WO2016128675A1 - Dispositif de pré-découpe d'une colonne pour un sol - Google Patents

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WO2016128675A1
WO2016128675A1 PCT/FR2016/050294 FR2016050294W WO2016128675A1 WO 2016128675 A1 WO2016128675 A1 WO 2016128675A1 FR 2016050294 W FR2016050294 W FR 2016050294W WO 2016128675 A1 WO2016128675 A1 WO 2016128675A1
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WO
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cutting device
column
cutting
membrane
level
Prior art date
Application number
PCT/FR2016/050294
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English (en)
Inventor
Emmanuel QUESADA
Original Assignee
Soletanche Freyssinet
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Publication date
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Priority to AU2016217693A priority patent/AU2016217693B2/en
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Priority to US15/545,926 priority patent/US20180010315A1/en
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof
    • E02D9/005—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof removing the top of placed piles of sheet piles

Definitions

  • the subject of the invention is a device for pre-cutting a column for a soil, an associated system for setting up the pre-cutting device and a method for removing a column for a soil.
  • Such a column is made by drilling or discharging a soil that is desired to be consolidated to install a structure on paving or foundations, such as for example a building, a bridge or a wind turbine, or a highway or railway embankment (this is called rigid inclusion), or structuring to insert a direct charge transmission structure.
  • the recess is filled with a material, such as concrete or mortar, possibly reinforced by a metal reinforcement immersed in the recess. vertical.
  • This level is called level of arase.
  • the coppicing step consists of covering the column with a portion that is flush with the ground surface, up to the level of arase.
  • the coppicing step clears the column of fill material, concrete or mortar, possibly polluted during the steps of making the column, which is at a level in the upper column at the required level of aress.
  • the coppicing step is generally carried out by earthwork of the column head, when the filling material, concrete or mortar, is still fresh, using a hydraulic shovel, possibly equipped with bucket or auger.
  • a hydraulic shovel possibly equipped with bucket or auger.
  • a first operator removes the filling material with the hydraulic excavator, while a second operator visually controls the gradual decline in the level of filling material in the column until the desired level of screed is reached.
  • a first operator removes the concrete or the mortar, while a second operator controls the gradual decline in the level of the filling material in the column.
  • a visual control is not sufficiently accurate and use is made of a level measurement and control device, for example of the laser type, a receiver cell is installed on a test pattern.
  • the measuring apparatus is manipulated by the second operator who plunges a rod, for example, bearing the test pattern, into the column to the surface of the mortar or fresh concrete. There, the second operator measures the level of the surface of the filling material and determines whether the desired level of coverage is reached or whether to continue the coppicing.
  • This embodiment provides a precision of the order of 5 to 10 centimeters. Such precision is sometimes not sufficient, and remains very dependent on the dexterity of the two operators. For a level of arase greater than one meter or even one meter and fifty centimeters, the second operator often fails to distinguish the surface of the filling material, and it is not uncommon for the second operator to plunge the bearing rod. the test pattern in the fresh filling material, which of course largely distorts the level reached by the filling material.
  • the coppicing step performed when the filler material is still fresh, can not be applied in all circumstances.
  • this is the case for a sandy soil or for a level of arase lower than that of a water table.
  • the coppicing step may widen the recess and damage the spike column as well as the adjacent columns.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome these disadvantages.
  • the subject of the invention is a device for pre-cutting a column for a floor, comprising a pre-cutting means configured to be movable between a rest position and a pre-cutting position.
  • the pre-cutting device according to the present invention is moved into the rest position of the pre-cutting means, along the column, and then placed in pre-cutting position.
  • the pre-cutting device left in position during the hardening of the filling material ensures pre-cutting of the column at the desired level due to the weakness that its presence induces during the hardening of the filling material in the column.
  • the pre-cutting position being chosen at the desired level of arase, the level of arase is precisely realized and the method of copying facilitated by the pre-cutting of the column.
  • the pre-cutting means comprises at least one membrane capable of being folded in the rest position and to be deployed in the pre-cutting position.
  • the membrane has a general shape of a disk or a half-disk in the deployed position.
  • the device comprises a rigid structure for deploying the membrane from the folded position to the deployed position.
  • the device comprises a deployment control member of the pre-cutting means.
  • the device comprises an element configured to join the pre-cutting means to a system of setting up the pre-cutting device.
  • the subject of the invention is also a system for placing the pre-cutting device as described above, comprising a portion for guiding a displacement of the pre-cutting device and a holding element for the pre-cutting device. during said displacement.
  • the holding element comprises a slot configured to cooperate with the securing element of the pre-cutting means to the positioning system of the pre-cutting device.
  • the system comprises a drive means of the device control member.
  • the system comprises a frame for supporting the guide portion (33).
  • the invention also relates to a method of removing a column for a soil comprising:
  • the pre-cutting device is guided in the column by a delivery system as described above.
