definir_soutenement

Problmatique Comment dfinir un soutnement par palplanches, ainsi que

son moyen de mise en uvre et tous ses cots induits ?

Rsum : Etat de lart du soutnement par palplanches en aide aux entreprises vis--vis du dimensionnement, de la mise en uvre et des cots induits.

Ralise par : Salim AID, (Apprenti ingnieur, Conseil gnral du Val de Marne, CRETEIL), Corentin CHACE, (Apprenti ingnieur, Eiffage Travaux Public Rseaux, LISSES), Adrien MOPIN, (Apprenti ingnieur, Campenon Bernard Sud Est, MARSEILLE), Brian VIGOUROUX, (Apprenti ingnieur, DODIN IDF, EMERAINVILLE),

Tuteur du projet : Nina AMOUROUX

cole dingnieur du groupe ei.CESI CESFA BTP PROMOTION 2010-2013

Remis le 19 .10.2011 Soutenue le 07.11.2011

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE AVANT-PROPOS

S.AID / C.CHACE / A.MOPIN / B.VIGOUROUX

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CESFA BTP PROMO 2010 - 2013

AVANT-PROPOS

Cette synthse scientifique et technique ralise au bout de cinq mois de recherche naurait pas t possible sans linvestissement personnel de chacun dans ce projet qui runit lensemble de leurs connaissances et de leur exprience.

Ainsi, nous voudrions remercier en premier lieu Nina AMOUROUX pour son encadrement en tant que tutrice de ce projet, elle nous a permis de dceler nos erreurs afin de produire un document de qualit la hauteur de nos esprances.

De profonds remerciements nos tuteurs Marc DHIERSAT, Fabrice MOUREY, Jean-Yves RICHARD et Philippe PETIT qui ont eu la gentillesse de prendre le temps de nous conseiller, de nous guider pour llaboration de cette synthse et qui on fait de nous ce que nous sommes aujourdhui grce leur enseignement.

Une sincre reconnaissance Antoine MEDURI, matre duvre du Tunnel Prado Sud au service de SETEC pour son savoir et ses explications quil a bien voulus nous faire partager concernant le dimensionnement et les tudes techniques.

Nos remerciements vont galement aux professeurs du centre de formation du CESFA BTP qui nous ont inculqu un savoir prcieux et pratique dans llaboration de cette synthse.

Des remerciements aux diffrents intervenants des entreprises contactes pour leurs rponses rapides et efficaces (PAJOT, ArcelorMittal, Altifer).

Enfin, des remerciements plus que sincres et mrits aux membres de ce groupe de travail, qui ont donn de leur temps, leur savoir et leur volont pour atteindre un objectif commun, savoir, la ralisation dun outil que nous esprons de qualit regroupant la majorit des connaissances ncessaires llaboration dun chantier de palplanches dans les rgles de lArt de notre mtier.

En esprant que vous trouviez dans ce guide les informations que vous cherchiez,

Bonne lecture,

Salim AID, Corentin CHACE,

Adrien MOPIN, Brian VIGOUROUX.

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE INTRODUCTION


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INTRODUCTION

Le dveloppement urbain des villes dans le monde entier et la diminution progressive des espaces de travaux, due en particulier aux amnagements urbains ont men les ingnieurs des derniers sicles dvelopper des mthodes de soutnement. Ces mthodes de soutnement remplacent aisment les fouilles talutes en offrant un avantage majeur, une emprise de travaux rduite au minimum.

Aujourdhui, il existe une multitude douvrages de soutnement, utiliss selon les contraintes et les besoins du chantier tels que les parois moules, les murs poids ou cantilever, les parois parisiennes et berlinoises ou les palplanches. Nous avons choisi daxer cette synthse scientifique et technique sur les rideaux de palplanches qui se distinguent des autres mthodes par leurs proprits dtanchit. De plus, les palplanches, retenant la pousse des terres, peuvent aussi servir de coffrage perdu ou constituer un ouvrage dfinitif comme une digue. La diversit des palplanches, aussi bien dans leurs matriaux, leurs formes, ou leurs modes de pose, offre des solutions aux entreprises en termes de rentabilit et de dlais de construction. Nanmoins, ce sont les contraintes des sites concerns qui dterminent les modalits de mise en uvre de ces rideaux tanches.

Nous nous attacherons dans cette synthse scientifique et technique apporter une aide la dcision pour les entreprises. Pour cela, nous tudierons les moyens de dimensionnement des palplanches, leur mise en uvre et les cots engendrs par les travaux. Ainsi un bilan sera ralis sur la rentabilit de chaque mthode en fonction de lenvironnement rencontr par lentrepreneur.

Afin datteindre cet objectif, cette synthse traitera en premier lieu la palplanche en elle-mme concernant ses matriaux, ses profils, et ses caractristiques. Aprs un rappel des rgles de calcul et des mthodes de dimensionnement dune palplanche, les mthodes actuelles de mise en uvre seront dtailles et compares. Enfin, un rappel des rgles spcifiques et des dispositions particulires prendre en uvre sur ce type de chantier sera men et la dernire partie portera sur une tude de cas pratique permettant dillustrer de manire claire et concise les informations contenues dans cette synthse.

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE TABLES DES MATIERES


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TABLES DES MATIERES

AVANT-PROPOS ............................................................................................. 2 INTRODUCTION .............................................................................................. 3 RESUME........................................................................................................... 5 ABSTRACT ...................................................................................................... 5 TABLE DES ILLUSTRATIONS ........................................................................ 6

1. La palplanche ......................................................................................... 7

1.1 Les diffrents types de palplanche .......................................................................... 7

1.1.1 La palplanche en bois.......................................................................................................... 7

1.1.2 La palplanche en bton arm .............................................................................................. 8

1.1.3 La palplanche en acier ........................................................................................................ 9

1.1.4 La palplanche en PVC ........................................................................................................ 15

1.1.5 La palplanche en fibre de verre ......................................................................................... 16

1.1.6 Tableau de synthse et de comparaison des types de palplanche .................................... 17

1.2 Dimensionnement dun rideau de palplanche ....................................................... 17

1.2.1 La mthode analytique de Blum ou de la poutre quivalente ........................................... 17

1.2.1.1 Prsentation du modle de Blum ................................................................................... 17

1.2.1.2 Dtermination des coefficients de pousses et butes .................................................. 18

1.2.1.3 Principe de la poutre quivalente ............................................................................. 18

1.2.1.4 Dtermination de leffort dans le tirant et de la fiche .................................................... 19

1.2.1.5 Choix dune palplanche et vrification ........................................................................... 19

1.2.2 Le logiciel ProSheet ........................................................................................................ 20

1.3 Les modes opratoires ......................................................................................... 21

1.3.1 Choix dun mode opratoire ............................................................................................. 21

1.3.2 Atelier de mise en fiche .................................................................................................... 22

1.3.2.1 Atelier de battage ........................................................................................................... 22

1.3.2.2 Atelier de vibrofonage .................................................................................................. 25

1.3.2.3 Atelier de vrinage .......................................................................................................... 29

1.3.3 Tableau comparatif des diffrents ateliers de fonage ..................................................... 33

2 Qualit scurit environnement (QSE) .................................................. 33 2.1 Analyse des risques .............................................................................................. 33

2.2 Moyens de prvention ......................................................................................... 33

2.3 Qualit ................................................................................................................. 34

2.4 Environnement .................................................................................................... 34

3 Etude dun cas pratique ......................................................................... 37 3.1 Prsentation de ltude ........................................................................................ 37

3.2 Dimensionnement et vrifications ........................................................................ 37

3.3 Analyse des cots induits par chaque atelier ......................................................... 37

3.4 Analyse des devis et rendement ........................................................................... 40

3.5 Bilan et retour sur exprience ............................................................................... 41

CONCLUSION ................................................................................................ 42 GLOSSAIRE ................................................................................................... 43 BIBLIOGRAPHIE/WEBOGRAPHIE ............................................................... 45 TABLE DES ANNEXES ................................................................................. 47

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE RESUME


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RESUME

La problmatique de notre synthse scientifique et technique vise regrouper un maximum dinformations concernant les palplanches, le dimensionnement et leurs mises en uvre afin de permettre une tierce personne de comprendre le principe dun rideau de palplanche et de prendre connaissance des diffrents paramtres ncessaires au bon droulement dun chantier tant sur ltude prliminaire que sur lexcution elle-mme.

Tous ces paramtres exposs et dtaills dpendent bien videmment du contexte dexcution et de prparation du chantier mais les entrepreneurs, souvent pris en dfaut par le temps dtude, les connaissances spcifiques des contraintes, les rendements et la prparation de chantier, trouveront dans cette synthse un rappel des rgles de lart pour la ralisation dun chantier de palplanche.

Lentreprise, en utilisant cette synthse, trouvera le cheminement aboutissant au choix dun mode opratoire prcis ou du moins un guide lui permettant de prendre en compte un maximum de paramtres pour la bonne ralisation de son chantier. En effet, le recul que nous avons eu en laborant ce rapport a lavantage de souligner toutes les contraintes qui se dressent face lentrepreneur dans la prparation dun chantier de palplanches, et nous esprons avoir mis au mieux profit notre exprience au service dautrui.

Mots-cls : Palplanche, mthode de Blum, vibrofonage, vrinage, battage.

ABSTRACT The issue of our scientific and technical study aims to group together all the

informations about the piles, in particular the design basis and the implementation. The objective is to enable any external person to understand the principles of a sheet pile wall in order to take into consideration every necessaries parameters to ensure everything goes as smoothly as planned.

The report will first deal with a presentation of the sheet piles; the structural design, the components and the shaped. Then, It will introduce the methods of calcul to determine the size and the implementation of a sheet pile wall. Finally it will study a practical common case in order to simply illustrate all these information.

