanche. Dans sa section en Z, la palplanche de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte une cornière (74) rapportée sur l'âme (71) près de l'aile (72), le bord libre (75) de la cornière étant tourné vers l'aile (72), et en ce que sa seconde aile (73) présente à son extrémité un repli (76) tourné vers l'axe neutre (80) de la palplanche. Cette palplanche est formée à froid, par profilage pour ses petites épaisseurs, jusqu'à 12 mm, et par pliage entre 12 et 32 mm.

Description

PAL PL ANCH ES M ETALL IQUES FORMEES A FROID, PA R PROFILAG E OU PAR PLIAGE D'UNE TOLE, ET MURS CONSTITUES A PARTIR
DESDITES PALPLANCHES
La présente invention concerne les palplanches, utilisées dans l'industrie du bâtiment et des travaux publics, pour la réalisation d'ouvrages de fondation, de soutènement, de protection, dont le rôle est de séparer deux milieux, généralement un milieu liquide d'un milieu solide et parfois un milieu gazeux d'un milieu liquide ou d'un milieu solide.
A titre d'exemples, il est connu d'utiliser des palplan¬ ches pour la construction : de rideaux pour la défense des berges des canaux et des rivières; d'écrans de protection contre les crues le long des routes et autoroutes, dans les zones inondables ; de murs de quais dans les ports et le long des fleuves ; de murs d'enceintes de piscines ; de silos ; de murs d'enceintes de cuvettes pour le stockage de gaz, notamment d'hydrocarbures ; de blindages de tranchées, lors de fouilles ; de rideaux de soutènements terrestres ; de protections le long des routes pour retenir la chute de pierres.
Quelle que soit la nature du matériau constituant les palplanches (métal', béton ou bois), celles-ci ont toutes en commun de présenter sur toute leur longueur une section constante à profil particulier et de comporter, également sur toute leur longueur, deux moyens qui sont complémentaires l'un de l'autre et qui, par coopération avec les moyens complémentaires des palplanches voisines, vont constituer, par enclenchement longitudinal, des verrous longitudinaux continus relativement étanches. Le cas échéant, l'injection d'un produit d'étanchéi- té, tel un ciment ou une résine, dans l'espace vide existant entre deux moyens enclenchés du verrou, parachève cette étanchéité.
La présente in vention concerne pl us précisém en t le domaine des palplanches métalliques. Dans ce domaine, les verrous permettant l'enclenchement longitudinal des palplanches sont constitués par des assemblages mâle-femelle à queues d'aronde, à rotules ou à crochets.
On sait qu'il existe actuellement six nuances d'acier utilisées dans le monde -E 2 0 SP, E 270 SP, E 320 SP, E 360 SP, E 390 SP et E Ψ30 SP- nuances pour chacune desquelles correspondent des contraintes admissibles fixées par rapport à la limite d'élasticité, et donc fixées tant du point de vue théorique (pour la valeur égale à la limite d'élasticité) que de points de vue pratiques lorsque l'on affecte à la contrainte théorique un coefficient de pondéra¬ tion de l'ordre de 2/ 3 à 9/ 10 qui dépend de la combinaison d'actions considérée.
On sait encore que, dans l'utilisation des palplanches d 'acier, la contrainte est égaie au moment fléchissant à absorber divisé par le module de résistance.
En conséquence, à qualité imposée d'acier, il est intéres¬ sant de disposer, par la forme des profilés, du module de résistance le plus élevé possible pour pouvoir absorber un moment fléchissant maximum.
Par simple application des formules mathématiques, on s'aperçoit que, pour augmenter la valeur du module, il est possible par exemple :
- soit d'augmenter l'épaisseur du profilé,
- soit d'augmenter la hauteur et/ou la largeur du profilé, et idéalement de faire en sorte que la masse du profilé métallique soit la plus importante possible dans ses parties les plus éloignées de l'axe neutre, pour exploiter au mieux les paramètres de la formule -≥. md2.
Mais, pour" des raisons d'ailleurs diverses, toutes les palplanches métalliques existantes sont limitées en modules à des valeurs maxima- les, fonction de la conformation de leur section, et ceci tant pour les palplanches profilées à froid que pour les palplanches laminées à chaud.
Dans le domaine des palplanches profilées à froid, les limites dans l'obtention de modules de résistance élevés sont essentiellement de trois ordres : - a) les épaisseurs des tôles, qui son t - travail lées en opérations successives sur des machines à profiler, pour prendre progressivement la forme du profilé voulu, sont limitées à des valeurs de l'ordre de 12 mm ; b) les largeurs des tôles introduites dans les machines à profiler sont limitées à des valeurs de l'ordre de 1250 mm, limites qui sont imposées par le matériel de profilage lui-même ; dans la mesure où les largeurs d'origine sont lim itées, les développements des palplanches profilées le sont également, tant en hauteur d'ailes qu'en largeur d'âme; c) les entre-axes entre les cylindres des galets des machines à profiler qui amènent progressivement la tôle à prendre la forme voulue ont également des limites ; ainsi, sur les machines à profiler les plus performantes, les limites en hauteurs des profiiages à froid sont actuellement de 2 0 mm pour les profilés en U et de 340 mm pour les profilés en S ou en Z.
Du fait de ces trois limites, les valeurs maximales des modules de résistance sont, à ce jour, de 1300 cm3/m pour les palplanches profilées a froid à section en U et de 2100 cm3/m pour les palplanches profilées à froid à section en S ou en Z.
Les deux valeurs précitées sont celles qui sont atteintes pour des rideaux simples, c'est-à-dire composés exclusivement de palplanches m étalliq ues prof ilées à f roid enclenchées tête-bêche, sans aucun renf o rt. Par ailleurs, les palplanches prof ilées à froid utilisent pour moyens de verrouillage des assemblages à crochets, soit directement entre elles, soit par l'intermédiaire de pièces de raccord généralement profilées et dotées elles aussi de crochets de même conception. . Or, il est évident que la fabrication de tels crochets, toujours présents sur les deux bords latéraux des profilés, exige excessivement d'énergie ; en outre, la formation de deux crochets entraine une perte en largeur, sur le produit profilé fini, de quelques centimètres nécessaires pour la formation des boucles avec retour, perte qui n'en est pas moins considérable au moment de la prise en compte de la largeur utile du prof ilé f ini, dans la détermination de sa section et de son développement à partir desquels est calculé le module de résistance de la palplanche.
En dernier lieu, il est à noter que les verrous à crochets ont pour autres inconvénients d'être difficiles d'accès, d'abord à l'instant des vérifications de fabrication, ensuite pour leur nettoyage après une première utilisation en vue de leur réemploi : il est en effet difficile d'éliminer par des pulvérisations d'eau ou d'air toutes les impuretés de terre ou de boue qui adhèrent en partie arrière des boucles des crochets.
L'es palplanches laminées à chaud évitent les derniers inconvénients ' entionnés à propos des crochets des palplanches profilées à froid - dans la mesure où, pour leur verrouillage, elles utilisent en général des assemblages mâle-femelle à sections en queue d'aronde ou à rotule dont les profils sont peu tourmentés et dont les parties femelles, même les plus profondes, sont d'un accès p l us aisé pour les vér i f ica tions d' après fab rication et pour les nettoyages. Toutefois, la fabrication de palplanches laminées à chaud a ses inconvénients propres, dus principalement à la lourdeur du matériel de fabrication.
En effet, le laminage à chaud de profilés nécessite de six à huit passages entre des cylindres de laminage, cylindres dont le défaut est de s'user rapidement compte' tenu des contraintes qu'ils subissent et des hautes températures -950 à 1 150°- auxquelles ils travaillent.
De plus, la réalisation de tout profil laminé à chaud nécessite un temps d' installation des cylindres de laminage qui correspond, en usine, à un poste spécifique, de sorte que toutes les petites commandes doivent être groupées pour pouvoir être honorées, ce qui souvent donne lieu à des délais d'attente excessivement longs.