  • FIG. 1 illustrates a perspective view of a precut device in a rest position
  • FIG. 2 illustrates a perspective view of the device of FIG. 1 in a pre-cutting position
  • FIG. 3 illustrates a perspective view of a system for placing the device of FIG. 1;
  • FIG. 4 illustrates a perspective view of the system of FIG. 3 provided with the device of FIG. 1;
  • FIG. 5a to 5c illustrate a method of manufacturing a column for a floor.
  • a device for pre-cutting a column for a soil comprises a pre-cutting means 2 configured to be movable between a rest position and a pre-cut position.
  • the membrane 3 has a general shape of a disc.
  • the membrane 3 is made from a flexible material, such as a plastic or textile, synthetic or natural, possibly recycled.
  • the membrane 3 has a diameter slightly smaller than the diameter of the column.
  • the pre-cutting means 2 also comprises a rigid structure 4 for deploying the membrane 3 from the folded position to the deployed position.
  • the rigid structure 4 is a rigid frame comprising a set of bars 5, for example made of metal.
  • Each bar 5 forms a diameter on which the membrane 3 solidly rests.
  • the pre-cutting means comprises three metal bars delimiting six sectors 6 of the membrane 3, two other sectors 6 being delimited by an angle of the device 1, as will be explained later.
  • Each bar 5 is configured to pivot through its center 7 around a center 8 of the rigid structure 4 corresponding to the center of the deployed membrane 3. Because the membrane 3 is secured to the bars 5, the pivoting of the bars 5 causes the deployment or otherwise the folding of the sectors 6, in the manner of a double fan.
  • the rest position of the pre-cutting device 1 coincides with the folding position of the membrane 3, in which the metal bars 5 extend rectilinearly over each other.
  • the pre-cutting device 1 comprises a control member 9 for deploying the pre-cutting means 3.
  • control member 9 is a rod secured at one of its ends 10 to the center 8 of the membrane 3 and to the middle 7 of the metal bars 5.
  • the rod 9 advantageously has a square section.
  • the rod 9 extends along an axis X substantially orthogonal to a plane P delimited by the metal bars 5.
  • the rod 9 is free to rotate about this axis X relative to the bracket 12, and is rotated about the X axis by a gripping device manipulated by an operator, as will be detailed below.
  • the metal bars 5 being secured by their means 7 of the rod 9, the rotation of the rod 9 around the axis X controls the rotation of the metal bars 5 around the center 8.
  • the pre-cut device 1 also comprises an element 12 configured to secure the pre-cutter means 2 to a system 30 for placing the pre-cutter device 1.
  • the element 12 is an angle iron.
  • the angle 12 is a metal section comprising two flanges 13 and 14 orthogonally disposed opposite each other, so that the section has an L-shaped section.
  • the flange 13 of the bracket 12 is disposed in the plane P in the deployed position.
  • the wing 13 is pierced by a recess 15 traversed by the control rod 9, which allows the control rod 9 to reach the media 7 of the metal bars 5.
  • the membrane 3 rests integrally on the flange 13 of the bracket 12.
  • the wing 14 is intended to cooperate with a slot of the system 30 for placing the pre-cut device 1, as will be detailed below.
  • the device 1 comprises two membranes whose form, in the deployed position, is a half-disk, the two membranes then being juxtaposed so as to form a complete disk in the pre-cutting position.
  • each half-disc is wound in the rest position on two ends of a pivoting axis around the control rod 9.
  • This variant not illustrated has a manufacturing cost and a lower carbon footprint.
  • the rigid structure 4 and / or the angle 12 may be metal, but also made of a rigid non-metallic material, such as a plastic for example. Note that the invention is not limited to a deployment of the membrane 3 by the rod 9 but other modes of training are of course applicable.
  • the system 30 for setting up the pre-cutting device 1 comprises a guiding portion 31 for a displacement of the pre-cutting device 1 and a holding element 32 for the pre-cutting device. -cutting 1 during his move.
  • the guiding portion 31 comprises a hollow outer tube 33 which allows the guiding of the system 30 in the filling material of the column, as will be explained later.
  • the hollow outer tube 33 comprises an outer wall 34 provided with three centralizers 35 disposed substantially at 120 ° two to dex.
  • the centralizers 35 allow guidance of the system 30 in the column, as will be explained below.
  • the hollow outer tube 33 is secured by one of its ends 36, 37 to the holding element 32.
  • the outer tube 33 comprises on the wall 34 a receiving cell of a distance measuring device, preferably laser type, not shown, and whose position can be adjusted along the outer tube.
  • a distance measuring device preferably laser type, not shown
  • the holding element 32 is a parallelepiped 40 provided with a slot 39, and secured by one of its sides to the end 36 of the outer tube 33.
  • the slot 39 is configured to cooperate with the angle 12 of the pre-cutting device 1.
  • the slot 39 has a depth greater than a width of the flange 14 of the bracket 12 and a spacing greater than a thickness of the flange 14 of the angle 12.
  • the pre-cutting device 1 is held in the rest position by the system 30, the wing 14 being inserted into the slot 39, the wing 13, the rigid structure 4 and the membrane 3, in the folded position, overlooking the slot 39.