All these parameters to size a sheet pile depend on the data of the implementation and the schedule of the operation. So contractors are often exceeded with the time of study, the lack of specific knowledge, the return (financial results) and will find in this report a reference on the best practices to carry out a sheet piles working.

Contractors using this scientific and technical study will find the directions to follow in order to choose the good procedure. It consists in a guidebook to ensure the project is going well. The necessary distance we get to develop this report, underline the restrictions related to the planning of a sheet pile operation. We hoped to use our experience in the service of others.

Keywords: Sheet pile, Sheet pile Blum theory, Vibratory pile-driving, Water Jetting mode, Driving piles.

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE TABLE DES ILLUSTRATIONS


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TABLE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1 Exemples de ralisation en palplanche bois/ protection de berge gauche et droite et batardeau au

centre. Source: De Ru Houtimport / ombret.wordpress.com/le-pont/pont-civil/ ................................................... 7

Figure 2 Profil dune palplanche bois. Source: cimage-ltd.com ............................................................................ 7

Figure 3 Profil dune palplanche bton. Source : Universit de Lille- Matrise en Gnie Civil ............................... 8

Figure 4 Exemple de profil en Z. Source: ArcelorMittal ......................................................................................... 10

Figure 5 Exemple de profil en U. Source: ArcelorMittal ........................................................................................ 10

Figure 6 Exemple de profil omga. Source: ArcelorMittal .................................................................................... 10

Figure 7 Exemple de palplanche plate. Source: ArcelorMittal .............................................................................. 10

Figure 8 Exemples de rideaux mixtes tubes et de caisson. Source: ArcelorMittal Ecluse, Evergem, Belgique ..... 11

Figure 9 Exemple de rideaux mixtes HZ. Source: ArcelorMittal............................................................................. 11

Figure 10 Exemple de raccords existants pour profils U et Z. Source: Arcelor Mittal ............................................ 12

Figure 11 Epaisseur sacrificielle recommande pour les palplanches en fonction de la dure de vie souhaite

(valeur en millimtres). Source: fascicule 62 titre V .............................................................................................. 14

Figure 12 Mise en place de palplanche PVC. Source Altifer.com .......................................................................... 15

Figure 13 Exemples de palplanche en vinyle profils Z et U (PVC). Source : jlinternational.nl ............................... 15

Figure 14 Rideau de palplanche en fibre de verre. Source : jlinternational.nl ...................................................... 16

Figure 15 Influence de la longueur de la fiche sur le moment et les dplacements dans l'cran de soutnement

d'aprs Blum (1931), cit par Delattre (2001) ....................................................................................................... 18

Figure 16 Modlisation de Blum, daprs Schlosser ............................................................................................. 18

Figure 17 Rsolution par la mthode de la poutre quivalente, daprs Balay .................................................... 19

Figure 18 Dtermination du nombre sans dimension x en fonction de l'angle de frottements internes du sol

, daprs BLUM ............................................................................................................................................ 19

Figure 19 Prsentation du modle logiciel ProSheet. Source : ProSheet ......................................................... 20

Figure 20 Guide palplanche 1 niveau sur le chantier de la rive droite du Vigueirat (Arles) ............................... 22

Figure 21 Mouton Diesel. Source : Delmag.com .................................................................................................. 22

Figure 22 Mouton hydraulique. Source : IHC.fr .................................................................................................... 22

Figure 23 Trpideur Source : Pajot.com ............................................................................................................... 22

Figure 24 Exemple de guide adaptable sur les Trpideurs Pajot Source : Pajot.com ........................................... 24

Figure 25 Exemple de casque de battage pour marteau hydraulique IHC Source : IHC.fr ................................... 24

Figure 26 schma de principe des rsultantes engendres par une paire de massettes. Source : ptc.fayat.com . 25

Figure 27 Exemple de vibrofoneur frquence standard. Source : tecnoterra.ch............................................... 27

Figure 28 Exemple de vibrofoneur haute frquence moment variable mont sur une grue tlescopique.

Source : PTC-Fayat Group ...................................................................................................................................... 27

Figure 29 Exemple de vibrofoneur frquence standard mont sur une pelle hydraulique. Source : PTC-Fayat

Group .................................................................................................................................................................... 27

Figure 30 Exemple de casque ou guide pour palplanche en U, en Z et pour tube.Source : PTC-Fayat group ....... 28

Figure 31 Schmatisation des phases de mise en fiche des palplanches par vrinage. Source : GIKEN.co.uk ..... 30

Figure 32 Schmatisation dun atelier de vrinage avec grue pince. Source : GIKEN.co.uk .............................. 31

Figure 33 Exemple de vrineur au sol. Source : PAJOT.com ................................................................................. 32

Figure 34 Exemples de vrineurs silent piler giken ECO 700S. Source : GIKEN.co.uk ........................................... 32

Figure 35 principes d'attache d'une pince de manutention ( gauche) et utilisation dun enclencheur pour

l'embotement de palplanches. Source :Pajot.com ............................................................................................... 34

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE La palplanche / Les diffrents types de palplanche


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1. La palplanche La palplanche est une pice en bois, acier, bton, etc., de section spciale,

permettant de l'emboter une autre et gnralement utilise la constitution de parois tanches en terrains meubles, aquifres ou immergs. Source : Larousse 2012

Dans le langage courant, la palplanche est souvent dfinie comme un profil mtallique mais la palplanche ne dsigne pas seulement le profil acier mais bien un profil de section spcifique fait dans divers matriaux tels que le bton, le bois, ou le PVC. De plus, il ne faut pas confondre palplanche et rideau de palplanche qui dsigne lensemble structurel form par les palplanches assembles entre elles.

Cette partie vise faire la distinction entre les diffrents types de palplanches afin quaucune possibilit ne soit carte de notre synthse.

1.1 Les diffrents types de palplanche 1.1.1 La palplanche en bois

Historique La palplanche en bois est utilise depuis des centaines dannes. Le bois est le

matriau le plus ancien de la construction, il est rgulirement utilis pour des structures lgres. cet effet, il peut tre utilis pour des rondins placs dans le sol afin dagir comme barrage brut, ce qui correspond lanctre de la palplanche. Domaines dutilisations

Batardeau1, Protection de berge, Barrage.

Figure 1 Exemples de ralisation en palplanche bois/ protection de berge gauche et droite et batardeau au centre. Source: De Ru Houtimport / ombret.wordpress.com/le-pont/pont-civil/

Domaine gotechnique Le bois reste un matriau fragile notamment lors de sa mise en

uvre par battage. Il faut favoriser son utilisation dans des terrains homognes et non rocheux. Mise en uvre et profils

Elles sont mises en uvre par embotement les unes dans les autres au moyen de rainures ou languettes . De manire gnrale, elles sont tailles en biseau en pied pour faciliter lembotement lors de la mise en place. Leur largeur varie entre 15 et 25 cm et la longueur dune palplanche peut atteindre plus de 8 mtres.

Figure 2 Profil dune palplanche bois. Source: cimage-ltd.com

1 Batardeau : Digue ou barrage provisoire, tabli en site aquatique pour mettre sec la base d'une construction que l'on veut

rparer ou l'emplacement sur lequel on veut lever un ouvrage. Source : Larousse 2012,



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Avantages Matriau conomique, Grande lasticit ce qui lui permet dabsorber lnergie cintique produite par un choc

dans le cas de soutnement de voie fluviale o les chocs sont frquents. (Module dYoung entre 10 000 et 15 000 MPa),

Esthtique, Peu de maintenance.

Inconvnients Faible dure de vie (environ 25 30 ans), Dgradation du bois, Rsistance limite face la pousse du sol (environ 20 30 MPa en flexion).

Solutions de traitement Application de solutions protectrices afin de garantir une certaine dure de vie contre

les attaques dagents daltration. Ces applications peuvent tre prventives ou curatives, par exemple par mise en place dmulsions aqueuses ou organiques qui permettent de rduire la dgradation du bois dans son milieu dutilisation. La plupart des produits de traitements sont composs dune ou plusieurs substances actives fongicides ou insecticides, de liquides favorisant la pntration de ces substances dans le bois comme leau et dagents de fixation pour permettre la durabilit du traitement (pour de plus amples informations sur le traitement du bois, se rfrer galement au manuel de lINRS (Institut National de Recherche et de Scurit) ED981, 12 pages).

1.1.2 La palplanche en bton arm

Historique Au dbut des annes 1910, le bton arm fut utilis pour concevoir des palplanches

plus rsistantes face la flexion impose par la pousse des terres. Ce n'est qu' titre rtrospectif que nous en mentionnons l'existence dans notre synthse scientifique tant donn que ce type de palplanches n'est plus utilis de nos jours. En effet, il ne prsente plus aucun avantage face l'apparition des palplanches acier sur le march au cours des annes 1960. Domaines dutilisation

Soutnement, Batardeau.

Domaine gotechnique Pour viter la fissuration lors du battage, il faut favoriser son utilisation dans des

terrains homognes et non rocheux. Mise en uvre et profils

Elles sont mises en uvre par embotement les unes dans les autres au moyen de rainures ou languettes . Lors de la mise en uvre par battage (seule technique fiable dans les annes 1900 1960), il est ncessaire de protger les ttes de palplanche par des casques afin de prvenir la fissuration lors du battage.

Figure 3 Profil dune palplanche bton. Source : Universit de Lille- Matrise en Gnie Civil

Avantages Matriau conomique, Gomtrie adaptable aux besoins et contraintes du site, Pas de maintenance,



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Dure de vie (environ 50 ans).

Inconvnients Fissuration lors du battage et dtrioration de la palplanche si le terrain est trop

rsistant, Serrures mal ajustes lors de la mise en place, il y a des problmes dtanchit du

rideau.

