DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention se rapporte à la construction de structures enterrées, plus
particulièrement de réservoirs de stockage enterrés conçus pour contenir un fluide,
notamment un liquide, par exemple de l'eau.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
[0002] Il est déjà connu de stocker des fluides tels que l'eau dans des réservoirs partiellement
ou totalement enterrés dans le sol.
[0003] Ces réservoirs comportent de manière typique une paroi extérieure enterrée dans le
sol et formant un système de soutènement de sol délimitant un premier volume à excaver,
un radier, et un revêtement intérieur recouvrant la paroi extérieure et relié de manière
étanche à la dalle inférieure, afin d'assurer l'étanchéité d'un espace de stockage
pour le fluide. Ce revêtement intérieur est traditionnellement formé en acier ou en
béton armé coulé directement contre la paroi extérieure et d'un seul tenant avec le
radier.
[0004] La paroi extérieure et le revêtement intérieur doivent faire face à des forces de
traction et de compression importantes dues aux pressions du sol et des eaux souterraines,
ainsi qu'à la pression interne due au fluide. En particulier, le revêtement intérieur
a besoin de renforts importants pour résister au retrait du béton qui le constitue,
aux contraintes thermiques lors de la prise dudit béton, et aux contraintes circonférentielles
élevées, qui peuvent conduire à une fissuration.
[0005] Pour se conformer aux normes récentes relatives aux structures de stockage d'eau,
il est nécessaire de limiter davantage la largeur maximale des fissures dans les structures.
Avec les procédés courants de construction, ceci conduit à augmenter les dimensions
du revêtement dans le cas d'un revêtement en acier, ou à augmenter la quantité de
ferraillage dans le cas d'un revêtement en béton. Cependant, les coûts supplémentaires
peuvent être significatifs du fait des quantités d'acier à mettre en œuvre. De plus,
dans le cas d'un revêtement en béton, la densité du ferraillage peut-être très importante
au point qu'il est difficile de placer et de compacter correctement le béton. Enfin,
l'étanchéité des structures et leur durabilité peut dépendre fortement de la qualité
d'exécution et du contrôle pendant la construction du revêtement.
[0006] Un objectif de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'un
réservoir de stockage enterré, notamment un réservoir enterré pour le stockage d'un
fluide, en particulier un liquide, présentant une résistance améliorée et durable
à la fissuration, facile à mettre en œuvre, économique et n'exigeant pas l'utilisation
d'une quantité importante de matériaux.
[0007] Un autre objectif de la présente invention est de fournir un réservoir de stockage
enterré présentant une résistance à la fissuration améliorée et durable.
[0008] Le brevet
BE 418786 divulguait un procédé de fabrication d'un réservoir de stockage enterré avec précontrainte
radiale, mais sans moyen de régler facilement cette précontrainte.
RESUME DE L'INVENTION
[0009] Un procédé de fabrication d'un réservoir de stockage enterré selon la présente invention
comprend au moins les étapes suivantes :
- on forme dans le sol une structure comportant une paroi extérieure formant un premier
contour fermé délimitant un premier volume, un radier, et une paroi intérieure formant
un deuxième contour fermé délimitant un espace de stockage étanche pour un fluide
à l'intérieur du premier volume, de façon à ce que la paroi extérieure et la paroi
intérieure soient espacées l'une de l'autre, de sorte qu'un espace intermédiaire est
formé entre elles, et
- on applique sur la paroi intérieure une force de précontrainte orientée vers l'intérieur
de l'espace de stockage, en remplissant l'espace intermédiaire avec au moins un fluide
de précontrainte, de sorte que la paroi intérieure est soumise à une contrainte circonférentielle
de compression, le fluide de précontrainte exerçant la force de précontrainte radiale
sur la paroi intérieure, le fluide de précontrainte étant une matière durcissable,
plus particulièrement une matière autodurcissable, et comprenant du béton, en particulier
du béton à prise lente. Un deuxième volume de béton est introduit dans l'espace intermédiaire
seulement une fois qu'un premier volume de béton a déjà fait prise (durci) à l'intérieur
de l'espace. La pression maximale mesurée dans le béton peut ainsi être limitée.
[0010] La paroi intérieure forme un revêtement intérieur qui délimite, à l'intérieur du
premier volume, un espace de stockage étanche pour un fluide devant être stocké. Selon
la présente invention, cette paroi intérieure peut être soumise à une force de précontrainte
radiale orientée vers l'intérieur de l'espace de stockage avant qu'un fluide ne soit
introduit dans cet espace pour y être stocké.
[0011] La paroi intérieure est déformée vers l'intérieur de l'espace de stockage, et est
soumise à une contrainte circonférentielle de compression.
