EP1882780A1 - Device for measuring the resistance of a micropile - Google Patents
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- EP1882780A1 EP1882780A1 EP07290847A EP07290847A EP1882780A1 EP 1882780 A1 EP1882780 A1 EP 1882780A1 EP 07290847 A EP07290847 A EP 07290847A EP 07290847 A EP07290847 A EP 07290847A EP 1882780 A1 EP1882780 A1 EP 1882780A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- micropile
- injection
- flange
- spacers
- installation according
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D33/00—Testing foundations or foundation structures
Definitions
- the invention relates to the technical field of foundation piles.
- H / B where B is the width of the foundation and H the seat depth, there are: the superficial foundations, for which H / B is less than 6, for example for soles and rafts; deep foundations, for which H / B is greater than 6, eg for bars, wells and piles.
- Dark piles can be made of reinforced concrete, prefabricated, or coffered in progress, or even in steel (H profile with reinforced core or palpieu) and are put in place with discharge of the soil.
- the drilled piles are made of reinforced concrete cast in place in a borehole. When the cohesion of the ground allows it, drilling is done without protection (simple bored pile). In other cases, a metal tube protects the bore (cased drilled pile) or a drilling mud is injected (pile drilled with mud). The drilling is done by auger or roto percussion.
- the beaten or drilled piles can be of the high-pressure injected type, an injection system composed of cuffed tubes allowing the injection of a grout into the ground.
- the invention relates more particularly to micropiles of foundation.
- micropile technique was developed in 1952 by the company Fondelile under the direction of the Italian engineer Lizzi. These first piles were drilled and sealed to the ground by a mortar. These products were used in Italy under the name of "root pile”.
- minipiles minipiles
- micropiles root batteries
- needle batteries the terminology is not fixed. They are called mikropfahl, verpresspfahle, wurzelphale in German.
- micropiles of foundation conventionally designate piles of modest cross-section, typically of diameter less than 250 mm, set up with tools of small, light and manageable dimensions, in particular for underpinning.
- micropiles are conventionally bonded to the structure either by sealing with anti-shrink mortar, in the existing foundations, or by a distribution plate embedded in a reinforced concrete header.
- Drilled micropiles are quite commonly used for undercuts in a small space, in the case of individual habitats in particular. Micropiles are also used in groups (set of vertical micropiles) or in networks (set of vertical and inclined micropiles) for soil reinforcement.
- the Applicant has developed micropiles put in place by embedding cast aluminum elements of about a meter in length, the assembly of these elements being carried out using a stud provided with a particular thread ensuring the alignment of the elements of the micropile.
- the geometry of the micropiles of the plaintiff is such that they screw themselves in the ground, under the effect of a hammer, without vibration, and this by compressing the surrounding ground.
- the massive axial core micropiles of the plaintiff gives them a high resistance to buckling.
- micropiles are illustrated in the documents EP-0954645 or US 4650372 .
- the standard NF EN 14 199 defines several loading tests for micropiles: static loading test, at speed constant depression or palliation; dynamic loading test. As indicated in standard NF EN 14199, micropiles whose supporting elements transmit to the field a compression force by lateral friction can be the subject of a tensile test.
- micropiles The loading tests on the micropiles are most often difficult to carry out due to limited access.
- the aim of the invention is to provide tools for controlling the tensile or compressive strength of micropiles which take into account these difficulties particular to this field of activity.
- the installation has, in various embodiments, the following characters, if necessary combined.
- the third means comprise a transverse plate provided with an annular groove in which at least one pin is slidably mounted and rotatable about its axis of slenderness, this plate being provided with means of assembly to the actuator and means for assembly to the connecting member, said pin being provided with a hole transverse through passage of a removable bar, this removable bar forming the first bearing surfaces.
- the chassis advantageously comprises a lower flange and a substantially parallel upper flange secured by at least two substantially parallel spacers, these spacers forming said second bearing surfaces, the length of said removable bar being greater than the distance between the spacers so that this The bar abuts against the spacers when an axial stress is transmitted to the helical micropile head.
- At least two pins are mounted in the groove of the transverse plate, the frame comprising three spacers substantially equidistant. It is thus possible to limit to a small value the rotational stroke of the micropile head, when applying a traction or compression force on this head. It is also possible to block the rotation of the micropile head in both directions of rotation.
- the transverse plate comprises a lower disk mounted in abutment and secured to the transverse upper face of the connecting member, an upper inner flange and an upper outer flange being mounted in abutment and secured to the lower disk, the internal and external flanges delimiting said annular groove.
- Each flange is provided with a shoulder, so that the annular groove has an opening of radial width less than the radial width of its base, the pins being provided with a cylindrical base portion of equal diameter, with the functional clearance, to the radial width of the base of the groove, the pins being also provided with an annular groove of equal diameter, the functional clearance, to the radial width of the opening of the groove.
- each peg is provided with at least two superimposed holes for the passage of locking bar in rotation.
- the control device 1 comprises a connecting member 2 to a head 3 of micropile 4.
- This connecting member 2 is a solid body provided with a reservation 5 against the imprint (or recessed mold) of the head 3 of the micropile 4.
- the connecting member 2 is a metal alloy such as steel, for example NCD 16, the reservation 5 being obtained by electroerosion.
- the connecting member 2 is molded cast aluminum and the reservation 5 is derived from the molding.
- the connecting member 2 comprises a transverse upper face 6 on which opens a plurality of threaded holes 7.
- the threaded holes 7 extend over substantially less than half the height of the connecting member 2
- the tapped holes 7 are advantageously identical and equidistant, their axes being placed at a distance r7 from the axis of slenderness 8 of the micropile 4.