  • the holding element 32 holds the pre-cutting device 1 in all directions except for a direction making it possible to release the pre-cutting device 1.
  • bracket 12 is held simply by friction, as will be explained further later.
  • the delivery system 30 also includes a concentric inner tube 41 of the outer tube 33.
  • the inner tube 41 forms a drive means of the device control member.
  • the inner tube 41 extends in the outer tube 33 being held by an unillustrated stop which limits any rotation of the inner tube 41 relative to the outer tube 33 to 180 °.
  • the inner tube 41 comprises two ends 42, 43 respectively arranged facing the end 37, 36 of the outer tube 33.
  • the end 42 intended to remain above the surface of the ground, is equipped with a gripping device 44, such as a crank.
  • the crank makes it possible to print a rotational movement of the inner tube 41 and thus a rotational movement of the control rod 9 with respect to the outer tube 33 and consequently to the holding member 32 and to the bracket 12.
  • the end 43 is a housing whose section is of the same shape as the section of the rod 9, advantageously of square shape, so that the end 43 receives the control rod 9 of the pre-cutting device.
  • the weight of the system 30 can advantageously be adapted to the desired level of arase, and in particular increased for a descent of the pre-cutting device 1 at high depths.
  • the outer tube prefferably be grooved to form a rack, thereby controlling the descent of the system 30 including at high depths.
  • the rack is activated manually or using an electric or hydraulic motor, preferably mounted on a ball joint to adjust the verticality.
  • the entire system of implementation of the device 1 and the rack is mounted on a frame, and installed for example on a mobile equipment type mini excavator or forklift.
  • the holding element with a locking mechanism, provided for example with a trigger, and configured to hold the bracket 12 in the slot 39 in the rest position and to release the membrane once the device 1 set up at the desired depth.
  • a locking mechanism provided for example with a trigger
  • the invention also relates to a method of removing a column for a floor.
  • the column 50 comprises a recess 51 made for example by drilling or discharge in a soil S and filled with a filling material, such as concrete or mortar, possibly reinforced by a metal reinforcement immersed in the recess 51.
  • a filling material such as concrete or mortar
  • the invention may in particular be applied to a rigid inclusion type column which allows the reinforcement of the soil S, or to a column of load transmission, possibly armed.
  • the process of copying comprises a step of moving the pre-cutter device 1 in the column 50 in which the filler material is at least partly in pasty form, the pre-cutting device being kept in the rest position.
  • pasty form it is meant that the filling material, such as concrete or mortar, has not yet acquired its final hardness, so that the device 1 and the system 3 can be moved in the filling material.
  • the pre-cutting device 1 is moved by insertion of the delivery system 30 in the column 50, the pre-cutout device 1 being held by the bracket 12 in the slot 39.
  • the delivery system 30 is dipped, preferably vertically, in the column 50.
  • the centerers 35 ensure that the delivery system 30 goes vertically into the column 50.
  • the friction exerted on the pre-cutting device 1 is sufficient to maintain the flange 34 of the angle 12 in the slot 39.
  • the method comprises, illustrated in FIG. 5b, a step of placing the pre-cutting device 1 in the pre-cutting position at a given depth of the column 50.
  • the depth reached is indicated by the distance measuring apparatus, in a manner known to those skilled in the art.
  • the position of the pre-cutting device 1 at the desired depth in the column is verified by the laser level and the pattern disposed on the outer tube. This depth corresponds to a desired level of arase, as will be explained.
  • the method comprises a subsequent step of raising the delivery system 30, while the pre-cutting device 1 remains stationary due to the pressure exerted by the filling material on the deployed membrane 3.
  • the filler material is allowed to solidify.
  • the method also comprises, once the filling material has solidified, a step of copying a portion of the column 50 extending to the pre-cutting device 1 .
  • an operator manipulates a shovel, for example, to cover the portion 52 of the column 50 which is flush with the surface of the ground, to the pre-cutting device 1, otherwise called a column head.
  • the membrane 3 in the deployed position ensures the pre-cutting of the column during the hardening of the filling material in the column 50.
  • the shovel applies a shock at the head of the column, which has the effect of breaking the head 52 of column clearly at the level of the pre-cutting device 1.
  • the present invention has many advantages.
  • the level of arase marked by the device 1 and obtained by the coppicing method according to the present invention is precise and is in particular in adequacy with the execution tolerances imposed by the ASIRI recommendations.
  • the precision obtained is of the order of one centimeter.
  • the overall cost of the work is reduced because of the precision of the indication of the level of arase, which avoids any resumption of the arases after the construction.
  • the material means simply require a device 1, disposable, simple to manufacture and put in position in the column, and a system 30, mobile, reusable immediately for each column of the site, possibly removable to allow easy rinsing.
  • one of the major advantages of the pre-cutting device 1 is to allow the realization of precise arases at depths greater than 1 meter, or even 1.5 meters, impossible to achieve for rigid inclusion type columns with known state of the art, as already explained.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de pré-découpe d'une colonne pour un sol, comprenant un moyen de pré-découpe configuré pour être mobile entre une position de repos et une position de pré-découpe.

Description

DISPOSITIF DE PRE-DECOUPE D'UNE COLONNE POUR UN SOL
L'invention a pour objet un dispositif de pré-découpe d'une colonne pour un sol, un système associé de mise en place du dispositif de pré-découpe ainsi qu'un procédé de recépage d'une colonne pour un sol.
Une telle colonne est réalisée par forage ou refoulement d'un sol qu'on souhaite soit consolider pour y installer un ouvrage sur dallage ou fondations, tel que par exemple un bâtiment, un pont ou encore une éolienne, ou un remblai autoroutier ou ferroviaire (on parle alors d'inclusion rigide), soit structurer pour insérer une structure de transmission directe de charge.
Une fois un évidement, de préférence vertical, créé dans le sol soit par forage, soit par refoulement, on remplit l'évidement d'un matériau, tel que du béton ou du mortier, éventuellement armé par une armature métallique plongée dans l'évidement vertical.
Il est connu qu'une colonne ainsi réalisée nécessite parfois un recépage à un niveau donné, éventuellement sous la surface du sol.
Ce niveau est appelé niveau d'arase.
L'étape de recépage consiste à étêter la colonne d'une portion qui affleure la surface du sol, jusqu'au niveau d'arase.
L'étape de recépage permet de débarrasser la colonne du matériau de remplissage, béton ou mortier, éventuellement pollué au cours des étapes de réalisation de la colonne, qui se trouve à un niveau dans la colonne supérieur au niveau d'arase requis.
Pour les colonnes de type inclusion rigide, l'étape de recépage est généralement effectuée par terrassement de la tête de colonne, lorsque le matériau de remplissage, béton ou mortier, est encore frais, à l'aide d'une pelle hydraulique, éventuellement munie d'un godet ou d'une tarière. Pour un niveau d'arase faible, comme c'est par exemple le cas lors de la mise en place au-dessus de la colonne d'un matelas de transfert de charge sous dallage ou remblai, un premier opérateur ôte le matériau de remplissage avec la pelle hydraulique, pendant qu'un deuxième opérateur contrôle visuellement la baisse progressive du niveau du matériau de remplissage dans la colonne jusqu'à ce que le niveau d'arase souhaité soit atteint.
On note que la réalisation du recépage d'une part et, d'autre part, le contrôle, visuel, du niveau d'arase, sont imprécis, ce qui n'est pas ici excessivement rédhibitoire du fait qu'un matelas est posé sur la colonne formée.
Pour une colonne réalisée sous des fondations, et pour un niveau d'arase sous la surface de sol, à une profondeur, dite faible, inférieure à un mètre, il est besoin d'une réalisation de niveau d'arase plus précis.
De même que pour le cas précédent, un premier opérateur retire le béton ou le mortier, tandis qu'un deuxième opérateur contrôle la baisse progressive du niveau du matériau de remplissage dans la colonne.
Néanmoins, dans ce cas, un contrôle visuel n'a pas la précision suffisante et on recourt à un appareil de mesure et de contrôle de niveau par exemple de type laser, dont une cellule réceptrice est installée sur une mire.
L'appareil de mesure est manipulé par le second opérateur qui plonge une tige, par exemple, portant la mire, dans la colonne jusqu'à la surface du mortier ou béton frais. Là, le deuxième opérateur mesure le niveau de la surface du matériau de remplissage et détermine si le niveau d'arase souhaité est atteint ou s'il faut continuer le recépage.
Ce mode de réalisation apporte une précision de l'ordre de 5 à 10 centimètres. Une telle précision n'est parfois pas suffisante, et reste très dépendante de la dextérité des deux opérateurs. Pour un niveau d'arase supérieur à un mètre, voire à un mètre et cinquante centimètres, le deuxième opérateur ne parvient souvent pas à distinguer la surface du matériau de remplissage, et il n'est pas rare que le deuxième opérateur plonge la tige portant la mire dans le matériau de remplissage frais, ce qui fausse bien évidemment largement le niveau atteint par le matériau de remplissage.
L'imprécision du niveau d'arase dans ces circonstances n'est pas acceptable.
Par ailleurs, l'étape de recépage, effectuée lorsque le matériau de remplissage est encore frais, ne peut pas être appliquée dans toutes les circonstances.
En particulier, c'est le cas pour un sol sableux ou pour un niveau d'arase inférieur à celui d'une nappe phréatique.
Alors, l'étape de recépage risque d'élargir l'évidement et d'endommager la colonne à araser ainsi que les colonnes adjacentes.
Le but de la présente invention est de remédier au moins partiellement à ces inconvénients.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de pré-découpe d'une colonne pour un sol, comprenant un moyen de pré-découpe configuré pour être mobile entre une position de repos et une position de pré-découpe.
Ainsi, lorsque le matériau de remplissage est encore frais, le dispositif de pré-découpe selon la présente invention est déplacé dans la position de repos du moyen de pré-découpe, le long de la colonne, puis mis en position de pré-découpe.