[0012] Dans le cas d'une structure à section circulaire s'étendant autour d'un axe, on définit
une direction radiale comme une direction perpendiculaire à l'axe de la structure
et passant par cet axe.
[0013] Une contrainte circonférentielle appliquée à ladite structure est dans ce cas orthoradiale,
c'est-à-dire perpendiculaire à une telle direction radiale et à l'axe de la structure.
[0014] Lorsqu'on remplit ensuite l'espace de stockage avec le fluide stocké, ce dernier
exerce sur la paroi intérieure une pression intérieure radiale, de sorte que la paroi
intérieure tend à reprendre sa position initiale.
[0015] La contrainte circonférentielle due à la précontrainte compense une partie de la
contrainte circonférentielle de traction dans la paroi intérieure induite par ladite
pression intérieure, de telle sorte que des contraintes de traction résultantes dans
la paroi intérieure sont maintenues à des amplitudes suffisamment faibles pour ne
pas exiger la mise en œuvre de renforts conséquents, voire éviter complètement la
mise en œuvre d'un renfort. La paroi intérieure subit une traction limitée, et la
formation de fissures est limitée ou même évitée.
[0016] Comme on le sait, les parois en béton se rétractent habituellement pendant la prise
du béton. Avec des procédés de construction conventionnels où la paroi intérieure
est coulée directement contre la paroi extérieure, la création d'un espace entre les
deux parois due au retrait permet à la paroi intérieure de se déformer vers l'extérieur
lors du remplissage de l'espace de stockage avec le fluide stocké. La paroi intérieure
doit alors être encore plus renforcée afin de limiter la fissuration.
[0017] Avec le procédé selon l'invention, la contrainte circonférentielle de compression
créée dans la paroi intérieure du fait de la précontrainte bloque le mouvement relatif
des parois intérieure et extérieure de telle sorte que la tension créée dans la paroi
intérieure, et par conséquent la largeur des fissures créées dans celle-ci, sont limitées.
Des moyens de renfort de la paroi intérieure peuvent donc être encore plus limités
ou même omis.
[0018] La rhéologie du fluide ainsi que la séquence de coulée sont avantageusement choisies
pour ajuster la pression appliquée sur la paroi intérieure.
[0019] Le procédé selon l'invention peut également comprendre le contrôle de la vitesse
d'introduction du fluide de précontrainte dans l'espace intermédiaire.
[0020] Le procédé peut également comprendre le contrôle d'au moins une pression à l'intérieur
de l'espace.
[0021] Selon un exemple de mise en œuvre, des valeurs limites pour les pressions minimale
et maximale du fluide de précontrainte à l'intérieur de l'espace intermédiaire sont
établies avant de commencer la coulée.
[0022] Selon un exemple de mise en œuvre, avant l'étape de précontrainte, des valeurs limites
de compression de la paroi intérieure pendant le remplissage de l'espace intermédiaire
sont prédéterminées.
[0023] Selon un exemple de mise en œuvre, le dessus de l'espace intermédiaire est scellé,
l'espace intermédiaire scellé restant relié à des moyens d'alimentation sous pression
en une substance de remplissage, et on introduit la substance de remplissage dans
l'espace intermédiaire par l'intermédiaire des dits moyens d'alimentation de façon
à augmenter la force de précontrainte appliquée sur la paroi intérieure. A noter que
la substance de remplissage est généralement un fluide, qui peut être le fluide de
précontrainte ou qui peut être un fluide différent, qui peut dans ce cas être ajouté
après introduction du fluide de précontrainte par exemple pour ajuster la pression
de précontrainte ou augmenter cette pression au cours de la vie de l'ouvrage, si celle-ci
vient à diminuer.
[0024] Pour obtenir la compression finale visée à tout endroit du revêtement, la précontrainte
de la paroi intérieure peut également être obtenue (en complément ou comme variante
du procédé décrit ci-dessus) en utilisant des procédés conventionnels. Par exemple,
la paroi intérieure peut être précontrainte en utilisant des armatures de précontrainte,
notamment des armatures installées horizontalement autour de la paroi intérieure.
Les armatures peuvent être par exemple des câbles ou des barres.
[0025] La présente invention concerne également un réservoir de stockage enterré, notamment
un réservoir pour le stockage d'un fluide tel que de l'eau, qui peut être obtenu grâce
au procédé de fabrication mentionné ci-dessus.
[0026] Le réservoir de stockage enterré selon l'invention comporte une structure souterraine
comprenant une paroi extérieure formant un premier contour fermé délimitant un premier
volume, un radier, et une paroi intérieure formant un deuxième contour fermé délimitant
un espace de stockage étanche au fluide pour un fluide à l'intérieur du premier volume,
le réservoir étant adapté à être dans un état rempli dans lequel un fluide est stocké
dans l'espace de stockage ou dans un état vide dans lequel l'espace de stockage est
vide, le réservoir comportant des moyens de précontrainte prévus pour appliquer sur
la paroi intérieure une force de précontrainte orientée vers l'intérieur de l'espace
de stockage dans au moins une configuration, de sorte que, dans l'état vide du réservoir,
la paroi intérieure est soumise à une contrainte circonférentielle de compression.
[0027] La paroi extérieure et la paroi intérieure sont séparées l'une de l'autre par une
couche intermédiaire, la couche intermédiaire comportant, comme moyens de précontrainte,
du béton ayant fait prise, qui, dans son état fluide, est prévu pour appliquer une
force de précontrainte radiale sur la paroi intérieure. Plus spécifiquement, la couche
intermédiaire comprend un premier volume de béton ayant fait prise et un deuxième
volume de béton introduit seulement une fois que le premier volume a fait prise.
[0028] La paroi intérieure peut être une paroi en béton, en particulier une paroi en béton
armé, ou peut être formée en acier.
[0029] La structure périphérique souterraine peut avoir une forme circulaire ou ovale.
[0030] Selon une forme de réalisation, la couche intermédiaire peut s'étendre de manière
continue sur toute la périphérie de la paroi intérieure.
[0031] Hormis en cas d'incompatibilité évidente et sauf indication contraire, des caractéristiques
d'un exemple de réalisation ou de mise en œuvre décrit ici peuvent être appliquées
à d'autres exemples de réalisation ou de mise en œuvre décrits.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0032] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes
de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence
aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective d'une cuve de stockage enterrée selon la présente
invention ;
Les figures 2 à 5 sont des vues en coupe schématiques selon II-II de la figure 1,
montrant les différentes étapes de fabrication de la cuve de stockage enterrée de
la figure 1 selon un exemple de mise en œuvre de la présente invention ;
Les figures 6a) à 6c) illustrent un deuxième exemple de mise en œuvre dans lequel
un fluide de précontrainte est introduit dans l'espace dans un processus pas à pas
;
La figure 7 illustre un troisième exemple de mise en œuvre dans lequel l'espace est
scellé avant d'y introduire le fluide de précontrainte ;
La figure 8 illustre un quatrième exemple de mise en œuvre dans lequel une précontrainte
de la paroi intérieure est en outre obtenue à l'aide d'armatures de précontrainte
horizontales ;
Les figures 9, 9A et 9B illustrent un cinquième exemple de mise en œuvre dans lequel
la paroi intérieure est en outre comprimée en utilisant des armatures de précontrainte
verticales.
[0033] Dans les dessins, des références identiques sur les différentes vues se réfèrent
de manière générale aux mêmes éléments.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0034] Les figures 1 à 5 illustrent un réservoir de stockage enterré selon un exemple de
réalisation de la présente invention, en particulier un réservoir prévu pour le stockage
de fluides, et en particulier de liquides tels que de l'eau. Un tel réservoir a par
exemple un diamètre externe compris entre 10 et 60 mètres, et une hauteur totale comprise
entre 10 et 100 mètres.
[0035] Le réservoir 100, illustré dans la figure 1, comporte une structure souterraine comprenant
une paroi extérieure 20 formant un premier contour fermé délimitant un premier volume
V1, un radier 10, et une paroi intérieure 30 formant un deuxième contour fermé délimitant,
à l'intérieur du premier volume V1, un espace de stockage étanche S pour un fluide
stocké W.
[0036] Dans la présente description, sauf indication contraire, le bas et le haut d'une
structure sont définis le long d'un axe vertical, la partie basse se référant à la
partie inférieure de la structure, dirigée vers la profondeur du sol.
[0037] Dans l'exemple illustré, le réservoir 100 est ouvert à son extrémité supérieure 100a.
Cependant, bien que cela ne soit pas représenté, il est également possible que le
réservoir soit pourvu d'une structure de recouvrement.
[0038] Dans la présente description, un état rempli du réservoir 100 est défini comme un
état dans lequel un fluide est stocké dans l'espace de stockage S. Au contraire, un
état où l'espace de stockage S est vide (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de fluide stocké
à l'intérieur de cet espace) est défini comme un état vide du réservoir 100.
