L'invention concerne la réhabilitation d'un sol
constitué d'un subjectile solide et sain, d'une chape en
mortier hydraulique durci réalisée sur le subjectile et
d'un revêtement d'usure adhérant à la chape, dont la
chape présente une porosité excessive qui réduit ou
limite les propriétés mécaniques du sol.
Réhabilitation signifie que l'on cherche à pallier
les défauts d'une chape devenue médiocre et/ou que l'on
cherche à permettre une utilisation nouvelle du sol.
De nombreuses raisons peuvent être la cause de la
médiocrité d'une chape et notamment une hydratation
excessive ou un compactage insuffisant de la chape au
moment de sa réalisation, en sorte que la chape durcie
présente une porosité excessive.
Une utilisation nouvelle du sol consiste par
exemple à permettre à un sol initialement conçu pour un
usage piétonnier d'être exploité dans le cadre d'un
usage industriel.
On y parvient selon l'invention en réalisant dans
le sol des micropieux au moyen de chevilles tubulaires
en acier rigides et creuses perforées latéralement qui
traversent le revêtement et la chape et sont ancrées
dans le subjectile et d'un produit de collage ou de
scellement durcissable injecté sous pression dans les
chevilles en sorte que le produit diffuse par les
perforations latérales des chevilles dans la porosité de
la chape, chaque cheville et le produit injecté et durci
présent dans la chape autour de la cheville constituant
ainsi un micropieux armé par la cheville, apte à
reprendre les efforts horizontaux (tension dans le
revêtement) ainsi que les efforts verticaux dus aux
charges d'exploitation.
Il est connu d'injecter un produit de scellement au
moyen de chevilles creuses pour combler des fissures ou
un espace intercalaire entre un subjectile et un
revêtement (EP 0 299 121) ou entre un mortier et un
revêtement ((JP 10 030 343) ou entre le subjectile et
une couche de mortier (WO 87 01153).
Aucune de ces publications ne décrit ni ne suggère
la réalisation de micropieux en vue de réhabiliter un
sol dont la chape est défectueuse, ni ne prévoit
d'utiliser le défaut que constitue une porosité
excessive d'une chape pour réaliser des micropieux.
On règle le diamètre des micropieux en choisissant
la pression d'injection, compte tenu du degré de
porosité de la chape, déterminé au préalable.
De préférence on réalise des micropieux de 100 à
150 mm de diamètre environ.
De préférence, on répartit les chevilles en sorte
que les micropieux soient sensiblement jointifs.
De préférence, on utilise également les chevilles
pour maintenir provisoirement le revêtement afin
d'empêcher son soulèvement pendant les injections,
éventuellement jusqu'à l'obtention du collage ou du
scellement, ce qui permet de mettre en oeuvre une
pression d'injection élevée, favorable à la répartition
du produit dans les vides de la chape.
On considère qu'une pression de la gamme 2-5 bars
devrait être suffisante à cet effet, au moins dans la
généralité des cas, sans exclure des pressions plus
élevées si nécessaire, par exemple pouvant atteindre 20
bars.
L'invention concerne également un dispositif pour
réhabiliter un sol constitué d'un subjectile, d'une
chape en mortier hydraulique réalisée sur le subjectile
et qui présente des vides et d'un revêtement d'usure
adhérant à la chape par collage ou scellement, qui
comprend un ensemble de micropieux constitués de
chevilles tubulaires et creuses en acier qui traversent
verticalement la chape et sont ancrées dans le
subjectile et d'un produit de collage qui a été injecté
sous pression dans les chevilles, a diffusé dans les
vides de la chape autour des chevilles par des
perforations latérales des chevilles et a durci,
constituant ainsi des micropieux armés par les
chevilles.
L'invention concerne également les chevilles
tubulaires en acier, rigides et creuses, perforées
latéralement, suffisamment longues pour traverser la
chape, aptes à s'ancrer dans le subjectile et à être
raccordées à une source de produit d'injection sous
pression, ces chevilles comportant des moyens aptes à
maintenir provisoirement le revêtement en empêchant son
soulèvement.
Ces chevilles sont constituées, par exemple, par
des tubes et des embouts démontables, par exemple vissés
ou clipsés sur les tubes, ces embouts portant des
colerettes aptes à maintenir le revêtement lorsque la
cheville est en place.
On décrira ci-après un exemple de réalisation de
l'invention, en référence aux figures du dessin joint
sur lequel :
- la figure 1 est une élévation d'une cheville
conforme à l'invention, pour la réalisation
d'une injection,
- la figure 2 est une coupe verticale schématique
d'un revêtement fixé au moyen d'un ciment collé
sur une chape formée sur un subjectile,
- la figure 3 est une coupe analogue à celle de la
figure 2 après réalisation d'un forage dans un
joint du revêtement, à travers la chape et
jusque dans le subjectile,
- la figure 4 est une coupe analogue à celle de la
figure 3 après mise en place dans le forage de
la cheville de la figure 1,
- la figure 5 est une coupe analogue à celle de la
figure 4 pendant l'injection,
- la figure 6 est une coupe analogue à celle de la
figure 5 après l'injection, et
- la figure 7 est un schéma en plan montrant une
répartition préférée des chevilles et des
micropieux.
La cheville représentée sur la figure 1 comprend un
tube métallique creux en acier (1), d'un diamètre de 6 à
8mm, et un embout (2). Les deux parties sont fixables
provisoirement l'une à l'autre, par exemple par vissage.
