FR2597899A1

FR2597899A1 - Method for installing ties in the ground and device for the implementation of this method

Info

Publication number: FR2597899A1
Application number: FR8606042A
Authority: FR
Inventors: Bernard Flaugere; Andre Ponsade; Philippe Chagnot
Original assignee: Soletanche SA
Current assignee: Soletanche SA
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1987-10-30
Also published as: FR2597899B1

Abstract

The invention relates to a method for installing ties 5 in holes 4 made in the ground for holding up walls 2. The tie is wound around a drum 6 at the place where it is manufactured, the loose end of the tie 5 which has to penetrate into the hole 4 is fixed to the drum, the drum thus provided with the tie is transported to a place near the hole which has to receive the tie by means of machinery 9 such as a tracked hydraulic crane, the end of the tie 5 is fed into the hole 4 which has to receive it and the drum 6 is driven rotationally in a controlled manner so as to progressively feed the tie into the hole.

Description

La présente invention est relative à un procédé de mise en place de tirants dans le sol et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The present invention relates to a method of installing tie rods in the ground and a device for implementing this method.

On sait que lorsque l'on réalise des fouilles, par exemple pour obtenir des cavités de grandes dimensions dans le sol, il est nécessaire d'ancrer les parois verticales qui délimitent la cavité pour éviter que ces parois ne soient repoussées et ne s'effondrent dans la cavité sous la pression du terrain situé à leur voisinage. We know that when excavations are carried out, for example to obtain large cavities in the ground, it is necessary to anchor the vertical walls which delimit the cavity to prevent these walls from being pushed back and collapsing in the cavity under the pressure of the land located in their vicinity.

On réalise couramment de tels ancrages à l'aide de tirants qui sont placés dans des cavités de faible section qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres de profondeur et qui s'enfoncent dans le terrain environnant les parois qui délimitent la cavité. Such anchors are commonly made using tie rods which are placed in cavities of small section which can reach several tens of meters in depth and which sink into the terrain surrounding the walls which delimit the cavity.

Ces tirants sont le plus souvent constitués par des câbles de structure assez complexe qui, une fois mis en place dans les trous qui doivent les recevoir, permettent l'injection de liants qui asservent la fixation de l'extrémité des tirants dans le terrain et le maintien de la paroi à laquelle sont assujetties les extrémités libres des tirants. These tie rods are most often formed by cables of fairly complex structure which, once placed in the holes which must receive them, allow the injection of binders which control the fixing of the end of the tie rods in the ground and the maintenance of the wall to which the free ends of the tie rods are subjected.

Les tirants sont ainsi engagés dans des trous qui le plus souvent font un angle descendant avec l'horizontale d'environ 30 à 450. The tie rods are thus engaged in holes which most often make a descending angle with the horizontal of approximately 30 to 450.

Selon les techniques utilisées jusqu'à ce jour, la mise en place de tels tirants est un travail difficile et coûteux qui nécessite la présence d'un nombre important de travailleurs. According to the techniques used to date, the installation of such tie rods is difficult and costly work which requires the presence of a large number of workers.

En effet, dans la technique actuelle, chaque tirant, qui peut atteindre plusieurs dizaines de mètres, est pris en charge sur son aire de fabrication qui est située au voisinage mais qui est généralement à l'extérieur de la fouille, par des dizaines d'ouvriers qui le portent manuellement et le font avancer jusqu'au fond de la fouille à la manière d'une gigantesque chenille. Indeed, in the current technique, each tie, which can reach several tens of meters, is supported on its manufacturing area which is located in the vicinity but which is generally outside the excavation, by dozens of workers who carry it manually and advance it to the bottom of the excavation like a gigantic caterpillar.