[0039] Comme il apparaîtra à la lecture de la description qui suit, le réservoir comporte,
dans l'exemple de la figure 1, des moyens de précontrainte prévus, dans au moins une
configuration, pour appliquer sur la paroi intérieure 30 une force de précontrainte
radiale orientée vers l'intérieur de l'espace de stockage et pour appliquer dans le
même temps, sur la paroi extérieure 20 une force de précontrainte radiale orientée
vers l'extérieur de l'espace de stockage. Du fait desdits moyens, dans l'état vide
du réservoir, la paroi intérieure 30 est soumise à une contrainte circonférentielle
de compression.
[0040] Quand le réservoir 100 est rempli avec un fluide stocké comme cela est représenté
sur la figure 1, une pression intérieure due au fluide stocké est exercée sur la paroi
intérieure 30, induisant une contrainte circonférentielle de traction dans ladite
paroi. Du fait de la précontrainte, cette contrainte de traction dans la paroi intérieure
30 est équilibrée par la contrainte de compression déjà existante, empêchant par conséquent
la formation de fissures dans la paroi intérieure 30.
[0041] La structure d'un tel réservoir sera mieux comprise à la lumière des étapes de fabrication
de celui-ci décrites ci-dessous en référence aux figures 2 à 5.
[0042] De façon usuelle, la paroi extérieure 20 est tout d'abord formée dans le sol G et
le sol contenu dans le premier volume V1 ainsi délimité est ensuite excavé. Le radier
10 est alors formé. La paroi extérieure 20 et le radier 10 forment ainsi la structure
de base du réservoir représentée sur la figure 2, qui définit dans le sol une excavation
de forme correspondante.
[0043] Comme cela est représenté par exemple sur les figures 1 et 2, la paroi extérieure
20 forme une paroi de soutènement verticale épaisse ayant sa surface extérieure 20c
en contact avec le sol G. Dans l'exemple illustré, la paroi extérieure 20 a une forme
générale cylindrique s'étendant autour d'un axe vertical principal X1. Dans l'exemple,
lorsqu'elle est vue en projection dans un plan horizontal, la paroi extérieure 20
présente une forme circulaire. Selon d'autres formes de réalisation cependant, la
paroi extérieure 20 peut avoir n'importe quelle autre forme adaptée, en particulier
une forme ovale.
[0044] La paroi extérieure 20 est typiquement fabriquée en béton armé. Elle peut par exemple
être réalisée par la technique des parois moulées in situ, en particulier en réalisant
une pluralité de panneaux moulés individuels, à la suite ou bien de manière alternée.
Cet exemple n'est cependant pas limitatif, et la paroi extérieure peut être fabriquée
également par la technique connue des parois berlinoises ou par des systèmes de palplanches
ou n'importe quelle autre technique appropriée pour la réalisation de fondations profondes.
Les techniques mentionnées ci-dessus sont bien connues de l'homme du métier et ne
sont pas décrites plus en détail ici.
[0045] Le radier 10 est relié à la paroi extérieure 20, de préférence de façon étanche.
Le radier 10 s'étend horizontalement depuis la partie inférieure de la paroi extérieure
20, et est généralement réalisé en béton armé.
[0046] Comme cela est représenté sur la figure 3, la paroi intérieure 30 est alors formée
pour délimiter, à l'intérieur du premier volume, un espace de stockage étanche S pour
le fluide stocké W.
[0047] La paroi intérieure 30 recouvre la paroi extérieure par l'intérieur et est liée au
radier 10 de manière étanche. De façon avantageuse, des joints étanches à l'eau (non
représentés) peuvent être prévus à la jonction de la paroi intérieure 30 avec le radier
10.
[0048] La paroi intérieure 30 peut être réalisée en béton, notamment en béton fibré. Elle
peut par exemple être construite en utilisant la technique du coffrage glissant.
[0049] Dans l'exemple de réalisation illustré, la paroi intérieure 30 présente une forme
cylindrique centrée sur l'axe X1 et s'étend ainsi parallèlement à la paroi extérieure
20. La paroi intérieure 30 est espacée de la paroi extérieure 20 dans une direction
radiale (c'est-à-dire une direction perpendiculaire à l'axe X1 et coupant cet axe),
sur toute sa circonférence et ici sur toute sa hauteur. Un anneau ou espace intermédiaire
40 est ainsi formé entre les parois intérieure et extérieure 30, 20.
[0050] Dans le présent exemple de réalisation, la contrainte circonférentielle de compression
mentionnée ci-dessus dans la paroi intérieure 30 est obtenue en introduisant un fluide
de précontrainte dans l'espace 40, dans une étape illustrée sur la figure 4.
[0051] Dans l'exemple, le fluide de précontrainte est du béton (repéré C dans les dessins),
qui peut être coulé directement dans l'espace intermédiaire 40 via une ou plusieurs
trémies 42.
[0052] Quand le béton C contenu dans l'espace est dans son état fluide, du fait de la pression
du béton C, la paroi intérieure 30 subit une déformation vers l'intérieur de l'espace
de stockage, avec pour résultat une contrainte circonférentielle de compression. Les
traits en pointillés D1 dans la figure 4 montrent de façon amplifiée la déformation
de la paroi intérieure 30.
[0053] De manière avantageuse, des limites pour la pression minimale et la pression maximale
du béton C à l'intérieur de l'espace intermédiaire sont établies avant de commencer
la coulée, et des moyens sont utilisés, pendant la coulée du béton C dans l'espace
intermédiaire 40, pour surveiller la pression à l'intérieur de cet espace 40.
[0054] Ces moyens peuvent comprendre des capteurs 50 comme illustré sur la figure 4, tels
que capteurs de pression, reliés à la surface pour fournir des résultats en temps
réel aux opérateurs.
[0055] De manière avantageuse, le béton C est choisi pour avoir une prise lente, de telle
sorte qu'il commence à prendre au fond de l'espace 40 seulement après que l'espace
intermédiaire 40 a été entièrement rempli, assurant ainsi que la force de pression
F1 exercée par le béton versé C à l'extrémité inférieure de la paroi intérieure 30
soit maximale.
[0056] Comme cela est représenté sur les figures 1 et 5, l'anneau formé entre les parois
intérieure et extérieure 20, 30 forme une couche intermédiaire 70 de béton. La couche
intermédiaire forme une structure bien distincte des parois extérieure et intérieure,
une première et une deuxième surface de jonction étant bien visibles entre respectivement
la couche intermédiaire 70 et la paroi extérieure 20 et la couche intermédiaire 70
et la paroi intérieure 30. La couche intermédiaire 70 moulée entre les parois extérieure
et intérieure forme, cependant, une construction unitaire avec lesdites parois, empêchant
que des vides soient formés entre elles.
[0057] La figure 5 montre le réservoir une fois que le béton C a durci et que l'espace de
stockage S a été rempli avec du fluide stocké, notamment de l'eau W.
[0058] La pression intérieure exercée par le fluide stocké W sur la paroi intérieure 30
est représentée par les flèches F3, sur la figure 5.
[0059] La réaction de ladite paroi intérieure 30, précontrainte par le fluide de précontrainte
C, est représentée par la flèche F2.
[0060] Comme conséquence de la pression du fluide stocké F3, la paroi intérieure 30 tend
à se déformer vers l'extérieur (c'est-à-dire vers l'extérieur de l'espace de stockage),
induisant ainsi une contrainte circonférentielle de traction dans la paroi intérieure.
[0061] La contrainte circonférentielle de compression de la paroi intérieure 30, due à la
précontrainte, équilibre cette tension résultant de la pression de fluide stocké,
de telle sorte que les contraintes de traction exercées sur la paroi intérieure restent
à des niveaux acceptables. La paroi intérieure subit une traction limitée, et la formation
de fissures est limitée ou même évitée.
[0062] La déformation résultante de la paroi intérieure 30 est représentée de façon amplifiée
par le trait en pointillés D2, sur la figure 5.
[0063] Dans certains cas, on souhaite que la pression maximale dans l'espace intermédiaire
ne dépasse pas une valeur prédéterminée.
[0064] De plus, des valeurs limites de compression appliquée à la paroi intérieure 30 pendant
le remplissage de l'espace intermédiaire 40 peuvent être préétablies et des moyens
(non représentés) peuvent être prévus pour contrôler la déformation de la paroi intérieure
30 pendant la précontrainte, par exemple des jauges de contrainte.
[0065] Selon un exemple de mise en œuvre illustré sur les figures 6a) à 6c), on peut, afin
de ne pas dépasser ces valeurs limites, contrôler la vitesse d'introduction du béton
dans l'espace intermédiaire.
[0066] En particulier, le béton C peut être introduit en plusieurs phases dans l'espace
40.
[0067] Comme cela est représenté sur la figure 6a), un premier volume de béton C1 est introduit
dans l'espace 40 afin de remplir une partie (ici le tiers inférieur) de l'espace intermédiaire
40.
[0068] Après prise complète du premier volume de béton, et comme représenté sur la figure
6b), un deuxième volume de béton C2 est introduit dans l'espace intermédiaire, remplissant
ainsi une deuxième partie (ici un deuxième tiers) de l'espace 40.
[0069] Ensuite, après la prise du deuxième volume C2, un troisième volume de béton C3 est
introduit dans l'espace, au-dessus des premier et deuxième volumes C1, C2 (figure
6c)).
