FR2648839A1 - FOUNDATION PILES, METHODS, TOOLS AND MACHINES FOR CONSTRUCTING THESE PILES - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet des pieux de fondation et des procédés, des outils et des machines pour la construction de ces pieux. Un pieu selon l'invention comporte un tubage collaborant 1 qui est composé d'éléments tubulaires 1a, 1b... préfabriqués, en béton armé ou béton précontraint, qui ont un diamètre externe compris entre 300 et 500 mm et une épaisseur de l'ordre de 80 à 100 mm, qui sont assemblés bout à bout par des barres de liaison 3 scellées à la résine et qui comportent des canaux radiaux 2. Il comporte, en outre, un remplissage 4 de béton, coulis de ciment, de sable... ou qui est injecté sous pression dans les terrains encaissants à travers les canaux 2. Pour enfoncer les éléments de tubage dans le sol, on utilise une tarière qui passe à l'intérieur du tubage et qui porte, à son extrémité, un outil de havage. Une application est la construction de pieux de fondation d'ouvrages de génie civil courants et de bâtiments.The invention relates to foundation piles and methods, tools and machines for the construction of these piles. A pile according to the invention comprises a collaborating casing 1 which is composed of prefabricated tubular elements 1a, 1b, etc., in reinforced concrete or prestressed concrete, which have an external diameter of between 300 and 500 mm and a thickness of the order of 80 to 100 mm, which are assembled end to end by connecting rods 3 sealed with resin and which comprise radial channels 2. It also comprises a filling 4 of concrete, cement grout, sand. .. or which is injected under pressure into the surrounding land through the channels 2. To drive the casing elements into the ground, an auger is used which passes inside the casing and which carries, at its end, a tool. havage. One application is the construction of foundation piles for common civil engineering works and buildings.
Description
Pieux de fondation, procédés. outils et machines pour la constructionFoundation piles, processes. tools and machines for construction
desdits pieux.said piles.
DESCRIPTIONDESCRIPTION
La présente invention a pour objet de nouveaux pieux de fondation ainsi que des procédés. des outils et des machines pour la The present invention relates to new foundation piles as well as processes. tools and machines for the
construction de ces pieux.construction of these piles.
Le secteur technique de l'invention eat celui de la construction The technical sector of the invention is that of construction
des pieux destinés à servir de fondation pour des ouvrages courants. stakes intended to serve as a foundation for everyday works.
Dans le domaine des fondations sur pieux courantes. c'est-à-dire des pieux devant supporter des charges comprises entre 400 et 2000 In the field of common pile foundations. that is to say, piles to support loads between 400 and 2000
K.N. on utilise à ce jour. deux catégories de pieux. K.N. we use to this day. two categories of piles.
Une première catégorie est celle des micropieux injectés ayant A first category is that of micropiles injected
un diamitre inférieur à 200 m.a diameter less than 200 m.
Les micropieux sont obtenus par les techniques de forage Micropiles are obtained by drilling techniques
utilisées dans les domaines miniers ou pétroliers. used in the mining or oil fields.
Dans une première phase, on creuse un forage avec un trépan et In a first phase, a drill is drilled with a drill bit and
on équipe ce forage d'un tubage perforé. this drilling is equipped with a perforated casing.
Dans une deuxième phase. on injecte un coulis de ciment à l'intérieur du tubage et ce coulis passe à travers les perforations du In a second phase. a cement grout is injected into the casing and this grout passes through the perforations of the casing.
tubage et pénètre dans les terrains encaissants. casing and penetrates the surrounding lands.
GrAce à cette injection, les micropieux présentent l'avantage Thanks to this injection, the micropiles have the advantage
d'un très bon frottement entre le pieu et le sol. a very good friction between the pile and the ground.
Par contre, ils présentent l'inconvénient d'une faible inertie. By cons, they have the disadvantage of low inertia.
d'o des risques de flambement et une faible résistance aux efforts horizontaux. Il n'est pas envisageable de construire économiquement des pieux ayant un diamètre supérieur à 200 m par les techniques de forage au trépan. ce qui entraînerait la construction d'outils de hence risk of buckling and low resistance to horizontal forces. It is not feasible to economically construct piles with a diameter greater than 200 m by bit drilling techniques. which would entail the construction of tools for
forage très onéreux.very expensive drilling.