- the micropile 4 has a helical head 3, adapted and shaped to be housed, to the functional clearance, in the reservation 5 of the connecting member 2.
- a lower disc 9 is mounted in support and secured to the transverse upper face 6 of the connecting member 2.
- An upper inner flange 10 and an upper outer flange 11 are mounted in abutment and secured to the top of the lower disc 9.
- the lower disc 9, the upper inner flange 10 and the upper outer flange 11 extend substantially transversely with respect to the axis 8 of slenderness of the micropile 4.
- the upper inner flange 10 and the upper outer flange 11 have substantially the same thickness and are substantially coplanar.
- the lower disc 9 is of substantially constant thickness and comprises a central axial hole 12.
- the lower disc 9 also comprises a plurality of substantially identical and equidistant through holes 13 whose axes are placed at a radial distance r13 from the axis of the central hole 12.
- the upper inner flange 10 likewise comprises a central axial hole 14 and a plurality of substantially identical and equidistant through holes 15 whose axes are placed at a radial distance r15 from the axis of the central hole 14.
- Fixing the upper outer flange 11 on the lower disc 9 is also provided by screwing, or any other equivalent means.
- the upper flanges 10, 11 delimit an annular groove 16 in which pions 17 are housed.
- Each flange 10, 11 is provided with a shoulder 18, 19, so that the annular groove 16 has an opening 20 of radial width r20 less than the radial width r21 of its base 21.
- the pins 17 are provided with a portion cylindrical base 22 of equal diameter, to the functional clearance close to the radial width r21 of the base 21 of the groove 16.
- the pins 17 are also provided with an annular groove 23 of equal diameter, with the functional clearance, to the radial width r20 of the opening 20 of the throat 16.
- the pins 17 are thus slidably movable in the annular groove 16 and are also rotatable on themselves, with respect to their axis of rotation 24.
- Each pin 17 has at least one through hole 25, substantially perpendicular to its axis of slenderness 24. In the embodiments shown, each pin 17 is provided with two identical superimposed holes 25a, 25b.
- the lower disk 9, the upper inner flange 10 and the upper outer flange 11 constitutes, with the pins 17 and rigid bars 26 passed through the holes 25 of these pins, an antirotation disk. for the micropile.
- the control device 1 comprises a frame 27 formed by a base plate 28 and an upper plate 29, these two plates 28, 29 being interconnected by parallel rigid bars 30.
- the base plate 28 is provided with a hole passage 31 for the head 3 of the micropile 4.
- the axes of the rigid parallel bars 30 are spaced a sufficient distance for the antirotation disk is housed between these bars 30.
- the micropile 4 is pressed into the ground, using a striking tool, for example a pneumatic hammer or a rotopercussion tool.
- a striking tool for example a pneumatic hammer or a rotopercussion tool.
- this striking tool is advantageously manual.
- the assembly formed by the lower disk 9, the upper inner flange 10 and the upper outer flange 1 1, the pins 17 may be mounted previously and placed on the connecting member 2.
- the device for controlling piles thus easily adapts to different geometries of piles, only the connecting member 2 being specific to a pile head geometry, the fastening means of the connecting members 2 can be standardized.
- connecting member 2 and all the parts 9, 10, 11, 17 can be previously mounted and then placed on the head 3 of the micropile 4. This is for example the case when a type micropile is frequently the object of control, eg peel test.
- the operator places the base plate 28 and the rigid bars 30 and the upper plate 29.
- the frame 27 is pre-assembled, the antirotation disk being placed in this frame.
- the operator attaches to the upper inner flange 10 an axis 32, this axis 32 passing through the upper plate 29 of the frame 27 and being connected to a stressing means, for example a hydraulic cylinder.
- a stressing means for example a hydraulic cylinder.
- the device according to the invention has many advantages.
- the pins 17 being slidably and rotationally movable on themselves in the groove 16, it is always possible to find an arrangement of these pins 17 for placing a horizontal bar 26 bearing on the frame 27, and this same when the pile is placed in the vicinity of a wall.
- the operator can perform all operations facing the device and does not work blind.
- the pins are provided with two holes 25a, 25b superimposed, it is possible to mount two bars per pin, for example superimposed.
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Abstract
Description
L'invention se rapporte au domaine technique des pieux de fondation.The invention relates to the technical field of foundation piles.
Le terme « fondation » désigne l'ensemble des ouvrages enterrés qui composent le socle et l'assise stable d'une construction et repartissent les charges de cette construction sur le sol naturel ou reportent ces charges sur le sol dur d'assise.The term "foundation" refers to all the buried structures that make up the base and the stable base of a building and distribute the loads of this construction on the natural ground or place these loads on the hard ground of sitting.
En fonction du rapport H/B où B est la largeur de la fondation et H la profondeur d'assise, on distingue : les fondations superficielles, pour lesquelles H/B est inférieur à 6, par exemple pour les semelles et les radiers ; les fondations profondes, pour lesquelles H/B est supérieur à 6, par exemple pour les barrettes, les puits et les pieux.Depending on the ratio H / B where B is the width of the foundation and H the seat depth, there are: the superficial foundations, for which H / B is less than 6, for example for soles and rafts; deep foundations, for which H / B is greater than 6, eg for bars, wells and piles.
Les pieux peuvent être classés suivant quatre critères :
- la nature du matériau constitutif : bois, alliage métallique, béton notamment ;
- le mode d'introduction dans le sol : battage, forage, fonçage, vibro-fonçage, vissage par exemple ;
- le mode de transmission de charge : pieu colonne ne transmettant les charges que par effet de pointe, pieu flottant ne transmettant les charges que par frottement latéral ;
- la taille des pieux : selon le DTU, un micropieu présente un diamètre inférieur à 250 mm.