Solution de traitement Elaboration de bton forte teneur en ciment. Seule solution trouve lpoque car

ces palplanches ne sont plus utilises de nos jours.

1.1.3 La palplanche en acier

Historique Pendant les annes 1960, le cours du fer diminua de manire importante ce qui fit

crotre de manire exponentielle lutilisation de lacier dans les mthodes de soutnement. Ainsi, la palplanche acier qui existait depuis 1910 devint intressante uniquement partir de 1960 et remplaa aussitt la palplanche bton dans tous ses domaines dapplication. Domaines dutilisation

Batardeau, Soutnement notamment en site aquatique, Quai daccostage, Parois cylindriques appeles gabions, Blindage de fouille, Barrage, Ouvrage portuaire, Ecluse, Protection de berge et canaux, Cule de pont.

Domaine gotechnique Tous types de terrain lexception des terrains rocheux.

Mise en uvre et profils La palplanche acier est obtenue partir dune tle lamine froid (pour les

paisseurs infrieures 9 mm) ou chaud faonne au profil dsir. Leur mise en uvre se fait par embotement des extrmits de chaque palplanche appele serrures ce qui constitue un rideau de palplanche.

On distingue dans la palplanche acier :

Il existe diffrents profils de palplanches en acier (source : ArcelorMittal/voir annexe 1) :

Le ventre La serrure

Le dos Lpaulette



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Les profils en Z : Profil conomique et rapide mettre en place avec un bon rapport rsistance/faible

poids ainsi quun moment dinertie lev ce qui limite les dformations. Ces profils sont le plus souvent utiliss pour le renforcement des berges. Ils sutilisent principalement pour reprendre les efforts de flexion du fait de la continuit de lme dans le rideau et de la position spcifique des serrures qui sont symtriques par rapport laxe neutre.

Figure 4 Exemple de profil en Z. Source: ArcelorMittal

La notion de profils PAZ dsigne un profil de type Z obtenue par laminage froid.

Les profils en U : Ce sont les profils les plus utiliss du fait de leur diversit et de leurs systmes

dattaches hautement tanches. Ils offrent une bonne rsistance la corrosion favorise par lpaisseur dacier au point critique. Ces profils sont souvent utiliss pour un battage dans un espace rduit et peuvent tre rutiliss facilement grce leur forme symtrique. Ils sutilisent principalement pour reprendre les efforts de flexion.

Figure 5 Exemple de profil en U. Source: ArcelorMittal

Sur la gamme des profils U, certains profils drivs ont fait leur apparition pour rpondre aux diffrentes contraintes des clients. On y trouve :

Les profils PU : Il sagit des profils les plus optimaux dans le cas dun fonage difficile car elles

possdent des paulettes renforces. Elles possdent un avantage considrable quant la solidit pour le remploi des palplanches.

Les profils PU-R : Profils dvelopps pour remplacer les profils PU 6, 8 et 12 de la gamme ArcelorMittal.

Les profils AU : Le poids des profils AU est plus lger que celui des PU (rduction denviron 10%). Ce

profil plus large est adapt pour une facilit et une rapidit de mise en uvre. Du fait dune rduction des serrures au mtre linaire, ltanchit est plus importante.

Les profils Omga ( PAL/PAU) : Profils obtenus par laminage froid optimis pour

minimiser lespace du rideau de palplanche. Ce profil possde deux boucles inverses ce qui permet donc de diviser par deux lemprise des palplanches. Il conserve un excellent rapport module de flexion/poids.

Figure 6 Exemple de profil omga. Source: ArcelorMittal

Les palplanches plates : Ces palplanches trouvent leur utilit dans la stabilit des terres telles que le blindage

des fouilles, la ralisation de rideaux cylindriques ou la mise en place de rideaux de grande profondeur. De plus, ces palplanches sont trs utilises dans le cas de terrain o lancrage est rendu difficile par la prsence de roche. Elles sutilisent principalement pour reprendre les efforts de traction horizontale de lme. Figure 7 Exemple de palplanche plate. Source: ArcelorMittal



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Les rideaux mixtes tubes ou caisson : Lassemblage de deux profils de palplanches ou lassemblage de palplanches et de

tubes, donne un rideau mixte qui rsiste la haute pression donc aux hautes profondeurs. Les tubes ou caissons constituent les lments principaux qui reprennent les efforts horizontaux mais aussi les charges verticales de structure. Les palplanches intercalaires permettent de transmettre les efforts horizontaux de la pousse des terres et hydrostatique aux tubes ou caissons.

Figure 8 Exemples de rideaux mixtes tubes et de caisson. Source: ArcelorMittal Ecluse, Evergem, Belgique

Les rideaux mixtes HZ/AZ: Lassemblage de profils en Z et dHEB forme un rideau mixte. Les profils en H sont utiliss comme lments porteurs et les palplanches intermdiaires AZ utilises comme lments intercalaires. Ce type dassemblage permet non seulement de reprendre les efforts de pousse des terres et hydrostatiques, mais aussi de reprendre une charge verticale importante.

Figure 9 Exemple de rideaux mixtes HZ. Source: ArcelorMittal

Parmi tous ces profils prsents, le laminage2 se fait soit chaud soit froid. Bien que dans la majorit des chantiers de palplanches, celles-ci sont lamines chaud, dans certaines conditions (contraintes du chantier, dlais, gomtrie de louvrage,) des palplanches lamines froid peuvent tre intressantes (voir lannexe 2 pour de plus amples informations). En effet, les profils obtenus froid offrent certains avantages :

Une grande largeur des profils soit une manutention et mise en place plus rapide, Un dbattement3 de serrure de 10 contre 5 chaud, Avantages conomiques quant la faible masse au m de rideau, Une meilleure transmission des efforts horizontaux dans laxe neutre, Le pliage des palplanches sur demande pour la ralisation dangles.

Mais ce type de laminage prsente aussi quelques inconvnients en comparaison au laminage chaud :

Une profondeur rduite des rideaux, Une nuance4 dacier allant jusqu 355 MPa uniquement (420MPa max chaud) soit

une limite lastique (fy) plus faible donc une moins bonne rsistance aux dformations,

Profils Z ou U uniquement. Enfin les palplanches acier possdent des proprits gomtriques globales5 qui sont :

Poids : entre 20 et 120 Kg/m, Epaisseur : entre 3 et 20 mm, Longueur : de 1 30 m, Nuance dacier : de 240 420 MPa.

Systme de raccord Un systme de raccord au niveau des angles est ncessaire bien que les

palplanches admettent un degr de rotation lors de leur mise en place. Il existe

2Laminage : Action de faire subir un produit, en gnral mtallique, une dformation permanente par passage entre deux cylindres d'axes parallles et tournant en sens inverse. Source : Larousse 2012 3 Dbattement : Rotation de la palplanche suivante par rapport la prcdente au niveau de laxe demboitement des serrures.

4 La nuance dacier dtermine la limite lastique (fy) mini en MPa

5 Sources : ArcelorMittal / SETRA / Larssen



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principalement quatre clefs de fermeture qui sutilisent en fonction du degr de langle ou de la position des palplanches pour la fermeture savoir, Dos/Dos, Ventre/Dos ou Ventre/ventre. Il peut arriver que dans certains cas aucune clef de fermeture ne soit utilise, lutilisation dune palplanche coupe sur toute une longueur qui sera soude directement sur le rideau permettra sa fermeture, cest une technique moins onreuse mais gnralement plus longue. Il est galement possible de mettre en place des palplanches avec un raccord pr-soud.

Figure 10 Exemple de raccords existants pour profils U et Z.

Source: Arcelor Mittal

Avantages Forte aptitude au remploi, Trs bonne tanchit, Trs grande rsistance, Large gamme de profil, Trs grande lasticit, 100% recyclable, Facilit et rapidit de mise en uvre, Dure de vie (de 50 100 ans en fonction du traitement).

Inconvnients Matriau onreux suivant la variation du cours de lacier, Dgradation avec le temps (corrosion), Fortes nuisances (sonore, vibration, espace de travail) dues aux mthodes de mise

en uvre.

Solution de traitement Les rideaux de palplanches sont le plus souvent utiliss dans des ouvrages

provisoires. Pour ce type d'ouvrage, les palplanches sont de manire gnrale non traites contre la corrosion puisqu'elles ne sont pas utilises suffisamment longtemps pour commencer avoir une corrosion prjudiciable pour les caractristiques mcaniques du rideau de palplanche. En revanche, ces rideaux provisoires peuvent tre traits pour une meilleure tanchit dans le cas d'ouvrage en milieu aquifre.

l'inverse, les rideaux de palplanches dfinitifs sont traits contre la corrosion puisqu'ici elle peut avoir avec le temps un effet prjudiciable sur les caractristiques mcaniques de l'ensemble du rideau. Ces rideaux peuvent galement tre traits pour une augmentation de leur tanchit si ncessaire ou si implantation en milieu aquifre. Nous allons tout d'abord prsenter succinctement les mthodes de traitement anticorrosion, puis les mthodes d'amlioration d'tanchit d'un rideau.

Le choix d'une mthode de traitement anticorrosion a t trait par le manuel technique dArcelorMittal (se rfrer lannexe 3) en fonction des diffrentes normes (comme la norme AFNOR A05-251 de Mars 1990) qui rgissent le traitement sur l'acier. D'aprs ce manuel, ce choix est dtermin par :

le type de surface (nature, tat, prparation de surface), L'environnement (atmosphre, climat, conditions de service), Les conditions d'application (mthode dapplication, lieu dapplication, temprature et hygromtrie), La dure de service de la structure.



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La durabilit souhaite du systme de protection en fonction du budget et de la maintenance. (la durabilit du traitement de surface est dfinie par la norme ISO 12 944-1 en trois classes : durabilit limite (L) 2 5 ans ; moyenne (M) 5 10 ans ; haute (H) + de 15 ans) L'aspect souhait (brillance, tat de surface, couleur).

De manire gnrale, les palplanches subissent une adjonction de cuivre qui permet de limiter court terme la corrosion. Mais cette corrosion est dans certains milieux (zone d'alternance air / eau, site marin, zone pollue) fortement accentue. Pour information, en France, les vitesses de corrosion admises6 sont de :

0,01 0,02 mm/an en eau douce, 0,10 0,14 mm/an en eau sale, Pour comparaison : 0,2 0,3 mm/an en zones tropicales ou quatoriales.

De nos jours, trois traitements principaux sont utiliss : Les protections par revtement

Ncessite une prparation de surface (sablage7 ou grenaillage8), Utilisation de revtements bitumineux ou de rsines poxydes (poxyde brai9, poxyde zinc), Traitement le plus protecteur (durabilit moyenne haute).

Les protections cathodiques Obtenue par application d'un courant ngatif du mtal par rapport une lectrode de rfrence impolarisable (lectrode de cuivre ou sulfate de cuivre), 1re mthode : production d'un courant l'aide d'un gnrateur lectrique pour liminer la corrosion (protection ponctuelle), 2me mthode : constitution d'une pile o la cathode est le rideau et o l'anode (en zinc, aluminium ou magnsium) se consomme au cours du temps (protection constante), Solution coteuse en entretien et installation, Trs bon rendement, la durabilit dpend de la frquence et de la dure de la protection cathodique.

L'adaptation des profils Utilisation de profils paisseur plus importante (voir figure 11). La norme NF A 05-251 exige d'avoir une dure de vie minimale de 30 ans et une paisseur minimale d'acier de 8 mm pour un sol fortement corrosifs, Utilisation d'un module plus lev que ncessaire, Utilisation d'une nuance d'acier plus performante, La durabilit dpend de la surpaisseur d'acier et du temps de corrosion de cette surpaisseur.

6 Source : Techniques de l'ingnieur, trait construction/ Pieux et palplanches

7 Sablage : Dcapage d'une surface au moyen de sable, de silice ou de tout autre abrasif minral projet l'aide

d'air comprim. Source : Larousse 2012 8 Grenaillage : Projection de grenaille la surface d'une pice l'aide d'une turbine, des fins de dcalaminage,

durcissement superficiel et protection contre la corrosion. Source : Larousse 2012 9 Brai : Rsidu de la distillation des goudrons de ptrole, de houille, de bois, ou d'autres matires organiques.

(Utilisations : agglomration des fines de houille, fabrication de peintures, de vernis, d'lectrodes, d'enduits d'tanchit.) Source : Larousse 2012



14


Figure 11 Epaisseur sacrificielle recommande pour les palplanches en fonction de la dure de vie souhaite (valeur en millimtres). Source: fascicule 62 titre V

Dans le cas de milieu aquifre, une attention particulire doit tre porte l'tanchit du rideau afin de vrifier ses possibilits et si ncessaire d'appliquer une solution d'amlioration d'tanchit.

Une palplanche mtallique est totalement impermable proprement parl mais dans le cas de rideaux de palplanches, les serrures constituent des zones d'infiltration, qui sous l'action de pression plus ou moins importante peuvent permettre l'infiltration d'eau. Afin de vrifier la ncessit d'utilisation de systmes d'tanchement il est recommand de raliser des calculs de dbits travers le rideau, cela permettra galement de slectionner un systme d'tanchit adapt au rideau mis en place (les calculs et vrifications de dbits travers un rideau sont dtaille dans la documentation ArcelorMittal en annexe 4). Dans cette partie nous traiterons uniquement les systmes d'tanchement vertical de palplanche palplanche et non horizontal, qui sont gnralement de palplanche ouvrage mitoyen et qui dpendent de dispositions constructives diffrentes aux palplanches. Plusieurs techniques d'tanchement vertical sont possibles :

La mise en place d'un produit dans les serrures, en usine ou sur site une fois la mise en fiche effectue. Cette technique permet d'obtenir des performances tanchit moyennes leves. Ces produits qui peuvent tre base de bitume + graisses lubrifiantes, de produits hydro gonflants ou d'huiles minrales+ cire de paraffine sont mis en uvre chaud dans les serrures.

La soudure des serrures offre une tanchit totale du rideau mais pour un cot trs lev. La soudure peut tre ralise sur site ou au pralable en usine, ce moment-l, les palplanches seront livres par paires. Cependant, la soudure des serrures est dlicate sur chantier puisqu'il est ncessaire de prendre en compte plusieurs critres (pour de plus amples informations, consulter la documentation spcifique dArcelorMittal sur la soudure des rideaux de palplanches, 28 pages) tels que :

La possibilit d'accs la palplanche, La situation atmosphrique sur le chantier, La rsistance mcanique de la soudure, Le degr d'humidit de la serrure, L'cartement des serrures, L'agressivit du milieu agissant sur les soudures.

Tous ces facteurs sont variables et il est ncessaire de faire une bonne reconnaissance du site afin d'viter tout problme lorsque la mise en fiche est ralise.

Une autre technique d'tanchit consiste raliser des forages de faible diamtre au niveau de l'emplacement des futures serrures. Une fois les palplanches mises en fiche et les serrures dans les forages, une injection sur site de bentonite ou de ciment contre la serrure permet de raliser l'tanchit de celle-ci. Cette solution offre l'avantage d'apporter une aide au battage dans les terrains durs.



15


1.1.4 La palplanche en PVC

Historique La palplanche en PVC base de rsine de plastique est apparue au cours des

annes 2000 en complment de la palplanche acier dans certains domaines mais aussi comme alternative la palplanche bois qui contribue la dforestation et la pollution des sols ( cause des traitements). De plus, elle apporte une solution la corrosion des palplanches acier tout en conservant un domaine dutilisation vaste et une facilit de mise en uvre dans les zones de faibles profondeurs. Domaines dutilisation

Zone de fort courant et sur site pollu, Batardeau, Soutnement notamment en site aquatique, Quai daccostage, Ouvrage portuaire, Ecluse, Protection de berge et canaux, Soutnement de talus, Bassin de rtention.

Domaine gotechnique Ce type de palplanches sutilise dans des terrains non rocheux. Mise en uvre et profils La mise en uvre des palplanches PVC est la mme que pour lacier savoir lemboitement de profils grce des serrures pour former un rideau de palplanches. La gamme de profil est encore en plein dveloppement et peu dindustriels proposent encore des palplanches PVC dans leurs catalogues puisque cela ncessite une toute nouvelle unit de production pour une demande encore faible dans le domaine de la palplanche. Nanmoins on retrouve sensiblement les mmes profils cest--dire des profils Z, U et plats.

Figure 12 Mise en place de palplanche PVC. Source Altifer.com

Figure 13 Exemples de palplanche en vinyle profils Z et U (PVC).

Source : jlinternational.nl

Avantages Prix moins lev que lacier, Conserve les avantages des palplanches acier (facilit de mise en uvre ; rapidit

dexcution), Trs lgre, Aspect esthtique, Trs bonne tanchit, Bonne rsistance, Rsistance aux UV, Matriau inerte, Large gamme de profil, 100% recyclable, Dure de vie (environ 50 ans sans traitement), Aucun traitement ncessaire,



16


Idal en milieu agressif et pollu.

Inconvnients Fortes nuisances (sonore, vibration, espace de travail) dues aux mthodes de mise

en uvre, Augmentation du prix du PVC constante.

Solution de traitement Aucune solution connue.

1.1.5 La palplanche en fibre de verre

Historique La palplanche en fibre de verre a suivi celle du PVC pour les mmes raisons mais en

apportant une rsistance bien plus importante que celle du PVC.

Domaines dutilisation Zone de fort courant et sur site pollu, Batardeau, Soutnement notamment en site aquatique, Quai daccostage, Ouvrage portuaire, Ecluse, Protection de berge et canaux, Bassin de rtention.

Domaine gotechnique Ce type de palplanche sutilise dans des terrains non rocheux.

Mise en uvre et profils La mise en uvre des palplanches en fibre de verre est identique celle en PVC.

Figure 14 Rideau de palplanche en fibre de verre. Source : jlinternational.nl

Avantages Conserve les avantages des palplanches acier (facilit de mise en uvre ; rapidit

dexcution), Trs lgre, Aspect esthtique, Trs bonne tanchit, Trs bonne rsistance, Trs bonne rsistance aux UV et la temprature, 100% recyclable, Dure de vie (environ 75 ans sans traitement), Aucun traitement ncessaire, Idal en milieu agressif et pollu.

Inconvnients Fortes nuisances (sonore, vibration, espace de travail) dues aux mthodes de mise

en uvre, Peu de fournisseurs, Cot lev.

Solution de traitement Aucune solution connue.

1.1.6 Tableau de synthse et de comparaison des types de palplanche

Types Bois Bton arm Acier PVC Fibre de verre

Terrains Sols

pulvrulents et argileux

Sols pulvrulents et argileux

Schiste, calcaire, argiles et pulvrulents



Domaines dutilisation

Batardeau Quai

daccostage

Employ avant lutilisation des palplanches en acier

Ralisation douvrage en site aquatique ou en prsence deau.

Tous types douvrages (batardeau, blindage, murs soutnements,)


Principalement quai daccostage et protection de berge


Principalement quai daccostage et protection de berge

Profils Trapzodale,

Rectangulaire Rectangulaire U, Z, plat, Mixte,

Caisson, HZ U, Z, plat. U, Z, plat.

Avantages

Economique Esthtique Elasticit Rparation

Rsistance

Solidit Durabilit Elasticit Facilit,

Rapidit mise en uvre

100% recyclable

Trs bonne rsistance

Esthtique Durabilit 100%

recyclable Rsistance

lenvironnement

Haute rsistance

Esthtique Durabilit 100%

recyclable Rsistance

lenvironnement

Inconvnients

Durabilit Rsistance

lenvironnement Rsistance

Fissuration lors du battage

Faible tanchit

Poids important

Non rutilisable

Cot Corrosion Nuisances

sonores la mise en place

Fluctuation du cours du PVC

augmentation des cots de production

Nuisances sonores la mise en place

Cot. Nuisances

sonores la mise en place

Longvit

Trentaine dannes sans traitement

50 ans De 50 100 ans en fonction de lenvironnement et du traitement anticorrosion.

+ /- 50 ans +/- 70 ans

Solutions de traitement

Application prventives ou curatives de substance active

Bton haute performance

Contre corrosion (revtements, protection cathodique, sur paisseur)

Aucune connue Aucune connue

Principaux fabricants

Aucun spcialiss dans les

palplanches

Aucun ArcelorMittal Larssen Altifer Sacilor Delmag France

Altifer. Altifer, Jlinternational.

Tableau synthtique et comparatif des types de palplanches

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE La palplanche / Dimensionnement dun rideau de palplanche

S.AID / C.CHACE / A. VIGOUROUX MOPIN / B.

17


1.2 Dimensionnement dun rideau de palplanche La base du calcul d'un rideau de palplanches fait appel des notions de pousses et

butes, relatives aux articles de mcanique des sols consultables dans l'article [C242] Ouvrages de soutnement. Pousse et bute. Techniques de l'ingnieur.fr.

Les calculs peuvent tre traits par mthode analytique ou graphique suivant les mthodes classiques de la loi de Coulomb ou de la mthode de Blum. D'autres mthodes de calcul faisant appel aux notions lastoplastiques se traite par des programmes de calcul sur ordinateur qui font intervenir les modules de raction (Rido, Talren, Denebola (Graitec), AMretain), ces mthodes sont en gnral utilises par les bureaux d'tudes spcialises dans le dimensionnement de palplanches car elles offrent des rsultats plus prcis qui diminuent les risques de sous dimensionnement.

Avant de mener bien une tude de dimensionnement d'un rideau de palplanches, il est important de prendre en compte les donnes suivantes :

Caractristiques des sols, Coupes gotechniques, Les niveaux d'eau, Les surcharges, Les diffrentes cas d'application des efforts pendant et aprs la construction, Les effets dus aux variations de niveau d'eau de part et d'autre du rideau, les rsultats d'essais gotechniques (pntromtre, pressiomtre, essai Proctor), Les affouillements10 ventuels.

L'objectif du dimensionnement du rideau est de dterminer la fiche ncessaire aux palplanches ainsi que le module d'inertie ncessaire qui permettront le choix du type de profil.

La vrification d'un rideau de palplanches peut se faire par de nombreuses mthodes qui dpendent gnralement du type de rideau (batardeau, rideaux doubles, gabion, rideau simple). Cette synthse ne nous permet pas de dvelopper toutes ces mthodes11 (mthodes de Terzaghi, Cummings, Schebili, Kilajima, Brinch, Hansen) qui ont donn lieu d'importants ouvrages littraires dans lesquels on peut retrouver les dtails de ces mthodes.

Cependant, dans l'objectif de donner une approche dun calcul de dimensionnement de palplanches nous avons choisi de dvelopper partiellement la mthode analytique de Blum12 et de prsenter le logiciel de dimensionnement fourni par ArcelorMittal : ProSheet .

1.2.1 La mthode analytique de Blum ou de la poutre quivalente Cette mthode s'applique dans le cas de sols pulvrulents, lorsque la fiche de la

palplanche est suffisamment importante pour que le rideau soit compltement encastr. 1.2.1.1 Prsentation du modle de Blum

Cette mthode permet danalyser leffet de lallongement de la fiche sur la rpartition de la pression des terres, du moment et du dplacement de lcran. Blum remarque ainsi quun trs grand allongement de la fiche ne produit pas daugmentation significative de lencastrement et estime que la longueur optimale dencastrement est celle pour laquelle la tangente la dforme en pied passe par le point dancrage (voir figures 15 et 16).

10 Affouillement : Action de creusement due aux remous et aux tourbillons engendrs dans un courant fluvial ou

marin butant sur un obstacle naturel (rive concave des mandres) ou artificiel (pile de pont, jete), ou l'activit des animaux benthiques. Source : Larousse 2012

11 Source : Techniques de l'ingnieur, trait construction C140

12 Daprs le service central technique du ministre de lquipement. Notice : STC N 74-5 doctobre 1974 et

Laboratoire Centrale des Ponts et Chausse.



18


Figure 15 Influence de la longueur de la fiche sur le moment et les dplacements dans l'cran de soutnement d'aprs Blum (1931), cit par Delattre (2001)

Figure 16 Modlisation de Blum, daprs Schlosser

Blum propose dans cette mthode, de simplifier les calculs en prenant pour hypothse une force localise passant par le centre de rotation qui reprsenterait les efforts de contre-bute (voir figure 16). Cette hypothse est compense par une majoration de la fiche dtermine note f0 de 20%

soit la fiche totale note f : f=f01,2

Le problme ainsi pos possde 3 inconnues : la force d'ancrage note T , la longueur de la fiche f0 et la rsultante de contre bute R .

1.2.1.2 Dtermination des coefficients de pousses et butes

Blum admet que le rideau est lquilibre, soit lquation dquilibre : T + Fp = Fa + R o Fa est la rsultante des efforts de pousse et Fp la rsultante des efforts de bute. Et considre le moment nul en pied douvrage :

Blum admet galement les hypothses suivantes : Au-dessus de la contrebute jusqu'au niveau d'ancrage, on a atteint de parts et d'autres du rideau des tats d'quilibre limite (pousse et bute). La pousse des sols est obtenue partir des tables de CAQUOT KERISEL (voir lannexe 5) en prenant une inclinaison nulle :

0

La bute est dtermine par 2,3 et affecte d'un coefficient de scurit note

F : 1,5 A ce stade, il faut tout d'abord dterminer les coefficients de pousss (Ka) et de bute

(Kp) du sol. Pour cela, on utilise les tables de Caquot Krisel qui permettent de dterminer les coefficients Ka et Kp en fonction des caractristiques techniques.

1.2.1.3 Principe de la poutre quivalente Blum admet que dans un rideau, les point de moment nul I et de pression des

terres nulles sont voisins : il propose de les confondre, cette mthode sappelle la mthode de la poutre quivalente de la mthode de Blum (voir figure 17).



19


Figure 17 Rsolution par la mthode de la poutre quivalente, daprs Balay

Par des tudes exprimentales, Blum a dmontr que sa position dfinie par le nombre sans dimension x dpend de l'angle de frottements internes du matriau.

La dtermination du nombre sans dimension x nous permet d'obtenir le point d'application du moment nul en I. setrouvera ! " # de la tte des palplanches. Figure 18 Dtermination du nombre sans dimension x en fonction

de l'angle de frottements internes du sol , daprs BLUM

On peut alors couper l'cran en deux poutres isostatiques (du pied de palplanche I et de I la tte) sur appui simple au niveau de ce point, et rsoudre le problme.

1.2.1.4 Dtermination de leffort dans le tirant et de la fiche

Par rsolution de lquilibre des forces sur les deux poutres, on dtermine T, F, R et z0 la valeur de la fiche non pondre (ou f0) obtenue en calculant la somme des moments par rapport 0 qui doit tre gale O.

Il faudra alors appliquer une pondration la valeur de f0 de 20% pour obtenir la valeur dfinitive de la fiche. Un coefficient de 1,3 est appliqu leffort trouv pour le tirant.

1.2.1.5 Choix dune palplanche et vrification Le choix de la palplanche sera dtermin par la valeur du moment maximal que doit

reprendre cette palplanche tel que : Mmax Mrsistant palplanche

Avec, $%

&'()

*(+' et, ,-. 2

3,/

O e est la limite lastique de l'acier (la nuance d'acier en MPa). La dtermination de I/V mini ou Wel (moment dinertie) permet de choisir une palplanche.

La mthode de Blum est une mthode qui se base sur des hypothses nombreuses ce qui en fait une mthode approximative. Cependant, elle permet de comprendre le dimensionnement de la fiche et du type de palplanche pour un rideau de palplanche, voil pourquoi nous avons choisi de prsenter cette mthode de dimensionnement.

I I et



20


1.2.2 Le logiciel ProSheet

Le logiciel ProSheet ((C) ArcelorMittal Commercial RPS S.A.R.L), est un logiciel gratuit en accs libre sur le site dArcelorMittal. Il a t dvelopp par ARBED13 et permet de dfinir de manire simple toutes les actions ncessaires au prdimensionnement dun rideau de palplanche. Ce logiciel se base sur la mthode de Blum dcrite prcdemment, il convient donc de vrifier soigneusement ces rsultats par un bureau dtude spcialis dans le dimensionnement de palplanches puisque la mthode de Blum ne prend pas en compte les effets de vote, le phasage des excavations, lapparition de charge en cours dexcavation et il ne permet pas de prendre en compte plusieurs lits de tirant.

Ce logiciel est utile uniquement dans le cas dun pr-dimensionnement pour dterminer quel type de palplanche et quelles longueurs de fiche sont ncessaires pour un rideau afin de pouvoir raliser les tudes de prix et le planning dcisionnel.

ProSheet se base sur lun des trois systmes statiques suivant : Rideau autostable, Rideau ancr ou butonn, simplement but en pied (un seul niveau de tirants ou de butons), Rideau ancr et butonn, encastr en pied (un niveau de tirants ou de butons).

