PROCEDE DE FABRICATION D'UN RESERVOIR DE STOCKAGE ENTERRE PROCESS FOR MANUFACTURING BURST STORAGE TANK
ET RESERVOIR CORRESPONDANT AND CORRESPONDING TANK
DOMAINE DE L'INVENTION FIELD OF THE INVENTION
La présente invention se rapporte à la construction de structures enterrées, plus particulièrement de réservoirs de stockage enterrés conçus pour contenir un fluide, notamment un liquide, par exemple de l'eau. The present invention relates to the construction of buried structures, more particularly buried storage tanks designed to contain a fluid, in particular a liquid, for example water.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION
Il est déjà connu de stocker des fluides tels que l'eau dans des réservoirs partiellement ou totalement enterrés dans le sol. It is already known to store fluids such as water in tanks partially or completely buried in the ground.
Ces réservoirs comportent de manière typique une paroi extérieure enterrée dans le sol et formant un système de soutènement de sol délimitant un premier volume à excaver, un radier, et un revêtement intérieur recouvrant la paroi extérieure et relié de manière étanche à la dalle inférieure, afin d'assurer l'étanchéité d'un espace de stockage pour le fluide. Ce revêtement intérieur est traditionnellement formé en acier ou en béton armé coulé directement contre la paroi extérieure et d'un seul tenant avec le radier. These tanks typically comprise an outer wall buried in the ground and forming a ground support system delimiting a first volume to be excavated, a raft, and an inner coating covering the outer wall and sealingly connected to the lower slab, so to seal a storage space for the fluid. This inner liner is traditionally formed of steel or reinforced concrete cast directly against the outer wall and in one piece with the raft.
La paroi extérieure et le revêtement intérieur doivent faire face à des forces de traction et de compression importantes dues aux pressions du sol et des eaux souterraines, ainsi qu'à la pression interne due au fluide. En particulier, le revêtement intérieur a besoin de renforts importants pour résister au retrait du béton qui le constitue, aux contraintes thermiques lors de la prise dudit béton, et aux contraintes circonférentielles élevées, qui peuvent conduire à une fissuration. The outer wall and liner face significant tensile and compressive forces due to ground and groundwater pressures as well as internal fluid pressure. In particular, the inner lining needs important reinforcements to withstand the shrinkage of the concrete that constitutes it, the thermal stresses during the setting of said concrete, and high circumferential stresses, which can lead to cracking.
Pour se conformer aux normes récentes relatives aux structures de stockage d'eau, il est nécessaire de limiter davantage la largeur maximale des fissures dans les structures. Avec les procédés courants de construction, ceci conduit à augmenter les dimensions du revêtement dans le cas d'un revêtement en acier, ou à augmenter la quantité de ferraillage dans le cas d'un revêtement en béton. Cependant, les coûts supplémentaires peuvent être significatifs du fait des quantités d'acier à mettre en œuvre. De plus, dans le cas d'un revêtement en béton, la densité du ferraillage peut-être très
importante au point qu'il est difficile de placer et de compacter correctement le béton. Enfin, l'étanchéité des structures et leur durabilité peut dépendre fortement de la qualité d'exécution et du contrôle pendant la construction du revêtement. To comply with recent standards for water storage structures, it is necessary to further limit the maximum width of cracks in structures. With common construction methods, this leads to increasing the dimensions of the coating in the case of a steel coating, or to increasing the amount of reinforcement in the case of a concrete coating. However, the additional costs can be significant because of the quantities of steel to be used. Moreover, in the case of a concrete lining, the density of the reinforcement may be very to the point that it is difficult to properly place and compact the concrete. Finally, the tightness of structures and their durability can depend heavily on the quality of execution and control during the construction of the coating.
Un objectif de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'un réservoir de stockage enterré, notamment un réservoir enterré pour le stockage d'un fluide, en particulier un liquide, présentant une résistance améliorée et durable à la fissuration, facile à mettre en œuvre, économique et n'exigeant pas l'utilisation d'une quantité importante de matériaux. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a buried storage tank, in particular a buried tank for storing a fluid, in particular a liquid, having improved and durable resistance to cracking, easy to implement, economical and not requiring the use of a significant amount of materials.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir un réservoir de stockage enterré présentant une résistance à la fissuration améliorée et durable. Another object of the present invention is to provide a buried storage tank having improved and durable crack resistance.
RESUME DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
Un procédé de fabrication d'un réservoir de stockage enterré selon la présente invention comprend au moins les étapes suivantes : A method of manufacturing a buried storage tank according to the present invention comprises at least the following steps:
on forme dans le sol une structure comportant une paroi extérieure formant un premier contour fermé délimitant un premier volume, un radier, et une paroi intérieure formant un deuxième contour fermé délimitant un espace de stockage étanche pour un fluide à l'intérieur du premier volume, et a structure is formed in the ground comprising an outer wall forming a first closed contour delimiting a first volume, a slab, and an inner wall forming a second closed contour delimiting a sealed storage space for a fluid inside the first volume, and
on applique sur la paroi intérieure une force de précontrainte orientée vers l'intérieur de l'espace de stockage, de sorte que la paroi intérieure est soumise à une contrainte circonférentielle de compression. a prestressing force oriented towards the inside of the storage space is applied to the inner wall, so that the inner wall is subjected to a compressive circumferential stress.
