FR2507642A1 - Compacting device for sandy soil - comprises vertical rod carrying horizontal plate at its upper end - Google Patents
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Abstract
Description
La présente inventicnconcerne un procédé de compactage d'un sol sableux par vibration. The present invention relates to a method of compacting sandy soil by vibration.
On sait qu'il est possible d'améliorer les caractéristiques mécaniques des sols de qualité médiocre, tels que notamment les sols sableux, en les compactant par un procédé par chocs ou impacts ou encore par un procédé par vibration. It is known that it is possible to improve the mechanical characteristics of poor quality soils, such as in particular sandy soils, by compacting them by a shock or impact process or even by a vibration process.
Parmi les procédés par vibration, il existe un procédé qui consiste à enfoncer une palplanche ou un profilé verticalement dans le sol sableux à l'aide d'un dispositif vibreur, tel qu'un vibreur ou:un vibromarteau. Dans ce procédé connu, le profilé est enfoncé dans le sol puis retiré du sol pour être enfoncé à un autre endroit suivant un quadrillage prédéterminé. Among the vibration methods, there is a method which consists in driving a sheet pile or a profile vertically into sandy soil using a vibrating device, such as a vibrator or: a vibro hammer. In this known method, the profile is driven into the ground and then removed from the ground to be driven into another location along a predetermined grid.
Le profilé, auquel le dispositif vibreur communique des vibrations, transmet à son tour des vibrations aux sous-couches du sol en compactant celui-ci et améliorant ses caractéristiques mécaniques, c'est-à- dire en améliorant l'angle de frottement interne du matériau et par suite en augmentant sa pression limite.The profile, to which the vibrating device communicates vibrations, in turn transmits vibrations to the sub-layers of the soil by compacting it and improving its mechanical characteristics, that is to say by improving the internal friction angle of the material and therefore increasing its limit pressure.
On a toutefois pu constater par expérience que l'amélioration des caractéristiques mécaniques du sol qui est très nette en profondeur, décroît dans la partie supérieure de la couche, ceci vraisemblablement en raison de l'importance de plus en plus réduite du poids des matériaux sus-jacents. However, experience has shown that the improvement in the mechanical characteristics of the soil, which is very clear in depth, decreases in the upper part of the layer, this probably due to the increasingly reduced importance of the weight of the materials above. - adjacent.
La présente invention vise à éviter un tel inconvénient en proposant un procédé de compactage d'un
sol sableux par vibration qui permet d'améliorer les caractéristiques mécaniques du sol, spécialement dans la couche supérieure.The present invention aims to avoid such a drawback by proposing a method of compacting a
sandy soil by vibration which improves the mechanical characteristics of the soil, especially in the upper layer.
Ce but est atteint selon l'invention par un procédé de compactage d'un sol sableux, dans lequel on enfonce un profilé métallique verticalement dans le sol au moyen d'un dispositif vibreur, caractérisé par le fait que l'on fixe à la partie supérieure du profilé une plaque métallique horizontale de telle sorte qu'en fin de course d'enfoncement du profilé ladite plaque s'enfonce au dessous du niveau du sol. This object is achieved according to the invention by a method of compacting sandy soil, in which a metal profile is driven vertically into the ground by means of a vibrating device, characterized in that one fixes to the part upper of the profile, a horizontal metal plate so that at the end of the profile driving stroke said plate sinks below ground level.
I1 est essentiel que, lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on enfonce suffisamment le profilé dans le sol pour que la plaque s'enfonce au dessous du niveau du sol en améliorant ainsi le compactage des couches supérieures. It is essential that, during the implementation of the method of the invention, the profile is pushed enough into the ground so that the plate sinks below ground level, thereby improving the compaction of the upper layers.
On améliore ainsi les caractéristiques mécaniques du sol, c'est-à-dire avant tout l'angle de frottement interne qui doit atteindre une valeur minimale de 300, ce qui correspond à une pression limite minimale d'environ 7 bars. Ces améliorations des caractéristiques mécaniques du sol se traduisent donc par une augmentation de la pression limite et du module de déformation, qui peuyent être mis en évidence par des mesures pressiométriques classiques. This improves the mechanical characteristics of the soil, that is to say above all the internal friction angle which must reach a minimum value of 300, which corresponds to a minimum limit pressure of approximately 7 bars. These improvements in the mechanical characteristics of the soil therefore translate into an increase in the limit pressure and in the deformation modulus, which can be demonstrated by conventional pressuremeter measurements.