Les actions prises en compte pour le prdimensionnement du rideau sont les suivantes :

Pression des terres l'arrire du rideau (pousse, contre-bute), Pression des terres l'avant du rideau (bute), Pousse hydrostatique l'arrire du rideau, Pousse hydrostatique l'avant du rideau, Surcharges uniformes infinies appliques en surface (Caquot), Surcharges linaires (maximum 5 surcharges) appliques en surface ou l'intrieur du massif (Boussinesq14), Efforts ponctuels appliqus en n'importe quel point du rideau (efforts concentrs), Pressions additionnelles l'arrire du rideau.

Figure 19 Prsentation du modle logiciel ProSheet. Source : ProSheet

13 Arbed : Aciries Runies de Burbach-Eich-Dudelange / Groupe sidrurgique luxembourgeois fond en 1911 qui a

fusionn en 2002 puis 2006 pour former le groupe ArcelorMittal. 14

Boussinesq : Principe de rpartition des contraintes dune charge ponctuelle Q partir de la surface du sol dans un massif semi infini.

SYNTHESE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE La palplanche / Les modes opratoires


21


1.3 Les modes opratoires La fonction d'un rideau de palplanches est d'tre fiche dans un terrain afin de

reprendre des efforts verticaux et horizontaux. De faon typique, la fiche constitue 30 50 % de la hauteur totale du rideau si celui-ci est ancr (au moyen d'un ou plusieurs lits de tirants), cette valeur pouvant atteindre 70 % dans le cas de rideaux non ancrs (avec ceintures et/ou butons en tte de rideau ou sans).

La mise en fiche dun rideau de palplanches peut se faire partir de trois mthodes : Le battage, Le vibrofonage, Le vrinage.

Bien que le battage soit la mthode la plus ancienne, le vibrofonage devient de plus en plus courant de nos jours. Le vrinage reste rare sur chantier. Dans cette partie, nous dtaillerons avec prcision chaque atelier de mise en uvre sur diffrents critres comme les dlais, les moyens dploys ou les avantages afin de mettre un maximum dinformations utiles en comparaison pour aider lentrepreneur lors du choix dun mode opratoire en fonction de ses contraintes propres chaque chantier.

1.3.1 Choix dun mode opratoire Cette sous partie permet de mettre en avant les donnes importantes qui vont rentrer

en jeu lors du choix de la mise en uvre.

Condition in situ : Prsence de ligne haute tension, Prsence de rseaux secs et humides proximit (particulirement les rseaux sous pressions sensibles aux vibrations et battage), Prsence de btiments et tat des btiments (vtuste ou aux normes sismiques actuelles), Place disponible dans lemprise chantier, Travaux en site aquatique ou terre, Nature des terrains.

Conditions du march/tudes : Dlais, Cot, Ouvrage dfinitif ou provisoire, Type de palplanche mise en place (matriau et type de profil), Contraintes supportes par le rideau.

Conditions de lentreprise : Moyens humains allous au chantier, Moyens matriels allous au chantier, Machines disponibles. Il est absolument ncessaire, avant de commencer un chantier de palplanches,

d'analyser les conditions sur site, du march et les possibilits de l'entreprise avant de faire un choix sur la mthode de mise en uvre. Une bonne analyse de tous ces critres permettra de choisir la meilleure mthode non pas sur le critre du prix mais sur une analyse dtaille de tous les paramtres critiques qui permettront d'viter les alas chantier qui influeront sur les rendements et donc sur le cot global du chantier.



22


1.3.2 Atelier de mise en fiche

1.3.2.1 Atelier de battage

Principe de fonctionnement Pour remplir au mieux sa fonction, un rideau

de palplanches est battu bien la verticale. La mise l'aplomb permettra une meilleure pntration dans le sol, de plus la palplanche sera galement plus facile arracher. Afin d'obtenir un aplomb et une implantation correcte du rideau, il est absolument ncessaire d'utiliser un guide un ou deux niveaux si possible. De manire gnrale, la hauteur du guide est d'environ un tiers de la hauteur de la palplanche. Figure 20 Guide palplanche 1 niveau sur le chantier de la rive droite du

Vigueirat (Arles)

Afin de favoriser la mise en uvre, les palplanches seront entreposes par tas pour permettre un accs rapide lors de l'lingage.

Pour la mise en uvre par battage, il existe trois types d'outils de battage qui sont :

Le mouton15 hydraulique, Le mouton diesel, Le mouton sec / simple effet, le marteau trpideur16 ou double effet.

NB : Les chiffres renseigns dans les caractristiques de chaque atelier de fonage font rfrence aux fiches des constructeurs consultables lannexe 6.

Figure 21 Mouton Diesel. Source : Delmag.com

Figure 22 Mouton hydraulique. Source : IHC.fr

Figure 23 Trpideur Source :

Pajot.com

15 Ou marteau.

16 Trpider : Etre agit d'un tremblement saccad. Source : Larousse 1012



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Le mouton pneumatique (trpideur) ou double effet Le marteau double effet est une amlioration du

marteau hydraulique qui utilise l'air comprim (ou de la vapeur) pour la remonter. La masse frappante, qui se trouve l'intrieur du marteau, ne tombe plus de son propre poids mais est propulse par air comprim augmentant considrablement sa vitesse au moment du choc et donc l'nergie du coup. L'air ou la vapeur est achemine dans le carter qui au moyen d'une vanne distribue alternativement la pression de part et d'autre de la masse mobile. 90 % de l'nergie du choc est transmise par air comprim et seulement 10 % par le poids de la masse frappante

Le marteau trpideur est agripp la palplanche au moyen d'une ou plusieurs pinces en fonction du profil. Cela permet non seulement de transmettre l'nergie du coup produit, mais aussi la vibration produite par la haute frquence de frappe ce qui facilite la mise en fiche de la palplanche. Caractristiques : Cadence de frappe leve 150 600 coups/min, poids entre 100 4 000 kg, hauteur du marteau de 1 3,2 m, Frquence entre 150 et 300 Hz, Poids de la masse frappante entre une (pour les

palplanches lourdes) deux fois (pour les plus lgres) le poids de la palplanche mise en place,

Energie du choc variable de 40 kg/m 2500 kg/m par coup selon la taille du marteau,

meilleur rendement parmi tous les types d'outils de battage,

En position retourne, il peut tre utilis pour l'arrachage avec une position de battage de bas en haut.

Le mouton diesel Un mouton diesel fonctionne selon les mmes

principes qu'un moteur thermique. La chute de la masse frappante provoque une compression et une explosion d'un volume d'air et d'une petite quantit de gazole. Il s'ensuit une dtente des gaz et la remonte immdiate du piston. Ce mouvement cyclique permet l'enfoncement de la palplanche. Caractristiques : Cadence faible comprise entre 40 60

coups/min, Poids de 1 30 t, Poids de la masse frappante de 0,5 (pour les

plus lourdes) une 1,5 fois (pour les plus lgres) le poids de la palplanche mise en place 500 kg 20 tonnes environ,

Energie du choc variable de 3000 24 200 kg/m,

Hauteur de chute jusqu 4m, Outil entirement autonome, ne ncessite

aucun groupe lectrogne car quip d'un rservoir de gazole, d'une pompe injection et dun dispositif de graissage.

Le mouton sec / simple effet Le mouton sec, se caractrise par la chute d'une

masse frappante sur la tte de palplanche au pralable protge par une tte de battage. La remonte de la masse est assure par un cble muni d'un crochet dclic librant cette masse d'une hauteur donne ou par l'action d'un treuil dbrayage et embrayage rapides.

Dans le mouton simple effet, une masse frappante circulant l'intrieur du cylindre est releve grce ses fluides moteurs. Ainsi la masse frappante remonte et redescend sous laction de son poids propre. Lnergie fournie (qui dpend de la masse et de la hauteur de chute) permet lenfoncement de la palplanche. Caractristiques : Cadence faible comprise entre 40 60 coups/min, Poids de la masse frappante entre une (pour les

palplanches lourdes) deux fois (pour les plus lgres) le poids de la palplanche. Mise en place entre 0,5 et 20 tonnes,

Hauteur de chute entre 0,50 et 1,20m.

Le mouton hydraulique

Le mouton hydraulique se compose d'une masse frappante enferme dans un carter qui est soulev par pression hydraulique. Il s'ensuit la chute de la masse frappante par l'action de l'apesanteur additionne d'un surcrot d'acclration d une seconde pression hydraulique. L'acclration finale produite de 2g correspond la chute de 1 m de la masse. Par cet apport d'nergie, l'oprateur peut contrler l'nergie transmise chaque coup dans la palplanche. De plus, il fonctionne aussi bien au-dessus que sous l'eau. Caractristiques : Ne pollue pas comme le mouton diesel, Cadence de frappe variable entre 30 60

coups/min, Energie max/coup entre 35kNm 3000kNm, Hauteur de chute rglable entre, 150 et

1,200m, Poids de la masse frappante entre 1,1 1,2 le

poids de la palplanche + casque de battage, de 500kg 8 tonnes.



24


Tous les types de mouton, l'exception du mouton sec (qui n'est plus utilis), sont quips d'un guide ou pince situ entre le mouton et la palplanche qui permet de maintenir la palplanche au moyen de pinces hydrauliques. Ce guide assure ainsi la transmission des efforts du mouton vers la palplanche, et permet le maintien de l'engin de battage sur la tte de palplanche. (Fiches techniques de mouton batteur disponibles lannexe6)

Figure 24 Exemple de guide adaptable sur les Trpideurs Pajot Source : Pajot.com Dans tous les cas, le battage de palplanches ncessite la mise en

place d'un casque sur la tte des palplanches mises en fiche. Ce casque vite ainsi la dgradation des palplanches sous l'action du battage rptitif de la masse frappante. Il est gnralement fait d'acier moul et sa partie infrieure sadapte au profil mettre en place. Sur la partie suprieure du casque se trouve le martyr ou tte de Turc qui est un amortisseur dans le but de diminuer la dtrioration du casque et qui permet de rduire les rebondissements du mouton. Ce martyr est en gnral constitu de bois ou de rsine synthtique. (Pour de plus amples informations, se rfrer lannexe 7).