La paroi intérieure forme un revêtement intérieur qui délimite, à l'intérieur du premier volume, un espace de stockage étanche pour un fluide devant être stocké. Selon la présente invention, cette paroi intérieure peut être soumise à une force de précontrainte radiale orientée vers l'intérieur de l'espace de stockage avant qu'un fluide ne soit introduit dans cet espace pour y être stocké. The inner wall forms an inner liner which delimits, within the first volume, a sealed storage space for a fluid to be stored. According to the present invention, this inner wall may be subjected to a radial prestressing force oriented towards the interior of the storage space before a fluid is introduced into this space for storage.
La paroi intérieure est déformée vers l'intérieur de l'espace de stockage, et est soumise à une contrainte circonférentielle de compression.
Dans le cas d'une structure à section circulaire s'étendant autour d'un axe, on définit une direction radiale comme une direction perpendiculaire à l'axe de la structure et passant par cet axe. The inner wall is deformed inwardly of the storage space, and is subjected to a circumferential compressive stress. In the case of a circular section structure extending about an axis, a radial direction is defined as a direction perpendicular to the axis of the structure and passing through this axis.
Une contrainte circonférentielle appliquée à ladite structure est dans ce cas orthoradiale, c'est-à-dire perpendiculaire à une telle direction radiale et à l'axe de la structure. A circumferential stress applied to said structure is in this case orthoradial, that is to say perpendicular to such a radial direction and to the axis of the structure.
Lorsqu'on remplit ensuite l'espace de stockage avec le fluide stocké, ce dernier exerce sur la paroi intérieure une pression intérieure radiale, de sorte que la paroi intérieure tend à reprendre sa position initiale. When the storage space is then filled with the stored fluid, the latter exerts on the inner wall a radial internal pressure, so that the inner wall tends to return to its initial position.
La contrainte circonférentielle due à la précontrainte compense une partie de la contrainte circonférentielle de traction dans la paroi intérieure induite par ladite pression intérieure, de telle sorte que des contraintes de traction résultantes dans la paroi intérieure sont maintenues à des amplitudes suffisamment faibles pour ne pas exiger la mise en œuvre de renforts conséquents, voire éviter complètement la mise en œuvre d'un renfort. La paroi intérieure subit une traction limitée, et la formation de fissures est limitée ou même évitée. The circumferential stress due to the preload compensates for a portion of the circumferential tensile stress in the inner wall induced by said inner pressure, so that resulting tensile stresses in the inner wall are maintained at sufficiently small amplitudes to not require the implementation of substantial reinforcements, or even completely avoid the implementation of a reinforcement. The inner wall experiences limited traction, and crack formation is limited or even avoided.
Selon un exemple de mise en œuvre, la paroi extérieure et la paroi intérieure sont formées de façon à être espacées l'une de l'autre, de sorte qu'un espace intermédiaire est formé entre elles. According to an exemplary implementation, the outer wall and the inner wall are formed so as to be spaced from each other, so that an intermediate space is formed between them.
Selon un exemple, lors de l'étape de précontrainte, on remplit l'espace intermédiaire avec au moins un fluide de précontrainte, le fluide de précontrainte exerçant la force de précontrainte radiale sur la paroi intérieure. According to one example, during the prestressing step, the intermediate space is filled with at least one prestressing fluid, the prestressing fluid exerting the radial prestressing force on the inner wall.
Comme on le sait, les parois en béton se rétractent habituellement pendant la prise du béton. Avec des procédés de construction conventionnels où la paroi intérieure est coulée directement contre la paroi extérieure, la création d'un espace entre les deux parois due au retrait permet à la paroi intérieure de se déformer vers l'extérieur lors du remplissage de l'espace de stockage avec le fluide stocké. La paroi intérieure doit alors être encore plus renforcée afin de limiter la fissuration. As is known, the concrete walls usually retract during the setting of the concrete. With conventional construction methods where the inner wall is cast directly against the outer wall, creating a space between the two walls due to the shrinkage allows the inner wall to deform outwardly when filling the space storage with the stored fluid. The inner wall must then be further strengthened to limit cracking.
Avec le procédé selon l'invention, la contrainte circonférentielle de compression créée dans la paroi intérieure du fait de la précontrainte bloque le mouvement relatif des parois intérieure et extérieure de telle sorte que la tension créée dans la paroi intérieure, et par conséquent la largeur des fissures
créées dans celle-ci, sont limitées. Des moyens de renfort de la paroi intérieure peuvent donc être encore plus limités ou même omis. With the method according to the invention, the circumferential compressive stress created in the inner wall due to prestressing blocks the relative movement of the inner and outer walls so that the tension created in the inner wall, and consequently the width of the cracks created in it, are limited. Reinforcing means of the inner wall can therefore be even more limited or even omitted.
Avantageusement, le fluide de précontrainte est une matière liquide, par exemple de l'eau. Dans ce cas, la force de précontrainte exercée sur la paroi intérieure est due à la pression hydrostatique de la matière liquide versée dans l'espace intermédiaire. La matière liquide peut, dans certains modes de mise en œuvre, conserver son état liquide dans le temps. Advantageously, the prestressing fluid is a liquid material, for example water. In this case, the prestressing force exerted on the inner wall is due to the hydrostatic pressure of the liquid material poured into the intermediate space. The liquid material may, in some embodiments, maintain its liquid state over time.
Mais le fluide de précontrainte peut aussi être une matière durcissable, plus particulièrement une matière autodurcissable. Par exemple, le fluide de précontrainte peut comprendre du béton, en particulier du béton à prise lente. But the prestressing fluid can also be a hardenable material, more particularly a self-hardening material. For example, the prestressing fluid may comprise concrete, particularly slow setting concrete.
