FR2771427A1 - ANTI-FRICTION DEVICE FOR AN UNDERGROUND STRUCTURE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif comportant une structure de renforcement anti-frottement utilisé lors de la réalisation de parois moulées ou lors de la réalisation d'éléments de parois moulées. Il comporte une première feuille en matériau plastique (8), ainsi qu'une seconde feuille en matériau plastique (7) espacée de la première par une structure alvéolaire (9) aussi réalisée en matériau plastique, l'ensemble étant fixé sur une face choisie de la cage d'armatures (12) de la future paroi moulée (ou du futur élément de paroi) par le biais de dispositifs espaceurs (I 1), de sorte que le sandwich ainsi réalisé soit d'une faible épaisseur et qu'il permette un jeu suffisant entre les deux feuilles de plastique principales, de façon à ce que, après la mise en place de la cage d'armatures munie de ce 'sandwich' anti-frottement dans la tranchée remplie de boue, la structure alvéolaire se remplit de ladite boue, et qu'elle reste remplie de boue après le bétonnage ultérieur de la paroi proprement dite.The invention relates to a device comprising an anti-friction reinforcement structure used during the production of diaphragm walls or during the production of diaphragm wall elements. It comprises a first sheet of plastic material (8), as well as a second sheet of plastic material (7) spaced from the first by a honeycomb structure (9) also made of plastic material, the assembly being fixed to a chosen face. of the reinforcement cage (12) of the future diaphragm wall (or of the future wall element) by means of spacers (I 1), so that the sandwich thus produced is of low thickness and that it allows sufficient clearance between the two main plastic sheets, so that, after the installation of the reinforcement cage provided with this anti-friction 'sandwich' in the trench filled with mud, the honeycomb structure is filled of said sludge, and that it remains filled with sludge after the subsequent concreting of the wall proper.
Description
La présente invention a pour objet un dispositif anti-frottement pourThe present invention relates to an anti-friction device for
structure enterrée dans le sol.structure buried in the ground.
Dans le domaine du bâtiment et des travaux publics, on est souvent amené In the field of building and public works, we are often brought
à réaliser des ouvrages en béton armé ou analogue. to carry out reinforced concrete or similar works.
C'est par exemple le cas des parois moulées d'éléments de la paroi moulée This is for example the case of the diaphragm walls of elements of the diaphragm wall
dans le sol, ou de massifs de fondation. in the ground, or foundation beds.
C'est également le cas de massifs de béton renforcés par des armatures qui This is also the case of concrete masses reinforced by reinforcements which
servent à l'ancrage dans le sol de pièces verticales tels que des poteaux. are used for anchoring vertical parts such as posts to the ground.
Lorsque ces structures sont soumises à des charges, la charge transmise When these structures are subjected to loads, the transmitted load
engendre des contraintes dans la masse de béton et donc dans le sol environnant. creates stresses in the concrete mass and therefore in the surrounding soil.
Il est un procédé connu de réaliser des parois moulées, ou des éléments de It is a known method to produce diaphragm walls, or elements of
paroi moulée, comprenant des cages d'armatures. diaphragm wall, comprising reinforcement cages.
Ces parois moulées ou ces éléments de paroi conventionnels peuvent These molded walls or conventional wall elements can
notamment servir d'assise à l'élaboration de constructions en surface. La Figure 1. in particular serve as a basis for the development of surface constructions. Figure 1.
annexée représente des parois moulées telles que 1 et 2 réalisées dans le sol 3, ces parois moulées définissant un espace intérieur 4, sous des constructions supérieures 5. Or, les charges amenées par ces constructions supérieures peuvent engendrer des frottements importants au niveau de l'interface sol/paroi représentés par la flèche (F): dans certain cas, il est souhaitable de limiter le report de ces charges, notamment lorsque la paroi se situe près d'un autre ouvrage annexed shows diaphragm walls such as 1 and 2 made in the ground 3, these diaphragm walls defining an interior space 4, under upper constructions 5. However, the loads brought by these upper constructions can generate significant friction at the level of the floor / wall interface represented by the arrow (F): in certain cases, it is desirable to limit the transfer of these loads, especially when the wall is located near another structure
souterrain 6, c'est le cas représenté sur la Figure 1.. underground 6, this is the case shown in Figure 1 ..