Figure 25 Exemple de casque de battage pour marteau hydraulique IHC Source : IHC.fr

Casque de battage ou martyr Conditions du site

Zone dgage ou pleins champs, Fortement dconseill en zone urbaine cause des fortes nuisances sonores.

Domaine gotechnique Sols pulvrulents faible porosit17 (20 %) et fort angle de frottement (35 40 %), Idal dans les terrains o la rsistance de pointe est leve.

Dlais/cots Rendement18 de 11 14m/jour avec guide et 7 10m/jour sans (trpideur et diesel), Cot lev, 409.17 /m (selon tude de cas).

Moyens matriel Pelle hydraulique pour hauteurs (palplanches + outils de battage) de moins de 6 m, Pelle mt pour des hauteurs allant de 6 20 m, Casque de battage, Grue sur chenilles pour les grandes hauteurs, Engins de battage (mouton batteur, mouton diesel,), Groupe lectrogne.

Moyens humains 1 chef d'quipe, 1 grutier ou pelleur,

17 La porosit d'un sol est dfinie comme tant le rapport de volume des vides sur le volume total. Source : Cours gotechnique

CESFA BTP 18

Les rendements et prix sont obtenus avec lentreprise DODIN IDF



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1 manuvre, 1 soudeur si ncessit de finition d'tanchit au niveau des serrures.

Avantages Rendement correct, Trs efficace dans les terrains durs, Possibilit de passer du fonage l'arrachage aprs adaptation de l'outil (mouton pneumatique).

Inconvnients Fortes nuisances sonores (environ 90 115 dB(A) 7m), Mise en place de protections particulires sur les ttes de palplanches, Risque de dchirement des palplanches, Cot lev, Difficults pour faire la mise en fiche initiale de la palplanche, ncessit d'utiliser un vibrofoneur dans certains cas.

Informations pratiques Rien de particulier

1.3.2.2 Atelier de vibrofonage

Principe de fonctionnement L'objectif d'une technique de mise en fiche par vibrations est de diminuer les

frottements internes des sols non cohrents ce qui a pour effet de rduire les efforts latraux des palplanches mises en place.

Ainsi le vibrofoneur remplit ce rle puisqu'il provoque une vibration nergtique haute frquence qui est transmise aux palplanches lors du fonage ou de l'arrachage puisqu'ils y sont rigidement solidariss. Les vibrations sont produites par les composantes verticales des forces d'inertie centrifuges, tandis que les composantes horizontales de ces mmes forces s'annulent. Source : techniques de l'ingnieur, trait construction.

Ces composantes sont produites par des masses excentriques appeles masselottes ou balourds . Elles sont disposes symtriquement par rapport l'axe vertical du vibrateur et tournent vitesse constante mais en sens inverse les unes des autres.

Il en rsulte une force centrifuge fc dont les composantes horizontales fh sannulent et les verticales fv sadditionnent ce qui donne une force centrifuge rsultante note Fc . Cette rsultante cre une excitation sinusodale transmise la palplanche qui s'enfonce progressivement dans le sol sous l'action de la gravit de la masse du vibrateur.

Figure 26 schma de principe des rsultantes engendres par une paire de massettes. Source : ptc.fayat.com

Le choix d'un vibrofoneur pour un atelier de palplanches dpend de plusieurs paramtres : La profondeur de fiche, La porosit du sol, La nature des couches de terrain, Le poids de l'lment, Les caractristiques gomtriques de l'lment mettre en place. Le choix d'un type de vibrofoneur est relativement plus complexe que pour un engin

de battage puisqu'il dpend de paramtres plus techniques lis aux frquences et aux



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moments excentriques. Avant de donner les caractristiques des vibrofoneurs, il semble opportun de rappeler quelques notions de physique lmentaire19.

Un moment d'excentricit note Mt en Nm est le produit de la masse (m) par la distance (r) entre son sens de gravit et son axe de rotation. Dans le cas du vibrofoneur, le moment d'excentricit rsultant pour le vibrateur est gal la somme des moments excentriques pour chaque masselotte : 01 . # 3/45.

Une force centrifuge note Fc en kN est une force agissant sur un corps et une trajectoire curviligne et qui tend le pousser vers l'extrieur. Comme prcdemment, dans le cas d'un vibrateur, les composantes horizontales de cette force s'annulent tandis que les verticales sadditionnent. Pour chaque masselotte, la force unitaire (fc) est donne par la formule : 67 . # 3 # 8 (o w est la vitesse angulaire radian/s)

Pour le vibrofoneur, la force centrifuge rsultante est donne par la formule suivante :

7 1,118 01 4 10^ 5 (Fc en kN, Mt en m.kg, n en tr/min) L'amplitude note A en mm dans le cas du vibrofoneur, est le dplacement vertical total de l'ensemble vibrant durant une rvolution complte des masses excentriques. Cette amplitude est donne par la formule suivante :

A = =>?@A o mv est la somme des masses excentriques du vibrateur en tonnes. (A en mm, Mt en m.kg, mv en t)

Le fonctionnement des masses excentriques est assur par des moteurs hydrauliques qui prsentent un bon rapport poids/puissance, une vitesse de rotation variable des balourds, une grande souplesse dutilisation et des performances leves.

Une formule du fournisseur ArcelorMittal permet quant elle de choisir un vibrofoneur non pas en fonction des conditions gotechniques, mais en fonction de la masse du profil mettre en uvre et de la profondeur de fonage. D'aprs la formule dArcelorMittal : = 15 BC=DE F Avec :

F la force centrifuge en kN, t la profondeur de fonage en m, G la masse de la palplanche en kg.

Ainsi, la force centrifuge permet de choisir un vibrofoneur adapt aux conditions de mise en fiche. (Fiches techniques de vibrofoneurs disponibles en annexe 8)

Caractristiques : Vitesse de rotation des masselottes entre 1200 et 3000 tr/min, Frquence comprise entre 20 50 hz, Moment d'excentricit entre 0 et 270 m.kg, Puissance hydraulique entre 18 et 1600 kw, Force centrifuge maxi entre 70 et 6200 kN, Traction maxi entre 25 et 1800 kN, Amplitude maxi entre 0 et 31 mm, Dimensions : environ 2500 1000 2800 (Llh), Poids hors guide dattache (ou casque) entre 200 et 30000 kg.

19 Daprs cours de physique du CESFA BTP et de notions lmentaires personnelles.



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Enfin, parmi l'ensemble des vibrofoneurs existants, on distingue trois gammes : Les vibreurs frquence standard comprise entre 1400 et 1700 t/min. Ces vibrateurs ont une amplitude importante et sont utiliss dans le cas d'environnements non sensibles la vibration. Ils dveloppent des puissances trs leves,

Les vibreurs haute frquence comprise entre 2000 2300 t/min. Ils ont une trs faible amplitude. Ils sont utiles dans le cas d'environnement sensible aux vibrations,

Les vibreurs moment variable qui permettent la mise en vibration de la palplanche uniquement lorsque la frquence maximum est atteinte. Ce type de vibreurs permet de travailler au plus prs de btiment ou d'ouvrages sensibles aux vibrations puisqu'il vite la mise en vibration progressive du terrain.

Figure 27 Exemple de vibrofoneur frquence

standard. Source : tecnoterra.ch

Figure 28 Exemple de vibrofoneur haute frquence moment variable mont sur une grue tlescopique. Source : PTC-Fayat Group

Figure 29 Exemple de vibrofoneur frquence standard mont sur une pelle hydraulique. Source : PTC-Fayat Group

Conditions de site Zones urbaines, Zones proximit d'ouvrages sensibles aux vibrations, Pleins champs.

Domaines gotechniques Sol sableux ou sablo-argileux ayant une porosit comprise entre 25 et 40 %, Sols argileux si utilisation de vibreurs fortes amplitudes, Peu conseill dans les terrains o la rsistance de pointe est leve.

Dlais/cots Rendement optimal de 22 25 m/jour, Cot relativement faible en comparaison du battage et du vrinage, 296.26 /m (selon tude de cas).

Moyens matriels Pelle hydraulique pour les petites hauteurs de moins de 6 m, Pelle mt pour engins de battage de 6 20 m, Grue sur chenilles pour des hauteurs de plus de 20 m, Vibrofoneur, Groupe lectrogne.



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Moyens humain 1 chef d'quipe, 1 grutier ou pelleur, 1 manuvre, 1 soudeur si ncessit de finition d'tanchit au niveau des serrures.

Avantages Forts rendements, Mise en uvre rapide, Adaptation de la frquence de vibration la nature du sol, Nuisances sonores plus faibles que par battage (environ 70 90 dB(A) 7m), Vibreurs adaptables directement sur le systme hydraulique d'une pelle, Passage instantan de la mise en fiche l'arrachage par inversement de la rotation des masselottes.

Inconvnients Les vibrations peuvent tre prjudiciables pour les btiments existants proximit, Ncessit d'engins de manutention importants et onreux pour les vibrofonceurs performants.

Informations pratiques Les amliorations techniques concernant les systmes de vibrofonage rduisent

considrablement les nuisances dues aux vibrations. De nouvelles amliorations permettent de contrler avec prcision les frquences vibratoires. Elles rduisent au maximum les vibrations prjudiciables transmises au terrain au dmarrage et l'arrt du vibrateur puisque l'excentricit des masselottes nest effective qu'une fois la frquence de travail atteinte.