L'extrémité du tirant est alors engagée dans le trou qui a été préalablement foré, puis le tirant y est ensuite progressivement introduit. Cette opération est généralement difficile et délicate car au fur et à mesure de l'enfoncement de tirant dans le trou, il y a de moins en moins de longueur de tirant à l'extérieur du trou et donc d'ouvriers disponibles pour contrôler son déplacement. The end of the tie is then engaged in the hole which has been previously drilled, then the tie is then gradually introduced there. This operation is generally difficult and delicate because as the tie rod is inserted into the hole, there is less and less length of tie rod outside the hole and therefore of workers available to control its movement. .

Cette manière de faire selon l'état de la technique est à la fois longue, difficile, coûteuse et dangereuse, et l'expérience prouve que pour des chantiers petits et moyens il faut environ deux fois plus d'ouvriers pour procéder à la mise en place des tirants qu'il n'en faut pour réaliser les autres opérations de chantiers qui sont actuellement largement mécanisées. This state-of-the-art method is long, difficult, costly and dangerous, and experience has shown that for small and medium-sized sites about twice as many workers are required to carry out the installation. place tie rods that are not needed to carry out other site operations which are currently largely mechanized.

Le procédé selon l'invention permet de résoudre ce problème et de réaliser la mise en place des tirants d'une manière simple et économique sans avoir recours à une main d'oeuvre importante. The method according to the invention makes it possible to solve this problem and to realize the installation of the tie rods in a simple and economical manner without having to resort to a significant labor force.

La présente invention a pour objet un procédé pour la mise en place de tirants dans des trous pratiqués dans le sol pour le maintien de parois, caractérisé par le fait, que sur son lieu de fabrication, on enroule le tirant autour d'un tambour; que l'on assujettit sur le tambour l'extrémité libre du tirant qui doit pénétrer dans le trou pratiqué; que lton transporte le tambour ainsi muni du tirant jusqu'au voisinage du trou qui doit recevoir le tirant, à l'aide d'un engin tel qu'une grue hydraulique ; que l'on engage l'extrémité du tirant dans le trou qui doit le recevoir et que l'on entrasse de manière contrôlée le tambour en rotation de façon à engager progressivement le tirant dans le trou. The present invention relates to a method for the establishment of tie rods in holes made in the ground for the maintenance of walls, characterized in that, at its place of manufacture, the tie rod is wound around a drum; that one subjects to the drum the free end of the tie rod which must enter the hole; that lton transports the drum thus provided with the tie rod to the vicinity of the hole which must receive the tie rod, using a machine such as a hydraulic crane; that the end of the tie rod is engaged in the hole which is to receive it and that the rotating drum is passed in a controlled manner so as to gradually engage the tie rod in the hole.

Selon un mode de réalisation particulier du procédé selon 11 invention, on enroule le tirant en spirale sur le tambour de manière à réaliser une galette plate dont les spires sont situées les unes autour des autres. According to a particular embodiment of the method according to the invention, the tie rod is wound in a spiral on the drum so as to produce a flat wafer whose turns are located around one another.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on enroule plusieurs tirants, chacun sous forme d'une spire, sur un tambour multiple. According to a preferred embodiment of the invention, several tie rods are wound, each in the form of a turn, on a multiple drum.

La présente invention a pour objet un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison : un tambour susceptible de recevoir au moins un tirant à l'état enroulé; un organe de fixation sur le tambour pour l'extrémité libre de chacun des tirants; un dispositif support permettant de faire reposer sur le sol ledit tambour en lui permettant de tourner autour d'un axe de préférence horizontal; un dispositif permettant le soulèvement du tambour et de son support à l'aide d'un engin tel qu'une grue et un organe moteur permettant de contrôler la rotation du tambour par rapport à son support. The present invention relates to a device for implementing the method described above, characterized in that it comprises in combination: a drum capable of receiving at least one tie rod in the wound state; a fixing member on the drum for the free end of each of the tie rods; a support device enabling said drum to rest on the ground while allowing it to rotate about an axis which is preferably horizontal; a device for lifting the drum and its support using a machine such as a crane and a drive member for controlling the rotation of the drum relative to its support.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le tambour est subdivisé en plusieurs compartiments parallèles entre eux dont chacun peut recevoir un tirant enroulé sous la forme d'une spirale. In a particular embodiment of the invention, the drum is subdivided into several compartments which are parallel to each other, each of which can receive a rod wound in the form of a spiral.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe qui permet de contrôler la rotation du tambour par rapport à son support est constitué par un moteur hydraulique agissant sur un ou plusieurs pignons qui engrènent avec.une roue dentée solidaire du tambour, le fluide hydraulique alimentant ledit moteur étant avantageusement fourni par l'organe de levage qui assure le déplacement du dispositif selon l'invention. According to a preferred embodiment of the invention, the member which makes it possible to control the rotation of the drum relative to its support is constituted by a hydraulic motor acting on one or more pinions which mesh with a toothed wheel secured to the drum, the hydraulic fluid supplying said motor being advantageously supplied by the lifting member which ensures the movement of the device according to the invention.

Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin. In order to better understand the invention will now be described by way of illustration and without any limiting character, an embodiment taken as an example and shown in the drawing.

Sur ce dernier:
- la figure 1 est une vue schématique représentant la mise en place d'un tirant dans le sol conformément à l'invention.On the latter:
- Figure 1 is a schematic view showing the establishment of a tie in the ground according to the invention.

- la figure 2 est une vue en élévation du dispositif à tambour conforme à l'invention,
- la figure 3 est une en coupe selon III-III de la figure 4 du tambour de la figure 2,
- la figure 4 est une vue schématique de face du tambour de la figure 2.FIG. 2 is an elevation view of the drum device according to the invention,
FIG. 3 is a section on III-III of FIG. 4 of the drum of FIG. 2,
- Figure 4 is a schematic front view of the drum of Figure 2.

On voit sur la figure I la cavité l qu'on est en train de creuser dans le sol. We see in Figure I the cavity l that we are digging in the ground.

Pour cela on a tout d'abord réalisé, selon une technique connue d'excavation sous coulis, une paroi en béton 2 qui se prolonge vers le bas sur toute la hauteur que doit avoir la cavité l. For this, a concrete wall 2 was first produced, according to a known technique of excavation under grout, which extends downwards over the entire height which the cavity l must have.

Cette paroi 2 a été réalisée à partir de la surface naturelle du sol. This wall 2 was produced from the natural surface of the soil.

On comprend que, au fur et à mesure que lton retire le terrain occupé par la cavité l, la paroi 2 est progressivement soumise à des forces qui tendent à la repousser vers l'intérieur de la cavité. It is understood that, as and when lton withdraws the ground occupied by the cavity l, the wall 2 is gradually subjected to forces which tend to push it towards the interior of the cavity.

Pour s'opposer à ces forces, il est connu de creuser à travers la paroi 2 des trous 4 inclinés vers le bas d'environ 300 et à l'intérieur desquels on engage des tirants qui peuvent avoir plusieurs dizaines de mètres et dont l'extrémité sera assujettie au terrain par injection d'un liant approprié, tandis que leur autre extrémité est fixée à la paroi 2 en donnant au tirant une certaine précontrainte de manière à maintenir en place la paroi 2 malgré les pressions exercées par le terrain. To oppose these forces, it is known to dig through wall 2 holes 4 inclined downwards by about 300 and inside which are engaged tie rods which may have several tens of meters and whose end will be secured to the ground by injection of a suitable binder, while their other end is fixed to the wall 2 by giving the tie rod a certain prestress so as to keep the wall 2 in place despite the pressures exerted by the ground.

Un nombre important de tirants tel que 5, doit etre généralement placé sur toute la hauteur de la paroi 2 au fur et à mesure que l'on enlève le terrain à l'intérieur de la cavité 2, ce qui a pour effet de faire descendre progressivement le fond 3 de la fouille. A large number of tie rods such as 5, should generally be placed over the entire height of the wall 2 as the ground is removed inside the cavity 2, which has the effect of bringing down gradually the bottom 3 of the excavation.