L'objet de la présente invention est donc de réaliser une telle paroi moulée (ou un élément de paroi), munie d'un système anti-frottement, qui permette de réaliser un découplage entre la paroi moulée et la portion de terrain adjacente à The object of the present invention is therefore to produce such a molded wall (or a wall element), provided with an anti-friction system, which makes it possible to carry out a decoupling between the molded wall and the portion of land adjacent to
celle-ci afin de limiter au maximum la transmission de ces efforts. this in order to minimize the transmission of these efforts.
Pour atteindre ce but, selon l'invention on réalise une paroi moulée (ou un élément de paroi) munie d'une cage d'armatures, ladite cage étant munie d'un système de 'sandwich' en matériau plastique de type PEHD qui constitue le To achieve this object, according to the invention, a molded wall (or a wall element) is provided with a reinforcement cage, said cage being provided with a “sandwich” system of plastic material of HDPE type which constitutes the
dispositif de découplage des efforts entre la paroi et le sol encaissant. device for decoupling forces between the wall and the surrounding soil.
Ladite cage, ou plus généralement ladite structure, qui comporte des éléments d'armatures formant deux faces sensiblement parallèles et verticales, ainsi que des éléments d'armatures transversaux reliant lesdites faces verticales, comprend donc au moins un système de 'sandwich' anti-frottement, ainsi que des moyens de fixation et d'espacement de ladite structure anti-frottement sur une de Said cage, or more generally said structure, which comprises reinforcing elements forming two substantially parallel and vertical faces, as well as transverse reinforcing elements connecting said vertical faces, therefore comprises at least one anti-friction sandwich system , as well as means for fixing and spacing said anti-friction structure on one of
ses faces.its faces.
Le découplage sol/paroi (ou sol/élément de paroi) au niveau de la transmission des frottements est permis par le système de 'sandwich' en matériau plastique de type PEHD, choisi pour avoir une résistance suffisante pour The decoupling of the floor / wall (or floor / wall element) at the level of the friction transmission is allowed by the sandwich system made of HDPE plastic material, chosen to have sufficient strength to
permettre aisément sa manipulation, comme l'illustre la Figure 2.. allow easy handling, as shown in Figure 2.
Plus précisément, cette structure est constituée par - une première feuille 7 d'un matériau plastique, d'une épaisseur millimétrique, dont une première face est fixée sur la face choisie 12 de l'armature de la paroi à l'aide d'un dispositif de fixation adéquat décrit ultérieurement, - une seconde feuille de matériau plastique 8, - une structure alvéolaire déformable 9 en matériau plastique, intermédiaire entre les deux feuilles principales précédentes, d'une épaisseur plurimillimétrique, - la fixation de l'ensemble de ces trois feuilles pour former ledit sandwich étant réalisée par l'intermédiaire de dispositifs du type aiguilles de fixation 10, reliant l'ensemble sur les dispositifs d'espacement 11 par rapport à la face de structure de renforcement de la paroi, - il existe un certain degré de liberté entre les deux feuilles More specifically, this structure consists of - a first sheet 7 of a plastic material, of a millimeter thickness, a first face of which is fixed to the chosen face 12 of the frame of the wall using a adequate fastening device described later, - a second sheet of plastic material 8, - a deformable honeycomb structure 9 of plastic material, intermediate between the two preceding main sheets, of a multi-millimeter thickness, - the fixing of all of these three sheets for forming said sandwich being produced by means of devices of the fixing needles 10, connecting the assembly on the spacing devices 11 with respect to the face of the reinforcing structure of the wall, - there is a certain degree of freedom between the two leaves
principales et grâce à la structure alvéolaire 9. main and thanks to the honeycomb structure 9.
