EP1407085B1 - Procede et dispositif pour la realisation d'une paroi en beton arme dans le sol - Google Patents

Procede et dispositif pour la realisation d'une paroi en beton arme dans le sol Download PDF

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EP1407085B1 EP02784868A EP02784868A EP1407085B1 EP 1407085 B1 EP1407085 B1 EP 1407085B1 EP 02784868 A EP02784868 A EP 02784868A EP 02784868 A EP02784868 A EP 02784868A EP 1407085 B1 EP1407085 B1 EP 1407085B1
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excavation
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concrete
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Roland Stenne
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    • 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
    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
    • E02D5/182—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ using formworks to separate sections

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a reinforced concrete molded wall in the ground.
  • the invention relates more precisely to a method in which a vertical excavation is excavated by means of an excavation tool, and a reinforcing cage capable of arming the concrete of the excavation and a formwork is secured and lowered simultaneously in the excavation. capable of constituting at one end of the excavation a seal between this excavation and the next contiguous excavation, liquid concrete is poured into the excavation and the concrete is allowed to harden, the formwork is eliminated, and these operations are repeated in a joint excavation and so search excavation.
  • the publication FR 2,148,706 which relates to such a method, recommends the use of a complex formwork, preferably combined with an auxiliary device and that must be extracted after concreting.
  • the present invention aims to combine the advantages of a technique where the formwork and the reinforcement cage are joined together and a technique where the formwork is a simple non-deformable tube but destructible in-situ, without presenting the disadvantages of these two techniques.
  • the tube undergoes the Archimedes thrust of the medium (generally a drilling mud like bentonite) with which the excavation was filled to temporarily maintain the surrounding terrain and this thrust, because the tube is not deformable, can cause deformation of the cage which is integral with the tube but which does not undergo the thrust of Archimedes.
  • the medium generally a drilling mud like bentonite
  • the tube in place in the excavation is exposed to the concrete pressure and must be able to withstand this pressure.
  • the present invention provides a solution to these two problems by the use of an open bottom tube which is therefore insensitive to buoyancy and the subsequent filling of this tube with a filling material for it. to resist the concrete pressure.
  • the method of the invention is therefore characterized in that as formwork a non-closed bottom tube destructible shock, in that fills the tube in place in the excavation with filling materials to close the bottom of the tube and allow it to withstand the pressure of concreting, and in that the excavation tool is used, during the next contiguous excavation, to destroy by shock the tube.
  • the tube will generally be circular in section but the invention is not limited to such a section, provided that the tube is hollow and not closed.
  • the tube is filled with an inexpensive material and which is moreover recoverable during the destruction of the tube.
  • this filling material consists of sandbags (or other filling material) lowered to the bottom of the tube to close the bottom, followed by loose gravel.
  • a device for carrying out the method of the invention comprises an excavation tool for digging the excavation, a reinforcing cage, at least one formwork, means for securing the cage and the tube, and means for setting place in the search the tube and cage secured, characterized in that the form is a non-deformable open tube but destructible by shock and in that the device comprises means for filling the tube after installation to enable it to withstand the pressure concreting.
  • the tube (1) shown on the figure 1 is a hardened synthetic resin tube, grooved externally.
  • the tube (1) has the outside diameter the nominal thickness of the wall to be molded.
  • Guide wheels (2) ( fig.1 ) positioned along two generatrices of the tube are attached to the reinforcement cage (3) by means of rollers (4) to enable said tube to be positioned relative to the cage so as to respect the subsequent nominal coating of the reinforcements by the liquid concrete and in particular frames horizontal (5) of this cage.
  • Said tube is fixed rigidly to the reinforcement cage by means of ligatures (6) placed at regular intervals and embracing it. These ligatures are attached by covering and fixing to the frames (5) of the reinforcement cage (3).
  • the operation of placing the tube on the reinforcement cage takes place once the cage is built and before it is put in place in the excavation.
  • the foot of the tube is wedged so that it is positioned in the excavation not far from the bottom of the excavation.
  • the foot of the reinforcement cage is located at least a minimum distance (1.00 m) from the bottom of the panel.
  • another tube, inside the tube fixed on said reinforcing cage is telescoped until it reaches the bottom of the excavation.
  • the tube with the reinforcement cage is introduced into the excavation ( fig.5 ) filled with bentonite (or similar product to maintain the surrounding terrain), for example by means of a schematic G crane ( fig.4 ) at which the cage and the tube are suspended by slings.
  • a plug (7) on a height of about 2.00 meters is constituted in the tube by means of sand bags introduced into the tube from the top of the tube in order to give the tube a seal vis-à-vis the concrete coming.
  • the tube can then be filled gravel (8) to give it resistance to the pressure of the concrete (9).
  • the materials placed in the tube, namely the sandbags and the gravel, are removed during the excavation operation of the adjacent excavation by the excavation tool.
  • a tube consisting of superimposed sections T 1 , T 2 , ... connected in pairs by internal sleeves M ( fig.3 ); likewise, the cage (3) can itself consist of superimposed cages (3,3 '%) which partially overlap ( fig.3 ).

