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BATIRICI – Le point de vue de Jérémie – Battage des pieux et palplanches
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BATIRICI – Le point de vue de Jérémie – Battage des pieux et palplanches

by BATIRICIjanvier 10, 2020

12BATIRICI | Jérémie N’TAKPE, Ingénieur Génie Civil | 05.01.2020

Pour foncer des pieux dans le sol, il existe trois procédés : le vibrofonçage, que nous avons déjà abordé (voir archive les retardataires), le vérinage et le battage. Cette semaine, dans Lire & Construire (backed by civiengi), je discute du battage de pieux. A priori, son domaine d’application en Côte d’ivoire est aussi le bassin sédimentaire. Mais…

Excellente lecture!

NB: Dans ce qui va suivre, le terme pieu comprend les profilés, les palplanches, les pieux tubulaires aussi bien en acier qu’en béton ou en bois.

Si tu apprécies cette édition de Lire & Construire, stp transfère-là à un collègue.Type : Note de lecture
Sujet : Battage des pieux et palplanches
Tag : Procédés et Technologie

Parmi les trois procédés de fonçage de pieux et palplanches, le battage est la plus vieille et la mieux connue des techniques de construction.

Très tôt, les Hommes ont observé qu’en laissant tomber une masse pesante sur l’extrémité supérieure d’un élément rigide vertical, on pouvait l’enfoncer et que plus la hauteur de chute était grande, plus l’enfoncement était important.

Sur cette idée, on a conçu tous les systèmes de battage jusqu’à aujourd’hui. Ils sont tous composés d’un marteau et d’un guide.

Voilà c’est tout.
Mais pour en savoir plus, continue la lecture.

Principe d’un système marteau hydraulique

Pour les marteaux hydrauliques, un cycle d’opération débute par la levée de la masse frappante monobloc (mouton).

La soupape P positionnée sur le circuit de pression est ouverte et la soupape R placée dans le circuit de retour est fermée. Une fois que la course de levage préréglée, en fonction de l’énergie souhaitée, est atteinte alors le fonctionnement des soupapes s’inverse. La masse est alors libérée. Après l’impact, le cycle se répète automatiquement.

La chute d’une masse sur la tête de pieu génère une onde qui se propage le long du fût jusqu’à la pointe. L’énergie ainsi transmise en tête de pieu est utilisée pour surmonter le frottement latéral le long du pieu et provoquer la déformation plastique du sol à la pointe. On arrive donc à enfoncer le pieu dans le sol.

Toute l’énergie n’est pas utilisée pour le fonçage : une partie se dissipe dans le pieu et une autre est transmise au sol sous forme d’ondes.

Grâce au gaz pressurisé, le marteau peut fonctionner sous toutes les inclinaisons, même horizontalement. A chaque impact, la masse frappante percute une enclume. Elle est la pièce maîtresse, pour le transfert de l’énergie, du casque de battage qui a différentes formes en fonction du type de pieux à mettre en fiche : soit avec des jambes (pour les palplanches et les pieux H) soit une jupe (pour les pieux tubulaires ou carrés).

Matériel du système de battage

Le fonçage par battage d’un élément rigide dans le sol nécessite l’utilisation d’un marteau et d’un système de guidage.

Marteaux

Les différents types de marteau utilisables pour le fonçage par battage sont : les marteaux à chute libre, les marteaux diesel, les trépideurs ou les marteaux à double effet à l’air comprimée et à frappes rapide et les marteaux hydrauliques à double effet présenté.

Systèmes de guidage

Il se fait principalement suivant deux méthodes : le mât de battage (gauche) ou le guide de battage (droite).

En mode guidé sur mât, le porteur hydraulique (engin de chantier) est équipé d’un mât de guidage sur lequel coulisse le mouton dans un système de rails : le mouton est solidaire du mât. Le positionnement et le contrôle de la verticalité ou de l’inclinaison sont grandement facilités. Ce mode est le plus adapté à la mise en œuvre d’éléments inclinés. Mais il n’est pas adapté à la mise en place de pieux de grand diamètre.

En mode guide de battage ou mode pendulaire, le mouton est suspendu au câble d’une grue à flèche. Avant de positionner le mouton sur l’élément à battre, il est nécessaire de le maintenir dans un guide ou châssis de fonçage à la différence de la méthode précédente.

Modalités de recours au battage

Dans quelles conditions utiliser le battage et où s’en passer ? Les retours d’expérience sur cette technique de fonçage des pieux indiquent que les sols favorables au battage sont :

  • Sols meubles tels que vases et tourbes
  • Dépôts lâches de sables grossiers ou moyens
  • Graviers sans inclusions rocheuses
  • Plus généralement, les sols humides, immergés ou complètement saturés.

On constate que le bassin sédimentaire ivoirien s’y prête assez bien.

Enfin, ces sols sont défavorables au battage :

  • Dépôts denses de sables fins, moyens ou grossiers
  • Argiles dures et les couches rocheuses tendres à moyennes
  • Plus généralement les sols secs

On constate qu’a priori, le recours à la technique pour des travaux sur la zone côtière ivoirienne, dans l’ouest montagneux ou dans le nord est très cuirasse latéritique n’est pas évident.

Rappel historique

Les premiers systèmes de battage étaient actionnés à l’énergie humaine ou animale. La révolution industrielle anglaise apporta une optimisation de ce système par la fabrication du premier marteau à vapeur.

1926 voit l’invention du marteau à explosion à mélange air/essence.

Le marteau DIESEL s’est imposé comme la référence jusqu’à l’apparition des premiers marteaux hydrauliques dans les années 70.

Le marteau hydraulique est le plus utilisé aujourd’hui pour les avantages qu’il offre.

L’un des avantages de l’énergie hydraulique est de générer des forces importantes avec des marteaux de plus petite taille. Il permet aussi de contrôler en temps réel à la fois l’énergie délivrée par le marteau, la cadence de battage et la vitesse de la masse frappante à l’impact.


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