- the nature of the constituent material: wood, metal alloy, concrete in particular;
- the mode of introduction into the ground: threshing, drilling, sinking, vibro-sinking, screwing for example;
- the mode of load transmission: column pile transmitting the loads only by peak effect, floating pile transmitting the loads only by lateral friction;
- the size of the piles: according to the DTU, a micropile has a diameter less than 250 mm.
Les pieux battus sont le plus souvent en acier (profil H à âme renforcée ou palpieu) ou bien en béton préfabriqué et sont mis en place par battage avec refoulement du sol. En variante, le pieu battu est de type :
- battu enrobé : le pieu est un tube métallique muni d'un sabot débordant, un mortier injecté par l'intérieur du tube, pendant le battage, venant enrober le pieu en remplissant le vide créé par le débord du sabot ;
- à tube battu : le pieu est réalisé à l'aide d'un tube métallique muni d'un bouchon en béton, battu dans le sol, puis rempli de béton ferme pilonné (pieu battu pilonné) ou de béton liquide (pieu battu moulé).
- batter coated: the pile is a metal tube provided with an overflowing shoe, a mortar injected from the inside of the tube, during threshing, coming to coat the pile by filling the void created by the overhang of the hoof;
- beaten tube: the pile is made using a metal tube with a concrete plug, beaten in the ground, then filled with pounded firm concrete (beaten pile pounded) or liquid concrete (molded beaten pile) .
Les pieux foncés peuvent être en béton armé, préfabriqué, ou coffré à l'avancement, ou bien encore en acier (profil H à âme renforcée ou palpieu) et sont mis en place avec refoulement du sol.Dark piles can be made of reinforced concrete, prefabricated, or coffered in progress, or even in steel (H profile with reinforced core or palpieu) and are put in place with discharge of the soil.
Les pieux forés sont réalisés en béton armé coulé en place dans un forage. Lorsque la cohésion du terrain le permet, le forage est effectué sans protection (pieu foré simple). Dans les autres cas, un tube métallique protège le forage (pieu foré tubé) ou une boue de forage est injectée (pieu foré à la boue). Le forage est réalisé par tarière ou roto percussion.The drilled piles are made of reinforced concrete cast in place in a borehole. When the cohesion of the ground allows it, drilling is done without protection (simple bored pile). In other cases, a metal tube protects the bore (cased drilled pile) or a drilling mud is injected (pile drilled with mud). The drilling is done by auger or roto percussion.
En variante, le pieu foré est de type :
- moulé foré : le pieu en béton armé est coulé en place dans un forage réalisé à l'aide d'un outil travaillant par rotation ;
- foré vissé moulé : le pieu est réalisé à l'aide d'un outil à vis, enfoncé par rotation, muni d'un bouchon en fonte qui est perdu et d'un tube permettant le bétonnage au fur et à mesure que l'on retire l'outil.
- molded drilled: the reinforced concrete pile is cast in place in a borehole made using a tool working by rotation;
- molded screwed drill: the pile is made using a screw tool, driven by rotation, provided with a cast iron plug which is lost and a tube allowing concreting as one remove the tool.
Les pieux battus ou forés peuvent être de type injecté haute pression, un système d'injection composé de tubes à manchettes permettant l'injection d'un coulis de scellement dans le sol.The beaten or drilled piles can be of the high-pressure injected type, an injection system composed of cuffed tubes allowing the injection of a grout into the ground.
On connaît également, dans l'art antérieur des pieux de fondation:
- des pieux moulés tubés : pieux en béton armé coulés en place dans un tube coffrant foncé dans le sol ;
- des pieux à vis : pieux préfabriqués munis d'un sabot fileté et enfoncés par rotation.
- cased molded piles: reinforced concrete piles cast in place in a dark form tube in the ground;
- screw piles: prefabricated piles with a threaded shoe and driven by rotation.
L'invention concerne plus particulièrement les micropieux de fondation.The invention relates more particularly to micropiles of foundation.
La technique des micropieux a été développée en 1952 par l'entreprise Fondelile sous la direction de l'ingénieur italien Lizzi. Ces premiers pieux étaient forés et scellés au terrain par un mortier. Ces produits ont été utilisés en Italie sous le nom de « pieu racine ». En anglais, les micropieux sont dénommés minipiles, micropiles, root piles, needle piles, la terminologie n'étant pas fixée. Ils sont dénommés mikropfahl, verpresspfahle, wurzelphale en allemand.The micropile technique was developed in 1952 by the company Fondelile under the direction of the Italian engineer Lizzi. These first piles were drilled and sealed to the ground by a mortar. These products were used in Italy under the name of "root pile". In English, the micropiles are called minipiles, micropiles, root batteries, needle batteries, the terminology is not fixed. They are called mikropfahl, verpresspfahle, wurzelphale in German.
Les tableaux ci-dessous correspondent au classement des micropieux les plus courants selon le projet de norme européenne CEN TC 288, de 2002, devenu norme NF EN 14199 en septembre 2005.The tables below correspond to the classification of the most common micropiles according to the draft European standard CEN TC 288, from 2002, which became standard NF EN 14199 in September 2005.
Selon cette norme européenne, un micropieu est un pieu ayant :
- un diamètre du fût inférieur à 300mm pour les pieux forés,
- un diamètre de fût ou une dimension maximale de la section transversale du fût inférieure à 150mm pour les pieux foncés.