Enfin les palplanches laminées à chaud ont également leurs limites dans l'obtention de modules de résistance élevés, limites dues elles aussi aux mêmes paramètres de dimension : a) les épaisseurs des profilés laminés à chaud sont, en sortie de laminage, limitées à des valeurs de l'ordre de 24 mm ; b) les largeurs des profilés laminés à chaud sont limitées à des valeurs de l'ordre de 600 mm ; c) les profondeurs des profilés laminés en U sont limi¬ tées à des valeurs de l'ordre de 230 mm et les hauteurs des profilés laminés en S ou en Z sont limitées à des valeurs de l'ordre de 400 mm.
Les essais effectués à ce jour pour réaliser des profils laminés de dimensions plus importantes se sont toujours avérés décevants et, en pratique, au-delà des valeurs limites précitées, il est impossible d'obtenir un profil correct et en outre les cylindres de laminage peuvent casser.
Du fait de ces trois limites en dimension, les valeurs maximales des modules de " résistance des palplanches laminées à chaud sont de 4200 cm3/m pour les sections en U et de 3850 cm3/m pour les sections en Z. Les deux valeurs limites précitées sont, elles aussi, celles qui sont atteintes pour des rideaux simples, c'est-à-dire composés exclusive¬ ment de palplanches métalliques laminées à chaud enclenchées tête-bêche, sans aucun renfort.
Aussi, puisque les nécessités techniques exigent des modules de résistance de plus en plus élevés, il est fréquent que des rideaux" - simples de palplanches, qu'elles soient profilées à froid ou laminées à chaud, ne suffisent pas pour la simple raison qu'ils ne- repondent pas aux besoins techniques ; dans de tels cas, on a alors recours à des rideaux renforcés ou combinés, à l'aide de caissons, de poutrelles ou de tubes, grâce auxquels on peut atteindre les résistances à la flexion désirées.
La présente invention a pour but de remédier à l'ensem¬ ble des inconvénients qui viennent d'être exposés.
En premier lieu, les palplanches concernées par l'inven¬ tion sont formées à froid, donc à l'aide d'un matériel dont l'utilisation est plus souple que celui nécessaire à la fabrication de laminés à chaud.
En deuxième lieu, l' invention propose de verrouiller longitudinalement ces palplanches à l'aide de moyens autres que des crochets, ce qui rend les contrôles de fabrication plus aisés et les nettoyages en vue de leur réemploi plus faciles, ce qui permet une économie d'énergie notable, et aussi et surtout ce qui évite les pertes de matière, de quelques millimètres de largeur, le long des deux bords longitudinaux des palplanches.
Ainsi, la largeur de la tôle employée pour la fabrication de la palplanche de l'invention est égale à la largeur développée de la palplanche profilée finie, et cette largeur participe dans sa totalité dans le calcul du module de résistance de ladite palplanche. A titre de comparaison, l' invention permet de profiler sur les machines existantes des palplanches à section en U dont le module de résistance peut atteindre 1850 cm'/m et des palplanches profilées en Z dont le module peut atteindre 4 100 cm 3/m. . Les valeurs précitées sont celles que l'on peut obtenir par profilage à froid de tôles d'une largeur de 1250 mm et d'une épaisseur de 12 mm.
Mais, dans la mesure où les palplanches que l' invention propose de mettre en oeuvre se verrouillent à l'aide de moyens qui sont obtenus au cours d'opérations distinctes de celles du profilage de la tôle, leur transposition à d'autres solutions de formage à froid est aisée.
Notamment, puisque les formes des profilés que propose l'invention sont simples, on peut aisément les fabriquer par pliage d'une tôle.
A cet égard, on sait que l'on peut plier des tôles dont l'épaisseur peut atteindre 32 mm et l'on sait également que les tôles sont fabriquées jusqu'à des largeurs de l'ordre de 2 m, qu'une machine à plier peut aisément accepter. Autrement dit, les palplanches de l'invention pliées à froid peuvent alors atteindre des modules qui dépassent très largement les valeurs maximaies connues à ce jour.
A titre d'exemples, à partir d'une tôle de 2000 mm dé large et de 16 mm d'épaisseur, on peut 'former des palplanches à section en U dont le module est de 8900 cm3/m ' et, à partir d'une tôle de 1500 mm de large et de 16 mm d'épaisseur, on peut former des palplanches profilées en Z dont le module est de 9 100 c '/rn. Pour des épaisseurs doubles de 32 mm, les valeurs des modules obtenus sont sensiblement du double de celles précitées.
Toutes ces valeurs sont bien entendu celles qui sont atteintes pour des rideaux simples de palplanches, respectivement en U et en Z, sans aucun renfort.
Mais, en outre, de par la concept ion de leur verrouilla- ge, les palplanches à section en Z de l' invention, qu'elles soient profilées ou pliées, permettent pour la première fois un recouvrement partiel par leurs ailes et par une partie de leurs âmes. Ainsi, en rideau, les palplanches à section en Z de l'invention permettent d'atteindre des modules de résistance de 23500 cm'/m à partir de tôles de 2000 mm de large et de 16 mm d'épaisseur. En pratique, la mise en oeuvre des palplanches selon l'invention évite désormais d'avoir recours à des artifices, tels des murs composés ou renforcés, pour augmenter les modules. Cette circonstance est très avantageuse d'un point de vue économique car l'on sait que la réalisation de rideaux composés ou renforcés de la façon traditionnelle est extrêmement onéreuse, tant à la fabrication qu'au battage dans le sol des caissons, des tubes ou des poutrelles de renforcement.
Maintenant, selon les besoins du chantier, par la mise en oeuvre d'une palplanche type, à section en U, en S ou en Z , que l'on adapte spécif iq uement à ces besoins, par son épaisseur, sa largeur et sa haut eur, l' invention permet une réponse pratique à toutes les demandes des entrepreneurs.
La présente invention a donc pour objet une palplanche métallique formée à froid, par profilage ou par pliage d'une tôle, présentant sur toute sa longueur une section constante à profil particulier et comportant, égale- ment sur toute sa longueur, deux moyens qui sont complémentaires l'un de l'autre et qui s'étendent longitudinalement et contûment d'une extrémité transversale à l'autre de la palplanche, chacun desdits deux moyens étant destiné à coopérer avec le moyen complémentaire d'une palplanche voisine, par enclenchement longitudinal, pour constituer après cet enclenchement un verrou longitudinal continu relative- ment étanche, caractérisée en ce que son premier moyen comporte au moins une pièce rapportée recouvrant une partie de la palplanche et en ce que son second moyen est formé le long d'un de ses deux bords longitudinaux, soit par un repli plat de la tôle, soit par adjonction d'au moins une pièce rapportée placée en affleure¬ ment dudit bord longitudinal. Le fait que l'on rapporte une pièce sur la palplanche et/ou que- l'on plie le long d'un de ses deux' bords pour constituer ses éléments de verrouillage sur deux palplanches voisines, de même conception, rend la fabrication d'une telle palplanche aisée. Ceci est la première conséquence de la disparition des verrous en forme de crochets. En outre, cette nouvelle conception des éléments const itutifs du verrouillage de la palplanche sur deux palplanches voisines fait que toute la largeur de la tôle d'origine est utile et que cette largeur est dans sa totalité prise en compte dans le calcul du module de résistance de la palplanche.
Dans une première variante de réalisation, le premier moyen de verrouillage de la palplanche est constitué par une cornière rapportée extérieurement le long du premier bord longitudinal, en-deçà d'un repli dudit premier bord formé également vers l'extérieur et prévu, relativement au pied de la cornière, à une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, - le bord libre de la cornière étant tourné dans la même direction que ledit premier bord longitudinal de sorte à définir une cavité ouverte à parois convergentes vers ladite ouverture, la largeur de ladite ouverture étant légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, et le second moyen de verrouillage de la palplanche est constitué par un repli plat du second bord longitudinal, formé vers l'extérieur et sensiblement à i'équ.erre.
Dans cette conception de verrouillage, la section de la palplanche est conformée en U ou en S, ou selon une section directement dérivée de l'une des sections précitées, par exemple en L ou en V. Avantageusement, l'extrémité du repli formé le long du premier bord longitudinal contre lequel est rapportée extérieurement la cornière, déborde légèrement le bord libre de ladite cornière. Ainsi, la palplanche est parfaitement guidée pendant son battage dans le sol, ce qui réduit les effets de torsion, notamment dans le cas des battages difficiles.
Dans l'application de la caractéristique précitée à la réalisation d'une palplanche du type à section en Z comprenant une âme centrale et deux ailes latérales parallèles et de directions opposées, le premier moyen de verrouillage est constitué par une cornière rapportée sur l'âme, près d'une aile, le bord libre de la cornière étant tourné vers ladite première aile, et le second moyen de verrouillage est formé par un repli plat de la seconde aile tourné vers l'axe neutre de la palplanche selon un angle égal à celui que fait l'âme avec chacune de ses deux ailes. Selon alors une première construction, le bord libre de la cornière de la palplanche en Z est sensiblement perpendiculaire aux ailes.
Selon une seconde construction, le bord libre de la cornière de la palplanche en Z est sensiblement parallèle à l'âme. Dans cette seconde construction, la palplanche peut comprendre une seconde cornière placée du même côté de l'âme, les bords libres des deux cornières étant coplanaires et tournés en directions opposées l'un de l'autre, la première aile près de laquelle est rapportée la première cornière formant alors également un repli plat selon un angle égal à celui que fait l'âme avec chacune de ses deux ailes, ledit repli étant donc parallèle et de direction opposée au repli qui, le long de la seconde aile, constitue le second moyen.
Dans ces diverses constructions de palplanches à section en Z, le bord libre de la cornière rapportée constituant le premier moyen est préférentiellement écarté de l'aile vers laquelle il est tourné d' une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle. En conclusion de l'exposé qui précède à propos de la palplanche en Z, on note que, de par la position relative du premier et du second moyens constituant les éléments de verrouillage de ladite palplanche sur deux palplanches identiques voisines, on obtient un recouvrement partiel des palplanches enclenchées tête-bêche, au niveau de leurs ailes et des parties de leurs âmes qui jouxtent ces ailes.
Dans ces zones de recouvrement, l'épaisseur du rideau constitué à partir des palplanches est donc double. Cette construction se révèle ainsi particulièrement avantageuse lorsqu' il est nécessaire de construire un mur de palplanches présentant des caractérist iques de résistance très élevées : en effet, les zones où le rideau est le plus épais correspondent aux zones les plus éloignées de l'axe neutre du rideau dont on sait qu'il est sensiblement situé dans le plan médian longitudinal dudit rideau situé à égale distance des plans extrêmes que forment les ailes. Autrement dit, cette structure de répartition de la matière vers les zones du rideau les plus éloignées de l'axe neutre correspond précisément à la structure idéale assurant l'obtention de modules de résistance élevés. C 'est donc bien par cette construction de rideau de palplanches en Z à recouvrement partiel que la mise en oeuvre de l'invention assure la réalisation de rideaux simples à caractéristiques de résistance très élevées. Dans une autre variante de réalisation de l'invention, le premier moyen de verrouillage de la palplanche est constitué par un profilé quadrangulaire, plein ou creux, de section carrée, rectangulaire ou trapézoïdale, et le second moyen de verrouillage de la palplanche est alors de même nature que ledit premier moyen. Dans son application à une palplanche du type à section conformée en U ou en S, ce profilé quadrangulaire constituant le premier moyen est complété d'une cornière dont le pied est situé, relativement à la base du profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé et dont le bord libre, tourné vers ledit profilé parallèlement à son sommet, est situé dans un plan qui surplombe le plan dudit sommet d'une hauteur légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle. La cornière peut alors comporter une troisième aile qui prolonge son pied et est soudée à la palplanche. En autre variante conduisant à un verrou polyvalent, permettant d'enclencher entre elles des palplan¬ ches en U ou en S, de quelques modules et épaisseurs qu'elles soient, et permettant aussi d'enclencher des palplanches en U entre des palplanches en S, et inversement, le profilé quadrangulaire et la cornière constituent un ensemble monobloc que l'on soude alors par points ou par deux cordons en affleurement des deux bords longitudinaux des palplanches.
Dans l'application de ce moyen de verrouillage constitué par un profilé quadrangulaire à une palplanche du type à section conformée en Z, ladite palplanche est alors caractérisée en ce que sa première et sa seconde ailes forment un repli plat tourné vers l'axe neutre de la palplanche, en ce qu'un premier profilé quadrangulaire est placé à aff leurement du repli de la seconde aile, sur sa face tournée vers l'âme, en ce qu'un deuxième profilé quadrangulaire est placé sur l'âme en vis-à-vis du premier profilé, lesdits premiers et deuxième profilés étant situés à la même distance relativement à la seconde aile, et en ce qu'un troisième et un quatrième profilés quadrangulaires sont placés, respective¬ ment sur le repli de la première aile et sur l'âme, sur les faces qui ne se font pas vis-à-vis, lesdits troisième et quatrième profilés étant situés à la même distance relativement au plan de la première aile, cette distance étant égale à celle qui sépare les premier et deuxième profilés de la seconde aile diminuée de la largeur du sommet desdits profilés.
Cett e const r uct ion de palplanches en Z , com m e la précédente, permet un recouvrement partiel des palplanches enclenchées tête- bêche, par leurs ailes et une partie de leurs âmes, si bien que des caractéristiques de haute résistance peuvent être également obtenues par la mise en oeuvre de cette solution.
Avantageusement, la palplanche en Z peut, en-deçà de ses premier à quatrième profilés, comprendre un plat dont le pied est situé, relativement à la base du profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé. En variante, aux mêmes emplacements, la palplanche peut comprendre une cornière dont la première aile est soudée à la palplanche et dont le pied de la seconde aile est situé, relativement à la base du profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé.
Pour la réalisation d' un verrou polyvalent pour les palplanches en Z, chaque profilé quadrangulaire constitue, avec sa cornière la plus voisine, un ensemble monobloc.
Naturellement, la présente invention a également pour objet tout, ridea'u essentiellement constitué à partir de palplanches en U, en S ou en Z répondant aux définitions précitées et enclenchées tête-bêche.
Pour mieux faire comprendre les objets de la présente invention, on va décrire ci-après, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, des modes de réalisation préférés en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une palplanche à section en U conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en plan et en coupe d'un mur de palplanches obtenu par assemblage des profils en U de la figure 1 enclenchés tête-bêche,
- la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une palplanche à section en S conforme à l' invention,
- la figure 4 est une vue en plan et en coupe d'un mur de palplanches obtenu par assemblage des profils en S de la figure 3 enclenchés parallèlement les uns aux autres,
- la figure 5 montre, à plus grande échelle, les moyens permettant l'enclenchement des profils en U de la figure 1 et des profils en S de la figure 3,
- les figures 6, 7 et 8 représentent, en plan et en coupe, des angles de murs de palplanches en U et/ou en 5 obtenus à l'aide de palplanches d'angle spéciales dotées des moyens d'enclenchement conformes à l' invention,
- la figure 9 est une vue en coupe transversale d'une palplanche à section en Z conforme à l'invention, - la figure 10 est une vue en plan et en coupe d'un mur de palplanches obtenu par assemblage des profils en Z de la figure 9 enclenchés tête-bêche,
- la figure 1 1 est une vue en pian et en coupe d'un autre mur de palplanches en Z à plus fort module, - la figure 12 est une vue en plan et en coupe d'un mur de palplanches en Z sur chacune desquelles, en variante, le bord libre de la cornière est disposé parallèlement à l'âme,
- la figure 13 est une vue en plan et en coupe d'un autre mur de palplanches en Z, à fort module, palplanches dont l'âme est doublée d ' un second moyen de verrouillage constit ué par une seconde cornière,
- les figures 14 et 15 montrent, à plus grande échelle, les moyens de verrouillage des palplanches en Z telles que représentées, respective¬ ment, aux figures 10 et 12,
- les figures 16 et 17 représentent, en plan et' en coupe, des angles de murs de palplanches en Z obtenus à l'aide de palplanches d'angle spéciales dotées des moyens d'enclenchement conformes à l'invention,
- les figures 18 et 19 sont, vus en plan et en coupe, des murs de palplanches, respectivement en U et en S, enclenchées à l'aide de profilés quadrangulaires et de cornières, - les figures 20 à 23 montrent, à plus grande échelle, quatre variantes de réalisation des moyens de verrouillage constitués chacun d'un profilé quadrangulaire et d'une cornière, utilisés dans l'assemblage des palplanches en S et en U,
- la figure 24 est une vue en plan et en coupe d'un mur de palplanches en Z enclenchées à ' l'aide de profilés quadrangulaires et de cornières,
- les figures 25 et 26 montrent, à plus grande échelle, deux variantes de réalisation des moyens d'enclenchement des palplanches illustrées en figure 24, - la figure 27 est une vue en plan et en coupe d'un mur de palplanches en Z enclenchées à l'aide de profilés quadrangulaires à section en trapèze rectangulaire,
- la f igure 28 mont re, à plus grande échelle, une variante de réalisation des moyens de verrouillage des palplanches illustrées en f igure 27.