On a représenté schématiquement sur la figure 1, cornent s'effectue, conformément à l'invention, la mise en place d'un tirant 5, étant entendu que d'autres tirants, non représentés, peuvent etre placés audessus et au-dessous en opérant aux niveaux correspondants du fond 3 de la fouille. There is shown schematically in Figure 1, cornent is carried out, according to the invention, the establishment of a tie rod 5, it being understood that other tie rods, not shown, can be placed above and below in operating at the corresponding levels of the bottom 3 of the excavation.

On a schématiquement représenté sur la figure I le tambour 6 sur lequel est enroulé le tirant 5, son support 7, et le moteur hydraulique 8 qui permet de contrôler la rotation du tambour. Schematically shown in Figure I the drum 6 on which is wound the tie rod 5, its support 7, and the hydraulic motor 8 which allows to control the rotation of the drum.

On a également schématiquement représenté la grue hydraulique 9 qui permet le transport du dispositif a tambour et qui est accroché en 10 à l'extrémité deison bras. Also schematically shown is the hydraulic crane 9 which allows the transport of the drum device and which is hung at 10 at the end of the arm.

On retrouve sur la figure 2, le tambour 6 qui repose sur son support 7, lequel est suspendu par un étrier il à l'extrémité 10 du bras de la grue 9. Un moteur hydraulique 8 solidaire du support est muni d'un ou de plusieurs pignons 12 qui engrènent sur une crémaillère circulaire 13 placée sur le côté du tambour 6. Found in Figure 2, the drum 6 which rests on its support 7, which is suspended by a bracket it at the end 10 of the crane arm 9. A hydraulic motor 8 secured to the support is provided with one or several pinions 12 which mesh on a circular rack 13 placed on the side of the drum 6.

Des canalisations 14 schématiquement représentées relient le moteur hydraulique 8 au système hydraulique de la grue 9 de manière à pouvoir en permanence contrôler la rotation du ou des pignons 12. Pipes 14 schematically shown connect the hydraulic motor 8 to the hydraulic system of the crane 9 so as to be able to permanently control the rotation of the pinion (s) 12.

Ce contrôle est tel que lorsque l'extrémité du tirant 5 est engagée dans le trou 4, il est d'abord nécessaire d'entratner positivement en rotation le tambour dans le sens de la flèche F, puis lorsqu'unie certaine longueur de tirant a déjà été introduite dans le trou 4 qui est en pente, le moteur hydraulique sert de frein et évite une accélération de la descente du tirant dans son trou lorsque l'inclinaison du trou et/ou lé poids du tirant le nécessite il est également possible d'utiliser un frein auxiliaire. This control is such that when the end of the tie rod 5 is engaged in the hole 4, it is first necessary to drive the drum positively in rotation in the direction of the arrow F, then when a certain length of tie rod has already inserted in hole 4 which is sloping, the hydraulic motor acts as a brake and prevents an acceleration of the descent of the tie rod in its hole when the inclination of the hole and / or the weight of the tie rod requires it is also possible to '' use an auxiliary brake.

On voit sur la figure 3, qui est une vue en coupe du tambour selon III-III de la figure 4, comment le tirant 5 est enroulé en spirale autour du noyau 6a du tambour 6. We see in FIG. 3, which is a sectional view of the drum according to III-III of FIG. 4, how the tie rod 5 is wound in a spiral around the core 6a of the drum 6.

On obtient de cette manière une mise en place facile du tirant 5 sur le tambour et de même le tirant 5 est introduit de manière simple et sûre par le mouvement du moteur hydraulique 8. In this way an easy fitting of the tie rod 5 is obtained on the drum and likewise the tie rod 5 is introduced in a simple and safe manner by the movement of the hydraulic motor 8.

On a schématiquement représenté sur la figure 4, une vue de profil du tambour 6. FIG. 4 schematically shows a profile view of the drum 6.

Dans le mode de réalisation représenté, le tambour 6 est un tambour multiple qui est subdivisé par des cloisons en cinq compartiments 6b qui peuvent chacun recevoir un tirant enroulé en spirale. In the embodiment shown, the drum 6 is a multiple drum which is subdivided by partitions into five compartments 6b which can each receive a spirally wound tie rod.

Sur la figure 4, le tambour est représenté avec le tirant 5 en cours de mise en place, corne expliqué et représenté sur les figures précédantes, ainsi qu'un autre tirant 5a dont l'extrémité est maintenue conformément à l'invention par un dispositif de fixation 15 qui permet de maintenir en place l'extrémité du tirant. In FIG. 4, the drum is shown with the tie rod 5 being put in place, horn explained and shown in the preceding figures, as well as another tie rod 5a, the end of which is held in accordance with the invention by a device fixing 15 which keeps the end of the tie rod in place.

Conformément à l'invention, il est avantageux de placer plusieurs dispositifs de fixation 15 au voisinage de l'extrémité du tirant. According to the invention, it is advantageous to place several fixing devices 15 in the vicinity of the end of the tie rod.

I1 suffit en effet de démonter successivement les différents organes de fixation 15 et de faire tourner le moteur 8 pour dérouler légèrement le tirant, ce qui permet, malgré la rigidité importante et l'effet de ressort du tirant, d'introduire son extrémité facilement dans le trou 4. I1 is indeed sufficient to successively dismantle the various fixing members 15 and to rotate the motor 8 to slightly unwind the tie rod, which allows, despite the significant rigidity and the spring effect of the tie rod, to easily introduce its end into hole 4.

C'est ainsi que lorsque l'extrémité du tirant 5 vient d'être engagée dans le trou 4, l'organe de fixation 15 étant situé à une certaine distance en arrière du point où l'extrémité du tirant 5 se décolle de la spirale du tambour, on peut engager suffisamment le tirant 5 dans le trou 4 pour que la descente de son extrémité puisse ensuite se poursuivre sans difficultés. Thus, when the end of the tie rod 5 has just been engaged in the hole 4, the fixing member 15 being located at a certain distance behind the point where the end of the tie rod is detached from the spiral of the drum, the tie rod 5 can be engaged sufficiently in the hole 4 so that the descent of its end can then continue without difficulty.

Conformément à l'invention, on commence par amener à l'aide de la grue 9 le tambour 6 et son support 7 sur le lieu de fabrication des tirants et l'on enroule dans les différents compartiments 6b du tambour les tirants qui doivent être mis en place. According to the invention, we start by bringing the crane 9 with the drum 6 and its support 7 to the place of manufacture of the tie rods and the tie rods which are to be placed in the various compartments 6b of the drum in place.

La grue 9 transporte alors le tambour pour l'amener au voisinage immédiat de la paroi 2. The crane 9 then transports the drum to bring it in the immediate vicinity of the wall 2.

On enlève successivement les organes de fixation 15 qui sont disposés pour maintenir l'extrémité du tirant 5 que l'on engage dans l'orifice 4, tandis que l'on fait tourner le tambour pour provoquer l'enfoncement du tirant dans le trou 4. The fixing members 15 are successively removed which are arranged to hold the end of the tie rod 5 which is engaged in the orifice 4, while the drum is rotated to cause the tie rod to sink into the hole 4 .

Dans le cas où il se produit un incident qui, comme cela arrive parfois, empêche de faire pénétrer complètement le tirant dans le trou 4, il est possible, à l'aide du moteur hydraulique 8, de réembobiner complètement le tirant sur le tambour, ce qui permet une nouvelle intervention du dispositif de forage pour agrandir ou modifier le trou 4 afin de pouvoir y introduire à nouveau et cette fois complètement le tirant 5. In the event that an incident occurs which, as sometimes happens, prevents the rod from entering the hole 4 completely, it is possible, using the hydraulic motor 8, to completely rewind the rod to the drum, which allows a new intervention of the drilling device to enlarge or modify the hole 4 in order to be able to introduce it again and this time completely the tie rod 5.

On voit que le procédé et le dispositif selon l'invention permettent une mise en place simple, rapide et sûre des tirants. It can be seen that the method and the device according to the invention allow simple, rapid and safe installation of the tie rods.

il est bien entendu que le mode de mise en oeuvre qui a été décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. it is understood that the mode of implementation which has been described above has no limiting character and that it can receive any desirable modification without departing from the scope of the invention.

C'est ainsi que l'on peut réaliser un dispositif selon l'invention qui se présente de manière unitaire et qui comporte, montés en permamence, un tambour, un support et ses moyens d'entrafnement, le tout étant transporté par une grue. Thus it is possible to produce a device according to the invention which is presented in a unitary manner and which comprises, permanently mounted, a drum, a support and its entrainment means, the whole being transported by a crane.

On peut également laisser le support du tambour à poste fixe au fond de la fouille en le déplaçant simplement pour aller d'un trou à l'autre afin que la grue transporte seulement le tambour entre un support fixe qui le reçoit sur le lieu de fabrication des tirants et le support qui reste au voisinage du trou. We can also leave the fixed station drum support at the bottom of the excavation by simply moving it to go from one hole to another so that the crane only transports the drum between a fixed support that receives it at the place of manufacture. tie rods and the support which remains in the vicinity of the hole.

Dans ce cas, il est clair que le dispositif d'entratnement en rotation du tambour doit autoriser un désaccouplement du support et du tambour. In this case, it is clear that the device for driving the drum in rotation must allow the support to be uncoupled from the drum.

De même, il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de l'invention si les tirants étaient enroulés sur le tambour sous forme d'hélicorde au lieu de l'entre sous forme de spirale. Likewise, it goes without saying that it would not go beyond the ambit of the invention if the tie rods were wound on the drum in the form of a helix instead of the entry in the form of a spiral.

Enfin, il est clair que le dispositif de mise à rotation du tambour peut être différent, par exemple à l'aide d'une channe au lieu de pignon et roue dentée, ou encore à l'aide d'un moteur électrique au lieu d'un moteur hydraulique. Finally, it is clear that the device for rotating the drum can be different, for example using a chain instead of a pinion and toothed wheel, or even using an electric motor instead of '' a hydraulic motor.

Claims

1. Method for the establishment of tie rods (5) in holes (4) made in the ground for the maintenance of walls (2), characterized in that at its place of manufacture, the tie rod is wound around a drum (6); that the free end of the tie rod (5) which must enter the hole (4) is secured to the drum; that the drum thus provided with the tie rod is transported to the vicinity of the hole which must receive the tie rod using a machine (9) such as a hydraulic crawler crane; that the end of the tie rod (5) is engaged in the hole (4) which is to receive it and that the drum (6) is rotated in a controlled manner so as to gradually engage the tie rod in the hole.

2. Method according to claim 1, characterized in that the tie rod (5) is wound in a spiral on the drum, so as to produce a flat wafer whose turns are located around each other.

3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that several tie rods (5) are wound, each in the form of a turn, on a multiple drum (6b),

4. Device for implementing the method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises in combination: a drum (6) capable of receiving at least one tie rod (5) in the wound state; a fixing member (15) on the drum of the free end of the tie rods (5); a support device (7) enabling said drum to rest on the ground while allowing it to rotate about a preferably horizontal axis; a device (11) for lifting the drum and its support using a machine (9) such as a crane and a motor member (8) for controlling the rotation of the drum relative to its support.

5. Device according to claim 4, characterized in that the drum (6) is subdivided into several parallel compartments (6b) each of which can receive a tie rod (5) wound in the form of a spiral.

6. Device according to any one of claims 4 and 5, characterized in that the rotation of the drum is controlled by a hydraulic motor (8).

7. Device according to claim 6, characterized in that the hydraulic motor (8) drives a pinion (12) which meshes with a toothed wheel (13) integral with the drum (6).

8. Device according to any one of claims 6 and 7, characterized in that the hydraulic motor is supplied with hydraulic fluid from the lifting machine.