Une deuxième catégorie de pieux courants sont lea pieux traditionnels battus et moulés ayant un diamètre supérieur ou égal à 0.4. On connalt une machine, utilisée pour la construction de pieux traditionnels, qui comporte une tarière verticale et qui est déplacée le long d'un ait vertical et qui est entraînée en rotation & vitesse lente, de sorte qu'elle pénètre dans le sol comme un tire-bouchon. Une fois la tarière enfoncée jusqu'au niveau du fond d'un pieu. on tire vers le haut avec des vérins tout en envoyant un coulis de béton à A second category of common piles are the traditional driven and cast piles with a diameter greater than or equal to 0.4. A machine is known, used for the construction of traditional piles, which has a vertical auger and is moved along a vertical axis and is driven in rotation & slow speed, so that it enters the ground as a corkscrew. Once the auger is pushed down to the bottom level of a pile. one pulls up with jacks while sending a concrete grout to
travers l'arbre creux de la tarière. through the hollow shaft of the auger.
A mesure que la tarière remonte, elle entraîne avec elle une carotte cylindrique de terrain à la manière d'un tire-bouchon et le vide qui est ainsi créé est rempli de coulis de béton. Cette technique permet d'obtenir des pieux de grand diamètre qui ne risquent pas de flamber. Toutefois, elle présente des difficultés de mise en oeuvre en terrain instable. De plus, comme le béton est coulé en place à mesure qu'on retire la carotte de terrain, il n'est As the auger rises, it carries with it a cylindrical core of ground in the manner of a corkscrew and the vacuum that is created is filled with concrete grout. This technique makes it possible to obtain piles of large diameter that are not likely to flare up. However, it presents difficulties of implementation in unstable ground. In addition, since the concrete is poured in place as the core is removed from the ground, it is not
pas possible de contrôler la qualité du remplissage en béton du puits. it is not possible to control the quality of the concrete filling of the well.
Les caractéristiques de frottement entre le sol et un pieu The friction characteristics between the soil and a pile
traditionnel sont moins bonnes que celles des pieux injectés. traditional are worse than those of the injected piles.
Les nombreux désordres intervenus sur des pieux traditionnels ont conduit à exiger des contrôles de qualité et à limiter les contraintes admissibles dans le béton coulé en place à des taux de travail de l'ordre de 5 à 6 MPa, c'est-à-dire moins de la moitié du The numerous disorders that have occurred on traditional piles have led to the need for quality controls and to limit the allowable stresses in cast-in-place concrete at working rates of the order of 5 to 6 MPa, ie less than half of
taux de travail théorique.theoretical work rate.
L'objectif de la présente invention est de procurer de nouveaux pieux de fondation intermédiaires entre les micropieux et les pieux traditionnels, qui cumulent les avantages de ceux-ci, c'est-à-dire qui permettent de mettre en place en cours de creusement un tubage en béton armé ou précontraint collaborant à la force portante du pieu. de le remplir en totalité ou en partie, àl'aide de béton, de coulis de ciment, de sable... d'o élimination des risques d'éboulements ou de cavités dans le matériau de remplissage, d'injecter un coulis de ciment dans les terrains encaissants pour améliorer le frottement latéral et d'obtenir des pieux ayant un diamètre suffisant pour éviter les risques de flambement et des pieux armés qui résistent bien aux The objective of the present invention is to provide new intermediate foundation piles between the micropiles and the traditional piles, which combine the advantages of these, that is to say which allow to set up during digging a reinforced or prestressed concrete casing collaborating with the bearing force of the pile. fill it in whole or in part, using concrete, grout, sand ... o eliminate the risk of landslides or cavities in the filling material, inject a cement grout in the surrounding terrain to improve lateral friction and to obtain piles of sufficient diameter to avoid the risk of buckling and armed piles that are resistant to
efforts horizontaux.horizontal efforts.
Cet objectif est atteint au moyen de pieux de fondation qui comportent: un tubage en béton, composé d'éléments tubulaires en béton armé ou en béton précontraint. ayant un diamètre externe, de l'ordre de 300 à 800 mm et une épaisseur de l'ordre de 80 à 150 am, lesquels éléments comportent des canaux radiaux - et si nécessaire un coulis de ciment qui forme une ame coulée sur une partie au moins de l'intérieur dudit tubage et qui est injecté sous pression dans les terrains encaissants à travers lesdits This objective is achieved by means of foundation piles which comprise: a concrete casing, composed of tubular elements made of reinforced concrete or prestressed concrete. having an outer diameter, of the order of 300 to 800 mm and a thickness of about 80 to 150 am, which elements comprise radial channels - and if necessary a cement slurry which forms a core cast on a part of less of the interior of said casing and which is injected under pressure into the surrounding lands through the said
canaux radiaux.radial channels.