[0070] La pression maximale dans le béton augmentant avec la hauteur maximale de béton liquide,
on comprend facilement que, selon ce processus en plusieurs phases, la pression maximale
mesurée dans le béton est limitée en comparaison de l'exemple de réalisation décrit
en référence à la figure 4. En conséquence, la force de précontrainte appliquée sur
la paroi intérieure est également limitée.
[0071] Dans d'autres cas, au contraire, la pression obtenue dans l'espace intermédiaire,
sous pression atmosphérique, peut ne pas être suffisante.
[0072] Dans ces cas, le dessus de l'espace intermédiaire peut être scellé par un couvercle
62 comme cela est représenté sur la figure 7, et une pression supplémentaire peut
être appliquée.
[0073] L'espace intermédiaire scellé peut être relié à des moyens d'alimentation 60 configurés
pour délivrer une substance de remplissage dans cet espace intermédiaire, la substance
de remplissage étant la même ou étant différente de la matière de précontrainte, et
la substance de remplissage peut être introduite dans l'espace intermédiaire sous
pression, par l'intermédiaire des moyens d'alimentation 60. La pression supplémentaire
peut être appliquée par le haut de l'espace, à travers un trou 64 formé dans le couvercle
62, ou à travers des trous 66 placés dans des emplacements quelconques de la paroi
intérieure 30, en fonction de la compression visée à chaque endroit.
[0074] La force de précontrainte appliquée sur la paroi intérieure est ainsi augmentée.
[0075] L'exemple de réalisation de la figure 8 fournit une autre solution permettant d'obtenir
la compression finale souhaitée à chaque emplacement du revêtement.
[0076] Comme illustré, la précontrainte de la paroi intérieure est encore améliorée ici
par des armatures de précontrainte 80 disposées horizontalement à l'intérieur de l'espace
intermédiaire 40 et entourant la paroi intérieure 30. Ces câbles peuvent être installés
dans l'espace 40 avant d'y introduire le fluide de précontrainte.
[0077] Selon encore un autre exemple de réalisation illustré sur les figures 9, 9A et 9B,
la paroi intérieure peut être davantage précontrainte en utilisant des armatures de
précontrainte verticales 82 par exemple ancrées dans le radier en béton 10 et fixées
à l'extrémité supérieure de la paroi intérieure 30. Comme cela est représenté sur
la figure 9A qui est une vue en coupe le long de la ligne IXA-IXA de la figure 9,
une pluralité de câbles 82 peut être répartie dans la direction circonférentielle,
de préférence de manière régulière.
[0078] Les exemples de réalisation décrits ci-dessus ne sont cependant pas limitatifs de
la présente invention.
[0079] Comme exemple, le fluide de précontrainte peut ne pas être une matière durcissable
telle que du béton. Le fluide de précontrainte peut par exemple être de l'eau ou n'importe
quel autre fluide restant dans un état liquide.
[0080] Dans ce cas, la couche intermédiaire 70 est constituée d'un liquide, le liquide exerçant
une force sur la paroi intérieure 30 vers l'intérieur de l'espace de stockage 10 pendant
toute la durée de vie du réservoir.
[0081] De plus, dans ce cas, des ouvertures telles que les trous 64, 66 décrits en référence
à la figure 7 peuvent avantageusement être maintenues accessibles de telle sorte que
du fluide de précontrainte ou toute autre substance de remplissage peut être ajouté(e)
dans l'espace intermédiaire afin de maintenir la pression adéquate sur la paroi intérieure
30 pendant toute la durée de vie du réservoir 100.
1. Procédé de fabrication d'un réservoir de stockage enterré (100) comprenant au moins
les étapes suivantes :
- on forme dans le sol une structure comportant une paroi extérieure (20) formant
un premier contour fermé délimitant un premier volume (V1), un radier (10), et une
paroi intérieure (30) formant un deuxième contour fermé délimitant un espace de stockage
étanche (S) pour un fluide à l'intérieur du premier volume (V1), de façon à ce que
la paroi extérieure (20) et la paroi intérieure (30) soient espacées l'une de l'autre,
de sorte qu'un espace intermédiaire (40) est formé entre elles, et
- on applique sur la paroi intérieure (30) une force de précontrainte orientée vers
l'intérieur de l'espace de stockage (S), en remplissant l'espace intermédiaire (40)
avec au moins un fluide de précontrainte (C), de sorte que la paroi intérieure est
soumise à une contrainte circonférentielle de compression, le fluide de précontrainte
(C) exerçant la force de précontrainte sur la paroi intérieure (30), le fluide de
précontrainte (C) étant une matière durcissable et comprenant du béton, en particulier
du béton à prise lente ;
le procédé étant
caractérisé en ce qu'un deuxième volume de béton est introduit dans l'espace intermédiaire (30) seulement
une fois qu'un premier volume de béton a déjà fait prise à l'intérieur de l'espace
intermédiaire.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on contrôle la vitesse d'introduction
du fluide de précontrainte (C) dans l'espace intermédiaire (40).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel on contrôle
au moins une pression à l'intérieur de l'espace intermédiaire (40).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on scelle le
dessus de l'espace intermédiaire (40), l'espace intermédiaire scellé restant relié
à des moyens d'alimentation (60) en une substance de remplissage, et on introduit
la substance de remplissage dans l'espace intermédiaire par l'intermédiaire des moyens
d'alimentation (60) de façon à augmenter la force de précontrainte appliquée sur la
paroi intérieure (30).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la paroi intérieure
(30) est formée après que la paroi extérieure (20) a été formée et après que le sol
à l'intérieur du premier volume (V1) a été retiré.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la paroi intérieure
(30) est précontrainte en utilisant des armatures de précontrainte (80, 82).