Le tube (1) présente des trous latéraux (3) et
présente une extrémité basse (lA) munie de fentes (4).
Le tube présente un filetage (6) à son extrémité haute.
L'embout (2) est apte à se visser sur le filetage
(6) du tube et présente une colerette transversale (7).
Les dimensions de la cheville sont adaptées au cas
du revêtement à réhabiliter en sorte que lorsque la
cheville est en place :
- l'extrémité fendue du tube pénètre et est ancrée
dans le subjectile,
- les trous du tube sont répartis dans la longueur
de l'intervalle entre le revêtement et le
subjectile,
- la colerette de l'embout est en appui sur le
revêtement,
- s'il y a lieu, la dimension transversale de la
cheville est inférieure à la largeur des joints
du revêtement.
Les figures 2 à 6 illustrent une opération de mise en
oeuvre d'une cheville :
- Figure 2 :
- on a représenté sur cette figure deux dalles
voisines (10A,10B) d'un revêtement (10) séparées par
un joint (9). Le subjectile (13) est par exemple un
dallage, un radier, un plancher en béton ou autres
matériaux sur lequel on a réalise une chape en
mortier (12) d'une épaisseur de 5 à 7cm et les
dalles ont été fixées sur cette chape au moyen d'un
ciment-colle ou d'un mortier (11).
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à cet
exemple et s'applique à n'importe quel matériau de
support et à n'importe quelle matière de fixation. - Figure 3 :
- un forage (8) est pratiqué au travers du
joint (9) entre les dalles (10A, 10B) traversant le
joint (9), le mortier (11), la chape (12) et
aboutissant dans le subjectile (13),
perpendiculairement au subjectile.
- Figure 4 :
- la tige (1) de la cheville est enfoncée par
des chocs axiaux dans le forage jusqu'à ce que son
extrémité fendue (1A) ait pénétré dans le subjectile
(13) où elle se trouve ancrée mécaniquement par
déformation de son extrémité fendue et, si besoin
est, chimiquement par un produit injecté dans cette
extrémité ; l'embout (2) de la cheville est alors
vissé sur la tige en sorte que sa colerette (7)
vienne s'appliquer sur les dalles du revêtement, de
part et d'autre du joint.
- Figure 5 :
- l'embout (2) de la cheville est relié par un
conduit (14) à un réservoir sous pression (non
représenté) d'une résine ou autre substance de
collage ou de scellement (15) en soi connue qui est
injectée sous une pression généralement de l'ordre
de 2 à 5 bars mais pouvant dans certains cas ultimes
atteindre de 20bars, qui se répartit dans la chape
autour de la cheville, dans la zone représentée en
tiretés sur la figure et qu'on laisse durcir.
- Figure 6 :
- après injection, l'embout (2) de la cheville
est dévissé et le joint est refermé par apport d'une
matière appropriée.
La tige de la cheville qui reste en place fait
office d'armature dans la substance injectée
solidifiée, les valeurs de reprise des efforts
horizontaux et verticaux sont ainsi sensiblement
valorisés.
Le nombre et la répartition des forages à pratiquer
et des chevilles correspondantes, ainsi que le volume
d'injection par forage sont choisis selon le cas
d'application et les volumes de vide à combler,
déterminés au préalable, en sorte que le produit injecté
dans une cheville se répande dans la chape au moins dans
une zone (Z) de 100 à 150mm de diamètre autour de la
cheville, dans toute la hauteur de la chape. De
préférence, ces zones (Z) sont quasi jointives, comme
cela est représenté schématiquement sur la figure 7.
On connaít différentes méthodes pour la
détermination préalable du taux de porosité de la chape.
Une méthode simple consiste par exemple à prélever
une carotte dans le mortier de la chape, à l'étuver et à
l'hydrater, en pesant la carotte après étuvage avant
l'hydratation, et en la repesant après hydratation.
Selon l'invention, les forages sont répartis en
sorte que dans n'importe quelle direction sur le
revêtement, une cheville quelconque soit au plus à 35cm,
de préférence à au plus 30cm, encore mieux à au plus
20cm, si nécessaire, d'une autre cheville.
Le nombre des chevilles croít avec le volume du vide
de la chape. Par exemple, on utilise 30, 40 ou 50
chevilles au m2 selon que la porosité de la chape est
supérieure à 20%, 30% ou 40% du volume de la chape
durcie. Il va de soi que ces valeurs sont données à
titre indicatif.
Dans le cas de revêtements en dalles, les forages
sont de préférence réalisés dans les joints entre les
dalles, par exemple à raison d'un forage à proximité de
chaque angle de dalle.
Les forages peuvent aussi être effectués dans les
dalles elles-mêmes, notamment si le revêtement doit être
ultérieurement masqué ou changé.
Grâce à l'invention, un sol défaillant ou à usage
piétonnier ayant une charge d'exploitation limitée à 300
kg/m2 peut supporter des charges égales ou supérieures à
8000 kg/m2 et égales ou supérieures à 4000 kg par roue
d'engin de manutention.
Le scellement des chevilles dans le subjectile
solide et sain apporte à l'ensemble une inertie et une
résistance à la traction susceptibles de reprendre des
poussées hydrostatiques de plus de 5000 kg/m2.
L'invention n'est pas limitée aux réalisations qui
ont été décrites et s'applique à tout type de
revêtement, continu ou discontinu, et à tout subjectile,
avec ou non une chape intermédiaire, le revêtement comme
le subjectile étant, vertical, horizontal ou autre, plan
ou non plan.