Le dispositif de pré-découpe laissé en position pendant le durcissement du matériau de remplissage assure un pré-découpage de la colonne au niveau voulu du fait de la faiblesse que sa présence induit au cours du durcissement du matériau de remplissage dans la colonne.
Une fois le matériau de remplissage solidifié, il suffit d'exercer une légère action mécanique sur la tête de la colonne pour effectuer une cassure franche au niveau de la faiblesse induite par le dispositif de pré-découpe, puis d'extraire la tête de colonne délimitée par le matériau de remplissage solidifié jusqu'au moyen de pré-découpe resté en position de pré-découpe.
De cette façon, la position de pré-découpe étant choisie au niveau d'arase souhaité, le niveau d'arase est précisément réalisé et le procédé de recépage facilité par le pré-découpage de la colonne.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de pré-découpe comprend au moins une membrane apte à être pliée dans la position de repos et à être déployée dans la position de pré-découpe.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la membrane présente une forme générale d'un disque ou d'un demi-disque dans la position déployée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend une structure rigide de déploiement de la membrane depuis la position pliée jusqu'à la position déployée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un organe de commande de déploiement du moyen de pré-découpe .
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un élément configuré pour solidariser le moyen de pré-découpe à un système de mise en place du dispositif de pré-découpe.
L'invention a également pour objet un système de mise en place du dispositif de pré-découpe tel que décrit précédemment, comprenant une portion de guidage d'un déplacement du dispositif de pré-découpe et un élément de maintien du dispositif de pré-découpe au cours dudit déplacement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de maintien comprend une fente configurée pour coopérer avec l'élément de solidarisation du moyen de pré-découpe au système de mise en place du dispositif de pré-découpe.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comprend un moyen d'entraînement de l'organe de commande du dispositif.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comprend un châssis de support de la portion de guidage (33).
L'invention a également pour objet un procédé de recépage d'une colonne pour un sol comprenant :
- une étape de déplacement du dispositif de pré-découpe tel que décrit précédemment dans la colonne dans laquelle un matériau destiné à remplir au moins partiellement la colonne, dit matériau de remplissage, est au moins en partie sous forme pâteuse, le dispositif de pré-découpe étant maintenu dans la position de repos ; - une étape de mise en place du dispositif de pré-découpe en position de pré-découpe à une profondeur donnée de la colonne ; et
- une fois le matériau de remplissage solidifié, une étape de recépage d'une portion de la colonne s'étendant jusqu'au dispositif de pré-découpe.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours de l'étape de déplacement du dispositif de pré-découpe, le dispositif de pré-découpe est guidé dans la colonne par un système de mise en place tel que décrit précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre une vue en perspective d'un dispositif de prédécoupe dans une position de repos ;
- la figure 2 illustre une vue en perspective du dispositif de la figure 1 dans une position de pré-découpe ;
- la figure 3 illustre une vue en perspective d'un système de mise en place du dispositif de la figure 1 ;
- la figure 4 illustre une vue en perspective du système de la figure 3 muni du dispositif de la figure 1 ;
- les figures 5a à 5c illustrent un procédé de fabrication d'une colonne pour un sol.
Dispositif de pré-découpe
Comme visible sur les figures 1 et 2, un dispositif de pré-découpe d'une colonne pour un sol, référencé 1 , comprend un moyen de pré-découpe 2 configuré pour être mobile entre une position de repos et une position de pré-découpe.
Le moyen de pré-découpe 2 comprend une membrane 3 apte à être repliée sur elle-même dans la position de repos et à être déployée dans la position de pré-découpe.
Comme plus particulièrement visible sur la figure 2, la membrane 3 présente une forme générale d'un disque.
La membrane 3 est réalisée à partir d'un matériau souple, comme par exemple un plastique ou un textile, synthétique ou naturel, possiblement recyclé.
De préférence, la membrane 3 présente un diamètre légèrement inférieur au diamètre de la colonne.
Le moyen de pré-découpe 2 comprend également une structure rigide 4 de déploiement de la membrane 3 depuis la position pliée jusqu'à la position déployée.
Comme particulièrement visible à la figure 2, la structure rigide 4 est une armature rigide comprenant un ensemble de barres 5, par exemple constituées en métal.
Chaque barre 5 forme un diamètre sur lequel repose solidairement la membrane 3.
Sur la figure 2, le moyen de pré-découpe comprend trois barres métalliques délimitant six secteurs 6 de la membrane 3, deux autres secteurs 6 étant délimités par une cornière du dispositif 1 , comme il va être expliqué ultérieurement.
Chaque barre 5 est configurée pour pivoter par son milieu 7 autour d'un centre 8 de la structure rigide 4 correspondant au centre de la membrane 3 déployée. Du fait que la membrane 3 est solidaire des barres 5, le pivotement des barres 5 entraîne le déploiement ou au contraire le repliement des secteurs 6, à la manière d'un double éventail.
Ainsi, la position de repos du dispositif de pré-découpe 1 coïncide avec la position de repliement de la membrane 3, dans laquelle les barres métalliques 5 s'étendent rectilignement les unes sur les autres.