, Dans toute la description qui va suivre, il sera pour simplification utilisé soit l'expression de "prof ilage", soit l'expression de "pliage" pour le formage à froid, à partir d'une tôle, d'une palplanche conforme à l'invention. Il est clair toutefois que, en regard de chaque expression, l'autre expression s'appliquera puisque, dans tous les cas, les palplanches formées à froid sont d' une concept ion identique, les palp lanches pliée s ét ant seulem ent p lus épaisses et plus grandes en largeur et en hauteur que les palplanches profilées ; cette considération vaut pour toutes les palplanches, qu'elles soient en U, en S ou en Z.
De même, pour simplification, il sera utilisé les seules expressions de "soudé, soudure et soudage" pour indiquer le mode de solidarisation des pièces rapportées sur les palplanches. Sur ce point, il est évident que l'assemblage des pièces rapportées et des palplanches peut aussi être obtenu par des moyens techniques équivalents, par exemple par boulonnage, par rivetage ou encore par collage.
En se référant tout d'abord à la figure 1 , on voit que l'on a désigné par 30 un profil en U qui, sur toute sa longueur correspondant à la longueur de la palplanche, présente une section constante composée principalement d'une âme 31 encadrée de deux' ailes, respectivement gauche 32 et droite 33. Les deux ailes sont inclinées symétriquement par rapport à l'âme, d'un angle ~\ compris entre 105° et 135°, et de préférence voisin de 120°.
Conformément à l'invention, la palplanche 30 comporte sur toute sa longueur deux moyens qui sont complémentaires l'un de l'autre et qui s'étendent longitudinalement, chacun desdits deux moyens étant destiné à coopérer avec le moyen complémentaire d'une palplanche voisine, pour constituer avec ce dernier, après enclenchement longitudinal, un verrou continu relativement étanche.
Le premier moyen est toujours une pièce rapportée recouvrant une partie de la palplanche. Dans la construction de la figure 1 , ce premier moyen est constitué par une cornière 34 rapportée extérieurement le long du bord longitudinal de la première aile 32, en-deçà d'un repli 35 dudit bord formé également vers l'extérieur. Ce repli 35 est prévu, relativement au pied 37 de la cornière 34, à une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle à partir de laquelle est formé le profil 30. Le bord libre 38 de la cornière 34 est tourné dans la même direction que le repli 35, donc dans la direction du bord longitudinal 39, de sorte à définir une cavité 40, ouverte, à parois 35 et 38 convergentes vers l'ouverture 4 l .
Le second moyen d'enclenchement de la palplanche en U 30 est constitué près du bord longitudinal 42 de l'aile droite 33, par un repli plat 43 de cette aile, formé vers l'extérieur et sensiblement à l'équerre.
A la figure 2, on a représenté plusieurs palplanches en U
30 enclenchées tête-bêche les unes dans les autres. Cet enclenchement, réalisé longitudinalement, par battage des palplanches pour les enfoncer verticalement dans le sol, implique en bout de chacune des deux ailes 31 et 33 de chaque palplanche une coopération parfait e du moyen 43 et du moyen 34-41 .
Pour cela, il est clair que, de fabrication :
- la largeur 41 ' de l'ouverture 41 projetée perpendiculai- rement au plan du bord libre 38 de la cornière est légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, de façon à permettre le passage de l' aile 33,
- la hauteur du repli 43 est légèrement inférieure à la hauteur du bord 44 de la cornière 34 qui s'étend perpendiculairement à l'aile 32 et le long de laquelle son pied 37 est soudé par le cordon 36. Du fait du léger jeu prévu également de fabrication, en regard du bord longitudinal 42, par la prévision entre la base du repli 35 et le pied 37 de la cornière d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, la palplanche 30 est capable d'un léger débattement angulaire pour son enclenchement par battage dans une autre palplanche identique. ' Après ' battage, le repli 43 doit être aussi près que possible, et idéalement contre le bord 44 de la cornière 34, et l'extrémité de l'aile' 33, proche du repli 43, doit être en appui contre le bord libre 38 de ladite cornière.
Ainsi, le rideau de palplanches obtenu est d'une parfaite continuité et d'une étanchéité quasi totale. Un produit d'étanchéité, par exemple une résine ou un ciment, peut toutefois être complémentairement coulé dans la cavité 40, s' il est nécessaire de parfaire encore cette caractéristique d' étanchéité.
En se référant toujours à la figure I, on voit que, avantageusement, le repli 35 déborde légèrement le bord libre 38 de la cornière 34 de manière à parfaire le guidage de toute palplanche au cours de l'opération de battage pour son enclenchement dans une palplanche voisine.
Dans la construction finale d'un rideau composé de palplanches en U 30, tel que représenté à titre d'exemple à la figure 2, l'axe neut re 45 du rideau passe sensiblement par le centre des cavit és 40. . Les moyens d'enclenchement décrits ci-dessus sont, con¬ formément à l'invention, transposables tels quels à une section de palplanche immédiatement dérivée de la section en U 30, à savoir la palplanche en S 50 représentée à la figure 3.
Schématiquement, la palplanche en S est constituée de deux palplanches en U disposées tête-bêche, mais dispensées de leurs moyens d'enclenchement relatifs, ceux-ci se voyant substitué à leurs ailes '32 et 33 légèrement décrochées l'une par rapport à l'autre une aile commune continue qui constitue l'âme centrale 51 du profil en S.
De part et d'autre de l'âme, inclinée du même angle ~ , s ' étendent deux ailes, respect i vem ent 52 et 53, de direct ions opposées.
Chaque aile 52 et 53 est prolongée d'un retour, respecti¬ vement 32 et 33, qui fait face à l'âme 51 et est incliné, relativement à l'aile, du même angle c< .
Le retour 33 est pourvu du second moyen de verrouillage prévu pour la palplanche en U 30, à savoir que, près de son bord longitudinal 42, il présente un repli plat 43 formé vers l'extérieur et sensiblement à l'équerre. De même, le retour 32 de la palplanche en S 50 est pourvu du premier moyen de verrouillage prévu pour la palplanche en U, à savoir que, près de son bord longitudinal 39 , il présente un repli plat 35 incliné d'environ 25°. Une équerre 34 est soudée par un cordon continu 36 sur le retour 32, en-deçà du repli 35, à une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle. Cette équerre 34 est orientée, ainsi qu'il a été vu précédemment, de telle sorte qu'elle définit avec le repli 35 une cavité ouverte 40 à parois convergentes vers son ouverture 41. Pour autant que, de fabrication, les moyens de verrouilla¬ ge précités respectent en dimensions les conditions qui ont été exposées .à propos de la palplanche en U, à savoir la largeur projetée de l'ouverture 41 et la hauteur du repli 43, deux palplanches 50 du type représenté à la figure 3 se verrouillent l'une dans l'autre par enclenchement longitudinal, lesdites palplanches étant dans ce cas placées côte-à-côte selon une disposition normale, c'est-à-dire inverse de la disposition tête-bêche.
Dans le rideau de palplanches en S ainsi obtenu, tel que représenté à la figure 4, l'axe neutre 54 du rideau passe sensiblement par les centres des cavités 40. Pour la réalisation d'angles en un ou plusieurs points d'un rideau de palplanches en U ou en S du type représenté aux figures 2 et 4, on a recours à des palplanches spéciales, de préférence de simples cornières, dont chaque flanc longitudinal est pourvu d'un moyen de verrouillage, mâle ou femelle, conforme aux moyens qui ont été décrits précédemment. De telles cornières d'angle spéciales ont été représen¬ tées aux figures 6 à 8. En figure 6, la cornière 55, dont les flancs sont sensiblement d'équerre, présente le long de chacun de ses deux bords longitudinaux un moyen de verrouillage mâle, à savoir un repli 43. Les palplanches 30, 50 qui sont enclenchées sur cette palplanche d'angle 55 exploitent donc à cet effet leur partie femelle essentiellement définie par la cavité 40.