Avantageusement, les éléments tubulaires préfabriqués comportent, à leurs deux extrémités, des trous de réservation verticaux et deux éléments superposés sont assemblés bout à bout par des barres de liaison. qui sont engagées dans deux trous se faisant Advantageously, the prefabricated tubular elements comprise, at their two ends, vertical reservation holes and two superposed elements are assembled end to end by connecting bars. who are engaged in two holes being done
face et qui sont scellées par une résine polymérisable. face and which are sealed with a polymerizable resin.
Un procédé de construction d'un pieu de fondation selon l'invention comporte les opérations suivantes: - on préfabrique en usine des éléments tubulaires en béton armé ou en béton précontraint. ayant un diamètre externe de l'ordre de 300 à 800 mm et une épaisseur de l'ordre de 80 à 100 mm et comportant des canaux radiaux; - on descend un par un lesdits éléments verticalement dans le sol par havage au moyen d'une tarière qui est engagée à l'intérieur des éléments préfabriqués, qui porte à son extrémité un outil de havage escamotable et qui est entraînée en rotation à une vitesse suffisante pour évacuer les déblais: - lorsqu'un élément est entièrement enfoncé dans le sol, on retire la tarière et on dresse un deuxième élément tubulaire sur le premier. puis on redescend la tarière à l'intérieur des deux éléments et on poursuit le havage: - et. lorsque le tubage préfabriqué est en place, on procède soit au remplissate à l'aide de béton, de coulis de ciment, de sable, soit on met en place dans celuici un obturateur gonflable à un niveau intermédiaire et on injecte, dans la zone située à l'intérieur du tubage et au-dessous dudit obturateur, un coulis de ciment qui pénètre dans les terrains encaissants à travers lesdits canaux radiaux A method of construction of a foundation pile according to the invention comprises the following operations: - Factory prefabricated tubular elements of reinforced concrete or prestressed concrete. having an outer diameter of the order of 300 to 800 mm and a thickness of about 80 to 100 mm and having radial channels; - One descends one by one said elements vertically in the ground by havage by means of an auger which is engaged inside the prefabricated elements, which carries at its end a retractable hacking tool and which is rotated at a speed sufficient to evacuate cuttings: - when an element is fully sunk into the soil, the auger is removed and a second tubular element is erected on the first. then we go down the auger inside the two elements and we continue the havage: - and. when the prefabricated casing is in place, the filling is carried out using concrete, grout, sand, or it is put in place therein an inflatable shutter at an intermediate level and injected, in the area located inside the casing and below said shutter, a cement slurry which penetrates the surrounding lands through said radial channels
pour former un ancrage dans le sol.to form an anchor in the ground.
Un outil pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention comporte un arbre vertical qui est entralné en rotation par une table de rotation mobile le long d'un m*it vertical et qui porte une vis hélicoïdale formant une tarière, et ledit arbre porte à son extrémité, un outil de havage repliable, qui s'inscrit en position repliée à l'intérieur d'un cercle ayant un diamètre inférieur au diamètre interne desdits éléments tubulaires préfabriqués et qui a, en position de travail, un diamètre externe supérieur au diamètre externe A tool for implementing a method according to the invention comprises a vertical shaft which is rotated by a rotary table movable along a vertical m * it and which carries a helical screw forming an auger, and said shaft carries at its end, a foldable cutting tool, which is in a folded position inside a circle having a diameter less than the internal diameter of said prefabricated tubular elements and which, in the working position, has a diameter external superior to the outer diameter
desdits éléments tubulaires préfabriqués. said prefabricated tubular elements.
Selon un mode de réalisation préférentiel. l'outil de havage comporte une lame métallique qui est située au-dessous de l'extrémité inférieure de ladite vis hélicoidale et qui pivote autour d'un axe d'articulation vertical excentré par rapport à l'axe de ladite tarière. L'invention a pour résultat de nouveau pieux de fondation ayant According to a preferred embodiment. the cutting tool comprises a metal blade which is located below the lower end of said helicoidal screw and which pivots about an axis of vertical articulation eccentric with respect to the axis of said auger. The invention results in new foundation piles having
un diamètre externe de l'ordre de 300 mm à 800 mm. an outer diameter of the order of 300 mm to 800 mm.
Les pieux selon l'invention sont intermédiaires entre les The piles according to the invention are intermediate between
micropieux et les pieux traditionnels battus et moulés. micropiles and the traditional piles beaten and molded.
Les pieux selon l'invention présentent les avantages suivants: en terrain instable, la tenue des terrains est assurée par les The piles according to the invention have the following advantages: in unstable ground, the holding of the grounds is ensured by the
éléments en béton préfabriqué qui font fonction de tubage collaborant. prefabricated concrete elements that function as collaborative casing.
Les pieux selon l'invention peuvent traverser des couches de terrain relativement dures en utilisant un outil de forage comportant The piles according to the invention can pass through relatively hard layers of terrain by using a drilling tool comprising
des taillants destructifs permettant la traversée de ces terrains. Destructive cuttings allowing the crossing of these grounds.
Les éléments tubulaires en béton armé sont préfabriqués en usine et peuvent être précontraints. ce qui assure une bonne fiabilité des The reinforced concrete tubular elements are prefabricated at the factory and can be prestressed. which ensures a good reliability of
qualités du béton.qualities of concrete.
Le remplissage en béton, coulis de ciment. sable... ou coulis injecté sous pression est réalisé à l'abri du tubage perdu. ce qui The concrete filling, cement grout. Sand ... or grout injected under pressure is achieved away from the lost casing. what
permet de réaliser un remplissage homogène. allows a homogeneous filling.
Les contraintes de travail admissibles aussi bien dans le tubage Eligible working stresses both in the casing
préfabriqué que dans le remplissage en coulis de béton sont de 8 MPa. prefabricated only in the grouting of concrete are 8 MPa.
Les pieux selon l'invention permettent d'injecter du coulis de ciment à travers le tubage dans les terrains encaissants et d'obtenir un coefficient de frottement latéral du pieux qui est deux à quatre The piles according to the invention make it possible to inject cement slurry through the casing into the surrounding lands and to obtain a coefficient of lateral friction of the piles which is two to four times.
fois plus élevé que celui des pieux battus ou moulés en place. times higher than that of piles beaten or cast in place.
Il en résulte que les pieux selon l'invention peuvent supporter As a result, the piles according to the invention can support
un frottement unitaire limite identique à celui du micropieux. an identical unit friction identical to that of the micropile.
Les pieux selon l'invention peuvent supporter des efforts horizontaux élevés grice aux armatures du tubage préfabriqué et aux The piles according to the invention can withstand high horizontal forces due to the reinforcements of the prefabricated casing and the
barres de liaison entre éléments tubulaires. connecting bars between tubular elements.
Si cela s'avère nécessaire, on peut augmenter la résistance aux efforts horizontaux en ajoutant une armature dans la partie centrale du pieu avant de remplir celle-ci d'un coulis de ciment. Il est même possible d'exercer une précontrainte du pieu au moyen d'un tirant If necessary, the resistance to horizontal forces can be increased by adding a reinforcement in the central part of the pile before filling it with cement grout. It is even possible to pretension the pile by means of a tie
central mis en tension.Central put in tension.
La description suivante se réfère aux dessins annexés qui The following description refers to the accompanying drawings which
représentent. sans aucun caractère limitatif. un exemple de represent. without any limiting character. an example of
réalisation d'un pieu selon l'invention. realization of a pile according to the invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'un pieu selon FIG. 1 is a vertical section of a pile according to
l'invention passant par l'axe zzl de celui-ci. the invention passing through the zzl axis thereof.
La figure 2 est une vue en élévation d'un chantier de Figure 2 is an elevational view of a construction site
construction d'un pieu selon l'invention. construction of a pile according to the invention.
La figure 3 est une coupe verticale à grande échelle de Figure 3 is a large-scale vertical section of
l'extrémité inférieure d'un pieu et de l'outil de forage. the lower end of a pile and the drill bit.
La figure 4 est une vue de dessous de l'outil de forage en FIG. 4 is a bottom view of the drilling tool in
position de travail et en position repliée. working position and in the folded position.
La figure 1 représente un pieu destiné à servi de fondation FIG. 1 represents a pile intended to serve as a foundation
pour un ouvrage.for a book.
Ce pieu comporte un tubage I qui est composé d'éléments tubulaires la. lb etc.... en béton armé ou en béton précontraint qui sont préfabriqués en usine. Chaque élément tubulaire a un diamètre extérieur de l'ordre de 400 mn, qui peut varier par exemple entre 300 et 800 mm. une épaisseur de l'ordre de 80 à 150 mm. un diamètre intérieur de l'ordre de 200 à 600 mm et une longueur de l'ordre de 5 à This pile comprises a casing I which is composed of tubular elements la. lb etc .... reinforced concrete or prestressed concrete which are prefabricated in the factory. Each tubular element has an outer diameter of about 400 minutes, which may vary for example between 300 and 800 mm. a thickness of the order of 80 to 150 mm. an inside diameter of the order of 200 to 600 mm and a length of about 5 to
6 mètres.6 meters.