Le procédé de l'invention s'applique aux sols sableux, le terme "sols sableux" recouvrant aussi bien les sols sableux à grains moyens et fins que des sols sableux plus grossiers, tels que du gravier. The method of the invention applies to sandy soils, the term "sandy soils" covering both sandy soils with medium and fine grains as coarser sandy soils, such as gravel.
Le terme "profilé" doit être pris au sens large comme englobant aussi bien les profilés proprement dits que des palplanches. Toutefois, on utilisera avantageusement des profilés en I, par exemple des profilés
IPN (I profil normal).The term "section" should be taken in the broad sense as encompassing both the sections themselves and sheet piles. However, we will advantageously use I-sections, for example sections
IPN (I normal profile).
La plaque, qui constitue la caractéristique essentielle de la présente invention, sera avantageusement soudée sur le profilé à proximité immédiate de son extrémité supérieure. On pourra prévoir alors sur la plaque une découpe correspondant à la section du profilé de manière à pouvoir enfiler la plaque le long du profilé avant de la souder sur celui-ci. The plate, which constitutes the essential characteristic of the present invention, will advantageously be welded to the profile in the immediate vicinity of its upper end. We can then provide on the plate a cutout corresponding to the section of the profile so as to be able to thread the plate along the profile before welding on it.
La plaque peut être de forme quelconque, mais on préfère une plaque carrée dont les côtés seront égaux à environ 2 à 5 fois la plus grande dimension du profilé. Ainsi, dans le cas d'un profilé en I ayant une hauteur de section de 200 millimètres, on pourra utiliser avantageusement une plaque carrée de 500 millimètres de côté. The plate can be of any shape, but a square plate is preferred, the sides of which are equal to approximately 2 to 5 times the largest dimension of the profile. Thus, in the case of an I-shaped section having a section height of 200 millimeters, it is possible advantageously to use a square plate with a side dimension of 500 millimeters.
I1 est important pour la bonne réussite du procédé que l'on fasse fonctionner le dispositif vibreur dans une gamme de fréquencesdonnée. Les meilleurs résultats sont obtenus pour des fréquences de vibration sensiblement égales aux fréquences naturelles du sol. It is important for the good success of the process that the vibrating device is operated in a given frequency range. The best results are obtained for vibration frequencies substantially equal to the natural frequencies of the soil.
Pour des sols sableux a grains grossiers, les fréquences de résonnance vcnt généralement de 15 Hertz pour les graviers à 25 Hertz pour les sables moyens et fins. For coarse-grained sandy soils, the resonant frequencies generally range from 15 Hertz for gravel to 25 Hertz for medium and fine sands.
L'énergie de vibration sera distribuée aux noeuds d'un réseau ou quadrillage préalablement tracé sur le terrain à traiterdDnt la dimension dépendra de la distribution granulométrique du matériau du sol,
de la compacité que l'on cherche à atteindreet de l'épaisseur du sol à traiter.The vibration energy will be distributed to the nodes of a network or grid previously traced on the ground to be treated. The dimension will depend on the particle size distribution of the soil material,
the compactness that we are trying to achieve and the thickness of the soil to be treated.
Le profilé sera enfoncé dans le sol à un noeud du réseau, puis retiré pour être enfoncé à un autre noeud du réseau et ainsi de suite. La distance-entre les deux et le nombre de passes seront déterminés de façon précise sur le site, après détermination sur une zone d'essai. The profile will be driven into the ground at a node in the network, then removed to be driven into another node in the network and so on. The distance between the two and the number of passes will be determined precisely on site, after determination on a test area.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui se réfère . aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 montre une vue partielle d'un appareillage utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, dans une position correspondant à la fin de course d'enfoncement du profilé dans le sol ; et
- la figure 2 montre les variations du module de déformation et de la pression limite en fonction du niveau de profondeur du sol, ceci avant vibro-compactage et après vibro-compactage soit au moyen d'un profilé seul, soit au moyen de l'appareillage représenté sur la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows and which refers. to the accompanying drawings in which
- Figure 1 shows a partial view of an apparatus used for the implementation of the method of the invention, in a position corresponding to the end of travel of driving the profile into the ground; and
- Figure 2 shows the variations of the deformation module and the limit pressure as a function of the depth level of the soil, this before vibro-compaction and after vibro-compaction either by means of a profile alone, or by means of apparatus shown in Figure 1.