En figure 7, la cornière 'd'angle 56, à flancs sensible¬ ment d'équerre, présente le long du premier bord longitudinal un moyen de verrouillage mâle, à savoir le repli 43, et sur son second, bord longitudinal un moyen de verrouil lage femelle essentiellement défini par la cavité 40. Les palplanches 30, 50 enclenchées sur cette cornière d'angle 56 exploitent alors à cet ef fet leur moyen de verrouillage, respect ivement femelle 40 et mâle 43.
En figure 8, il a été représenté une cornière d'angle 57 à deux moyens de verrouillage mâle, cornière dont les flancs sont plus largement ouverts. L'angle S que font entre eux ces flancs est bien sûr essentiellement variable, et fonction de la construction à réaliser. Lors de son formage à froid, la cornière 57 sera donc plus ou moins pliée ou plus ou moins profilée de manière à amener, sur demande, son angle P à la valeur souhaitée par le maitre d'oeuvre.
Ainsi qu'il vient d'êt-re vu, les palplanches d'angle spéciales 55, 56 et 57 peuvent convenir à la réunion de deux palplanches en U 30, de deux palplanches en S 50 ou d'une palplanche en U et d'une palplanche en S. Dans le même esprit, et compte tenu de la totale identité des moyens • de - verrouillage prévus sur les bords des palplanches 30 et 50, il est clair que selon les exigences du chantier le maitre d'oeuvre -pourra, s'il le juge utile, substituer une palplanche en S 50 à deux- palplanches en U 30 dans un rideau essentiellement constitué de palplanches en U, et inversement substituer deux palplanches en U disposées tête-bêche à une' palplanche en S dans un rideau essentiellement constitué de palplanches en S.
Selon d'autres variantes de réalisation de l'invention, et comme le montre à titre d'exemples la figure 6, la cornière 34 peut avantageuse¬ ment être renforcée, soit par l'adjonction d'une cornière de renfort 58 dont la première aile 59 est soudée sur la face arrière du flanc 44 de la cornière 34 et dont la seconde aile 60 est soudée sur la face extérieure de l'aile 32 de la palplanche 30, 50 dans la partie de cette aile située immédiatement en arrière du repli 35, soit par une construction particulière de cornière selon une section en S 61 dont la troisième aile 62 qui prend naissance au pied 37 du flanc 44 est soudée sur la face extérieure de l'aile 32 de la palplanche 30, 50, dans la partie de cette aile située immédiatement en arrière du repli 35.
Mais, généralement, en rapportant sur l'aile 32, par le cordon de soudure 36, une cornière 34 dont l'épaisseur est égale, voire légèrement supérieure, à l'épaisseur de la tôle constituant la palplanche 30, 50, on réalisera le long d'un bord longitudinal de ladite palplanche un moyen femelle de verrouillage dont la résistance à la déformation sera suf fisante, même sous l' ef fet de cont raintes sévères exercées com me il a été indiqué par' la flèche 63. En se fondant toujours sur le même principe de verrouil¬ lage longitudinal, à l'aide d'un moyen mâle constitué d'un repli formé le long d'un de ses deux bords longitudinaux et d'un moyen femelle constitué d'une cornière rapportée recouvrant une partie de la palplanche, il a été conçu une palplanche à profil en Z 70 selon , la configuration représentée à la figure 9.
D'une manière traditionnelle, cette palplanche en Z comprend une âme centrale 71 et deux ailes latérales parallèles et de directions opposées, inclinées l'une et l'autre par rapport à l'âme d'un même angle X comoris entre 100° et 135°, lesdites ailes, pour faciliter la compréhension de la description qui va suivre, étant dénommées respectivement première aile 72 pour celle représent ée en partie haut e de la f ig ure 9 et seconde aile 73 po ur ce lle représentée en partie basse de ladite figure.
Conformément à l'invention, le premier moyen de ver¬ rouillage de cette palplanche 70 est constitué par une cornière 74 rapportée sur l'âme 7 1 , près et du côté de la première aile 72, le bord libre 75 de la cornière étant tourné vers cette aile 72. Le second moyen, mâle, coopérant avec le moyen femelle précité, est formé par un repli plat 76 de la seconde aile 73 tourné vers l'axe neutre 80 de la palplanche, selon un angle égal à l'angle o/ .
En première variante, la cornière 74 présente un bord libre 75 sensiblernent perpendiculaire à l'aile 72. En seconde variante, le bord libre
75' de la cornière 74' est sensiblement parallèle à l'âme 71. Ces deux variantes ont été représentées en détail d'assemblage avec le moyen mâle de verrouillage 76 d'une palplanche voisine aux figures 1 4 et 1 5, respect ivement.
Pour permettre un bon verrouillage des moyens exploités selon ces deux variantes, il faut que :
- la longueur du repli 76 soit légèrement inférieure à la distance séparant la face intérieure de l'aile 72 du pied, respectivement 77, 77' repérant la ligne selon laquelle la cornière, respectivement 74, 74' est soudée par un cordon 78, 78' sur l'âme 7 1 , - le bord libre 75, 75' de la cornière rapportée 74, 74' soit écarté de l'aile 72 d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle à partir de laquelle est formée la palplanche 70,
- le bord libre 75, 75' de la cornière 74, 74' soit toujours écarté de l'âme 7 1 d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, de façon à permettre le passage du repli 76 dans la cavité, respectivement 79, 79', ouverte entre l'aile 72 et le bord libre 75, 75'.
Les rideaux de palplanches en Z 70 assemblées tête- bêche, tels que représentés sur les figures 10 et 1 1 , illustrent parfaitement le recouvrement partiel de ces palplanches dans les zones les plus éloignées de l'axe neutre 80. Ces parties en recouvrement sont en effet formées au moins des paires d'ailes 72 et 73 en coopération par enclenchement, et du repli 76 et de la partie extrême de l'âme 71 en regard de ce repli.
Au surplus, tant pour améliorer les caractéristiques de résistance du rideau, et notamment son module, que pour faciliter le guidage des palplanches 70 au cours de leur battage, la première aile 72 forme, au droit de l'arête 81 constituant la ligne de jonction de l'âme 71 et de la seconde aile 73, un repli plat 82 tourné vers l'axe neutre 80 selon un angle égal à l'angle (
Par comparaison des rideaux représentés aux figures 10 et 1 1, on voit que la valeur donnée à l'angle o7 a une incidence importante dans la détermination des modules de résistance. Ainsi, pour un angle ^ d'une valeur de 1 15° à 135°, le rideau sera d'un module normal ; en-dessous, et jusqu'à une valeur de 100° (rideau de la figure 1 1), on obtiendra des rideaux à très fort module dépassant très largement les valeurs accessibles à ce jour en rideaux simples. Par exemple, à partir d'une tôle de 16 mm d'épaisseur et de 2000 mm de largeur, on pourra conformer par pliage reproduisant la structure donnée à la figure 1 1, des profils en Z dont le module est de 23500 cm3/m. Dans ces profils, la hauteur est de 1240 mm, la largeur totale est de 1360 mm et la largeur utile prise au niveau de l'axe neutre est de 500 mm. II a été représenté à la figure 12 un rideau de palplan¬ ches à module normal, du type de celles constituant lé rideau représenté à la figure 10, à la seule différence que les cornières 74 dont les bords libres 75 sont perpendiculaires à l'axe neutre 80 sont remplacées par des cornières 74' dont les bords libres 75' sont chacun parallèles au plan de l'âme 7 1 sur laquelle est rapportée la cornière 74'.
Enfin, il a été représenté à la figure 13 un rideau de palplanches en Z à fort module, formant donc entre elles des ondes successives dont les flancs sont davantage fermés que les flancs des ondes du rideau de la figure 12. Les palplanches étant plus hautes et ayant alors à subir des contraintes plus importantes, elles sont chacune avantageusement pourvues d'une seconde cornière 84 placée du côté de l'âme déjà doté de la première cornière 74', les bords libres 85, 75' des deux cornières 84, 74' étant coplanaires et tournés en directions opposées l'un de l'autre. Dans cette variante de réalisation, la première aile 72 près de laquelle est rapportée la première cornière 74' forme le repli plat 82 vu précédemment. De fabrication, la hauteur de ce repli 82 est légèrement inférieure à la distance séparant le pied de la cornière 84 de la seconde aile 73, et le bord libre 85 de ladite cornière, parallèle à l'âme 71, est séparé de cette âme d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle. Ainsi, lors du battage d'une palplanche dans la palplanche voisine, le repli 82 s'enclenche longitudinale ment entre la cornière 84 et l'extrémité de l'âme- 7 1 , ce qui a pour effet de former, le long du second bord longitudinal de la palplanche, un second verrou continu.
Pour la réalisation d'angles en un ou plusieurs points d'un rideau de palplanches en Z du type de ceux représentés aux figures 10 à 13, on a recours à des palplanches spéciales, directement dérivées d'une palplanche 70 quant '- leurs moyens de verrouillage.
Ainsi, la palplanche 86 représentée à la figure 16 est une palplanche normale en Z 70 pliée d'un angle o le long de la ligne longitudinale médiane de son âme 71. Cette palplanche 86 coopère par son moyen de verrouilla¬ ge mâle 76 avec la cornière 74 d'une palplanche 70' et par son moyen de verrouillage femelle 74 avec le repli 76 d'une palplanche 70" .
La palplanche d'angle 87 représentée à la figure 17 est également basée sur le principe de verrouillage de la palplanche en Z, mais à l'origine, avant pliage de son âme 71 selon l'angle à , les ailes 72 et 73 de ladite palplanche 87 se trouvaient disposées du même côté de l'âme. Le moyen de verrouillage mâle 76 de la palplanche d'angle 87 coopère avec la cornière 74 d'une palplanche en Z normale 70' et le moyen de verrouillage femelle 74 de cette palplanche d'angle coopère avec le repli 76 d'une seconde palplanche normale 70". ' ' • Pour une meilleure compréhension des dessins, les pal¬ planches d'angle des ' figures 6, 7, 8, 16 et 17 ont été représentées hachurées.
Selon une autre variante de l'invention, le second moyen de verrouillage d'une palplanche sur la palplanche voisine comporte une pièce rapportée placée en aff leurement d'un de ses deux bords longitudinaux. Dans ce cas, le premier moyen et le second moyen de verrouillage sont de natures identiques, et par voie de conséquence le premier moyen est placé en affleurement de l'autre bord longitudinal de la palplanche lorsque celle-ci est à section en U (figure 18) ou en S (figure 19) et proche de l'autre bord longitudinal lorsque la palplanche est à section en Z (figures 24 et 27). Pour toutes les sections de palplanches, en U, en S, en Z ainsi que pour les sections directement dérivées de l' une des sections précitées, le premier et le . second moyens sont, de façon constante, constitués chacun par un profilé quadrangulaire, plein ou creux, de section carrée, rectangulaire ou trapézoï¬ dale. Pour une palplanche du type à section en U 1 30 (figure
18) ou en S 150 (figure 19), un profilé quadrangulaire plein, de section carrée, est extérieurement soudé par deux cordons 131 et 132 le long de chaque bord longitudinal, respectivement en 134 et 135 à l'extrémité des ailes 136 et 137 d'un U 130, et respectivement en 154 et 155 à l'extrémité des derniers retours 1 56 et 157 d'un S 150.
En arrière du profilé 134 est soudée sur l'aile 136 une cornière 138 dont le pied est situé, relativement à la base du profilé 134, à une distance légèrement supérieure à la largeur dudit profilé et dont le bord libre 139, tourné vers le profilé 134, parallèlement à son sommet, est situé dans un plan qui surplombe le plan dudit sommet d'une hauteur légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle constitutive du U 130 (ou du S 150).
En arrière du profilé 135 est soudée sur l'aile 137 une cornière 140 dont les caractéristiques sont identiques à celles de la cornière 138, le bord libre 141 de ladite cornière 140 étant notamment tourné vers le profilé 135 et situé dans un plan surplombant le plan du sommet de ce profilé 135 d'une hauteur légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle de la palplanche 130.
Compte tenu des relations dimensionnelles précitées, on voit que l'on forme entre le profilé quadrangulaire 134 et la cornière 138 une cavité 142 apte à recevoir un profilé quadrangulaire identique 135 soudé en partie extrême de l'aile 137 d'une autre palplanche 130, et réciproquement on forme entre le profilé quadrangulaire 135 et la cornière 140 de la palplanche une cavité 143 apte à recevoir un profilé quadrangulaire identique 134 placé à l'extrémité de l'aile 136 d'une autre palplanche 130. • ' L'enclenchement entre • palplanches 130, 150 "est donc possible longitudinalement, et il aboutit à la formation d'un verrou représenté plus en détail à la figure 20.
Dans une variante de réalisation représentée à la figure 21 , la cornière 138, 140 est à section transversale en S, la troisième aile 144, 145 de cette cornière étant tournée à l'opposé du profilé quadrangulaire 134, 135 pour être soudée à l'aile 136, 137 selon deux cordons latéraux continus.
Selon encore une autre variante de réalisation représen¬ tée à la figure 22, la cornière comporte une troisième aile 146, 147 tournée vers le profilé quadrangulaire 134, 135 et s'étendant jusqu'à lui. Chaque ensemble profilé 134 (ou 135)-cornière 138 (ou 140) constitue alors un ensemble monobloc, respecti¬ vement 148, 149 qui est soudé à l'extrémité de l'aile 136, 137, soit le long de ses deux bords longitudinaux par deux cordons, ainsi qu'il est représenté à la figure 22, ou encore par points selon sa ligne médiane longitudinale.
Naturellement, le profilé quadrangulaire 134, 135 peut présenter en section des formes autres que celles carrées, et par exemple il peut être rapporté sous la forme d'un rectangle ou d'un trapèze rectangle. Cette dernière disposition est d'ailleurs représentée à la figure 23, sous la forme d'un ensemble monobloc 148', 149' dans lequel le profilé quadrangulaire est un trapèze rectangle dont la petite base est fixée à l'extrémité de l'aile 136, 137 et dont le pan incliné est tourné vers l'arrière et vers l'extérieur, c'est-à-dire vers l'arête de la cornière 138, 140. Cette dernière construction facilite encore davantage le guidage entre palplanches au cours de chaque opération de battage.
Les réalisations précitées utilisant un profilé quadrangu- laire 134, 135, éventuellement associé à sa cornière selon 148, 149, 148' et 149', ont pour avantage mécanique d'augmenter la résistance du verrou à la déformation. En outre, du fait de la disparition du repli 43 d'une aile 42, et son remplacement par un profilé soudé sur cette aile, on dispose en largeur de plus de matière. D'ailleurs, cette fois, toute la largeur de la tôle participe sans exclusion à la formation de la palplanche, d'où une nouvelle possibilité d'augmenter son module de résistance.
La structure monobioc des figures 22 et 23 apporte par ailleurs une solution quasi universelle au verrouillage entre palplanches dans la mesure où elle permet d'enclencher entre eux des profils en U 130 et/ou en S 150 de quelques modules et épaisseurs qu'ils soient, ou au minimum compatibles entre eux pour plusieurs gammes d'épaisseurs.
L 'enclenchement des pa lplanches en S 1 50 tel que représenté à la figure 19 s'obtient de la façon qui a été vue précédemment à propos des palplanches en U 130 et à cet égard, sans observation particulière, on pourra se référer également aux struct ures détaillées des figures 20 à 23.
La solution de verrouillage à l'aide de profilés quadrangu¬ laires est également transposable aux palplanches à section en Z 170, conformé¬ ment aux représentations données aux figures 24 et 27.
Dans ce cas, quatre profilés quadrangulaires sont néces- saires.