Dans le cas où le fluide introduit dans l'espace intermédiaire est une matière durcissable, par exemple du béton, la rhéologie du fluide ainsi que la séquence de coulée sont avantageusement choisies pour ajuster la pression appliquée sur la paroi intérieure. In the case where the fluid introduced into the intermediate space is a hardenable material, for example concrete, the rheology of the fluid and the casting sequence are advantageously chosen to adjust the pressure applied to the inner wall.
Par exemple, dans le cas où le fluide est du béton, la rhéologie de celui-ci peut être ajustée (par exemple en utilisant des adjuvants, des retardateurs) de telle sorte qu'il commence à faire prise (durcir) (notamment au fond de l'espace intermédiaire) seulement après que l'espace intermédiaire a été entièrement rempli, assurant ainsi que la force exercée sur le bas de la paroi intérieure soit à la valeur visée. For example, in the case where the fluid is concrete, the rheology of the latter can be adjusted (for example using adjuvants, retarders) so that it begins to set (harden) (in particular on the bottom of the intermediate space) only after the intermediate space has been completely filled, thus ensuring that the force exerted on the bottom of the inner wall is at the target value.
Le procédé selon l'invention peut également comprendre le contrôle de la vitesse d'introduction du fluide de précontrainte dans l'espace intermédiaire. En particulier, dans le cas où le fluide de précontrainte est une matière durcissable telle que le béton, le fluide peut être introduit dans l'espace intermédiaire en plusieurs phases, c'est-à-dire qu'un deuxième volume de béton peut être introduit dans l'espace seulement une fois qu'un premier volume de béton a déjà fait prise (durci) à l'intérieur de l'espace. La pression maximale mesurée dans le béton peut ainsi être limitée. The method according to the invention may also comprise controlling the rate of introduction of the prestressing fluid into the intermediate space. In particular, in the case where the prestressing fluid is a curable material such as concrete, the fluid can be introduced into the intermediate space in several phases, that is to say that a second volume of concrete can be introduced into space only once a first volume of concrete has already set (cured) inside the space. The maximum pressure measured in the concrete can thus be limited.
Le procédé peut également comprendre le contrôle d'au moins une pression à l'intérieur de l'espace. The method may also include controlling at least one pressure within the space.
Selon un exemple de mise en œuvre, des valeurs limites pour les pressions minimale et maximale du fluide de précontrainte à l'intérieur de l'espace intermédiaire sont établies avant de commencer la coulée.
Selon un exemple de mise en œuvre, avant l'étape de précontrainte, des valeurs limites de compression de la paroi intérieure pendant le remplissage de l'espace intermédiaire sont prédéterminées. According to an exemplary implementation, limit values for the minimum and maximum pressures of the prestressing fluid within the intermediate space are established before starting the casting. According to an exemplary implementation, before the prestressing step, compression limit values of the inner wall during the filling of the intermediate space are predetermined.
Selon un exemple de mise en œuvre, le dessus de l'espace intermédiaire est scellé, l'espace intermédiaire scellé restant relié à des moyens d'alimentation sous pression en une substance de remplissage, et on introduit la substance de remplissage dans l'espace intermédiaire par l'intermédiaire des dits moyens d'alimentation de façon à augmenter la force de précontrainte appliquée sur la paroi intérieure. A noter que la substance de remplissage est généralement un fluide, qui peut être le fluide de précontrainte ou qui peut être un fluide différent, qui peut dans ce cas être ajouté après introduction du fluide de précontrainte par exemple pour ajuster la pression de précontrainte ou augmenter cette pression au cours de la vie de l'ouvrage, si celle-ci vient à diminuer. According to an exemplary implementation, the top of the intermediate space is sealed, the sealed intermediate space remaining connected to pressurized feed means into a filling substance, and the filling substance is introduced into the space intermediate via said supply means so as to increase the prestressing force applied to the inner wall. Note that the filling substance is generally a fluid, which may be the prestressing fluid or which may be a different fluid, which may in this case be added after introduction of the prestressing fluid for example to adjust the prestressing pressure or increase this pressure during the life of the work, if it decreases.
Pour obtenir la compression finale visée à tout endroit du revêtement, la précontrainte de la paroi intérieure peut également être obtenue (en complément ou comme variante du procédé décrit ci-dessus) en utilisant des procédés conventionnels. Par exemple, la paroi intérieure peut être précontrainte en utilisant des armatures de précontrainte, notamment des armatures installées horizontalement autour de la paroi intérieure. Les armatures peuvent être par exemple des câbles ou des barres. To obtain the final compression referred to at any location of the coating, the prestressing of the inner wall can also be obtained (in addition or as an alternative to the method described above) using conventional methods. For example, the inner wall may be prestressed using prestressing frames, including frames installed horizontally around the inner wall. The reinforcements may be for example cables or bars.
La présente invention concerne également un réservoir de stockage enterré, notamment un réservoir pour le stockage d'un fluide tel que de l'eau, qui peut être obtenu grâce au procédé de fabrication mentionné ci-dessus. The present invention also relates to a buried storage tank, in particular a tank for storing a fluid such as water, which can be obtained by the manufacturing method mentioned above.