On a représenté sur la figure 1 un appareillage destiné à la mise en oeuvre du procédé de l'invention
Cet appareillage comprend une grue porteuse sur chenilles ou sur pneus (non représentée) déplaçable sur le sol sableux 10 qulil convient de compacter. La grue supporte par l'intermédiaire de câbles12 un dispositif vibreur 14 apte à communiquer des vibrations à un profilé métallique 16 destiné à être enfoncé verticalement dans le sol 10.FIG. 1 shows an apparatus intended for implementing the method of the invention
This equipment comprises a carrying crane on tracks or on tires (not shown) movable on sandy soil 10 which should be compacted. The crane supports, via cables12, a vibrating device 14 able to communicate vibrations to a metal profile 16 intended to be driven vertically into the ground 10.
Le dispositif vibreur 14 repose, par l'intermédiaire de ressort de compression 18 sur un châssis horizontal 20 supporté par les câbles 12. The vibrating device 14 rests, by means of compression spring 18 on a horizontal frame 20 supported by the cables 12.
Le dispositif vibreur 14est constitué, dans l'exemple représenté, par un vibro-marteau Ménard
D 700 qui peut fonctionner dans un intervalle de fréquence compris éntre 15 et 30 Hertz. L'énergie vibratoire est créée par quatre poids excentriques contrarotatifs22 (dont trois sont visibles sur la figure 1) qui s'annulent au point milieu en donnant'la vibration verticale. Ce dispositif peut créer des amplitudes maximales de 35 millimètres.The vibrating device 14 is constituted, in the example shown, by a Ménard vibro-hammer
D 700 which can operate in a frequency range between 15 and 30 Hertz. The vibrational energy is created by four counter-rotating eccentric weights22 (three of which are visible in Figure 1) which cancel each other out at midpoint giving the vertical vibration. This device can create maximum amplitudes of 35 millimeters.
Le vibro-marteur D 700 est couplé à un générateur, par exemple un groupe hydraulique type
GH 500 Ménard. The vibrator-hammer D 700 is coupled to a generator, for example a typical hydraulic group
GH 500 Ménard.
Bien entendu, on peut utiliser tous types de dispositifs vibreurs, et en particulier des vibreurs à alimentation électrique. Of course, all types of vibrating devices can be used, and in particular vibrators with electrical supply.
Le dispositif vibreur 14 comporte une broche 24 qui est fixée à l'extrémité supérieure 26 du profilé 16. The vibrating device 14 comprises a pin 24 which is fixed to the upper end 26 of the profile 16.
Le profilé 16 est constituédins le cas présent d'un profilé'IPN de 8 mètres de longueur et ayant une hauteur de section de 200 millimètres. Profile 16 is made in the present case of an IPN profile 8 meters in length and having a section height of 200 millimeters.
Pour améliorer le compactage du sol, plus particulièrement dans les couches supérieures du sol, on fixe sur le profilé 16, à proximité de son extrémité superieure 26, une plaque métallique horizontale 28. To improve the compaction of the soil, more particularly in the upper layers of the soil, a horizontal metal plate 28 is fixed on the profile 16, near its upper end 26.
Dans l'exemple représenté, cette plaque est une plaque carrée de 50 centimètres de côté. La plaque est préalablement découpée de manière à former une découpe en I permettant d'enfiler cette plaque sur le profilé. La plaque est ensuite soudée sur le profilé à l'endroit voulu. I1 est préférable pour améliorer l'ensemble, de prévoir deux supports triangulaires 30 soudés d'une part sous la plaque 28 et d'autre part sur une aile du profilé 16.In the example shown, this plate is a square plate with a side of 50 centimeters. The plate is cut beforehand so as to form an I cut allowing this plate to be threaded onto the profile. The plate is then welded to the profile at the desired location. It is preferable to improve the assembly, to provide two triangular supports 30 welded on the one hand under the plate 28 and on the other hand on a wing of the profile 16.
Comme indiqué plus haut, ilest essentiel d'enfoncer le profilé dans le sol 10 de telle sorte que, en fin de course, la plaque 28 s'enfonce en dessous du niveau du sol, comme cela apparaît sur la figure 1. Cet enfoncement, visible d'après le cratère 32 formé dans le sol, se traduit par une amélioration sensible des propriétés mécaniques du sol dans les couches supérieures, comme cela sera expliqué plus loin en référence à la figure 2. As indicated above, it is essential to drive the profile into the ground 10 so that, at the end of the race, the plate 28 sinks below the ground level, as shown in FIG. 1. This driving in, visible from the crater 32 formed in the soil, results in a significant improvement in the mechanical properties of the soil in the upper layers, as will be explained below with reference to FIG. 2.