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Description

  • L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la réalisation d'une paroi moulée en béton armé dans le sol.
  • L'invention concerne plus précisément un procédé dans lequel on creuse une fouille verticale au moyen d'un outil d'excavation, on solidarise et on descend simultanément dans la fouille une cage d'armatures apte à armer le béton de la fouille et un coffrage apte à constituer à une extrémité de la fouille un joint d'étanchéité entre cette fouille et la fouille jointive suivante, on coule du béton liquide dans la fouille et on laisse durcir le béton, on élimine le coffrage, et on recommence ces opérations dans une fouille jointive et ainsi de fouille en fouille.
  • La publication FR 2 148 706 , qui concerne un tel procédé, préconise l'utilisation d'un coffrage complexe, de préférence combiné avec un dispositif auxiliaire et que l'on doit extraire après bétonnage.
  • Cette publication rappelle que l'on a proposé des coffrages beaucoup plus simples, par exemple des tubes métalliques que l'on retire après usage ou des tubes en fibro-ciment que l'on détruit mécaniquement in-situ lorsqu'on réalise l'excavation suivante, mais la publication ne retient pas ces solutions qu'elle déconseille tant du point de vue technique qu'économique.
  • La présente invention vise à cumuler les avantages d'une technique où le coffrage et la cage d'armatures sont solidarisés et d'une technique où le coffrage est un simple tube non déformable mais destructible in-situ, sans présenter les inconvénients de ces deux techniques.
  • Le fait de solidariser le tube de coffrage et la cage d'armatures conduit à deux problèmes.
  • Lors de la descente dans la fouille de l'ensemble constitué par le tube et la cage, le tube subit la poussée d'Archimède du milieu (généralement une boue de forage comme la bentonite) avec lequel on a rempli la fouille pour maintenir provisoirement le terrain environnant et cette poussée, du fait que le tube n'est pas déformable, peut provoquer une déformation de la cage qui est solidaire du tube mais qui ne subit pas la poussée d'Archimède.
  • Lors du remplacement du milieu de maintien par le béton liquide, le tube en place dans la fouille est exposé à la pression du bétonnage et doit pouvoir résister à cette pression.
  • La présente invention apporte une solution à ces deux problèmes par l'utilisation d'un tube à fond ouvert qui de ce fait est peu sensible à la poussée d'Archimède, et par le remplissage ultérieur de ce tube avec un matériau de remplissage pour lui permettre de résister à la pression du bétonnage.
  • Le procédé de l'invention est donc caractérisé en ce qu'on utilise comme coffrage un tube à fond non fermé destructible par chocs, en ce qu'on remplit le tube en place dans la fouille avec des matériaux de remplissage pour fermer le fond du tube et de lui permettre de résister à la pression du bétonnage, et en ce qu'on utilise l'outil d'excavation, lors de la fouille jointive suivante, pour détruire par chocs le tube.
  • Le tube sera généralement à section circulaire mais l'invention n'est pas limitée à une telle section, pourvu que le tube soit creux et non fermé.
  • Avantageusement on remplit le tube avec un matériau peu coûteux et qui de plus soit récupérable lors de la destruction du tube.
  • Dans une réalisation préférée ce matériau de remplissage est constitué de sacs de sable (ou un autre matériau de remplissage) descendus au fond du tube pour fermer ce fond, suivi de gravier en vrac.
  • L'utilisation d'un tube comme coffrage est particulièrement utile dans les deux cas critiques que sont celui des fouilles profondes et celui des parois moulées circulaires.
  • Dans des modes de réalisation préférés du procédé de l'invention, ce dernier présente encore une ou plusieurs des particularités suivantes :
    • on fixe le tube à la cage d'armatures par des ligatures destructibles ;
    • on munit la cage d'armatures de rouleaux pour faciliter le positionnement du tube par rapport à la cage ;
    • on utilise un tube constitué de tronçons de tubes superposés reliés deux à deux par un manchon intérieur ;
    • on utilise un tube cannelé au moins extérieurement.
  • Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention comprend un outil d'excavation pour creuser la fouille, une cage d'armatures, au moins un coffrage, des moyens pour solidariser la cage et le tube et des moyens pour mettre en place dans la fouille le tube et la cage solidarisés, caractérisé en ce que le coffrage est un tube à fond ouvert non déformable mais destructible par chocs et en ce que le dispositif comprend des moyens pour remplir le tube après mise en place afin de lui permettre de résister à la pression du bétonnage.
  • On décrira ci-après un tel dispositif en référence aux figures du dessin joint sur lequel :
    • la figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble constitué par la cage d'armatures et un tube de coffrage qui lui est fixé ;
    • la figure 2 est un schéma de détails en coupe horizontale de cet ensemble, faisant ressortir le détail des liaisons entre la cage et le tube ;
    • la figure 3 est un schéma vertical dans le cas d'une cage constituée d'une cage inférieure et d'une cage supérieure se recouvrant partiellement, le tube étant constitué de deux tronçons superposés accouplés par un manchon intérieur de raboutage ;
    • la figure 4 est un schéma vertical d'un dispositif pour la descente dans une fouille d'un ensemble cage + tube conforme à l'invention et
    • la figure 5 est un schéma de l'extrémité inférieure dudit ensemble en place dans la fouille, après fermeture et remplissage de l'extrémité inférieure du tube.
  • Le tube (1) représenté sur la figure 1 est un tube en résine de synthèse durcie, cannelé extérieurement.
  • Le tube (1) a comme diamètre extérieur l'épaisseur nominale de la paroi à mouler. Des roulettes guides (2) (fig.1) positionnées suivant deux génératrices du tube sont attachées à la cage d'armatures (3) au moyen de porte-roulettes (4) pour permettre de positionner ledit tube relativement à la cage de manière à respecter l'enrobage ultérieur nominal des armatures par le béton liquide et en particulier des cadres horizontaux (5) de cette cage. Ledit tube est fixé rigidement à la cage d'armatures au moyen de ligatures (6) placées suivant des intervalles réguliers et l'embrassant. Ces ligatures sont attachées par recouvrement et fixation aux cadres (5) de la cage d'armatures (3).
  • L'opération de mise en place du tube sur la cage d'armatures s'effectue une fois la cage construite et avant sa mise en place dans la fouille. Le pied du tube est calé de telle manière qu'il soit positionné dans la fouille non loin du fond de la fouille. En général, le pied de la cage d'armatures se situe à moins d'une distance minimale (1,00 m) du fond du panneau. Dans le cas où le pied de la cage d'armatures se situe à une distance supérieure à cette distance, un autre tube, intérieur au tube fixé sur ladite cage d'armatures, est télescopé jusqu'à atteindre le fond de la fouille.
  • Le tube avec la cage d'armatures est introduit dans la fouille (fig.5) remplie de bentonite (ou produit similaire pour maintenir le terrain environnant), par exemple au moyen d'une grue schématisée en G (fig.4) à laquelle la cage et le tube sont suspendus par des élingues. Avant bétonnage, un bouchon (7) sur une hauteur d'environ 2.00 mètres, est constitué dans le tube au moyen de sacs de sable introduits dans le tube depuis le haut du tube afin de conférer au tube une étanchéité vis-à-vis du béton à venir. Le tube peut ensuite être rempli de graviers (8) afin de lui donner une résistance à la pression du béton (9). Les matériaux mis en place dans le tube, à savoir les sacs de sable et le gravier, sont enlevés lors de l'opération d'excavation de la fouille adjacente par l'outil d'excavation.
  • Si nécessaire en raison de la profondeur de la fouille, on utilise un tube constitué de tronçons superposés T1, T2, ... reliés deux à deux par des manchons internes M (fig.3) ; de même, la cage (3) peut elle-même être constituée de cages superposées (3,3'...) qui se recouvrent partiellement (fig.3).
  • L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui ont été décrits.

Claims (16)

  1. Procédé pour réaliser dans le sol une paroi moulée en béton armé, dans lequel on creuse une fouille verticale au moyen d'un outil d'excavation, on solidarise et on descend simultanément dans la fouille une cage d'armatures apte à armer le béton de la fouille et un coffrage apte à constituer à une extrémité de la fouille un joint d'étanchéité entre cette fouille et la fouille jointive suivante, on coule du béton liquide dans la fouille et on laisse durcir le béton, on élimine le coffrage, et on recommence ces opérations dans une fouille jointive et ainsi de fouille en fouille, caractérisé en ce qu'on utilise comme coffrage un tube à fond ouvert non déformable mais destructible par chocs, en ce qu'on remplit le tube en place dans la fouille pour boucher le tube et lui permettre de résister à la pression du bétonnage, et en ce qu'on utilise l'outil d'excavation lors de la fouille jointive suivante pour détruire par chocs le tube.
  2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on utilise également l'outil d'excavation de la fouille suivante pour extraire les morceaux de tube ainsi que le remplissage du tube.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 dans lequel on utilise des sacs contenant du sable (ou un autre matériau de remplissage) pour boucher le fond du tube.
  4. Procédé selon la revendication 3 dans lequel on utilise du gravier en vrac comme matériau de remplissage au dessus des sacs.
  5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on fixe le tube rigidement à la cage par des ligatures destructibles.
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on munit la cage d'armatures de rouleaux pour faciliter le positionnement du tube par rapport à la cage.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel on utilise un tube constitué de tronçons de tubes superposés reliés deux à deux par un manchon intérieur.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel on utilise un tube en résine de synthèse durcie.
  9. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8, qui comprend un outil d'excavation pour creuser la fouille, une cage d'armatures (3) apte à armer le béton de la fouille, au moins un coffrage (1) apte à constituer un joint d'étanchéité à une extrémité de la fouille des moyens pour solidariser le coffrage et la cage, et des moyens (G) pour mettre en place dans la fouille le coffrage et la cage solidarisés, caractérisé en ce que ledit coffrage (1) est un tube à fond ouvert destructible par chocs et en ce que le dispositif comprend des moyens (6) pour remplir le tube après mise en place dans la fouille.
  10. Dispositif selon la revendication 9 dans lequel ledit tube (1) est fixé rigidement à la cage (3) par des ligatures destructibles.
  11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la cage d'armatures (3) est munie de roulettes (2) pour faciliter le positionnement du tube (1) par rapport à la cage.
  12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, dans lequel le tube est constitué de tronçons de tubes (T1, T2...) superposés assemblés deux à deux par des manchons internes (M).
  13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, dans lequel le tube (1) est en résine de synthèse durcie.
  14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, dans lequel le tube (1) est cannelé extérieurement.
  15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14 dans lequel les moyens pour remplir le tube comprennent des sacs de sable (ou autre matériau de remplissage) et du gravier en vrac.
  16. Ensemble à descendre dans une fouille, comprenant une cage d'armatures (3) et un tube de coffrage (1) solidarisés par des ligatures destructibles, pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
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