Chaque palplanche 170 est alors essentiellement définie par une âme centrale 171 , une première aile 172 terminée par un repli 182 tourné vers l'axe neutre 180, et une seconde aile 173 terminée par un repli 176 également tourné vers l'axe neutre. Les moyens de verrouillage rapportés sur les palplanches représentées à la figure 24 diffèrent légèrement quant à leurs positions relatives, de sorte à constituer un premier moyen mâle et un second moyen " femelle.
Pour son moyen femelle, la palplanche 170 comprend un premier profilé 190 fixé en affleurement du bord longitudinal du repli 176, sur sa face tournée vers l'âme 171 , et un deuxième profilé 191 placé sur l'âme, en vis-à-vis du profilé 190, les deux profilés 190 et 191 étant en outre situés à la même distance relativement à la seconde aile 173.
Pour ce qui concerne son moyen de verrouillage mâle, la palplanche 170 comprend un troisième profilé 192 et un quatrième profilé 193 placés, respectivement, sur le repli 182 et sur l'âme 171 , sur les faces qui ne se font pas vis-à-vis, ses troisième et quatrième profilés 192 et 193 étant situés à la même distance relativement au pian de la première aile 172, cette distance étant égaie à celle qui sépare les profilés 190 et 191 de l'aile 173 diminuée de la largeur desdits profilés.
Ainsi, deux palplanches 170 disposées tête-bêche pour¬ ront, par battage, être verrouillées l'une sur l'autre, le moyen mâle 172- 182-192— 193 d'une palplanche coulissant dans l'enceinte femelle définie par le repli 176, la seconde aile 1 73 et les profilés 190 et 191 de la seconde palplanche. Complémentairement, chaque profilé quadrangulaire peut être associé à un plat 194 soudé sur le repli ou sur l'âme sur lequel ledit profilé est rapporté, le plat 194 ayant son pied situé, relativement à la base dudit profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet d'un profilé de sorte que, pendant l'opération de battage, un profilé de la palplanche voisine puisse s'encastrer entre ledit plat et le profilé qu'il complète (figure 25).
Dans le même esprit, chaque profilé peut être complété d'une cornière 195 dont la première aile 196 est soudée à la palplanche et dont le pied de la seconde aile- 197, est situé, relativement à la base du profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé (figure 25). Pour la réalisation d'un verrou polyvalent, la- cornière 195 a son aile 196 tournée vers le profilé et reliée à celui-ci, de sorte à constituer un ensemble monobloc 198 (figure 26).
Dans chacune des constructions précitées, le profilé quadrangulaire 190 à 193 peut être de section carrée, rectangulaire, ou encore en forme de trapèze rectangle, et dans ce dernier cas le profilé est soudé à la palplanche par sa petite base, le pan incliné de ce profilé trapézoïdal étant tourné vers l'aile 172 ou 173 la plus proche du profilé concerné. Une telle construction a été représentée sur toutes les palplanches constituant le mur de la figure 27, et plus en détail à la figure 28 pour le principe de son verrouillage monobloc 199. II est donné par le Tableau I ci-annexé quelques caracté¬ ristiques mécaniques de palplanches conformes à l'invention, comparées à des palplanches de sensiblement même module obtenues par laminage à chaud. Ce choix de comparaison a été fait compte tenu de ce que les palplanches laminées à chaud permettent aujourd'hui d'obtenir en rideaux simples les modules de résistan- ce les plus élevés. Le Tableau I est réservé à la gamme des modules de 600 à 1500 cm3/m qui, dans les bas modules, est la gamme la plus traditionnelle. Les palplanches de l'invention et les palplanches laminées à chaud connues sont toutes à profils à section en U.
Pour le module de 600 cm3/m, on voit que la palplanche que propose l'invention permet, à module sensiblement équivalent, d'obtenir un moment d' inertie augmenté de près de 60 %. Or, l'on sait que la déformation d'une palplanche est inversement proportionnelle à son moment d'inertie ; autrement dit , la palplanche de l'invention se déforme moins que la palplanche laminée à chaud, pour sensiblement le même module. En second avantage, on voit que la palplanche de l'invention est nettement plus légère, pour la raison évidente qu'elle est obtenue à partir d' une tôle beaucoup plus f ine. Or, on sait que tous les produit s m ét allurg iques finis sont vendus au poids. Dans ces condit ions, en pre m ier avantage, la palplanche de l'invention est d'un prix moins élevé. En outre, puisque plus légère, elle est en second avantage plus facil e à m ett re en oe uvr e.
Certaines des observations qui précèdent s'appliquent aux autres éléments de comparaison. Par exemple, pour les modules voisins de 850 et de 927 cm '/m, la palplanche de l'invention est plus légère, plus fine et confère un meilleur moment d'inertie. Pour les modules comparés de 1200 et 1236 cm'/m, on voit qu'à épaisseur égale la palplanche de l'invention est toujours plus légère que la palplanche laminée à chaud, ce qui implique que, structurellement, elle est plus efficace. Pour les modules comparés de 1545 et 1600 cm 3/m, la palplanche de l'invention, quoique plus épaisse, est malgré tout plus légère.
Au-dessus d'un module de 1500 cm'/m, qui ouvre la gamme des modulés moyens et des hauts modules, les palplanches que l' invention conseille de mettre en oeuvre sont alors celles à section en Z.
Par le Tableau II, il est donné quelques valeurs de comparaison entre les palplanches en Z de l'invention et les palplanches laminées à chaud, connues dans ieurs sections choisies en U ou en Z donnant les valeurs de modules les plus voisines. On voit que, pour tous les modules comparés, la palplanche de l' invention est plus fine et surtout plus légère que la palplanche laminée à chaud traditionnelle.
Tous les profils en U et en Z de l' invention repérés sur les Tableaux I et II sont obtenus par profilage, donc à partir de tôles fines (au plus éga les à 1 2 m m) et d' une largeur d' origine ne dépassant pas 1 250 m m .
Or, il est clair que tous les profils de l' invention, de par la simplicité de leur forme et leur absence de verrou à crochets, peuvent tout aussi aisément être fabriqués par pliage à froid.
Par exemple, à partir d'une tôle de 10 mm d'épaisseur et de 2000 mm de large pliée en Z, on obtient une palplanche de 344 kg/m 2, de 15390 cm '/m de module.
On sait par ailleurs qu'au-delà de la valeur de 4200 cm'/m, il est aujourd'hui impossible de réaliser des rideaux simples, même à partir de palplanches laminées à chaud. Au-dessus de cette valeur de 4200 cm'/m, les T A B L E A U
Observations : U 30 = Palplanche à section en U de la figure.1 obtenue par profilage L à C = Laminée à chaud traditionnelle
T A B L E A U II
Observations : z 70 = Palplanche à section en Z de figure '9 obtenue par profilage L à C = Laminée à chaud traditionnelle
solutions actuelles consistent donc à combiner des palplanches et des caissons mixtes de façon à renforcer les rideaux.
Ainsi, à caractéristiques de module sensiblement égales, une construction à partir de profils laminés à chaud combinant des caissons mixtes et des palplanches pour donner un module de 14790 cm'/m s'obtient à partir de tôles d'épaisseur 16 mm pour un poids moyen de 420 kg/m2.
Par comparaison des valeurs précitées, on voit qu'à modules sensiblement égaux, l'invention permet de fabriquer un rideau simple à partir d'une tôle plus fine, et surtout pour un poids nettement plus léger. De plus, la solution de rideau combiné à partir de palplanches et de caissons laminés à chaud exprimée ci-dessus est celle qui, à ce jour, permet d'obtenir le module maximal connu.
Or, à ce stade, les palplanches que propose l'invention peuvent encore, par simple augmentation de leur épaisseur, donner des valeurs de module beaucoup plus importantes et, à titre d'exemple, à partir d'une tôle de
2000 mm de large en 16 mm d'épaisseur, il est possible d'obtenir en rideau simple de palplanches en Z un module de 23500 cm'/m pour un poids de 532 kg/m2.
Autrement dit, par la mise en oeuvre de l'invention, il n'est plus jamais nécessaire d'avoir recours à des arti ices de rideaux combinés pour obtenir des augmentation de module. Il suffit de prendre les profilés de section classique dont on augmente l'épaisseur et la hauteur pour obtenir les augmentations de module souhaitées. En outre, connaissant le module idéal, il est aisément possible de déterminer quelle est en section et en dimensions la palplanche de l' invention la plus adaptée aux besoins du maitre d'oeuvre. En résumé, l' invention permet , en rideau simple :
- de palplanches en U profilées, de couvrir la gamme basse des palplanches laminées à chaud,
- de palplanches en Z profilées, de couvrir les gammes moyenne et haute des palplanches laminées à chaud, - de palplanches en Z pliées, de remplacer les rideaux mixtes de palplanches renforcées par des caissons, des tubes ou des poutrelles.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d' équivalents techniques, sans sort ir pour aut ant du domaine de protection de l'invention. Ainsi, par exemple, il est possible d'associer à la structure de palplanches en Z des figures 9 à 1 1 une seconde équerre du type de celle représen¬ tée en 84 à la figure 13. Dans cette structure combinée, la première équerre 75 peut recevoir un produit d'étanchéité coulé dans la cavité 79, tandis que la seconde équerre représentée alors en pointillés par 200 à la figure 1 1 sert de guidage pendant le battage et améliore encore les caractéristiques mécaniques du rideau de palplanches.

Claims

REVENDICATIONS
1. Palplanche métallique formée à froid, par profilage ou par pliage d'une tôle, présentant sur toute sa longueur une section constante à profil particulier et comportant, également sur toute sa longueur, deux moyens qui sont complémentaires l' un de l' autre et qui s' ét endent longit udinalement et continûment d'une extrémité transversale à l'autre de la palplanche, chacun desdits deux moyens étant destiné à coopérer avec le moyen complémentaire d'une palplanche voisine, par enclenchement longitudinal, pour constituer après cet enclenchement un verrou longitudinal continu relativement étanche, caractérisée en ce que son premier moyen comporte au moins une pièce rapportée (34, 74, 74', 134, 154, 192-193) recouvrant une partie de la palplanche et en ce que son second moyen est formé le long d'un de ses deux bords longitudinaux, soit par un repli plat (43, 76) de la tôle, soit par adjonction d'au moins une pièce rapportée ( 135, 155, 190- 191) placée en affleurement dudit bord longitudinal.
2. Palplanche selon la revendication 1 , caractérisée en ce que son premier moyen est constitué par une cornière (34) rapportée extérieure¬ ment le long du premier bord longitudinal (39), en-deçà d'un repli (35) dudit premier bord formé également vers l'extérieur et prévu, relativement au pied de la cornière (34), à une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, le bord libre (38) de la cornière étant tourné dans la même direction que ledit premier bord longitudinal (39) de sorte à définir une cavité (40) ouverte à parois (35, 38) convergentes vers ladite ouverture (41), la largeur de ladite ouverture étant légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle, et en ce que son second moyen est constitué par un repli plat (43) du second bord longitudinal (42)^ formé vers l'extérieur et sensiblement à l'équerre.
3. Palplanche selon la revendication 2, caractérisée en ce que sa section est conformée en U (30) ou en S (50), ou selon une section (55, 56, 57) directement dérivée de l'une des sections précitées, par exemple en L ou en V.
4. Palplanche selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'extrémité du repli (35) formé le long du premier bord longitudinal (39) contre lequel est rapportée extérieurement la cornière (34), déborde légèrement le bord libre (38) de ladite cornière.
5. Palplanche selon la revendication 1 , du type à section en Z (70) comprenant une âme centrale (71) et deux ailes latérales (72, 73) parallèles et de directions opposées, caractérisée en ce que son' premier moyen est constitué par une cornière (74, 74') rapportée sur l'âme, près d'une aile (72), le bord libre (75, 75') de la cornière (74, 74') étant tourné vers ladite première aile (72), et en ce que son second moyen est formé par un repli plat (76) de la seconde aile (73) tourné vers l'axe neutre (80) de la palplanche selon un angle égal à celui que fait l'âme avec chacune de ses deux ailes.
6. Palplanche selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bord libre (75) de sa cornière (74) est sensiblement perpendiculaire aux ailes (72, 73).
7. Palplanche selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bord libre (75') de sa cornière (74') est sensiblement parallèle à l'âme (71). '
8. Palplanche selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde cornière (84) placée du même côté de l'âme (71), les bords libres (75 ', 85) des deux cornières (74', 84) étant coplanaires et tournés en directions opposées l'un de l'autre, et en ce que la première aile (72) près de laquelle est rapportée la première cornière (74') forme également un repli plat (82) selon un angle égal à celui que fait l'âme avec chacune de ses deux ailes, ledit repli (82) étant donc parallèle et de direction opposée au repli (76) qui, le long de la seconde aile (73), constitue le second moyen.
9. Palplanche selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le bord libre (75, 75') de la cornière rapportée (74, 74') constituant le premier moyen est écarté de l'aile (72) vers laquelle il est tourné d'une distance légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle.
10. Palplanche selon la revendication 1 , caractérisée en ce que son premier moyen est constitué par au moins un profilé quadrangulaire (134, 154, 192- 193), plein ou creux, de section carrée, rectangulaire ou trapézoîda- le, rapporté sur la palplanche, et en ce que son second moyen ( 135, 155, 190- 191) est de même nature que ledit premier moyen, le profilé quadrangulaire dudit second moyen étant rapporté à affleurement d'un bord longitudinal de la palplan¬ che.
1 1. Palplanche selon la revendication 10, du type à section conformée en U (130) ou en 5 (150), caractérisée en ce que son premier moyen est complété d'une cornière ( 138) dont le pied est situé, relativement à la base du profilé ( 134, 154), à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé et dont le bord libre (139), tourné vers ledit profilé parallèlement à son sommet, est situé dans un plan qui surplombe le plan dudit sommet d'une hauteur légèrement supérieure à l'épaisseur de la tôle.
12. Palplanche selon la revendication 1 1, caractérisée en ce que la cornière ( 138) comporte une troisième aile ( 144) qui prolonge son pied et est soudée à la palplanche ( 130, 150).
1 3. Palplanche selon l' une des revendications 1 1 et 12, caractérisée en ce que le profilé quadrangulaire et la cornière constituent un ensemble monobloc ( 148, 148'). - t
14. Palplanche selon la revendication 10, du type à section conformée en Z (170), caractérisée en ce que sa première ( 172) et sa seconde ( 173) ailes forment un repli plat ( 182, 176) tourné vers l'axe neutre ( 180) de la palplanche, en ce qu'un premier profilé quadrangulaire ( 190) est placé à affleurement du repli (176) de la seconde aile (173), sur sa face tournée vers l'âme ( 171), en ce qu'un deuxième profilé quadrangulaire ( 191) est placé sur l'âme en vis-à-vis du premier profilé, lesdits premier ( 190) et deuxième ( 191) profilés étant situés à la même distance relativement à la seconde aile ( 173), et en ce qu'un troisième ( 192) et un quatrième ( 193) profilés quadrangulaires sont placés, respecti¬ vement sur le repli (182) de la première aile ( 172) et sur l'âme ( 171), sur les faces qui ne se font pas vis-à-vis, lesdits troisième et quatrième profilés étant situés à la même distance relativement au plan de la première aile, cette distance étant égale à celle qui sépare les premier ( 190) et deuxième ( 191) profilés de la seconde aile (173) diminuée de la largeur du sommet desdits profilés.
15. Palplanche selon la revendication 14, caractérisée en ce que, en-deçà de ses premier à quatrième profilés ( 190-193), elle comprend un plat (194) dont le pied est situé, relativement à la base du profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé.
16. Palplanche selon la revendication 14, caractérisée en ce que, en-deçà de ses premier à quatrième profilés ( 190-193), elle comprend une cornière ( 195) dont la première aile (196) est soudée à la palplanche ( 170) et dont le pied de la seconde aile ( 197) est situé, relativement à la base du profilé, à une distance légèrement supérieure à la largeur du sommet dudit profilé.
17. Palplanche selon la revendication 16, caractérisée en ce que chaque profilé quadrangulaire constitue, avec sa cornière la plus voisine, un ensemble monobloc (198).
18. Mur de palplanches caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué à partir des palplanches selon l'une des revendications 1 à 17 enclenchées tête-bêche (30, 130, 70, 170) ou parallèlement ( 50, 1 50).
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