La figure 1 représente. à titre d'illustration. un pieu comportant deux éléments la. lb superposés. Le nombre d'éléments Figure 1 shows. for illustration. a pile with two elements la. lb bunk. The number of elements
peut être supérieur.can be superior.
Les éléments la. lb étant préfabriqués en usine. sont fabriqués avec soin et il est possible de calculer la résistance du pieu en prenant en compte 75% du taux maximum de contrainte que le The elements la. lb being prefabricated at the factory. are manufactured with care and it is possible to calculate the resistance of the pile taking into account 75% of the maximum rate of stress that the
béton armé peut supporter.reinforced concrete can withstand.
Les éléments préfabriqués la. lb comportent des petits canaux radiaux 2 qui les traversent de part en part et qui sont répartis Prefabricated elements la. lb have small radial channels 2 which pass through them and which are distributed
sur toute leur hauteur.over their entire height.
Les éléments tubulaires la. lb comportent, sur leur bord supérieur et sur leur bord inférieur, des trous de réservation verticaux qui se font face deux à deux lorsque deux élUments sont superposés. On place dans ces trous des barres de liaison 3 en acier à haute résistance que l'on scelle avec une résine polymérisable à The tubular elements la. lb have on their upper edge and on their lower edge, vertical reservation holes which face two by two when two elements are superimposed. High strength steel connecting rods 3 are placed in these holes and sealed with a polymerizable resin to
prise rapide.quick decision.
Les éléments tubulaires la. lb peuvent être dimensionnés de façon à résister à la totalité de la charge que chaque pieu doit supporter. Dans certains cas, l'on pourra tenir compte de la section centrale remplie de coulis de ciment pour définir la charge que pourra The tubular elements la. lb can be sized to withstand the entire load that each pile must support. In some cases, the central section filled with cement slurry may be taken into account to define the load that may be
supporter le pieux.to support the piles.
Afin d'améliorer le frottement du pieu avec le terrain encaissant et de réduire l'effort qui s'exerce sur l'extrémité inférieure du pieu, chaque pieu comporte. sur une partie de sa hauteur, un coulis de ciment 4 qui remplit l'intérieur du tubage 1 et qui pénètre dans les terrains encaissant en passant à travers les In order to improve the friction of the pile with the surrounding land and to reduce the effort exerted on the lower end of the pile, each stake has. on a part of its height, a cement grout 4 which fills the inside of the casing 1 and which penetrates the land encasing passing through the
petits canaux radiaux 2.small radial canals 2.
En variante, le tubage 1 peut être rempli de coulis de ciment Alternatively, the casing 1 can be filled with cement grout
sur toute sa hauteur. si cela est nécessaire. on all its height. if that is necessary.
La figure 2 représente un pieu selon l'invention en cours FIG. 2 represents a pile according to the invention in progress
d'enfoncement d'un premier élément en béton la. depressing a first concrete element la.
On amène sur le chantier o les pieux doivent être établis. les éléments tubulaires la, lb préfabriqués en usine et un matériel de foreçage monté sur un véhicule 5 qui porte un mât 6 représenté en pointillés en position repliée et en traits pleins en position We bring to the site where the piles must be established. tubular elements 1a, 1b prefabricated at the factory and vehicle-mounted drilling equipment 5 which carries a mast 6 shown in phantom in the folded position and in solid lines in position
verticale de travail.vertical work.
Le mat 6 a une hauteur totale qui peut correspondre à la hauteur du pieu. Il peut être composé de plusieurs tronçons qui sont The mat 6 has a total height that can correspond to the height of the pile. It can be composed of several sections that are
mis en place progressivement.gradually put in place.