-bétonnage
-mortier
-béton
-mortier
-bétonnage
-mortier
-béton
- par un tubage temporaire
- par un élément porteur
- par un tube à manchettes
- par un tube à manchettes
- par un tube équipé de valves spéciales
- par des tubes « post injection »
-bétonnage
-mortier
-béton
-mortier
-béton
Bétonnage
-par un tubage
-par un élément porteur
-par un tube à manchettes
-par un tube à manchettes
-par un tube équipé de valves spéciales
-par des tubes «post injection»
- a bole diameter of less than 300mm for bored piles,
- a bole diameter or a maximum dimension of the barrel cross-section less than 150mm for dark piles.
-bétonnage
-mortar
-concrete
-mortar
-bétonnage
-mortar
-concrete
- by temporary casing
- by a carrier element
- by a tube with cuffs
- by a tube with cuffs
- by a tube equipped with special valves
- by "post injection" tubes
-bétonnage
-mortar
-concrete
-mortar
-concrete
concreting
-by a casing
by a carrier element
-by a tube with cuffs
-by a tube with cuffs
-by a tube equipped with special valves
-by "post injection" tubes
L'invention concerne plus particulièrement les micropieux de fondation. On désigne conventionnellement par les termes micropieux ou pieu-racine, des pieux de section modeste, typiquement de diamètre inférieur à 250 mm, mis en place avec des outillages de dimensions réduites, légers et maniables, en particulier pour la reprise en sous oeuvre.The invention relates more particularly to micropiles of foundation. The terms micropile or pile-root conventionally designate piles of modest cross-section, typically of diameter less than 250 mm, set up with tools of small, light and manageable dimensions, in particular for underpinning.
Du fait de leur faible diamètre, les micropieux ne travaillent pas en pointe, leur portance dépendant essentiellement du frottement latéral.Due to their small diameter, the micropiles do not work in a point, their lift depends essentially on the lateral friction.
Les micropieux conventionnels sont de quatre types différents (DTU 13-2, 1978, modifiée par additif de 1991 et reprise dans le fascicule 62-Titre V du LCPC de 1993) :
- type I : pieu foré tubé de diamètre inférieur à 250 mm. Le forage est équipé ou non d'armatures et rempli d'un mortier de ciment au moyen d'un tube plongeur. Le tubage est récupéré en l'obturant en tête et en le mettant sous pression au dessus du mortier ;
- type II : pieu foré, de diamètre inférieur à 250 mm, avec injection gravitaire sans pression. Le forage est équipé d'une armature et rempli d'un coulis ou de mortier de scellement, par gravité ou sous une très faible pression, au moyen d'un tube plongeur. Lorsque la nature du sol le permet, le forage peut être remplacé par le lançage, le battage ou le fonçage ;
- type III : pieu foré, de diamètre inférieur à 250mm, avec injection globale unitaire sous pression IGU. Le forage est équipé d'armatures et d'un système d'injection qui est un tube à manchettes mis en place dans un coulis de gaine. Si l'armature est un tube métallique, ce tube peut être équipé de manchettes et tenir lieu de système d'injection. Cette injection est réalisée en tête, de manière globale et unitaire, à une pression supérieure ou égale à 1 MPa. Lorsque la nature du sol le permet, le forage peut être remplacé par le lançage, le battage ou le fonçage ;
- type IV : pieu foré, de diamètre inférieur à 250mm, avec injection répétitive et sélective sous pression IRS. Le forage est équipé d'armatures et d'un système d'injection qui est un tube à manchettes mis en place dans un coulis de gaine. Si l'armature est un tube métallique, ce tube peut être équipé de manchettes et tenir lieu de système d'injection. Cette injection est réalisée à l'obturateur simple ou double d'un coulis ou mortier de scellement à une pression d'injection supérieure ou égale à 1 MPa.
- type I: cased drilled pile with a diameter of less than 250 mm. The drilling is equipped or not with reinforcement and filled with a cement mortar by means of a dip tube. The casing is recovered by closing it at the top and putting it under pressure above the mortar;
- Type II: Drilled pile, diameter less than 250 mm, with gravity injection without pressure. The drill is equipped with a frame and filled with a grout or mortar, by gravity or under very low pressure, by means of a dip tube. Where the nature of the soil so permits, drilling may be replaced by jetting, threshing or sinking;
- Type III: Drilled pile, diameter less than 250mm, with unit injection under IGU. The borehole is equipped with reinforcement and an injection system which is a tube with sleeves placed in a sheath grout. If the frame is a metal tube, this tube can be equipped with cuffs and take the place of injection system. This injection is carried out at the top, globally and unitarily, at a pressure greater than or equal to 1 MPa. Where the nature of the soil so permits, drilling may be replaced by jetting, threshing or sinking;
- Type IV: Drilled pile, diameter less than 250mm, with repetitive and selective injection under IRS pressure. The borehole is equipped with reinforcement and an injection system which is a tube with sleeves placed in a sheath grout. If the frame is a metal tube, this tube can be equipped with cuffs and take the place of injection system. This injection is performed at the single or double shutter of a grout or mortar at an injection pressure greater than or equal to 1 MPa.
Les micropieux sont utilisés pour :
- stabiliser les fondations existantes qui tassent, par exemple sur des pavillons individuels après sécheresse des sols, inondations ou malfaçons ;
- renforcer ces fondations existantes qui doivent reprendre des charges supplémentaires ;
- supporter des charges de structure sur des sites où les accès sont exigus (réhabilitation) ;
- réaliser des fondations dans des terrains durs, traverser d'anciennes maçonneries sans trépanage ni vibrations excessives entraînant des endommagements pour les ouvrages existants.