Afin d'assurer limplantation et la mise l'aplomb, il est ncessaire d'utiliser un systme de guidage. Cest un guide mis en place au niveau de l'alignement du rideau, ou l'utilisation d'une machine avec mt de battage sur lequel sera install le vibrofoneur.

Il est ncessaire d'associer au vibrateur un guide ou casque, qui, au moyen de pinces hydrauliques, maintiendra la palplanche afin d'assurer la bonne mise en fiche et la transmission des vibrations produites par le vibrofoneur la palplanche.

Figure 30 Exemple de casque ou guide pour palplanche en U, en Z et pour tube.Source : PTC-Fayat group

Afin de prvenir tout prjudice l'entreprise, un relev des btiments proches du lieu mis en place peut tre demand par la direction de travaux ou le matre d'ouvrage. Si un relev n'est pas impos, il est grandement conseill den faire un avant pendant et aprs la mise en uvre ce qui permet, en cas de litige avec le voisinage, de dterminer la part des responsabilits.



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Il est absolument primordial de dterminer la valeur de vibration limite pour les constructions et btiments environnants donne par la norme SN EN 12 063, Excution de travaux gotechniques spciaux - rideaux de palplanches.

1.3.2.3 Atelier de vrinage

Principe de fonctionnement Un vrineur est une machine hydraulique utilise pour le fonage des palplanches

mais galement pour l'extraction de celles-ci. Cet appareil de vrinage est compltement tlcommand par un oprateur et utilise la force de raction des palplanches dans le sol pour la mise en fiche de la palplanche suivante. Cette opration de fonage est compose de huit phases qui permettent la ralisation d'un rideau de palplanches (voir figure 31). 1re phase : La machine s'accroche sur les palplanches (n1 3) mises en fiche grce

plusieurs pinces avec un systme de blocage qui se verrouille verticalement sur la partie suprieure des palplanches. Une fois l'appui ralis, une palplanche (n4) est mise en place dans le guide de la machine au moyen d'une grue lgre. La machine procde l'enfoncement progressif de cette palplanche par pression dans le terrain la suite des palplanches dj fiches. Afin que la pousse verticale exerce par l'engin soit efficace et ne dtriore pas la mise en fiche des palplanches prcdentes, il est ncessaire de procder la soudure des palplanches au fur et mesure de l'avance du rideau.

2me et 3me phases : Une fois la palplanche mise en fiche la profondeur souhaite (2me phase), la machine coulisse sur son support et est alimente en palplanches par une grue pour la mise en fiche suivante.

4me phase : Le vrineur procde la mise en fiche de la palplanche (n5).

5me et 6me phases : Au cours de la mise en place de la deuxime palplanche, les pinces d'appui du support se dverrouillent, l'engin prenant appui sur la palplanche partiellement mise en fiche se soulve dune soixantaine de centimtres.

7me phase : une fois le vrineur et le support soulevs, le support se rapproche de la palplanche (n5) mise en fiche partiellement.

8me phase : Le vrineur et le support redescendent sur les palplanches (n2,3 et 4) et les pinces viennent se verrouiller sur les dernires palplanches mises en uvre. Le fonage de la palplanche (n5) reprend.

La rptition de ces huit phases permet la ralisation complte d'un rideau de palplanches.



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Figure 31 Schmatisation des phases de mise en fiche des palplanches par vrinage. Source : GIKEN.co.uk

Caractristiques : Force d'enfoncement max de 100 1000 tonnes, Force d'extraction max de 100 1000 tonnes, Dimensions : environ 312,5m (Llh), Poids de 8 25 tonnes.

(Fiches techniques de vrineurs disponibles en annexe 9) Toutefois, pour la mise en place des premires palplanches ou pour la mise en place

d'un raccord d'angle suivi des palplanches qui le suivent, il est ncessaire que le vrineur prenne appui sur un chssis de dmarrage lest suffisamment pour pouvoir permettre la mise en place des premires palplanches du rideau.

Pour ce qui est de l'extraction des palplanches, la machine adopte le mme principe de fonctionnement mais en sens inverse. Conditions de site

Zones urbaines proximit de btiments, Idal pour les proximits avec des btiments anciens ou fragiles, Sites proximit de voies ferres.

Domaines gotechniques Sols sableux ou sablo-argileux, Sols argileux pour les vrineurs performants, Peu conseill dans le terrain rocheux.

Dlais/cots Vitesse d'enfoncement et d'extraction d'environ 1,5 32 m/min (en fonction des terrains, de la machine, du profil), Cot de ralisation moyen, 301.35 /m (selon tude de cas).

Moyens matriels Presse hydraulique, Groupe lectrogne, Pelle hydraulique ou grue.

Moyens humains 1 chef d'quipe, 1 oprateur pour tlcommander le vrineur, 1 grutier ou pelleur, 1 manuvre, 1 soudeur.



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Avantage Aucune vibration, Idal pour les endroits peu accessibles, Ncessite une grue de petit gabarit (uniquement pour la manutention des palplanches), Trs faible nuisances sonores, produites uniquement par le groupe hydraulique qui alimente le vrineur (environ 60 75 dB(A) 7m), Idal proximit de btiments, Possibilit de fonage d'un grand type de profils (tube, caisson, mixte HZ, H, Z, plat) selon la machine utilise, Double utilisation : mise en fiche/extraction.

Inconvnients Utilisation d'un engin uniquement pour l'approvisionnement des palplanches, Difficults de mise en uvre dans les terrains durs, Rendement faible.

Informations pratiques

Bien tenir compte dans l'installation de chantier qu'un engin de levage est ncessaire pour guider les palplanches dans la presse hydraulique. Il faudra donc vrifier la possibilit d'accessibilit de l'engin de levage la presse ainsi que le dimensionnement de la pelle ou de la grue pour la manutention du vrineur et du groupe lectrogne.

La prcision de l'alignement est assure par un viseur laser install dans l'alignement du rideau de palplanche quelques mtres devant le vrineur. La verticalit est vrifie au niveau avant et pendant la mise en fiche.

Dans certains types de terrain (sols cohsifs et granuleux), un bouchon de rsistance important se forme au pied de la palplanche. Cela rduit le rendement de la machine et obstrue bien souvent les serrures des palplanches. Une mthode rcente consiste quiper la palplanche mise en place d'une lance en acier rsistant ou d'un flexible et d'injecter de l'eau sous pression au niveau du pied de la palplanche. Cela permet de rduire l'effort de pointe en ameublissant temporairement le terrain. Cette mthode est appele le lanage .

Pour les gros chantiers de palplanches (plus de 100 ml de palplanches), il est intressant d'utiliser un systme de grue pinces. Ce systme est entirement mis en place sur le rideau de palplanche, il est compos d'un groupe lectrogne sur pinces qui alimente le vrineur et la grue, une grue sur pinces qui alimente en palplanches le vrineur, et d'un chariot transportant les palplanches galement sur pinces. Tous ces lments sont la suite du vrineur. Ce procd permet de rduire considrablement l'emprise du chantier et est trs efficace dans le cas de rideau linaire type protection de berges.

Figure 32 Schmatisation dun atelier de vrinage avec grue pince. Source : GIKEN.co.uk



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Dans le cas de sol forte cohsion pour lextraction de profils de grandes dimensions, il est possible d'avoir recours un vrineur au sol quip de deux vrins qui peuvent fournir un effort trs important compris entre 400 et 1000 tonnes (uniquement pour lextraction des palplanches). (Fiche technique lannexe 10)

Pour la mise en place de caisson ou de plusieurs palplanches en simultan, il existe un systme appel push pull system fourni par Dawson. (Fiche technique lannexe 10)

Figure 33 Exemple de vrineur au sol. Source : PAJOT.com

Figure 34 Exemples de vrineurs sil ent piler giken ECO 700S. Source : GIKEN.co.uk


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1.3.3 Tableau comparatif des diffrents ateliers de fonage

Ateliers de fonage Atelier de battage Atelier de vibrofonage Atelier de vrinage

Types dengins utiliss

Mouton sec/simple effet, Mouton hydraulique, Mouton diesel, Marteau trpideur.

Vibreur frquence standard, Vibreur haute frquence, Vibreur moment variable.

Vrineur pinces, Systme vrineur + grue

pinces, Vrineur au sol, Push Pull System.

Valeurs caractristiques du rendement

Cadence de frappe, Energies du choc.

Force centrifuge, Moment excentrique, Amplitude, Vitesse de rotation.

Force d'enfoncement, Force d'extraction.

Conditions favorables du

site

Zone dgage, Zone urbaine, Proximit d'ouvrages sensibles, Zone dgage.

Zone urbaine, Idal pour la proximit de

btiments anciens ou fragiles, Sites proximit de voies

ferres

Domaines gotechniques

Sols pulvrulents, Faible porosit, Fort angle de frottement, Idal terrain dur.

Sols sableux, Sols sablo-argileux faible

porosit, Sols argileux pour vibreur de

forte amplitude.

Sols sableux, Sols sablo-argileux faible

porosit, Sols argileux pour vrineur

performant (vrineur au sol).

Dlais/cots

100 150 m/ jour, Cot lev.

150 200 m /jour, Cot environ 15 % moins cher

que battage.

60 80 m/jour, Vitesse d'enfoncement de 1,5

25 m/min, Cot moyen entre le

vibrofonage et le battage.

Moyens matriels

Pelle hydraulique (-6m), Pelle mt (6 20m), Grue chenilles (+ 20m), Engin de battage, Groupe lectrogne.

Pelle hydraulique (-6m), Pelle mt (6 20m), Grue chenilles (+ 20m), Vibrofoneur, Groupe lectrogne.

Presse hydraulique, Groupe lectrogne, Pelle hydraulique ou grue.

Moyens humains

1 chef d'quipe, 1 grutier ou pelleur, 1 m

definir_soutenement

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