Le matériel de fonçage comporte. en outre. un outil comportant un arbre vertical creux 7 qui est entrainé en rotation par une table de rotation 8 mobile le long du mat 6 et qui porte une vis hélicoïdale 9 formant une tarière et, à son extrémité inférieure, un outil de havage 10. Le diamètre externe de la via 9 est inférieur au diamètre interne des éléments préfabriqués la. lb. Pour enfoncer un premier élément préfabriqué la dans le sol, on le pose verticalement sur le sol, puis en engage à l'intérieur de celui-ci la tarière 9 et l'outil de havage 10 qui est en position repliée. Lorsque l'outil 10 arrive au contact du sol. on augmente la vitesse de rotation de la table pour atteindre une vitesse suffisante pour que la tarière évacue les déblais par l'extrémité supérieure de l'élément la. Sous l'effet-de la force centrifuge et du frottement du terrain. l'outil 10 vient occuper automatiquement une position en butée o son diamètre externe est légèrement supérieur au diamètre externe de l'élément la. de sorte qu'il creuse sous celui-ci une saignée de havage et que l'élément la s'enfonce progressivement dans le sol en suivant l'outil 10. Lorsqu'un premier élément la a été enfoncé dans le sol. on fait tourner la table de rotation 8 en sens inverse. ce qui a pour effet de replier automatiquement l'outil de havage 10 dont le diamètre externe est alors inférieur au diamètre interne de l'élément la et on remonte ensuite la table de rotation et la tarière suffisamment haut pour pouvoir placer un deuxième élément préfabriqué lb verticalement au-dessus du premier élément la. Avant de mettre en place l'élément lb. on engage des barres verticales 3 dans les trous verticaux réservés à l'extrémité supérieure de l'élément la puis on emboite les trous verticaux réservés à l'extrémité inférieure de l'élément lb sur ces barres et on scelle les barres avec une The sinking equipment includes. in addition. a tool comprising a vertical hollow shaft 7 which is rotated by a rotary table 8 movable along the mat 6 and which carries a helical screw 9 forming an auger and, at its lower end, a cutting tool 10. The diameter external of the via 9 is less than the internal diameter of the prefabricated elements la. lb. To drive a first prefabricated element la in the ground, it is placed vertically on the ground, then engages inside it the auger 9 and the hacking tool 10 which is in the folded position. When the tool 10 comes into contact with the ground. the speed of rotation of the table is increased to reach a speed sufficient for the auger to evacuate the cuttings through the upper end of the element 1a. Under the effect of the centrifugal force and the friction of the ground. the tool 10 automatically occupies an abutment position o its outer diameter is slightly greater than the outer diameter of the element la. so that it digs beneath it a cutting line and that the element gradually sinks into the ground following the tool 10. When a first element was pressed into the ground. the rotation table 8 is turned in the opposite direction. this has the effect of automatically folding the cutting tool 10 whose outer diameter is then less than the internal diameter of the element la and then raises the rotation table and the auger high enough to be able to place a second prefabricated element lb vertically above the first element la. Before setting up element lb. vertical bars 3 are engaged in the vertical holes reserved at the upper end of the element 1a, then the vertical holes reserved at the lower end of the element 1b are nested on these bars and the bars are sealed with a
résine polymérisable.polymerizable resin.
L'arbre creux 7 et la tarière 9 peuvent être composés de plusieurs tronçons que l'on assemble bout à bout à mesure que le The hollow shaft 7 and the auger 9 may be composed of several sections that are assembled end to end as the
tubage s'enfonce dans le sol.casing sinks into the ground.
Une fois le tubage en place. on sort la tarière. on nettoie l'intérieur du tubage et l'on procède au remplissage de béton. de coulis de ciment ou de sable. En variante. on place à l'intérieur du Once the casing is in place. we take out the auger. the inside of the casing is cleaned and the concrete is filled. grout or sand. In a variant. we place inside the
tubage 1 un ou plusieurs obturateurs gonflable de tout type connu. casing 1 one or more inflatable shutters of any known type.
que l'on descend jusqu'à un niveau déterminé que l'on a choisi pour that we go down to a certain level that we have chosen for
constituer la tête de la zone d'ancrage du tubage. constitute the head of the anchoring zone of the casing.
On injecte ensuite dans l'espace intérieur au tubage situé au- The casing is then injected into the interior space
dessous de l'obturateur gonflable un coulis de ciment suffisamment fluide pour qu'il passe à travers les canaux radiaux 2 du tubage et under the inflatable shutter a cement slurry sufficiently fluid that it passes through the radial channels 2 of the casing and
pénètre dans les strates ou les fiasures des terrains encaissants. penetrates the strata or fiasures of the surrounding lands.
Cette injection de coulis de ciment assure une bonne liaison entre le pieu et le sol aussi bien du point de vue de l'effort en pointe du pieu. que du frottement latéral du pieu. Cette injection procure, en outre, une bonne liaison mécanique entre les divers éléments en béton la. lb. La figure 3 est une vue en élévation de l'extrémité inférieure This injection of cement grout ensures a good connection between the pile and the ground both from the point of view of the peak force of the pile. only lateral friction of the pile. This injection provides, in addition, a good mechanical connection between the various concrete elements la. lb. Figure 3 is an elevational view of the lower end
de l'outil en position de havage.of the tool in the cutting position.
On voit sur cette figure un premier élément préfabriqué en béton armé la qui porte, avantageusement. à son extrémité inférieure, un sabot métallique 11 comportant une jupe cylindrique 12 qui entoure la périphérie externe de l'élément la et une jupe tronconique 13 qui diverge vers le bas. Le sabot 11 est facultatif. Il facilite le mouvement de descente par gravité du tubage et il facilite le This figure shows a prefabricated prefabricated reinforced concrete element which carries, advantageously. at its lower end, a metal shoe 11 having a cylindrical skirt 12 which surrounds the outer periphery of the element la and a frustoconical skirt 13 which diverges downwards. The shoe 11 is optional. It facilitates the gravity descent movement of the casing and facilitates the
repliement de l'outil de havage lorsqu'on remonte la tarière. folding of the cutting tool when raising the auger.
On voit sur la figure 3 l'arbre creux 7 qui porte à sa périphérie une vis hélicoïdale 9 formant une tarière destinée à FIG. 3 shows the hollow shaft 7 which carries at its periphery a helical screw 9 forming an auger for
l'évacuation des déchets vers le haut. waste disposal upwards.
L'extrémité inférieure de l'arbre creux 7 porte des pics fixes The lower end of the hollow shaft 7 carries fixed peaks
14, répartis sur sa périphérie qui creusent dans le terrain un avant- 14, distributed on its periphery which digs in the ground a
trou ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre de l'arbre 7. hole having a diameter slightly greater than the diameter of the shaft 7.
Un peu au-dessus de son extrémité inférieure, l'arbre 7 porte une lame métallique fixe 15 dont le diamètre externe est A little above its lower end, the shaft 7 carries a fixed metal blade 15 whose outer diameter is
sensiblement égal au diamètre externe de la vis hélicoïdale 9. substantially equal to the outer diameter of the helical screw 9.
Avantageusement, la lame 15 est hélicoïdale et elle prolonge Advantageously, the blade 15 is helical and it extends
la vis hélicoïdale 9.helical screw 9.
Avantageusement. le bord d'attaque de la lame 15 est équipé de Advantageously. the leading edge of the blade 15 is equipped with
pics 15a.peaks 15a.
Entre l'extrémité inférieure de la vis hélicoïdale 9 et la lame fixe 15 est monté un outil de havage 10 comportant une lame Between the lower end of the helical screw 9 and the fixed blade 15 is mounted a cutting tool 10 having a blade
16 dont le bord d'attaque 17 porte des pics 18. 16 whose leading edge 17 has peaks 18.
La lame 16 est articulée autour d'un axe vertical 19 qui est The blade 16 is articulated around a vertical axis 19 which is
excentré par rapport à l'axe zzl de l'arbre 7. eccentric to the axis zzl of the shaft 7.
Avantageusement, la lame 16 est légèrement hélicoïdale pour Advantageously, the blade 16 is slightly helical for
faciliter l'évacuation des déblais. facilitate the evacuation of cuttings.
La figure 4 est une vue de dessous de l'extrémité inférieure de l'outil sur laquelle on a représenté en traits pleins la position de travail de l'outil de havage 10 et en pointillés la position FIG. 4 is a view from below of the lower end of the tool on which is represented in full lines the working position of the cutting tool 10 and in dashed position
repliée de ce mime outil.folded of this same tool.
On voit sur cette figure 1'axe excentré 19 autour duquel pivote la lame 16 de l'outil de havage. On voit que cette lame 16 a la forme générale d'une portion de couronne qui est délimitée par un arc de cercle externe 161 dont le diamètre est égal au diamètre externe de la vis hélicoïdale 9 et par un arc de cercle interne 162. dont le diamètre est égal au diamètre externe de l'arbre creux 7. Les deux arcs de cercle 161 et 162 sont parallèles. Ils s'étendent sur environ un demi-cercle. Ils ont un centre commun O qui est situé à une distance de l'axe de pivotement 19 égale à l'excentration e de l'axe 19 par rapport à l'axe zzl de l'arbre 7. de sorte que le centre 0 se déplace sur un cercle centré sur This figure shows the eccentric axis 19 around which the blade 16 of the cutting tool pivots. It can be seen that this blade 16 has the general shape of a crown portion which is delimited by an outer circular arc 161 whose diameter is equal to the external diameter of the helical screw 9 and by an internal circular arc 162. The diameter is equal to the outer diameter of the hollow shaft 7. The two arcs 161 and 162 are parallel. They extend on about a semicircle. They have a common center O which is located at a distance from the pivot axis 19 equal to the eccentricity e of the axis 19 with respect to the axis zzl of the shaft 7. so that the center 0 is moves on a circle centered on
l'axe 19 et passant par l'axe zzl.the axis 19 and passing through the axis zzl.