7. Réservoir de stockage enterré (100) comportant une structure souterraine comprenant
une paroi extérieure (20) formant un premier contour fermé délimitant un premier volume
(V1), un radier et une paroi intérieure (30) formant un deuxième contour fermé délimitant
un espace de stockage étanche (S) pour un fluide à l'intérieur du premier volume,
le réservoir étant adapté à être dans un état rempli dans lequel un fluide est stocké
dans l'espace de stockage ou dans un état vide dans lequel l'espace de stockage est
vide, le réservoir comportant des moyens de précontrainte prévus pour appliquer sur
la paroi intérieure (30) une force de précontrainte orientée vers l'intérieur de l'espace
de stockage (S) dans au moins une configuration, de sorte que, dans l'état vide du
réservoir, la paroi intérieure (20) est soumise à une contrainte circonférentielle
de compression, la paroi extérieure (20) et la paroi intérieure (30) étant séparées
l'une de l'autre par une couche intermédiaire (70), et la couche intermédiaire (70)
comportant, comme moyens de précontrainte, du béton ayant fait prise, le réservoir
(100) étant caractérisé en ce que la couche intermédiaire (70) comprend un premier volume de béton ayant fait prise
et un deuxième volume de béton introduit seulement une fois que le premier volume
a fait prise.
8. Réservoir de stockage enterré (100) selon la revendication 7, dans lequel la couche
intermédiaire (70) s'étend de manière continue sur toute la périphérie de la paroi
intérieure (30).
9. Réservoir de stockage enterré (100) selon l'une quelconque des revendications 7 ou
8, dans lequel la paroi intérieure (30) est une paroi en béton.
10. Réservoir de stockage enterré (100) selon l'une quelconque des revendications 7 à
9, dans lequel la paroi intérieure (30) est composée d'acier.
1. Verfahren zur Herstellung eines in der Erde befindlichen Speicherbehälters (100),
umfassend wenigstens die folgenden Schritte:
- Ausbilden einer Struktur im Boden, umfassend eine Außenwand (20), welche eine ein
erstes Volumen (V1) begrenzende erste geschlossene Kontur bildet, eine Bodenplatte
(10) sowie eine Innenwand (30), welche eine zweite geschlossene Kontur bildet, die
einen dichten Lagerraum (S) für ein Fluid innerhalb des ersten Volumens (V1) begrenzt,
so dass die Außenwand (20) und die Innenwand (30) voneinander beabstandet sind, so
dass zwischen ihnen ein Zwischenraum (40) ausgebildet ist, und
- Anlegen einer zum Innenraum des Lagerraums (S) gerichteten Vorspannkraft an die
Innenwand (30), indem der Zwischenraum (40) mit mindestens einem Vorspannfluid (C)
gefüllt wird, so dass die Innenwand mit einer umlaufenden Druckspannung beaufschlagt
wird, wobei das Vorspannfluid (C) die Vorspannkraft auf die Innenwand (30) ausübt,
wobei das Vorspannfluid (C) ein härtbares Material ist und Beton umfasst, insbesondere
langsam abbindenden Beton,
wobei das Verfahren
dadurch gekennzeichnet ist, dass ein zweites Betonvolumen erst dann in den Zwischenraum (30) eingebracht wird, wenn
ein erstes Betonvolumen innerhalb des Zwischenraums bereits abgebunden hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Einleitungsgeschwindigkeit des Vorspannfluids
(C) in den Zwischenraum (40) gesteuert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem wenigstens ein Druck innerhalb
des Zwischenraums (40) gesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Oberseite des Zwischenraums
(40) verschlossen wird, wobei der verschlossene Zwischenraum mit Mitteln zum Zuführen
(60) einer Füllsubstanz verbunden bleibt, und die Füllsubstanz über die Zuführmittel
(60) in den Zwischenraum eingebracht wird, um die an die Innenwand (30) angelegte
Vorspannkraft zu erhöhen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Innenwand (30) gebildet wird,
nachdem die Außenwand (20) gebildet worden ist und nachdem der Boden innerhalb des
ersten Volumens (V1) entfernt worden ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Innenwand (30) unter Verwendung
von Spannbewehrungen (80, 82) vorgespannt wird.