Le réservoir de stockage enterré selon l'invention comporte une structure souterraine comprenant une paroi extérieure formant un premier contour fermé délimitant un premier volume, un radier, et une paroi intérieure formant un deuxième contour fermé délimitant un espace de stockage étanche au fluide pour un fluide à l'intérieur du premier volume, le réservoir étant adapté à être dans un état rempli dans lequel un fluide est stocké dans l'espace de stockage ou dans un état vide dans lequel l'espace de stockage est vide, le réservoir comportant des moyens de précontrainte prévus pour appliquer sur la paroi intérieure une force de précontrainte orientée vers l'intérieur de l'espace de stockage dans au moins une configuration, de sorte que, dans l'état vide du
réservoir, la paroi intérieure est soumise à une contrainte circonférentielle de compression. The buried storage tank according to the invention comprises an underground structure comprising an outer wall forming a first closed contour delimiting a first volume, a slab, and an inner wall forming a second closed contour delimiting a fluid-tight storage space for a fluid. within the first volume, the reservoir being adapted to be in a filled state in which a fluid is stored in the storage space or in an empty state in which the storage space is empty, the reservoir comprising means preloading means for applying on the inner wall a prestressing force directed towards the inside of the storage space in at least one configuration, so that in the empty state of the reservoir, the inner wall is subjected to a circumferential compressive stress.
Selon un exemple de réalisation, la paroi extérieure et la paroi intérieure sont séparées l'une de l'autre par une couche intermédiaire, la couche intermédiaire comportant des moyens de précontrainte. According to an exemplary embodiment, the outer wall and the inner wall are separated from each other by an intermediate layer, the intermediate layer having prestressing means.
Selon un exemple de réalisation, la couche comprend une matière durcissable ayant fait prise (durcie), par exemple du béton, qui, dans son état fluide, est prévue pour appliquer une force de précontrainte radiale sur la paroi intérieure. According to an exemplary embodiment, the layer comprises a curable material having hardened, for example concrete, which, in its fluid state, is provided for applying a radial prestressing force on the inner wall.
Selon un autre exemple de réalisation, la couche comprend une matière à l'état liquide, ladite matière exerçant sur la paroi intérieure une force de précontrainte vers l'intérieur de l'espace de stockage. According to another embodiment, the layer comprises a material in the liquid state, said material exerting on the inner wall a prestressing force towards the inside of the storage space.
La paroi intérieure peut être une paroi en béton, en particulier une paroi en béton armé, ou peut être formée en acier. The inner wall may be a concrete wall, particularly a reinforced concrete wall, or may be formed of steel.
La structure périphérique souterraine peut avoir une forme circulaire ou ovale. The subterranean peripheral structure may have a circular or oval shape.
Selon une forme de réalisation, la couche intermédiaire peut s'étendre de manière continue sur toute la périphérie de la paroi intérieure. According to one embodiment, the intermediate layer can extend continuously over the entire periphery of the inner wall.
Hormis en cas d'incompatibilité évidente et sauf indication contraire, des caractéristiques d'un exemple de réalisation ou de mise en œuvre décrit ici peuvent être appliquées à d'autres exemples de réalisation ou de mise en œuvre décrits. Except in case of obvious incompatibility and unless otherwise indicated, features of an exemplary embodiment or implementation described herein may be applied to other examples of embodiment or implementation described.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : The invention will be better understood on reading the following description of embodiments of the invention given as non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which:
La figure 1 est une vue en perspective d'une cuve de stockage enterrée selon la présente invention ; Figure 1 is a perspective view of a buried storage tank according to the present invention;
Les figures 2 à 5 sont des vues en coupe schématiques selon II-II de la figure 1, montrant les différentes étapes de fabrication de la cuve de stockage enterrée de la figure 1 selon un exemple de mise en œuvre de la présente invention ;
Les figures 6a) à 6c) illustrent un deuxième exemple de mise en œuvre dans lequel un fluide de précontrainte est introduit dans l'espace dans un processus pas à pas ; Figures 2 to 5 are schematic sectional views along II-II of Figure 1, showing the various manufacturing steps of the buried storage tank of Figure 1 according to an exemplary implementation of the present invention; FIGS. 6a) to 6c) illustrate a second example of implementation in which a prestressing fluid is introduced into space in a stepwise process;
La figure 7 illustre un troisième exemple de mise en œuvre dans lequel l'espace est scellé avant d'y introduire le fluide de précontrainte ; FIG. 7 illustrates a third example of implementation in which the space is sealed before introducing the prestressing fluid therein;
La figure 8 illustre un quatrième exemple de mise en œuvre dans lequel une précontrainte de la paroi intérieure est en outre obtenue à l'aide d'armatures de précontrainte horizontales ; FIG. 8 illustrates a fourth example of implementation in which prestressing of the inner wall is further obtained using horizontal prestressing tendons;
Les figures 9, 9A et 9B illustrent un cinquième exemple de mise en œuvre dans lequel la paroi intérieure est en outre comprimée en utilisant des armatures de précontrainte verticales. Figures 9, 9A and 9B illustrate a fifth embodiment in which the inner wall is further compressed using vertical prestressing bars.
Dans les dessins, des références identiques sur les différentes vues se réfèrent de manière générale aux mêmes éléments. DESCRIPTION DETAILLEE In the drawings, identical references to the different views generally refer to the same elements. DETAILED DESCRIPTION
Les figures 1 à 5 illustrent un réservoir de stockage enterré selon un exemple de réalisation de la présente invention, en particulier un réservoir prévu pour le stockage de fluides, et en particulier de liquides tels que de l'eau. Un tel réservoir a par exemple un diamètre externe compris entre 10 et 60 mètres, et une hauteur totale comprise entre 10 et 100 mètres. Figures 1 to 5 illustrate a buried storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention, in particular a reservoir for storing fluids, and in particular liquids such as water. Such a reservoir has for example an outer diameter of between 10 and 60 meters, and a total height of between 10 and 100 meters.
Le réservoir 100, illustré dans la figure 1, comporte une structure souterraine comprenant une paroi extérieure 20 formant un premier contour fermé délimitant un premier volume VI, un radier 10, et une paroi intérieure 30 formant un deuxième contour fermé délimitant, à l'intérieur du premier volume VI, un espace de stockage étanche S pour un fluide stocké W. The tank 100, illustrated in FIG. 1, comprises an underground structure comprising an outer wall 20 forming a first closed contour delimiting a first volume VI, a base 10, and an inner wall 30 forming a second closed contour delimiting, on the inside of the first volume VI, a sealed storage space S for a stored fluid W.
Dans la présente description, sauf indication contraire, le bas et le haut d'une structure sont définis le long d'un axe vertical, la partie basse se référant à la partie inférieure de la structure, dirigée vers la profondeur du sol. In the present description, unless otherwise indicated, the bottom and the top of a structure are defined along a vertical axis, the lower part referring to the lower part of the structure, directed towards the depth of the ground.
Dans l'exemple illustré, le réservoir 100 est ouvert à son extrémité supérieure 100a. Cependant, bien que cela ne soit pas représenté, il est également possible que le réservoir soit pourvu d'une structure de recouvrement. In the example illustrated, the tank 100 is open at its upper end 100a. However, although this is not shown, it is also possible that the tank is provided with a cover structure.
Dans la présente description, un état rempli du réservoir 100 est défini comme un état dans lequel un fluide est stocké dans l'espace de stockage
S. Au contraire, un état où l'espace de stockage S est vide (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de fluide stocké à l'intérieur de cet espace) est défini comme un état vide du réservoir 100. In the present description, a filled state of the tank 100 is defined as a state in which a fluid is stored in the storage space S. On the other hand, a state where the storage space S is empty (that is, there is no fluid stored inside this space) is defined as an empty state of the tank 100.
Comme il apparaîtra à la lecture de la description qui suit, le réservoir comporte, dans l'exemple de la figure 1, des moyens de précontrainte prévus, dans au moins une configuration, pour appliquer sur la paroi intérieure 30 une force de précontrainte radiale orientée vers l'intérieur de l'espace de stockage et pour appliquer dans le même temps, sur la paroi extérieure 20 une force de précontrainte radiale orientée vers l'extérieur de l'espace de stockage. Du fait desdits moyens, dans l'état vide du réservoir, la paroi intérieure 30 est soumise à une contrainte circonférentielle de compression. As will become apparent from reading the description which follows, the reservoir comprises, in the example of FIG. 1, prestressing means provided, in at least one configuration, for applying to the inner wall 30 a radially oriented forward biasing force. to the inside of the storage space and to apply at the same time, on the outer wall 20 a radial prestressing force oriented outwardly of the storage space. Because of said means, in the empty state of the reservoir, the inner wall 30 is subjected to a circumferential compressive stress.
Quand le réservoir 100 est rempli avec un fluide stocké comme cela est représenté sur la figure 1, une pression intérieure due au fluide stocké est exercée sur la paroi intérieure 30, induisant une contrainte circonférentielle de traction dans ladite paroi. Du fait de la précontrainte, cette contrainte de traction dans la paroi intérieure 30 est équilibrée par la contrainte de compression déjà existante, empêchant par conséquent la formation de fissures dans la paroi intérieure 30. When the reservoir 100 is filled with a stored fluid as shown in FIG. 1, an internal pressure due to the stored fluid is exerted on the inner wall 30, inducing a circumferential tensile stress in said wall. Due to the prestressing, this tensile stress in the inner wall 30 is balanced by the already existing compressive stress, thus preventing the formation of cracks in the inner wall 30.
La structure d'un tel réservoir sera mieux comprise à la lumière des étapes de fabrication de celui-ci décrites ci-dessous en référence aux figures 2 à 5. The structure of such a tank will be better understood in light of the manufacturing steps thereof described below with reference to Figures 2 to 5.
De façon usuelle, la paroi extérieure 20 est tout d'abord formée dans le sol G et le sol contenu dans le premier volume VI ainsi délimité est ensuite excavé. Le radier 10 est alors formé. La paroi extérieure 20 et le radier 10 forment ainsi la structure de base du réservoir représentée sur la figure 2, qui définit dans le sol une excavation de forme correspondante. Usually, the outer wall 20 is first formed in the ground G and the soil contained in the first volume VI thus defined is then excavated. The raft 10 is then formed. The outer wall 20 and the base 10 thus form the basic structure of the reservoir shown in Figure 2, which defines in the ground a correspondingly shaped excavation.
Comme cela est représenté par exemple sur les figures 1 et 2, la paroi extérieure 20 forme une paroi de soutènement verticale épaisse ayant sa surface extérieure 20c en contact avec le sol G. Dans l'exemple illustré, la paroi extérieure 20 a une forme générale cylindrique s'étendant autour d'un axe vertical principal XI. Dans l'exemple, lorsqu'elle est vue en projection dans un plan horizontal, la paroi extérieure 20 présente une forme circulaire. Selon d'autres formes de réalisation cependant, la paroi extérieure 20 peut avoir n'importe quelle autre forme adaptée, en particulier une forme ovale.
La paroi extérieure 20 est typiquement fabriquée en béton armé. Elle peut par exemple être réalisée par la technique des parois moulées in situ, en particulier en réalisant une pluralité de panneaux moulés individuels, à la suite ou bien de manière alternée. Cet exemple n'est cependant pas limitatif, et la paroi extérieure peut être fabriquée également par la technique connue des parois berlinoises ou par des systèmes de palplanches ou n'importe quelle autre technique appropriée pour la réalisation de fondations profondes. Les techniques mentionnées ci-dessus sont bien connues de l'homme du métier et ne sont pas décrites plus en détail ici. As shown for example in Figures 1 and 2, the outer wall 20 forms a thick vertical retaining wall having its outer surface 20c in contact with the ground G. In the example shown, the outer wall 20 has a general shape cylindrical extending around a main vertical axis XI. In the example, when viewed in projection in a horizontal plane, the outer wall 20 has a circular shape. In other embodiments, however, the outer wall 20 may have any other suitable shape, particularly an oval shape. The outer wall 20 is typically made of reinforced concrete. It can for example be realized by the technique of the walls molded in situ, in particular by producing a plurality of individual molded panels, afterwards or alternately. This example is not, however, limiting, and the outer wall can be manufactured also by the known technique of the Berlin walls or by sheet piling systems or any other technique suitable for the realization of deep foundations. The techniques mentioned above are well known to those skilled in the art and are not described in more detail here.
Le radier 10 est relié à la paroi extérieure 20, de préférence de façon étanche. Le radier 10 s'étend horizontalement depuis la partie inférieure de la paroi extérieure 20, et est généralement réalisé en béton armé. The raft 10 is connected to the outer wall 20, preferably sealingly. The raft 10 extends horizontally from the lower part of the outer wall 20, and is generally made of reinforced concrete.
Comme cela est représenté sur la figure 3, la paroi intérieure 30 est alors formée pour délimiter, à l'intérieur du premier volume, un espace de stockage étanche S pour le fluide stocké W. As shown in Figure 3, the inner wall 30 is then formed to delimit, within the first volume, a sealed storage space S for the stored fluid W.
La paroi intérieure 30 recouvre la paroi extérieure par l'intérieur et est liée au radier 10 de manière étanche. De façon avantageuse, des joints étanches à l'eau (non représentés) peuvent être prévus à la jonction de la paroi intérieure 30 avec le radier 10. The inner wall 30 covers the outer wall from the inside and is connected to the base 10 in a sealed manner. Advantageously, watertight seals (not shown) may be provided at the junction of the inner wall 30 with the raft 10.
La paroi intérieure 30 peut être réalisée en béton, notamment en béton fibré. Elle peut par exemple être construite en utilisant la technique du coffrage glissant. The inner wall 30 may be made of concrete, especially fiber-reinforced concrete. It can for example be constructed using the sliding formwork technique.
Dans l'exemple de réalisation illustré, la paroi intérieure 30 présente une forme cylindrique centrée sur l'axe XI et s'étend ainsi parallèlement à la paroi extérieure 20. La paroi intérieure 30 est espacée de la paroi extérieure 20 dans une direction radiale (c'est-à-dire une direction perpendiculaire à l'axe XI et coupant cet axe), sur toute sa circonférence et ici sur toute sa hauteur. Un anneau ou espace intermédiaire 40 est ainsi formé entre les parois intérieure et extérieure 30, 20. In the exemplary embodiment illustrated, the inner wall 30 has a cylindrical shape centered on the axis XI and thus extends parallel to the outer wall 20. The inner wall 30 is spaced from the outer wall 20 in a radial direction ( that is to say a direction perpendicular to the axis XI and intersecting this axis), over its entire circumference and here over its entire height. A ring or intermediate space 40 is thus formed between the inner and outer walls 30, 20.
Dans le présent exemple de réalisation, la contrainte circonférentielle de compression mentionnée ci-dessus dans la paroi intérieure 30 est obtenue en introduisant un fluide de précontrainte dans l'espace 40, dans une étape illustrée sur la figure 4.
Dans l'exemple, le fluide de précontrainte est du béton (repéré C dans les dessins), qui peut être coulé directement dans l'espace intermédiaire 40 via une ou plusieurs trémies 42. In the present embodiment, the aforementioned compression circumferential stress in the inner wall 30 is obtained by introducing a prestressing fluid into the space 40, in a step illustrated in FIG. 4. In the example, the prestressing fluid is concrete (marked C in the drawings), which can be poured directly into the intermediate space 40 via one or more hoppers 42.
Quand le béton C contenu dans l'espace est dans son état fluide, du fait de la pression du béton C, la paroi intérieure 30 subit une déformation vers l'intérieur de l'espace de stockage, avec pour résultat une contrainte circonférentielle de compression. Les traits en pointillés Dl dans la figure 4 montrent de façon amplifiée la déformation de la paroi intérieure 30. When the concrete C contained in the space is in its fluid state, due to the pressure of the concrete C, the inner wall 30 undergoes an inward deformation of the storage space, resulting in a circumferential compressive stress . The dashed lines D1 in FIG. 4 amplified the deformation of the inner wall 30.
De manière avantageuse, des limites pour la pression minimale et la pression maximale du béton C à l'intérieur de l'espace intermédiaire sont établies avant de commencer la coulée, et des moyens sont utilisés, pendant la coulée du béton C dans l'espace intermédiaire 40, pour surveiller la pression à l'intérieur de cet espace 40. Advantageously, limits for the minimum pressure and the maximum pressure of the concrete C inside the intermediate space are established before starting the casting, and means are used during the casting of the concrete C in the space intermediate 40, to monitor the pressure inside this space 40.
Ces moyens peuvent comprendre des capteurs 50 comme illustré sur la figure 4, tels que capteurs de pression, reliés à la surface pour fournir des résultats en temps réel aux opérateurs. These means may comprise sensors 50 as illustrated in FIG. 4, such as pressure sensors, connected to the surface to provide real-time results to the operators.
De manière avantageuse, le béton C est choisi pour avoir une prise lente, de telle sorte qu'il commence à prendre au fond de l'espace 40 seulement après que l'espace intermédiaire 40 a été entièrement rempli, assurant ainsi que la force de pression Fl exercée par le béton versé C à l'extrémité inférieure de la paroi intérieure 30 soit maximale. Advantageously, the concrete C is chosen to have a slow grip, so that it begins to take up the space 40 only after the intermediate space 40 has been completely filled, thus ensuring that the force of Fl pressure exerted by the poured concrete C at the lower end of the inner wall 30 is maximum.
Comme cela est représenté sur les figures 1 et 5, l'anneau formé entre les parois intérieure et extérieure 20, 30 forme une couche intermédiaire 70 de béton. La couche intermédiaire forme une structure bien distincte des parois extérieure et intérieure, une première et une deuxième surface de jonction étant bien visibles entre respectivement la couche intermédiaire 70 et la paroi extérieure 20 et la couche intermédiaire 70 et la paroi intérieure 30. La couche intermédiaire 70 moulée entre les parois extérieure et intérieure forme, cependant, une construction unitaire avec lesdites parois, empêchant que des vides soient formés entre elles. As shown in FIGS. 1 and 5, the ring formed between the inner and outer walls 20, 30 forms an intermediate layer 70 of concrete. The intermediate layer forms a structure distinct from the outer and inner walls, a first and a second joining surface being clearly visible between the intermediate layer 70 and the outer wall 20 and the intermediate layer 70 and the inner wall 30, respectively. However, a molded construction between the outer and inner walls forms a unitary construction with said walls, preventing voids from being formed between them.
La figure 5 montre le réservoir une fois que le béton C a durci et que l'espace de stockage S a été rempli avec du fluide stocké, notamment de l'eau W.
La pression intérieure exercée par le fluide stocké W sur la paroi intérieure 30 est représentée par les flèches F3, sur la figure 5. FIG. 5 shows the reservoir once the concrete C has hardened and the storage space S has been filled with stored fluid, in particular water W. The internal pressure exerted by the stored fluid W on the inner wall 30 is represented by the arrows F3 in FIG.
La réaction de ladite paroi intérieure 30, précontrainte par le fluide de précontrainte C, est représentée par la flèche F2. The reaction of said inner wall 30, prestressed by the prestressing fluid C, is represented by the arrow F2.
Comme conséquence de la pression du fluide stocké F3, la paroi intérieure 30 tend à se déformer vers l'extérieur (c'est-à-dire vers l'extérieur de l'espace de stockage), induisant ainsi une contrainte circonférentielle de traction dans la paroi intérieure. As a consequence of the stored fluid pressure F3, the inner wall 30 tends to deform outward (i.e., out of the storage space), thereby inducing a circumferential tensile stress in the inner wall.
La contrainte circonférentielle de compression de la paroi intérieure 30, due à la précontrainte, équilibre cette tension résultant de la pression de fluide stocké, de telle sorte que les contraintes de traction exercées sur la paroi intérieure restent à des niveaux acceptables. La paroi intérieure subit une traction limitée, et la formation de fissures est limitée ou même évitée. The circumferential compressive stress of the inner wall 30, due to the prestress, balances this tension resulting from the stored fluid pressure, so that the tensile stresses exerted on the inner wall remain at acceptable levels. The inner wall experiences limited traction, and crack formation is limited or even avoided.
La déformation résultante de la paroi intérieure 30 est représentée de façon amplifiée par le trait en pointillés D2, sur la figure 5. The resulting deformation of the inner wall 30 is amplified by the dotted line D2 in FIG.
Dans certains cas, on souhaite que la pression maximale dans l'espace intermédiaire ne dépasse pas une valeur prédéterminée. In some cases, it is desired that the maximum pressure in the intermediate space does not exceed a predetermined value.
De plus, des valeurs limites de compression appliquée à la paroi intérieure 30 pendant le remplissage de l'espace intermédiaire 40 peuvent être préétablies et des moyens (non représentés) peuvent être prévus pour contrôler la déformation de la paroi intérieure 30 pendant la précontrainte, par exemple des jauges de contrainte. In addition, compression limit values applied to the inner wall 30 during filling of the intermediate space 40 may be pre-established and means (not shown) may be provided to control deformation of the inner wall 30 during prestressing, by example of strain gauges.
Selon un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 6a) à 6c), on peut, afin de ne pas dépasser ces valeurs limites, contrôler la vitesse d'introduction du béton dans l'espace intermédiaire. According to an exemplary implementation illustrated in FIGS. 6a) to 6c), it is possible, in order not to exceed these limit values, to control the rate of introduction of the concrete into the intermediate space.
En particulier, le béton C peut être introduit en plusieurs phases dans l'espace 40. In particular, the concrete C can be introduced in several phases in the space 40.
Comme cela est représenté sur la figure 6a), un premier volume de béton Cl est introduit dans l'espace 40 afin de remplir une partie (ici le tiers inférieur) de l'espace intermédiaire 40. As shown in FIG. 6a), a first volume of concrete C1 is introduced into the space 40 in order to fill a part (here the lower third) of the intermediate space 40.
Après prise complète du premier volume de béton, et comme représenté sur la figure 6b), un deuxième volume de béton C2 est introduit
dans l'espace intermédiaire, remplissant ainsi une deuxième partie (ici un deuxième tiers) de l'espace 40. After complete setting of the first volume of concrete, and as shown in FIG. 6b), a second volume of concrete C2 is introduced in the intermediate space, thus filling a second part (here a second third) of the space 40.
Ensuite, après la prise du deuxième volume C2, un troisième volume de béton C3 est introduit dans l'espace, au-dessus des premier et deuxième volumes Cl, C2 (figure 6c)). Then, after taking the second volume C2, a third volume of concrete C3 is introduced into space, above the first and second volumes C1, C2 (Figure 6c)).
La pression maximale dans le béton augmentant avec la hauteur maximale de béton liquide, on comprend facilement que, selon ce processus en plusieurs phases, la pression maximale mesurée dans le béton est limitée en comparaison de l'exemple de réalisation décrit en référence à la figure 4. En conséquence, la force de précontrainte appliquée sur la paroi intérieure est également limitée. As the maximum pressure in the concrete increases with the maximum height of liquid concrete, it is easily understood that, according to this multi-phase process, the maximum pressure measured in the concrete is limited compared with the embodiment described with reference to FIG. 4. As a result, the prestressing force applied to the inner wall is also limited.
Dans d'autres cas, au contraire, la pression obtenue dans l'espace intermédiaire, sous pression atmosphérique, peut ne pas être suffisante. In other cases, on the other hand, the pressure obtained in the intermediate space at atmospheric pressure may not be sufficient.
Dans ces cas, le dessus de l'espace intermédiaire peut être scellé par un couvercle 62 comme cela est représenté sur la figure 7, et une pression supplémentaire peut être appliquée. In these cases, the top of the gap can be sealed by a cover 62 as shown in Figure 7, and additional pressure can be applied.
L'espace intermédiaire scellé peut être relié à des moyens d'alimentation 60 configurés pour délivrer une substance de remplissage dans cet espace intermédiaire, la substance de remplissage étant la même ou étant différente de la matière de précontrainte, et la substance de remplissage peut être introduite dans l'espace intermédiaire sous pression, par l'intermédiaire des moyens d'alimentation 60. La pression supplémentaire peut être appliquée par le haut de l'espace, à travers un trou 64 formé dans le couvercle 62, ou à travers des trous 66 placés dans des emplacements quelconques de la paroi intérieure 30, en fonction de la compression visée à chaque endroit. The sealed intermediate space can be connected to supply means 60 configured to deliver a filling substance into this intermediate space, the filling substance being the same or different from the prestressing material, and the filling substance can be introduced into the intermediate space under pressure, via the supply means 60. The additional pressure can be applied from the top of the space, through a hole 64 formed in the cover 62, or through holes 66 placed in any locations of the inner wall 30, depending on the compression referred to each location.
La force de précontrainte appliquée sur la paroi intérieure est ainsi augmentée. The prestressing force applied to the inner wall is thus increased.
L'exemple de réalisation de la figure 8 fournit une autre solution permettant d'obtenir la compression finale souhaitée à chaque emplacement du revêtement. The embodiment of Figure 8 provides another solution to achieve the desired final compression at each location of the coating.
Comme illustré, la précontrainte de la paroi intérieure est encore améliorée ici par des armatures de précontrainte 80 disposées horizontalement à l'intérieur de l'espace intermédiaire 40 et entourant la paroi intérieure 30. Ces
câbles peuvent être installés dans l'espace 40 avant d'y introduire le fluide de précontrainte. As illustrated, the prestressing of the inner wall is further improved here by prestressing reinforcements 80 arranged horizontally inside the intermediate space 40 and surrounding the inner wall 30. cables can be installed in the space 40 before introducing the prestressing fluid.
Selon encore un autre exemple de réalisation illustré sur les figures 9, 9A et 9B, la paroi intérieure peut être davantage précontrainte en utilisant des armatures de précontrainte verticales 82 par exemple ancrées dans le radier en béton 10 et fixées à l'extrémité supérieure de la paroi intérieure 30. Comme cela est représenté sur la figure 9A qui est une vue en coupe le long de la ligne IXA-IXA de la figure 9, une pluralité de câbles 82 peut être répartie dans la direction circonférentielle, de préférence de manière régulière. According to yet another embodiment illustrated in FIGS. 9, 9A and 9B, the inner wall may be further prestressed by using vertical prestressing reinforcements 82, for example anchored in the concrete base 10 and fixed to the upper end of the Inner wall 30. As shown in Fig. 9A which is a sectional view along the line IXA-IXA of Fig. 9, a plurality of cables 82 may be distributed in the circumferential direction, preferably evenly.
Les exemples de réalisation décrits ci-dessus ne sont cependant pas limitatifs de la présente invention. The embodiments described above are however not limiting of the present invention.
Comme exemple, le fluide de précontrainte peut ne pas être une matière durcissable telle que du béton. Le fluide de précontrainte peut par exemple être de l'eau ou n'importe quel autre fluide restant dans un état liquide. As an example, the prestress fluid may not be a hardenable material such as concrete. The prestressing fluid may for example be water or any other fluid remaining in a liquid state.
Dans ce cas, la couche intermédiaire 70 est constituée d'un liquide, le liquide exerçant une force sur la paroi intérieure 30 vers l'intérieur de l'espace de stockage 10 pendant toute la durée de vie du réservoir. In this case, the intermediate layer 70 is made of a liquid, the liquid exerting a force on the inner wall 30 inwardly of the storage space 10 throughout the life of the reservoir.
De plus, dans ce cas, des ouvertures telles que les trous 64, 66 décrits en référence à la figure 7 peuvent avantageusement être maintenues accessibles de telle sorte que du fluide de précontrainte ou toute autre substance de remplissage peut être ajouté(e) dans l'espace intermédiaire afin de maintenir la pression adéquate sur la paroi intérieure 30 pendant toute la durée de vie du réservoir 100.
Moreover, in this case, openings such as the holes 64, 66 described with reference to FIG. 7 can advantageously be kept accessible such that prestressing fluid or any other filling substance can be added in the intermediate space to maintain adequate pressure on the inner wall 30 throughout the life of the tank 100.