Lorsque l'outil de havage 10 est dans la position repliée représentée en pointillés, le bord interne 162 enveloppe la moitié de la périphérie de l'arbre creux 7 et Le bord externe 161 est confondu avec la projection de la périphérie externe de la vis When the cutting tool 10 is in the folded position shown in dotted lines, the inner edge 162 envelops half of the periphery of the hollow shaft 7 and the outer edge 161 coincides with the projection of the outer periphery of the screw
hélicoidale 9.helicoidal 9.
Lorsqu'on fait tourner l'arbre creux 7 dans le sens des aiguilles d'une montre, qui est le sens d'évacuation des terres, la réaction du terrain sur les pics 18 et sur la lame 16 fait pivoter automatiquement celle-ci autour de l'axe 19 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La lame 16 comporte un talon 20 qui est situé au delà de l'axe 19 et qui vient s'appuyer contre l'arbre 7 bloquant ainsi la lame 16 dans la position de travail représentée en When the hollow shaft 7 is rotated clockwise, which is the direction of the land evacuation, the reaction of the land on the peaks 18 and on the blade 16 automatically rotates the latter around it of the axis 19 in the counterclockwise direction. The blade 16 has a heel 20 which is located beyond the axis 19 and which bears against the shaft 7 thus blocking the blade 16 in the working position shown in FIG.
traits pleins sur la figure 4.full lines in Figure 4.
Dans cette position, les pics 18 et la lame 10 creusent dans le sol un havage circulaire limité par un cercle C2 qui est le cercle tangent à la lame 16. Le diamètre du cercle C2 est légèrement supérieur au diamètre externe des éléments de tubage préfabriqués. Lorsqu'on a fini d'enfoncer un élément de tubage dans le sol, on inverse le sens de rotation de l'arbre creux 7 et on remonte la tarière. La lame pivotante 16 vient frotter contre le sabot métallique 13 ou contre l'extrémité inférieure de l'élément en béton la dans le cas o il n'y a pas de sabot métallique et le frottement exerce sur la lame 16 une poussée qui fait pivoter automatiquement celle-ci dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'elle soit appuyée contre l'arbre 7 dans la position représentée en In this position, the peaks 18 and the blade 10 dig into the ground a circular havage limited by a circle C2 which is the circle tangent to the blade 16. The diameter of the circle C2 is slightly greater than the outer diameter of the prefabricated casing elements. When one has finished driving a casing element into the ground, the direction of rotation of the hollow shaft 7 is reversed and the auger is raised. The pivoting blade 16 rubs against the metal shoe 13 or against the lower end of the concrete element 1a in the case where there is no metal shoe and the friction exerts on the blade 16 a thrust that makes it pivot automatically it in a clockwise direction until it is pressed against the shaft 7 in the position shown in FIG.
pointillés sur la figure 4.dotted in Figure 4.
On voit que dans cette position, la totalité de l'outil de havage se trouve à l'intérieur du cercle C1 et peut donc remonter à It can be seen that in this position, the whole of the cutting tool is inside the circle C1 and can therefore go back to
l'intérieur du tubage.inside the casing.
Les pics 14, 16. 18 ont des taillants en un matériau dur, par o10 exemple en carbure de tungstène ou en tout autre matériau utilisé couramment pour fabriquer des outils de forage ou de creusement des roches. En variante, l'outil de havage 10 peut être constitué de deux lames 16. chacune occupant la moitié de la section circulaire Cl en The peaks 14, 16, 18 have sharp edges made of a hard material, for example tungsten carbide or any other material commonly used to make tools for drilling or digging rocks. Alternatively, the cutting tool 10 may consist of two blades 16. each occupying half of the circular section Cl in
position repliée, les deux axes 19 étant diamétralement opposes. folded position, the two axes 19 being diametrically opposed.
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