- stabilize existing foundations that pile up, for example on individual pavilions after drought, flooding or poor workmanship;
- strengthen these existing foundations, which must take on additional burdens;
- support structural loads on sites where access is limited (rehabilitation);
- build foundations in hard ground, cross old masonry without trepanning or excessive vibrations resulting in damage to existing structures.
Les micropieux sont conventionnellement liaisonnés à l'ouvrage soit par scellement au mortier antiretrait, dans les fondations existantes, soit par une platine de répartition encastrée dans un chevêtre en béton armé.The micropiles are conventionally bonded to the structure either by sealing with anti-shrink mortar, in the existing foundations, or by a distribution plate embedded in a reinforced concrete header.
Les micropieux forés sont assez couramment utilisés pour les reprises en sous-oeuvre dans un espace réduit, dans le cas d'habitats individuels notamment. Les micropieux sont également employés en groupe (ensemble de micropieux verticaux) ou en réseaux (ensemble de micropieux verticaux et inclinés) pour le renforcement des sols.Drilled micropiles are quite commonly used for undercuts in a small space, in the case of individual habitats in particular. Micropiles are also used in groups (set of vertical micropiles) or in networks (set of vertical and inclined micropiles) for soil reinforcement.
Un exemple de micropieu particulièrement performant est décrit dans le document
La demanderesse a développé des micropieux mis en place par enfoncement d'éléments en fonte d'aluminium d'environ un mètre de longueur, l'assemblage de ces éléments étant effectué à l'aide d'un goujon pourvu d'un filetage particulier assurant l'alignement des éléments du micropieu. La géométrie des micropieux de la demanderesse est telle qu'ils se vissent d'eux-mêmes dans le sol, sous l'effet d'un marteau, sans vibration, et ce en comprimant le sol environnant. L'âme axiale massive des micropieux de la demanderesse leur confère une résistance élevée au flambement.The Applicant has developed micropiles put in place by embedding cast aluminum elements of about a meter in length, the assembly of these elements being carried out using a stud provided with a particular thread ensuring the alignment of the elements of the micropile. The geometry of the micropiles of the plaintiff is such that they screw themselves in the ground, under the effect of a hammer, without vibration, and this by compressing the surrounding ground. The massive axial core micropiles of the plaintiff gives them a high resistance to buckling.
D'autres exemples de micropieux sont illustrés dans les documents
On peut se reporter également aux documents
La norme NF EN 14 199 définit plusieurs essais de chargement pour les micropieux : essai de chargement statique, à vitesse d'enfoncement constante ou par pallier ; essai de chargement dynamique. Ainsi qu'il est indiqué dans la norme NF EN 14199, les micropieux dont les éléments porteurs transmettent au terrain un effort de compression par frottement latéral peuvent faire l'objet d'un essai de traction.The
Les essais de chargement sur les micropieux sont le plus souvent délicats à effectuer du fait d'un accès exigu. Il est notamment fréquent que le micropieu soit placé à proximité d'un mur (réhabilitation de monuments historiques, mise en place dans les pièces d'habitation d'un pavillon individuel par exemple).The loading tests on the micropiles are most often difficult to carry out due to limited access. In particular, it is common for the micropile to be placed near a wall (rehabilitation of historic monuments, installation in the living quarters of an individual pavilion for example).
L'invention vise à fournir des outils de contrôle de la résistance en traction ou en compression de micropieux qui tienne compte de ces difficultés particulières à ce domaine d'activité.The aim of the invention is to provide tools for controlling the tensile or compressive strength of micropiles which take into account these difficulties particular to this field of activity.
A ces fins, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à une installation de contrôle de la résistance d'un micropieu hélicoïdal, cette installation comprenant :
- des premiers moyens aptes à exercer une contrainte axiale statique ou dynamique, ces moyens comprenant un actionneur tel que par exemple un vérin, ainsi qu'un châssis d'appui au sol et de montage de l'actionneur ;
- des deuxièmes moyens aptes à transmettre ladite contrainte axiale à la tête du micropieu hélicoïdal, ces moyens comprenant un organe de liaison pourvu d'une réservation en contre empreinte, cette réservation ayant la forme de la partie supérieure du micropieu ;
- des troisièmes moyens aptes à limiter la course de rotation du micropieu hélicoïdal autour de son axe d'élancement, ces troisièmes moyens comprenant des premières surfaces d'appui, le châssis comprenant des secondes surfaces d'appui contre lesquelles viennent buter les premières surfaces d'appui lorsque les deuxièmes moyens transmettent ladite contrainte axiale à la tête du micropieu hélicoïdal.
- first means capable of exerting static axial or dynamic stress, these means comprising an actuator such as for example a jack, as well as a chassis for supporting the ground and mounting the actuator;
- second means capable of transmitting said axial stress to the head of the helical micropile, these means comprising a connecting member provided with a reservation in counterprint, this reservation having the shape of the upper part of the micropile;
- third means adapted to limit the rotational stroke of the helical micropile about its axis of slenderness, these third means comprising first bearing surfaces, the frame comprising second bearing surfaces against which abut the first surfaces of support when the second means transmit said axial stress to the head of the helical micropile.
L'installation présente, dans diverses réalisations, les caractères suivants, le cas échéant combinés.The installation has, in various embodiments, the following characters, if necessary combined.
Les troisièmes moyens comprennent un plateau transversal pourvu d'une gorge annulaire dans laquelle au moins un pion est monté coulissant et tournant autour de son axe d'élancement, ce plateau étant pourvu de moyens d'assemblage à l'actionneur et de moyens d'assemblage à l'organe de liaison, ledit pion étant pourvu d'un trou traversant transversal de passage d'une barre amovible, cette barre amovible formant les premières surfaces d'appui.The third means comprise a transverse plate provided with an annular groove in which at least one pin is slidably mounted and rotatable about its axis of slenderness, this plate being provided with means of assembly to the actuator and means for assembly to the connecting member, said pin being provided with a hole transverse through passage of a removable bar, this removable bar forming the first bearing surfaces.
Il est ainsi possible de contrôler la résistance de pieux de diamètres et formes différentes. L'adaptation de l'installation au type de pieu s'effectue par le choix d'un organe de liaison pourvu d'une réservation adéquate. Cet organe de liaison est avantageusement assemblé de manière amovible au plateau, par exemple par vissage. Le montage coulissant et tournant des pions permet un montage aisé de la barre amovible pour que cette barre vienne buter contre des surfaces d'appui du châssis.It is thus possible to control the resistance of piles of different diameters and shapes. The adaptation of the installation to the type of pile is made by the choice of a connecting member provided with adequate reservation. This connecting member is advantageously removably assembled to the plate, for example by screwing. The sliding and rotating mounting of the pins allows easy mounting of the removable bar so that this bar abuts against bearing surfaces of the frame.
Le châssis comprend avantageusement un flasque inférieur et un flasque supérieur sensiblement parallèles solidarisés par au moins deux entretoises sensiblement parallèles, ces entretoises formant lesdites secondes surfaces d'appui, la longueur de ladite barre amovible étant supérieure à la distance entre les entretoises de sorte que cette barre vient en butée contre les entretoises, lorsqu'une contrainte axiale est transmise à la tête du micropieu hélicoïdal.The chassis advantageously comprises a lower flange and a substantially parallel upper flange secured by at least two substantially parallel spacers, these spacers forming said second bearing surfaces, the length of said removable bar being greater than the distance between the spacers so that this The bar abuts against the spacers when an axial stress is transmitted to the helical micropile head.
Dans une mise en oeuvre avantageuse, au moins deux pions sont montés dans la gorge du plateau transversal, le châssis comprenant trois entretoises sensiblement équidistantes. Il est ainsi possible de limiter à une petite valeur la course de rotation de la tête de micropieu, lors de l'application d'une force de traction ou de compression sur cette tête. Il est également possible de bloquer la rotation de la tête de micropieu dans ses deux sens de rotation.In an advantageous implementation, at least two pins are mounted in the groove of the transverse plate, the frame comprising three spacers substantially equidistant. It is thus possible to limit to a small value the rotational stroke of the micropile head, when applying a traction or compression force on this head. It is also possible to block the rotation of the micropile head in both directions of rotation.
Dans une mise en oeuvre, le plateau transversal comprend un disque inférieur monté en appui et solidarisé à la face supérieure transversale de l'organe de liaison, un flasque interne supérieur et un flasque externe supérieur étant montés en appui et solidarisés au disque inférieur, les flasques interne et externe délimitant ladite gorge annulaire.In one embodiment, the transverse plate comprises a lower disk mounted in abutment and secured to the transverse upper face of the connecting member, an upper inner flange and an upper outer flange being mounted in abutment and secured to the lower disk, the internal and external flanges delimiting said annular groove.
Chaque flasque est pourvu d'un épaulement, de sorte que la gorge annulaire présente une ouverture de largeur radiale inférieure à la largeur radiale de sa base, les pions étant pourvus d'une partie de base cylindrique de diamètre égal, au jeu fonctionnel près, à la largeur radiale de la base de la gorge, les pions étant également pourvus d'une gorge annulaire de diamètre égal, au jeu fonctionnel près, à la largeur radiale de l'ouverture de la gorge.Each flange is provided with a shoulder, so that the annular groove has an opening of radial width less than the radial width of its base, the pins being provided with a cylindrical base portion of equal diameter, with the functional clearance, to the radial width of the base of the groove, the pins being also provided with an annular groove of equal diameter, the functional clearance, to the radial width of the opening of the groove.
Avantageusement, chaque pion est pourvu d'au moins deux trous superposés pour le passage de barre de blocage en rotation.Advantageously, each peg is provided with at least two superimposed holes for the passage of locking bar in rotation.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisation, description qui va être effectuée en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de contrôle de micropieu selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dessus d'un plateau anti-rotation ;
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon le plan III-III de la figure 2, de l'ensemble cloche/disque anti-rotation du dispositif représenté en figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en perspective de l'ensemble représenté en figure 3, selon un premier angle de vue ;
- la figure 5 est une vue en perspective de l'ensemble représenté en figure 3, selon un deuxième angle de vue ;
- la figure 6 est une vue en perspective d'un pion ;
- la figure 7 est une vue latérale du pion représenté en figure 6.
- Figure 1 is a perspective view of a micropuncture control device according to one embodiment of the invention;
- Figure 2 is a top view of an anti-rotation plate;
- Figure 3 is a longitudinal sectional view along the plane III-III of Figure 2, the bell / anti-rotation disk assembly of the device shown in Figure 1;
- Figure 4 is a perspective view of the assembly shown in Figure 3, at a first angle of view;
- Figure 5 is a perspective view of the assembly shown in Figure 3, according to a second angle of view;
- Figure 6 is a perspective view of a pin;
- Figure 7 is a side view of the pin shown in Figure 6.
Le dispositif de contrôle 1 comprend un organe de liaison 2 à une tête 3 de micropieu 4.The control device 1 comprises a connecting
Cet organe de liaison 2 est un corps massif pourvu d'une réservation 5, en contre-empreinte (ou moule en creux) de la tête 3 du micropieu 4.This connecting
Dans un mode de réalisation, l'organe de liaison 2, dénommé cloche dans la terminologie de la demanderesse, est en alliage métallique tel qu'acier, par exemple 35 NCD 16, la réservation 5 étant obtenue par électroérosion. Dans une réalisation particulière, l'organe de liaison 2 est en fonte d'aluminium moulée et la réservation 5 est issue du moulage.In one embodiment, the connecting
L'organe de liaison 2 comprend une face supérieure transversale 6 sur laquelle débouche une pluralité de trous taraudés 7. Dans la réalisation représentée, les trous taraudés 7 s'étendent sur sensiblement moins de la moitié de la hauteur de l'organe de liaison 2. Les trous taraudés 7 sont avantageusement identiques et équidistants, leurs axes étant placés à une distance r7 de l'axe d'élancement 8 du micropieu 4.The connecting
Le micropieu 4 présente une tête 3 hélicoïdale, apte et conformée pour venir se loger, au jeu fonctionnel près, dans la réservation 5 de l'organe de liaison 2.The micropile 4 has a helical head 3, adapted and shaped to be housed, to the functional clearance, in the
Un disque inférieur 9 est monté en appui et solidarisé à la face supérieure transversale 6 de l'organe de liaison 2.A
Un flasque interne supérieur 10 ainsi qu'un flasque externe supérieur 11 sont montés en appui et solidarisés au dessus du disque inférieur 9.An upper
Le disque inférieur 9, le flasque interne supérieur 10 ainsi que le flasque externe supérieur 11 s'étendent sensiblement transversalement par rapport à l'axe 8 d'élancement du micropieu 4.The
Le flasque interne supérieur 10 et le flasque externe supérieur 11 ont sensiblement la même épaisseur et sont sensiblement coplanaires.The upper
Le disque inférieur 9 est d'épaisseur sensiblement constante et comprend un trou axial central12.The
Le disque inférieur 9 comprend également une pluralité de trous traversants 13 sensiblement identiques et équidistants, dont les axes sont placés à une distance radiale r13 de l'axe du trou central 12.The
Le flasque interne supérieur 10 comprend de même un trou axial central 14 et une pluralité de trous traversants 15, sensiblement identiques et équidistants, dont les axes sont placés à une distance radiale r15 de l'axe du trou central 14.The upper
Lorsque le flasque interne supérieur 10, le disque inférieur 9 et l'organe de liaison 2 sont en position montée, des vis viennent traverser les trous traversants 13, 15 pour se loger dans les trous taraudés 7 de l'organe de liaison 2, les trous centraux 12, 14 étant alors disposés en alignement. Lorsque la tête 3 du micropieu 4 est logée dans l'organe de liaison 2, les trous centraux 12, 14 sont ainsi dans l'alignement de l'axe d'élancement 8 du micropieu 4.When the upper
La fixation du flasque externe supérieur 11 sur le disque inférieur 9 est également assurée par vissage, ou tout autre moyen équivalent.Fixing the upper
Les flasques supérieurs 10, 11 délimitent une gorge annulaire 16 dans laquelle sont logés des pions 17.The
Chaque flasque 10, 11 est pourvu d'un épaulement 18, 19, de sorte que la gorge annulaire 16 présente une ouverture 20 de largeur radiale r20 inférieure à la largeur radiale r21 de sa base 21. Les pions 17 sont pourvus d'une partie de base cylindrique 22 de diamètre égal, au jeu fonctionnel près, à la largeur radiale r21 de la base 21 de la gorge 16. Les pions 17 sont également pourvus d'une gorge annulaire 23 de diamètre égal, au jeu fonctionnel près, à la largeur radiale r20 de l'ouverture 20 de la gorge 16.Each
Les pions 17 sont ainsi mobiles en coulissement dans la gorge annulaire 16 et sont également mobiles en rotation sur eux-mêmes, par rapport à leur axe s'élancement 24.The
Chaque pion 17 comporte au moins un trou traversant 25, sensiblement perpendiculaire à son axe d'élancement 24. Dans les modes de réalisation représentés, chaque pion 17 est pourvu de deux trous identiques superposés 25a, 25b.Each
Ainsi qu'il apparaîtra plus complètement par la suite, le disque inférieur 9, le flasque interne supérieur 10 et le flasque externe supérieur 11 constitue, avec les pions 17 et des barres rigides 26 passées dans les trous 25 de ces pions, un disque antirotation pour le micropieu.As will appear more completely later, the
Le dispositif de contrôle 1 comprend un châssis 27 formé par une plaque de base 28 et une plaque supérieure 29, ces deux plaques 28, 29 étant reliées entre elles par des barres rigides parallèles 30. La plaque de base 28 est pourvue d'un trou de passage 31 pour la tête 3 du micropieu 4. Les axes des barres rigides parallèles 30 sont écartés d'une distance suffisante pour que le disque antirotation soit logé entre ces barres 30.The control device 1 comprises a frame 27 formed by a
Une mise en place du dispositif 1 et un mode de fonctionnement de ce dispositif 1 vont maintenant être décrits.An implementation of the device 1 and an operating mode of this device 1 will now be described.
Le micropieu 4 est enfoncé dans le sol, à l'aide d'un outil de frappe, par exemple un marteau pneumatique ou un outil de rotopercussion. Pour l'enfoncement des micropieux, cet outil de frappe est avantageusement manuel.The micropile 4 is pressed into the ground, using a striking tool, for example a pneumatic hammer or a rotopercussion tool. For the depression of the micropiles, this striking tool is advantageously manual.