Et, dans la position de pré-découpe du dispositif 1 , coïncidant avec la position déployée de la membrane 3, les barres métalliques 5 sont à distance les unes des autres, de sorte que les secteurs 6 sont tendus et la membrane 3 prend la forme de disque.
Le dispositif de pré-découpe 1 comprend un organe de commande 9 de déploiement du moyen de pré-découpe 3.
Sur le mode de réalisation illustré, l'organe de commande 9 est une tige solidaire par l'une de ses extrémités 10 du centre 8 de la membrane 3 et aux milieux 7 des barres métalliques 5.
La tige 9 présente avantageusement une section carrée.
La tige 9 s'étend le long d'un axe X sensiblement orthogonal à un plan P délimité par les barres métalliques 5.
La tige 9 est libre en rotation autour de cet axe X par rapport à la cornière 12, et est entraînée en rotation autour de l'axe X par un dispositif de préhension manipulé par un opérateur, comme il va être détaillé ci-après.
Les barres métalliques 5 étant solidaires par leurs milieux 7 de la tige 9, la rotation de la tige 9 autour de l'axe X commande la rotation des barres métalliques 5 autour du centre 8.
Le dispositif de pré-découpe 1 comprend également un élément 12 configuré pour solidariser le moyen de pré-découpe 2 à un système 30 de mise en place du dispositif de pré-découpe 1 . Sur le mode de réalisation illustré, l'élément 12 est une cornière.
La cornière 12 est un profilé métallique comprenant deux ailes 13 et 14 disposées orthogonalement l'une vis-à-vis de l'autre, de sorte que le profilé présente une section en forme de L.
Comme visible sur la figure 2, l'aile 13 de la cornière 12 est disposée dans le plan P en position déployée.
L'aile 13 est percée d'un évidement 15 traversé par la tige de commande 9, ce qui permet à la tige de commande 9 d'atteindre les milieux 7 des barres métalliques 5
La membrane 3 repose solidairement sur l'aile 13 de la cornière 12.
L'aile 14 est destinée à coopérer avec une fente du système 30 de mise en place du dispositif de pré-découpe 1 , comme il va être détaillé ci-après.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode de réalisation illustré.
En particulier, selon une variante non illustrée, le dispositif 1 comprend deux membranes dont la forme, en position déployée, est un demi-disque, les deux membranes étant alors juxtaposées de sorte à former un disque complet dans la position de pré-découpe.
Selon cette variante, il est également possible de ne pas équiper le dispositif de pré-découpe d'armatures métalliques.
Dans ce cas, chaque demi-disque est enroulé en position de repos sur deux extrémités d'un axe pivotant autour de la tige de commande 9.
Cette variante non illustrée présente un coût de fabrication et une empreinte carbone plus faible.
On note que la structure rigide 4 et/ou la cornière 12 peuvent être en métal, mais également constituées dans un matériau rigide non métallique, comme un plastique par exemple. On note que l'invention ne se limite pas à un déploiement de la membrane 3 par la tige 9 mais d'autres modes d'entraînement sont bien entendu applicables.
Système de mise en place du dispositif de pré-découpe
Comme visible sur les figures 3 et 4, le système 30 de mise en place du dispositif de pré-découpe 1 comprend une portion de guidage 31 d'un déplacement du dispositif de pré-découpe 1 et un élément de maintien 32 du dispositif de pré-découpe 1 au cours de son déplacement.
La portion de guidage 31 comprend un tube extérieur creux 33 qui permet le guidage du système 30 dans le matériau de remplissage de la colonne, comme il sera expliqué ultérieurement
Le tube extérieur creux 33 comprend une paroi externe 34 munie de trois centreurs 35 disposés sensiblement à 120° deux à dejx.
Les centreurs 35 permettent un guidage du système 30 dans la colonne, comme il sera expliqué ci-après.
Le tube extérieur creux 33 est solidaire par l'une 36 de ses extrémités 36, 37, de l'élément de maintien 32.
Le tube extérieur 33 comprend sur la paroi 34 une cellule réceptrice d'un appareil de mesure de distance, de préférence de type laser, non illustrée, et dont la position peut être ajustée le long du tube extérieur.
Comme visible sur la figure 4, l'élément de maintien 32 est un parallélépipède 40 muni d'une fente 39, et solidaire par l'un de ses côtés de l'extrémité 36 du tube extérieur 33.
La fente 39 est configurée pour coopérer avec la cornière 12 du dispositif de pré-découpe 1 .
La fente 39 présente une profondeur supérieure à une largeur de l'aile 14 de la cornière 12 et un écartement supérieur à une épaisseur de l'aile 14 de la cornière 12.
Comme visible sur la figure 4, le dispositif de pré-découpe 1 est maintenu en position de repos par le système 30, l'aile 14 étant insérée dans la fente 39, l'aile 13, la structure rigide 4 et la membrane 3, en position repliée, surplombant la fente 39.
Ainsi, l'élément de maintien 32 maintient le dispositif de pré-découpe 1 dans toutes directions à l'exception d'une direction permettant de libérer le dispositif de pré-découpe 1 .
