La sonde pressiométriquemonochambre FC
Du packer … au packer
Francis COURAndré ROUET Conférence du 15 Juin 2017
CALYF
- CALYF- La THP
1. Du packer …. à la sonde pressio Menard
2. La sonde pressio FC60
3. La sonde monochambre FC
4. Les packers FC
Plan de l’exposé
Packers à tête fixe
Packers à tête coulissante
Du packer … à la sonde pressio Menard
60 70 80 90 100 110 120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
(mm)
/ sonde1 1,4 1,62
pression (bars)
sonde classiquepackers à têtes fixespackers à tête coulissante
Du packer … à la sonde pressio Menard
• Conçue et développée par société Calyf (Brevets Francis COUR)
• Fabriquée et commercialisée par la société LA THP à Argenteuil
• Conforme aux normes NF P94-110-1 et NF EN ISO 22476-4
La sonde pressiometrique FC60
Présentation
Conception
La sonde pressiometrique FC60
Au cœur de la technologie: la gaine de contention
La sonde pressiometrique FC60
• Tenue en pression: essais à 120 bar
• Très grande capacité d’expansion permettant un doublement du volume de la cavité
• Mesure de la pression limite pl sans extrapolation
• Réduction drastique de la fréquence d’éclatement
La sonde pressiometrique FC60
Performance
Dans la pratique la capacité de la sonde à atteindre des grands volumes & pressions est limité par:
• Capacité insuffisante des CPV
• Débit d'eau insuffisant dans les flexibles pour la montée en palier (faux fluage)
La solution: nouvelle sonde monochambre FC
La sonde pressiometrique FC60
Capacité en grands volume et pression :
La sonde FC 60 permet grâce à une conception originale:
✓ d’atteindre à la fois des pressions élevées (12 MPa) et des expansions inégalées permettant le doublement du volume initial de la cavité de forage (jusqu’à 1100 cm3)
✓de mesurer systématiquement la pression limite pl(et d’éviter ainsi le recours à des formules d’extrapolation)
✓de contrôler le processus d’expansion radiale en fournissant une relation fiable entre volume injecté dans la cellule de mesure et rayon de la cavité
Nouvelle sonde monochambre FC
Présentation
• Sonde monochambre de 58mm, mettant en œuvre une gaine textile de contention spécialement adaptée• Capacité en volume: dilatation diamétrale de 1,62 au volume limite (VL)• Capacité en pression maxi à VL:
• Modèle FC600 : 80-120 bars• Modèle FC1600 : 180-220 bars
Nouvelle sonde monochambre FC
Résultats
• Conserve les mêmes qualités que les sondes FC60 (robustesse, durée de vie…)
• Simplification des procédures et du matériel (CPV, flexible d’alimentation)
• Dilatation diamétrale de la chambre déterminée précisément par le volume d’eau injecté• Relation volume diamètre calibrée par des tests
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Vo
lum
e in
ject
é (
cm3)
Pression (bar)
calibrage f95mm
Etalonnage
calibrage f85mm
calibrage f75mm
calibrage f65mm
Nouvelle sonde monochambre FC
Calibration volume diametre
A
B
C
D
40
a = 1,5 cm³/bar
Nouvelle sonde monochambre FC
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 500 1000 1500 2000 2500
Dia
mèt
re (
mm
)
Volume(cm3)
Monochambre
Volume cellule d'eau FC 60
D = 55 + 0,017V
V = (D2 - 30)x0,16
D = 0,55 + 0,018V
V = (D² -3000)*0,16
Calibration volume diametre
A
B
C
D
Nouvelle sonde monochambre FC
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 500 1000 1500 2000 2500
Dia
mèt
re (
mm
)
Volume(cm3)
Monochambre
Volume cellule d'eau FC 60
D = 55 + 0,017V
V = (D2 - 30)x0,16
D = 0,55 + 0,018V
V = (D² -3000)*0,16
Correspondance volume sonde monochambre <> sonde tricellulaire
A
B
C
D
Nouvelle sonde monochambre FC
CPV
• Nouveau CPV à haute capacité de montée en pression
• Capacité d’injection en volume 4 litres avec précision de 0,2 cm³ sur la totalité de la plage des essais, en phase montée et cyclique
• Montée des paliers: au choix en volume ou en pression
Nouvelle sonde monochambre FC
Résultats de mesure sur site: exemple 1: calcaire région parisienne
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
0 20 40 60 80 100 120
Vo
lum
e (
cm3
)
Pression (bar)
Courbe Brute, essai à 29m
Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
0 20 40 60 80 100 120
Vo
lum
e (
cm3
)
Pression (bar)
Courbe Brute, essai à 29m
Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.
Données brutes
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20 40 60 80 100 120
Vo
lum
e (
cm3)
Pression (bar)
Courbe Corrigée - essai à 29 m
Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.
VL = 2250 cm3
PL = 102 bar
Nouvelle sonde monochambre FC
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20 40 60 80 100 120
Vo
lum
e (
cm3)
Pression (bar)
Courbe Corrigée - essai à 29 m
Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.
VL = 2250 cm3
PL = 102 bar
Données corrigées
Résultats de mesure sur site: exemple 1: calcaire région parisienne
Nouvelle sonde monochambre FC
Déformation radiale
0
20
40
60
80
100
120
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Pre
ssio
n (
bar
)
DR/R0
Déformation radiale - Courbe corrigée - essai à 29 m
Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.
PL = 102 bar
Résultats de mesure sur site: exemple 1: calcaire région parisienne
0
20
40
60
80
100
120
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Pre
ssio
n (
bar
)
DR/R0
Déformation radiale - Courbe corrigée - essai à 29 m
Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.
PL = 102 bar
Nouvelle sonde monochambre FC
Transformation volume monochambre en volume sonde tricellulaire
Résultats de mesure sur site: exemple 1: calcaire région parisienne
0
200
400
600
800
1000
1200
0 20 40 60 80 100 120
Vo
lum
e (
cc)
Pression (bar)
Courbe
volu
me
so
nd
e t
rice
llula
ire
VL = 970 cm³
PL = 102 bars
Nouvelle sonde monochambre FC
Résultats de mesure sur site: exemple 2: calcaire région parisienne
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0 50 100 150 200 250
Vo
lum
e (
cc)
Pression (bar)
Courbe
Données brutes
VL = 1950 cm³
Pmax = 220 bars
Nouvelle sonde monochambre FC
Plage d’utilisation
Les sondes monochambre FC permettent de réaliser l’ensemble des tests pressiometriques actuellement réalisés avec les équipements existants : dilatometres, pressiometres…
Packers FC
Technologie monochambre FC pour la fabrication de Packers
La technologie monochambre FC apporte des améliorations substantielles par rapport aux packers existants dans le domaine du génie civil :
• Robustesse
• Nombre de cycles de réutilisation
• Taux de dilatation de 2,25
• Absence de tête coulissante
• En bonus : possibilité de mesure du taux de dilatation par simple mesure du volume injecté
Packers FC
Technologie monochambre FC pour la fabrication de Packers
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350
Wo
rkin
g P
ress
ure
(bar
)
Bore Hole Ø (mm)
Ø 30 mm
Ø 42 mm
Ø 56 mm
Ø 72 mm
Ø 85 mm
Ø 102 mm
Ø 130 mm
Ø 170 mm
FC160 Ø 40 mm
FC160 Ø 80 mm
FC160 Ø 150 mm
Ø 30 mm
Ø 42 mm
Ø 56 mm
Ø 72 mm
Ø 85 mm
Ø 102 mm
Ø 130 mm
Ø 170 mm
Classical Packers
FC 160 Packers
Performance comparée en diamètre et pression avec les packers du marché