A l'issue de cet enfoncement, seule le tête 3 du micropieu 4 est visible. L'opérateur place l'organe de liaison 2 sur cette tête 3.At the end of this depression, only the head 3 of the micropile 4 is visible. The operator places the connecting
Puis, l'opérateur fixe sur cet organe de liaison 2 le disque inférieur 9, puis le flasque interne supérieur 10. L'opérateur place alors les pions 17 contre le flasque interne supérieur 10, puis vient fixer le flasque externe supérieur 11 sur le disque inférieur 9, les pions 17 étant ainsi maintenus dans la gorge annulaire 16.Then, the operator fixes on this connecting
Bien entendu, l'ensemble formé par le disque inférieur 9, le flasque interne supérieur 10 et le flasque externe supérieur 1 1 , les pions 17 peut être monté préalablement et placé sur l'organe de liaison 2. Le dispositif de contrôle des pieux s'adapte ainsi aisément à différentes géométries de pieux, seul l'organe de liaison 2 étant spécifique à une géométrie de tête de pieu, les moyens de fixation des organes de liaison 2 pouvant être standardisés.Of course, the assembly formed by the
Il est également possible que l'organe de liaison 2 et l'ensemble des pièces 9, 10, 11, 17 soit montés préalablement pour être ensuite placés sur la tête 3 du micropieu 4. C'est par exemple le cas lorsqu'un type de micropieu est fréquemment l'objet de contrôle, par exemple test à l'arrachement.It is also possible for the connecting
L'opérateur place la plaque de base 28 et les barres rigides 30 et la plaque supérieure 29. Dans une mise en oeuvre, le châssis 27 est prémonté, le disque antirotation étant placé dans ce châssis.The operator places the
L'opérateur vient fixer au flasque interne supérieur 10 un axe 32, cet axe 32 traversant la plaque supérieure 29 du châssis 27 et étant connecté à un moyen de mise sous contrainte, par exemple un vérin hydraulique.The operator attaches to the upper
Puis l'opérateur déplace les pions 17 dans la gorge 16 de sorte à pouvoir loger des barres 26 dans les trous 25 de ces pions 17, ces barres 26 horizontales venant en appui contre les barres rigides verticales 30 du châssis 27.Then the operator moves the
Ainsi, lorsqu'un effort de traction ou de compression est appliqué sur l'axe 32, cet effort est transmis à la tête de micropieu 4, une rotation du micropieu 4 étant inhibée par l'appui des barres rigides horizontales 26 contre les barres verticales 30 du châssis 27.Thus, when a tensile or compressive force is applied on the
Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages. En particulier, les pions 17 étant mobiles en coulissement et en rotation sur eux même dans la gorge 16, il est toujours possible de trouver une disposition de ces pions 17 permettant de placer une barre horizontale 26 en appui sur le châssis 27, et ceci même lorsque le pieu est placé au voisinage d'un mur.The device according to the invention has many advantages. In particular, the
L'opérateur peut effectuer toutes les opérations en faisant face au dispositif et ne travaille pas en aveugle.The operator can perform all operations facing the device and does not work blind.
La mise en place de deux barres horizontales permet de bloquer la rotation du micropieu dans les deux sens de rotation possible. Il est ainsi possible de réaliser des essais statiques ou dynamiques de pieux hélicoïdaux aussi bien en traction qu'en compression.The establishment of two horizontal bars makes it possible to block the rotation of the micropile in the two possible directions of rotation. It is thus possible to carry out static or dynamic tests of helical piles as well in traction as in compression.
Lorsque, comme représenté, les pions sont pourvus de deux trous 25a, 25b superposés, il est possible de monter deux barres par pion, par exemple superposées.When, as shown, the pins are provided with two
- 11
- Dispositif de contrôleControl device
- 22
- Organe de liaisonLiaison body
- 33
- Tête de micropieuMicropile head
- 44
- Micropieumicropieu
- 55
- Réservation de l'organe de liaisonBooking of the liaison body
- 66
- Face supérieure transversaleUpper transverse face
- 77
- Trous taraudés de l'organe de liaisonTapped holes of the connecting member
- 88
- Axe d'élancement du micropieuSlenderness axis of the micropile
- 99
- Disque inférieurLower disk
- 1010
- Flasque interne supérieurUpper internal flange
- 1111
- Flasque externe supérieurUpper outer flange
- 1212
- Trou central du disque inférieurCentral hole of the lower disk
- 1313
- Trou traversant du disque inférieurThrough hole of the lower disk
- 1414
- Trou central du flasque interne supérieurCentral hole of the upper internal flange
- 1515
- Trou traversant du flasque interne supérieurThrough-hole of the upper inner flange
- 1616
- Gorge annulaireRing groove
- 1717
- Pionpawn
- 1818
- Epaulement du flasque interne supérieurShoulder of the upper internal flange
- 1919
- Epaulement du flasque externe supérieurShoulder of the upper outer flange
- 2020
- Ouverture de la gorge annulaireOpening of the annular groove
- 2121
- Base de la gorge annulaireBase of the annular groove
- 2222
- Base cylindrique des pionsCylindrical base of the pieces
- 2323
- Gorge annulaire des pionsAnnular Throat of the Pieces
- 2424
- Axe d'élancement des pionsPanning axis of the pawns
- 2525
- Trou traversant des pionsHole crossing pawns
- 2626
- Barre amovibleRemovable bar
- 2727
- ChâssisFrame
- 2828
- Plaque de base du châssisBase plate of the chassis
- 2929
- Plaque supérieure du châssisUpper plate of the chassis
- 3030
- Entretoisesspacers
- 3131
- Trou de passage du micropieuMicropile hole
- 3232
- Axe de mise sous contrainte par l'actionneurAxis of stressing by the actuator
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR0606196A FR2903435B1 (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | DEVICE FOR MEASURING MICROPOWER RESISTANCE |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2903435A1 (en) | 2008-01-11 |
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