Le procédé de réalisation ainsi que le mode préféré de fonctionnement de l'invention lors de l'élaboration d'une paroi (ou d'un élément de paroi) comportent les étapes suivantes: - on creuse une section de tranchée ayant la forme d'une portion de la paroi moulée à réaliser, ladite tranchée étant alors remplie d'une boue telle que la bentonite, - on met en place la cage d'armatures dans la section considérée, ladite cage d'armatures comportant sur au moins une de ses faces le dispositif de sandwich' anti-frottement précédemment décrit, ce par quoi la boue remplit la structure alvéolaire 9 ainsi que l'espace vide de la cage d'armatures, on coule le béton de la paroi dans ladite tranchée, ce qui a pour effet de remplacer la boue de l'espace libre par du béton de paroi, le dispositif de sandwich' en matériau plastique type PEHD empêchant ledit béton de pénétrer à l'intérieur de la structure alvéolaire 9, compte tenu de sa faible épaisseur, ledit sandwich' reste donc rempli de boue, - compte-tenu du degré de liberté prévu entre les deux feuilles principales 7 et 8 par l'intermédiaire de la structure alvéolaire 9 remplie de boue, constituant le 'sandwich' anti-frottement, on comprend que la transmission des The production method as well as the preferred mode of operation of the invention during the preparation of a wall (or of a wall element) comprise the following steps: - a trench section having the shape of is dug a portion of the molded wall to be produced, said trench then being filled with a mud such as bentonite, - the reinforcement cage is placed in the section under consideration, said reinforcement cage comprising on at least one of its faces the previously described anti-friction sandwich device, whereby the mud fills the honeycomb structure 9 as well as the empty space of the reinforcement cage, the concrete is poured from the wall into said trench, which has for effect of replacing the slime in the free space with wall concrete, the sandwich device 'of plastic type HDPE preventing said concrete from penetrating inside the honeycomb structure 9, taking into account its small thickness, said sandwich '' therefore remains filled with mud, - taking into account the degree of freedom provided between the two main sheets 7 and 8 via the honeycomb structure 9 filled with mud, constituting the anti-friction sandwich, it is understood that the transmission of
efforts d'une feuille à l'autre est dès lors fortement limitée. efforts from one sheet to another is therefore greatly limited.
Ainsi, les efforts de frottement 'F' provenant des constructions supérieures finales de type 5 sont largement découplés à l'interface sol/paroi finale, et les déplacements induits étant absorbés par ledit 'sandwich' anti-frottement Thus, the friction forces 'F' coming from the final type 5 final upper constructions are largely decoupled at the final floor / wall interface, and the induced displacements being absorbed by said anti-friction sandwich.
précédemment décrit, il n'y a plus d'efforts transmis au sol encaissant. previously described, there are no more forces transmitted to the surrounding soil.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la Other characteristics and advantages of the invention will appear better on
lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation à titres reading of the description which follows of several embodiments in titles
d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur non-limiting examples. The description refers to the figures appended to
lesquelles: la Figure 1. déjà décrite montre la transmission des efforts dans le cas d'une paroi moulée (ou d'un élément de paroi) utilisant une cage d'armatures de type standard, la Figure 2. est une vue en coupe partielle de la cage précisant la fixation du 'sandwich' anti- frottement par rapport à une face de ladite cage d'armatures, par l'intermédiaire d'un dispositif-espaceur, la Figure 3. est une vue de dessus précisant la mise en place dans la tranchée de la paroi (ou de l'élément de paroi à réaliser) d'une armature comportant le dispositif anti-frottement objet de l'invention, Sur la Figure 3., on a représenté un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention en cours d'élaboration d'une paroi moulée: cette figure représente en vue de dessus une première section de la tranchée 13 dans laquelle un premier panneau de paroi moulée a déjà été réalisé, la cage d'armatures correspondante étant référencée 15. Comme cela est bien connu dans l'état de la technique actuel, cette première section peut être limitée d'un côté par une cloison amovible 16 et 16'. Sur cette même figure, on a représenté une seconde section de tranchée 17 which: Figure 1. already described shows the transmission of forces in the case of a diaphragm wall (or a wall element) using a standard type reinforcement cage, Figure 2. is a partial sectional view of the cage specifying the fixing of the anti-friction 'sandwich' relative to one face of said reinforcement cage, by means of a spacer device, Figure 3. is a top view specifying the positioning in the trench of the wall (or of the wall element to be produced) of a reinforcement comprising the anti-friction device which is the subject of the invention, In FIG. 3, a preferred embodiment of the invention in progress of a diaphragm wall: this figure represents a top view of a first section of the trench 13 in which a first diaphragm wall panel has already been produced, the corresponding reinforcement cage being referenced 15 As is well known in the state of current technique, this first section can be limited on one side by a removable partition 16 and 16 '. In this same figure, a second trench section 17 is shown.
contiguë dans laquelle il y a lieu de réaliser un second panneau de paroi moulée. contiguous in which there is a need to make a second diaphragm wall panel.
Pour cela, on a disposé dans la section de tranchée 17, qui est remplie d'une boue de forage par exemple à base de Bentonite, une cage d'armatures 18, qui est For this, we have disposed in the trench section 17, which is filled with a drilling mud for example based on Bentonite, a reinforcement cage 18, which is
munie du dispositif anti-frottement objet de la description précédente. Ladite provided with the anti-friction device which is the subject of the preceding description. Said
cage d'armatures 18 comporte donc deux faces principales, référencées 19 et 20, qui sont constituées par exemple par des fers ronds horizontaux et verticaux 21 et 22, lesdites faces principales étant reliées entre elles par exemple par des fers reinforcement cage 18 therefore has two main faces, referenced 19 and 20, which are constituted for example by horizontal and vertical round irons 21 and 22, said main faces being connected together for example by irons
transversaux 23.transverse 23.
Selon l'invention, une structure en 'sandwich' anti-frottement 24 a été préalablement fixée sur une des faces de la cage d'armatures 19, séparée de ladite cage par le biais du dispositif espaceur 25. On pourrait concevoir également une According to the invention, an anti-friction sandwich structure 24 has been previously fixed to one of the faces of the reinforcement cage 19, separated from said cage by means of the spacer device 25. It would also be possible to design a
telle structure anti-frottement fixée sur l'autre face de la cage d'armatures 20. such an anti-friction structure fixed on the other face of the reinforcement cage 20.
En se référant à la Figure 3. et au mode de mise en oeuvre et de fonctionnement du 'sandwich' anti-frottement précédemment décrit, on comprend la mise en oeuvre et le fonctionnement du dispositif antifrottement ainsi installé dans le second panneau 17, qui sera ultérieurement en continuité avec le panneau Referring to Figure 3. and the mode of implementation and operation of the anti-friction sandwich previously described, we understand the implementation and operation of the anti-friction device thus installed in the second panel 17, which will be later in continuity with the panel
précédent 13, muni d'un dispositif anti-frottement identique 24'. previous 13, provided with an identical anti-friction device 24 '.
Comme le montre la Figure 2., le sandwich anti-frottement est constitué par deux feuilles parallèles par exemple en polyéthylène haute densité, rendues solidaires avec une feuille alvéolaire déformable intérieure (par exemple un grillage en PEHD) par tous les moyens convenables, ledit 'sandwich' étant disposé parallèlement à la face choisie de la cage d'armatures et fixé sur celle-ci par tous les moyens convenables, notamment par l'intermédiaire d'un dispositif espaceur As shown in Figure 2., the anti-friction sandwich consists of two parallel sheets for example of high density polyethylene, made integral with an inner deformable cellular sheet (for example a HDPE mesh) by all suitable means, said ' sandwich 'being arranged parallel to the chosen face of the reinforcement cage and fixed thereto by any suitable means, in particular by means of a spacer device
métallique lié à la cage principale dans un mode préféré de réalisation. metallic bonded to the main cage in a preferred embodiment.
La boue utilisée lors de l'excavation (du type bentonitique) est donc emprisonnée dans la structure alvéolaire du sandwich ainsi réalisé, ce qui crée un coussin' de boue de faible épaisseur. On obtient ainsi, du fait du degré de liberté entre les deux feuilles principales dudit 'sandwich', une zone saturée en bentonite qui peut se déformer verticalement sous l'effet d'un chargement ultérieur par une construction éventuelle, ainsi les contraintes mécaniques sont découplées à The mud used during the excavation (of the bentonite type) is therefore trapped in the honeycomb structure of the sandwich thus produced, which creates a cushion of thin mud. There is thus obtained, due to the degree of freedom between the two main sheets of said sandwich, a zone saturated with bentonite which can deform vertically under the effect of a subsequent loading by a possible construction, thus the mechanical stresses are decoupled at
l'interface paroi/sol et ne sont plus transmises à la zone extérieure du sol. the wall / floor interface and are no longer transmitted to the outside floor area.
On peut bien sûr réaliser ce découplage sur chacune des faces de la cage We can of course perform this decoupling on each side of the cage
d'armatures, si besoin est.of reinforcement, if necessary.
On peut réaliser un tel dispositif anti-frottement sur un élément de paroi quelconque, afin de protéger les ouvrages souterrains existants vis-à-vis de tout Such an anti-friction device can be produced on any wall element, in order to protect existing underground structures from all
chargement supérieur sur lesdits éléments de paroi. upper loading on said wall elements.
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