Avant d'effectuer l'opération de compactage proprement dite, on fera un essai préalable pour déterminer les dimensions du quadrillage et le nombre de passes à effectuer. De telles données sont fonction de la distribution granulométrique du matériau du sol
du degré de compacité que l'on cherche à atteindre et de l'épaisseur du sol à traiter. Before carrying out the actual compaction operation, a preliminary test will be carried out to determine the dimensions of the grid and the number of passes to be made. Such data are a function of the particle size distribution of the soil material
the degree of compactness that one seeks to achieve and the thickness of the soil to be treated.
Une fois cet essai préalable effectué, on procédera à l'opération de compactage proprement dite. Des contrôles seront ensuite effectués sur le terrain compacté, de manière à vérifier que la compacité recherchée a bien été obtenue. Toutefois, ces contrôles devront être effectués quelque temps après la fin de l'opération de compactage de manière à permettre la dissipation de la surpression d'eau insterticielle.Once this preliminary test has been carried out, the actual compacting operation will be carried out. Controls will then be carried out on the compacted ground, in order to verify that the desired compactness has been obtained. However, these checks must be carried out some time after the end of the compaction operation so as to allow the overpressure of the software water to dissipate.
Ces opérations pourront être effectuées par des mesures pressiométriques classiques.These operations can be carried out by conventional pressuremeter measurements.
La figure 2 montre les variations du module de déformation et de la pression limite d'un sol sableux en fonction du niveau de profondeur, avant vibro-compactage (courbe A) et après vibro-compactage soit avec un profilé seul (courbe B), soit avec un profilé muni d'une plaque conformément à l'invention (courbe C). FIG. 2 shows the variations in the deformation modulus and the limit pressure of a sandy soil as a function of the depth level, before vibro-compaction (curve A) and after vibro-compaction either with a profile only (curve B), either with a profile provided with a plate in accordance with the invention (curve C).
Les courbes représentées montrent une augmentation du profil moyen de 30 % sur les modules de déformation et de plus de 50 % sur les pressions limites sauf dans la tranche de sol superficiel (0 à 3 m) lorsque l'on n'utilise pas le profilé muni d'une plaque conformément à l'invention. The curves shown show an increase in the average profile of 30% on the deformation modules and more than 50% on the limit pressures except in the surface soil section (0 to 3 m) when the profile is not used provided with a plate according to the invention.
On remarquera qu'en utilisant l'appareillage de l'invention, quel que soit le niveau de profondeur, la pression limite obtenue est toujours nettement supérieure à une pression limite de 7 bars, correspondant à un angle de frottement interne de 30 . It will be noted that, using the apparatus of the invention, whatever the level of depth, the limit pressure obtained is always significantly higher than a limit pressure of 7 bars, corresponding to an internal friction angle of 30.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulièrement décrit et représenté et on peut envisager d'autres variantes sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment particularly described and shown and one can envisage other variants without departing from the scope of the invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8111629A FR2507642A1 (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Compacting device for sandy soil - comprises vertical rod carrying horizontal plate at its upper end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8111629A FR2507642A1 (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Compacting device for sandy soil - comprises vertical rod carrying horizontal plate at its upper end |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2507642A1 true FR2507642A1 (en) | 1982-12-17 |
| FR2507642B1 FR2507642B1 (en) | 1984-03-16 |
Family
ID=9259472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8111629A Granted FR2507642A1 (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Compacting device for sandy soil - comprises vertical rod carrying horizontal plate at its upper end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2507642A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE884374C (en) * | 1942-10-16 | 1953-07-27 | Walter Dr Techn Bernatzik | Process for compacting loose soils |
| US3677018A (en) * | 1969-04-22 | 1972-07-18 | Tot Aanneming Van Werken Voorh | A method for driving a foundation element into the earth by means of vibration |
| US3865501A (en) * | 1973-07-09 | 1975-02-11 | Int Tech Handelsonderneming En | Method and device for soil compacting |
-
1981
- 1981-06-12 FR FR8111629A patent/FR2507642A1/en active Granted
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| FR2507642B1 (en) | 1984-03-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |