Piles De Langue De Larsen : L5 Et L5-UM, L4. Ce Que C'est? Poids, Dimensions Et Autres Caractéristiques Techniques, Calcul Des Palplanches Et Technologie D'immersion

2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-16 04:41

Le début du XXe siècle a été marqué par un grand nombre de découvertes et d'inventions dans le domaine des sciences et technologies de l'ingénieur. En 1902, un ingénieur de Brême (Allemagne) Trigve Larsen a fait une observation intéressante: si des bandes métalliques sont pliées en forme de gouttière, elles peuvent alors être rivetées ensemble de manière à former une surface continue. L'innovation technique a été brevetée en 1910, et bientôt l'usine de Tyssen a commencé à produire ces produits, du nom de l'inventeur allemand.

Ce que c'est?

Palplanches - Les palplanches Larsen sont un profil de section spécial avec des bords arrondis - des serrures qui peuvent être reliées les unes aux autres, formant une surface presque impénétrable. La présence de rainures permet de connecter plusieurs éléments à la fois, sans nécessiter l'utilisation de soudure.

Applications

Aujourd'hui, les palplanches sont utilisées avec succès pour:

• clôtures d'étangs, réservoirs, barrages, écluses;
• protection contre l'effritement et l'effondrement des murs des fosses de fondation, des tranchées, des fondations;
• isolement des lieux de stockage de substances agressives (par exemple, décharges et collecteurs), ainsi que des routes et des voies ferrées;
• renforcement des zones de sol sujettes aux glissements de terrain;
• construction de murs dans des tunnels, parkings souterrains, garages;
• équipements pour installations de drainage;
• créer des murs insonorisés (par exemple, autour des autoroutes bruyantes);
• disposition des canaux de drainage autour des routes;
• construction de réservoirs pour la collecte des eaux souterraines;
• ainsi que dans la construction de postes d'amarrage, de ponts, de barrages.

Caractéristiques

Les caractéristiques de résistance à la traction des palplanches doivent être d'au moins 1497 MPa. Le poids 1/ml, selon le type de palplanche, peut varier de 53 à 140 kg. Un mètre carré pèse de 78 à 252 kg. Les fabricants produisent des palplanches de différentes tailles: la longueur peut aller de 5 à 22 mètres. Les paramètres de prix dépendent du poids de la pile et varient de 58 710 à 64 000 roubles par tonne. En règle générale, le coût par mètre courant n'est pas déterminé.

Une caractéristique spécifique des palplanches Larsen est la rotation - le nombre de plongées et d'entailles possibles qu'un profilé peut supporter, tout en conservant ses caractéristiques opérationnelles. Ce paramètre dépend de la qualité du matériau source. De plus, il est important:

• longueur du profil (le chiffre d'affaires court est plus élevé);
• les qualifications et le respect des installateurs;
• matériel usagé;
• la présence de soudures dans les joints des profilés;
• l'état du sol dans lequel la palplanche est introduite.

En moyenne, le nombre de cycles de plongée est supposé être de sept, cependant, selon les conditions ci-dessus, cette valeur peut fluctuer vers le haut ou vers le bas jusqu'à 50 %. À l'heure actuelle, il n'existe pas de norme nationale unique réglementant les caractéristiques et les conditions techniques de production des palplanches Larsen. Les fabricants sont généralement guidés par plusieurs GOST: 4781 - 85, 7566 - 2018, 7565 - 81 et d'autres documents réglementaires qui déterminent la composition du matériau, les conditions de test des produits et d'autres paramètres.

Aperçu des espèces

Les palplanches peuvent être divisées selon plusieurs critères - le matériau à partir duquel elles sont fabriquées et la forme de la serrure.

Par type de matériau

Selon le type de matériau utilisé pour la production, les palplanches sont divisées en métal et en plastique, dans certains cas, elles sont en béton armé ou en bois.

Pieux métalliques

Actuellement, les pieux métalliques sont les plus répandus. En règle générale, ils sont fabriqués à partir d'aciers à faible teneur en carbone de qualité ordinaire, de type St3kp (GOST 380 - 2005). La composition chimique de ce matériau comprend: du carbone de 0,14 à 0,22%, du silicium - moins de 0,05%, du manganèse de 0,3 à 0,6%, du nickel et du chrome - jusqu'à 0,3%, de l'azote et de l'arsenic - pas plus de 0,08%, du cuivre jusqu'à à 0,3%, impuretés nocives - soufre jusqu'à 0,055%, phosphore jusqu'à 0,04%, le reste est du fer.

Les propriétés mécaniques du St3kp sont les suivantes: résistance à la traction: 363 - 460 MPa, limite d'élasticité: 190 - 233 MPa, contraction relative: 22 - 25 %. Le régime de température, qui conserve les propriétés opérationnelles déclarées, varie de -40 C à +400 C.

En termes de propriétés de résistance, le matériau répond pleinement aux exigences, de plus, la faible teneur en carbone contribue à une bonne soudabilité. Un paramètre important est le coût relativement bas de ces métaux.

Selon la technologie de production, les pieux en acier sont subdivisés en:

• laminé à chaud et à froid;
• soudé;
• combiné.

Le laminage est une modification de la forme d'une pièce à l'aide d'arbres rotatifs d'un certain profil. Selon le régime de température, il existe deux types principaux de ce procédé technologique. Le laminage à chaud consiste à chauffer la billette au-dessus de la température de recristallisation afin de faciliter le processus de déformation plastique. Le laminage à froid est effectué à température ambiante, à la suite de quoi la couche de surface est durcie en raison de la formation d'un écrouissage - une modification de la forme du grain métallique.

Selon le but, il existe cinq principaux types de laminoirs, dont l'un - le profilé - est destiné à la production de profilés de palplanches, ainsi que d'autres profilés façonnés.

Les formes de profils que peut avoir une languette Larsen sont très diverses: plates, anguleuses, en auge, en I, en Z, en S, combinées, renforcées, etc.

Le plus courant est le profil en forme d'auge. La languette plate est utilisée dans les cas où l'ancrage n'est pas applicable, ainsi que pour clôturer des surfaces rondes. Des éléments d'angle spéciaux sont utilisés pour relier les pieux. Dans certains cas, des mini-goujons sont fabriqués. La sélection d'un profil s'effectue en fonction des tâches et sur la base du projet.

Pieux en plastique

Ces dernières années, avec l'acier, les chevilles Larsen en plastique sont de plus en plus utilisées. En règle générale, le chlorure de polyvinyle (PVC) est utilisé pour leur production. Le processus technologique de ces profilés est appelé extrusion. Son essence réside dans le fait de forcer un polymère mou (composé - PVC "brut") à travers des trous d'une taille et d'une forme données (extrudeuse). Une condition nécessaire pour cette opération est le chauffage à une température de 80 - 120C.

Composition de PVC brut, qui comprend:

• composants colorants (le plus souvent, l'oxyde de titane et l'oxyde de fer sont utilisés pour obtenir des couleurs blanches et brunes, respectivement);
• substances auxiliaires assurant la lubrification - possibilité de passage sans entrave du mélange entre les surfaces métalliques de l'extrudeuse;
• des charges introduites dans la composition du composé afin de corriger les propriétés physiques et mécaniques;
• plastifiants, à l'aide desquels la résistance aux températures négatives et une augmentation de l'élasticité sont assurées;

Par rapport aux palplanches en acier, les produits en plastique se distinguent par:

• résistance à la corrosion;
• faible poids, grâce auquel les coûts de transport et d'installation sont réduits;
• faible coût du profil;
• résistance aux changements de température saisonniers;
• neutralité électrique;
• aspect attrayant qui vous permet d'utiliser le profil dans l'aménagement paysager.

Les inconvénients incluent:

• coefficient de dilatation thermique élevé (il existe un risque de destruction de la structure si les jeux thermiques ne sont pas prévus);
• valeurs de résistance inférieures par rapport à l'acier;
• résistance relativement faible au rayonnement ultraviolet.

Par la forme du château

En plus du profil, les pieux à rainure et languette sont classés selon la forme de la serrure. De plus, il existe d'autres pieux qui n'ont pas de serrures, ainsi que des modifications qui utilisent le soudage. Ces profils peuvent être combinés entre eux pour fournir une connexion plus forte. Dans les pays de l'ex-URSS, les palplanches de production russe, ukrainienne ainsi que celles fournies par les États européens se sont généralisées. Aujourd'hui, trois types sont les plus courants: L4, L5, L5-UM.

L4

Type de langue	Qualité matérielle	Largeur utile, mm	Poids du mètre courant, kg	Poids par mètre carré, kg	Résistance de paroi, kN / m	Prévalence du marché
L4	St3kp, 16HG *	405	74	182, 7	517	haute

- L5

Type de langue	Qualité matérielle	Largeur utile, mm	Poids du mètre courant, kg	Poids par mètre carré, kg	Résistance de paroi, kN / m	Prévalence du marché
L5	St2kp, 16HG *	420	100	216, 4	696 – 800	très haut

- L5-UM

Type de langue	Qualité matérielle	Largeur utile, mm	Poids du mètre courant, kg	Poids par mètre carré, kg	Résistance de paroi, kN / m	Prévalence du marché
L5-UM	St3sp	500	113, 88	227, 8	835	assez haut

* Acier 16HG - acier faiblement allié contenant environ 0,16 % de carbone, 1 % de manganèse et de silicium, le reste étant du fer et des impuretés; les propriétés mécaniques et opérationnelles sont proches dans St3kp.

Méthodes de plongée

La construction d'une clôture en palplanches débute par une évaluation du chantier, notamment la présence de risques géologiques. Après cela, un projet est réalisé, sur la base duquel des calculs mathématiques sont effectués à l'aide de programmes spécialisés. Ceci permet:

• calculer la section de pieux requise;
• déterminer la profondeur d'immersion requise;
• faire des recommandations pour prendre des mesures supplémentaires (au besoin).

Pour la conception de la clôture, la méthode du bilan de sol est généralement utilisée, en tenant compte des charges qui s'exercent sur elle à l'intérieur et à l'extérieur, car l'équilibre des pressions est perturbé lors de l'excavation.

Lors du calcul des palplanches, la méthode Blum-Lomeyer (méthode graphique-analytique) est utilisée, prenant en compte la pression active et passive du sol et de l'eau, la profondeur de la fosse et la taille verticale des palplanches.

De plus, on entend nécessairement le type de murs de palplanches, qui peuvent avoir deux types de construction:

• ancre;
• sans ancre.

Si le type d'ancrage des murs de palplanches est utilisé, le point de retournement du pieu doit être situé au fond de l'excavation, avec le type sans ancrage, à l'endroit où sera installé le contreventement pour l'ancrage.

La valeur de la profondeur d'immersion du pieu dépend de la qualité du sol: en présence d'une substance limoneuse, sableuse, limoneuse, ce paramètre est pris à partir de 2 mètres, pour les sols denses - à partir de 1 mètre. La norme STP 139 - 99 développée par l'Institut Gipromoststroy est utilisée comme document d'orientation.

Après le calcul, la technologie d'immersion est décrite. L'installation des pieux peut se faire de trois manières:

• par empreinte;
• méthode de choc;
• à l'aide d'équipements vibrants.

L'essence de la première méthode est l'introduction de pieux dans le sol au moyen d'une compression statique à l'aide d'un équipement spécialisé. Cette méthode est la moins productive, mais reconnue comme la plus sûre et la plus douce (pas de bruit et de vibration).

La deuxième méthode, au contraire, est très efficace, cependant, il existe des facteurs nocifs: vibrations élevées et bruit de fond, créant un danger pour les communications pouvant être situées à proximité du lieu de travail, il est donc recommandé de pré-percer "leader " puits.

L'immersion par vibration (souvent en combinaison avec l'érosion) doit être utilisée dans des endroits avec des bâtiments denses, ainsi qu'en présence de sols meubles saturés d'eau. L'essence de la méthode est d'abaisser le vibrateur en raison de son poids et de son amplitude de vibration. L'exécution des travaux sur l'installation de palplanches est réglementée par les documents pertinents. L'ordre des travaux comprend plusieurs opérations.

1. Marquage de la position des pieux au sol.
2. Installation (fixation) du vibrateur au pieu.
3. Fixation de la languette avec un câble.
4. Placement de la pile dans le conducteur.
5. Abaissement de la palplanche dans le sol à une profondeur prédéterminée.

Le transport des palplanches peut être effectué en utilisant tout moyen de capacité de charge appropriée.

Une condition importante est la nécessité de leur fixation fiable - à cette fin, des joints sont utilisés. Les piles peuvent être stockées aussi bien dans des entrepôts qu'à l'extérieur.

Comment extraire ?

Le démantèlement des pieux n'est pas une opération obligatoire - dans certains cas, ils sont "enfouis" dans la structure. Néanmoins, l'extraction des palplanches peut souvent apporter des bénéfices économiques tangibles, puisque dans ce cas elles sont censées être réutilisées.

Pour mener à bien les travaux, une technologie basée sur l'utilisation des vibrations a été développée. Dans le même temps, les forces de frottement apparaissant sur la surface latérale de la languette sont sensiblement réduites. Dans certains cas (sur des sols sablonneux légers, avec des pieux courts), il est possible de creuser les palplanches uniquement avec une grue.