Sur le mode de réalisation illustré, la cornière 12 est maintenue simplement par friction, comme il sera expliqué plus avant ultérieurement.
Le système 30 de mise en place comprend également un tube intérieur 41 concentrique du tube extérieur 33.
Le tube intérieur 41 forme un moyen d'entraînement de l'organe de commande du dispositif.
Le tube intérieur 41 s'étend dans le tube extérieur 33 en étant maintenu par une butée non illustrée qui limite toute rotation du tube intérieur 41 par rapport au tube extérieur 33 à 180° .
Le tube intérieur 41 comprend deux extrémités 42, 43, disposées respectivement en regard de l'extrémité 37, 36 du tube extérieur 33.
L'extrémité 42, destinée à rester au-dessus de la surface du sol, est équipée d'un dispositif de préhension 44, telle qu'une manivelle.
La manivelle permet d'imprimer un mouvement de rotation du tube intérieur 41 et de ce fait un mouvement de rotation de la tige de commande 9 par rapport au tube extérieur 33 et par conséquent à l'élément de maintien 32 et à la cornière 12.
L'extrémité 43 est un logement dont une section est de même forme que la section de la tige 9, avantageusement de forme carrée, de sorte que l'extrémité 43 reçoive la tige de commande 9 du dispositif de pré-découpe.
On note que le poids du système 30 peut avantageusement être adapté au niveau d'arase souhaité, et en particulier alourdi pour une descente du dispositif de pré-découpe 1 à des profondeurs élevées.
Il est également possible que le tube extérieur soit cannelé de sorte à former une crémaillère, ce qui permet de commander la descente du système 30 y compris à des profondeurs élevées.
La crémaillère est activée manuellement ou à l'aide d'un moteur électrique ou hydraulique, de préférence montée sur une rotule pour régler la verticalité.
L'ensemble du système de mise en place du dispositif 1 et de la crémaillère est monté sur un châssis, et installé par exemple sur un équipement mobile de type mini pelle ou chariot élévateur.
Il est également possible de munir l'élément de maintien d'un mécanisme de verrouillage, muni par exemple d'une gâchette, et configuré pour maintenir la cornière 12 dans la fente 39 en position de repos et pour libérer la membrane une fois le dispositif 1 mis en place à la profondeur souhaitée.
Procédé de recépaqe
L'invention a également pour objet un procédé de recépage d'une colonne pour un sol.
Une telle colonne est illustrée aux figures 5a à 5c.
La colonne 50 comprend un évidement 51 réalisé par exemple par forage ou refoulement dans un sol S et rempli d'un matériau de remplissage, tel que du béton ou du mortier, éventuellement armé par une armature métallique plongée dans l'évidement 51 .
L'invention peut être en particulier appliquée à une colonne de type inclusion rigide qui permet le renforcement du sol S, ou à une colonne de transmission de charge, éventuellement armée.
Comme illustré à la figure 5a, le procédé de recépage comprend une étape de déplacement du dispositif de pré-découpe 1 dans la colonne 50 dans laquelle le matériau de remplissage, est au moins en partie sous forme pâteuse, le dispositif de pré-découpe étant maintenu dans la position de repos.
Par forme pâteuse, on entend que le matériau de remplissage, comme le béton ou mortier, n'a pas encore acquis sa dureté finale, de sorte que le dispositif 1 et le système 3 peuvent être déplacés dans le matériau de remplissage.
Au cours de cette étape, le dispositif de pré-découpe 1 est déplacé par insertion du système de mise en place 30 dans la colonne 50, le dispositif de pré-découpe 1 étant maintenu par la cornière 12 dans la fente 39.
Le système de mise en place 30 est plongé, de préférence verticalement, dans la colonne 50.
Les centreurs 35 assurent que le système de mise en place 30 se dirige verticalement dans la colonne 50.
La friction exercée sur le dispositif de pré-découpe 1 suffit à maintenir l'aile 34 de la cornière 12 dans la fente 39.
Le procédé comprend, illustrée à la figure 5b, une étape de mise en place du dispositif de pré-découpe 1 en position de pré-découpe à une profondeur donnée de la colonne 50.
La profondeur atteinte est indiquée par l'appareil de mesure de distance, de manière connue de l'homme du métier.
La position du dispositif de pré-découpe 1 à la profondeur souhaitée dans la colonne est vérifiée grâce au niveau laser et à la mire disposée sur le tube extérieur. Cette profondeur correspond à un niveau d'arase souhaité, comme il va être expliqué.
Au cours de cette étape, une fois la profondeur souhaitée atteinte et vérifiée, un opérateur fait pivoter le dispositif de préhension 44, ce qui engendre la rotation de la tige de commande 9 et le déploiement de la membrane 3 depuis la position repliée jusque dans la position déployée.
Le procédé comprend une étape ultérieure de remontée du système de mise en place 30, tandis que le dispositif de pré-découpe 1 reste immobile du fait de la pression exercée par le matériau de remplissage sur la membrane 3 déployée.
Ensuite, on laisse le matériau de remplissage se solidifier.
Avantageusement, on reproduit les étapes de mise en place d'un autre dispositif de pré-découpe pour une autre colonne.
Comme illustré à la figure 5c, par exemple après 24 heures, le procédé comprend également, une fois le matériau de remplissage solidifié, une étape de recépage d'une portion de la colonne 50 s'étendant jusqu'au dispositif de pré-découpe 1 .
Au cours de cette étape, un opérateur manipule une pelle, par exemple, pour étêter la portion 52 de la colonne 50 qui affleure la surface du sol, jusqu'au dispositif de pré-découpe 1 , autrement appelée tête de colonne
La membrane 3 en position déployée assure le pré-découpage de la colonne au cours du durcissement du matériau de remplissage dans la colonne 50. Ainsi, la pelle applique un choc en tête de colonne, ce qui a pour effet de casser la tête 52 de colonne nettement au niveau du dispositif de pré-découpe 1 .
Ainsi, l'extraction de la portion 52 assure que le niveau arase est atteint.
La présente invention présente de multiples avantages. Le niveau d'arase marqué par le dispositif 1 et obtenu par le procédé de recépage selon la présente invention est précis et est en adéquation notamment avec les tolérances d'exécution imposées par les recommandations ASIRI. La précision obtenue est de l'ordre du centimètre.
Le coût global des travaux est réduit du fait de la précision de l'indication du niveau d'arase, qui évite toute reprise des arases après le chantier.
Par ailleurs, les moyens matériels et humains sont également réduits.
Les moyens matériels nécessitent simplement un dispositif 1 , à usage unique, simple à fabriquer et à mettre en position dans la colonne, et un système 30, mobile, réutilisable immédiatement pour chaque colonne du chantier, éventuellement démontable pour permettre un rinçage aisé.
Un seul opérateur suffit pour procéder à la descente dans la colonne 50 du système 30 équipé du dispositif 1 .
De plus, l'un des intérêts majeurs du dispositif de pré-découpe 1 est de permettre la réalisation d'arases précises à des profondeurs supérieures à 1 mètre, voire 1 ,5 mètre, impossibles à réaliser pour des colonnes de type inclusion rigide avec l'état de la technique connu, comme déjà expliqué.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de pré-découpe d'une colonne pour un sol, comprenant un moyen de pré-découpe (2) configuré pour être mobile entre une position de repos et une position de pré-découpe.
2. Dispositif de pré-découpe selon la revendication 1 , dans lequel le moyen de pré-découpe (2) comprend une membrane (3) apte à être pliée dans la position de repos et à être déployée dans la position de prédécoupe.
3. Dispositif de pré-découpe selon la revendication 2, dans lequel la membrane (3) présente une forme générale d'un disque ou d'un demi- disque dans la position déployée.
4. Dispositif de pré-découpe selon l'une des revendications 2 ou 3, comprenant une structure rigide (4) de déploiement de la membrane (3) depuis la position pliée jusqu'à la position déployée.
5. Dispositif de pré-découpe selon l'une des revendications précédentes, comprenant un organe de commande (9) de déploiement du moyen de prédécoupe.
6. Dispositif de pré-découpe selon la revendication précédente, comprenant un élément (12) configuré pour solidariser le moyen de prédécoupe (2) à un système (30) de mise en place du dispositif de prédécoupe.
7. Système de mise en place d'un dispositif de pré-découpe selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant une portion de guidage (33) d'un déplacement du dispositif de pré-découpe (2) et un élément de maintien (32) du dispositif de pré-découpe au cours dudit déplacement.
8. Système selon la revendication 7, dans lequel l'élément de maintien (32) comprend une fente (39) configurée pour coopérer avec l'élément de solidarisation (12) du moyen de pré-découpe (2) au système (30) de mise en place du dispositif de pré-découpe (1 ).
9. Système selon l'une des revendications 7 ou 8, comprenant un moyen d'entraînement (44) de l'organe de commande du dispositif de pré-découpe selon l'une des revendications 5 ou 6.
10. Système selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant un châssis de support de la portion de guidage (33).
1 1 . Procédé de recépage d'une colonne pour un sol comprenant :
- une étape de déplacement du dispositif de pré-découpe selon l'une des revendications 1 à 6 dans la colonne dans laquelle un matériau destiné remplir au moins partiellement la colonne, dit matériau de remplissage, est au moins en partie sous forme pâteuse, le dispositif de pré-découpe étant maintenu dans la position de repos ;
- une étape de mise en place du dispositif de pré-découpe en position de pré-découpe à une profondeur donnée de la colonne ; et
- une fois le matériau de remplissage solidifié, une étape de recépage d'une portion de la colonne s'étendant jusqu'au dispositif de pré-découpe .
12. Procédé de recépage selon la revendication 1 1 , dans lequel, au cours de l'étape de déplacement du dispositif de pré-découpe, le dispositif de pré-découpe est guidé dans la colonne par un système de mise en place selon l'une des revendications 7 à 10.
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