7. In der Erde befindlicher Speicherbehälter (100) mit einer unterirdischen Struktur,
umfassend eine Außenwand (20), welche eine ein erstes Volumen (V1) begrenzende erste
geschlossene Kontur bildet, eine Bodenplatte sowie eine Innenwand (30), welche eine
zweite geschlossene Kontur bildet, die einen dichten Lagerraum (S) für ein Fluid innerhalb
des ersten Volumens begrenzt, wobei der Behälter dazu ausgelegt ist, sich in einem
gefüllten Zustand zu befinden, in dem ein Fluid in dem Lagerraum gelagert ist, oder
in einem leeren Zustand, in dem der Lagerraum leer ist, wobei der Behälter Vorspannmittel
aufweist, die dazu vorgesehen sind, in wenigstens einer Ausführung an die Innenwand
(20) eine zum Innenraum des Lagerraums (S) gerichtete Vorspannkraft anzulegen, so
dass in dem leeren Zustand des Behälters die Innenwand (30) mit einer umlaufenden
Druckspannung beaufschlagt wird, wobei die Außenwand (20) und die Innenwand (30) durch
eine Zwischenschicht (70) voneinander getrennt sind, und wobei die Zwischenschicht
(70) als Vorspannmittel Beton, welcher abgebunden hat, umfasst,
wobei der Behälter (100) dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zwischenschicht (70) ein erstes Volumen an abgebundenem Beton und ein zweites
Volumen an Beton umfasst, das erst eingebracht wird, wenn das erste Volumen abgebunden
hat.
8. In der Erde befindlicher Speicherbehälter (100) nach Anspruch 7, bei dem sich die
Zwischenschicht (70) über den gesamten Umfang der Innenwand (30) durchgehend erstreckt.
9. In der Erde befindlicher Speicherbehälter (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
bei dem die Innenwand (30) eine Betonwand ist.
10. In der Erde befindlicher Speicherbehälter (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
bei dem die Innenwand (30) aus Stahl besteht.
1. A method of fabricating a buried storage tank (100) comprising at least the following
steps:
• forming below ground a structure comprising an outer wall (20) forming a first enclosed
periphery defining a first volume (V1), a raft (10), and an inner wall (30) forming
a second enclosed periphery defining a fluid-tight storage space (S) for a fluid inside
the first volume (V1), so that the outer wall (20) and the inner wall (30) are spaced
apart from each other, whereby a gap (40) is formed between them; and
• applying a prestressing force on the inner wall (30) directed towards the inside
of the storage space (S), filling the gap (40) with at least one prestressing fluid
(C), whereby the inner wall is subjected to compressive hoop stress, the prestressing
fluid (C) exerting the prestressing force on the inner wall (30), the prestressing
fluid (C) being a hardening material and comprising concrete, in particular slow-setting
concrete; the method being characterized in that a second volume of concrete is introduced in the gap (30) only once a first volume
of concrete has already set within the gap.
2. A method according to claim 1, further comprising monitoring the rate of introduction
of the prestressing fluid (C) into the gap (40).
3. A method according to any one of claims 1 or 2, further comprising monitoring at least
one pressure inside the gap (40).
4. A method according to any one of claims 1 to 3, further comprising sealing the top
of the gap (40), the sealed gap remaining connected to supply means (60) for supplying
a filling substance, and introducing the filling substance in the gap via said supply
means (60) so as to increase the prestressing force applied on the inner wall (30).
5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner wall (30) is formed
after the outer wall (20) has been formed and the earth inside the first volume (V1)
has been removed.
6. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner wall (30) is prestressed
using prestressing reinforcement (80, 82).
7. A buried storage tank (100) comprising an underground structure including an outer
wall (20) forming a first enclosed periphery defining a first volume (V1), a raft,
and an inner wall (30) forming a second enclosed periphery defining a fluid-tight
storage space (S) for a fluid inside the first volume, the tank being adapted to be
in a filled state where a fluid is stored in the storage space or in an empty state
where the storage space is empty, wherein the tank comprises prestressing means adapted
for applying a prestressing force on the inner wall (30) directed towards the inside
of the storage space (S) in at least one configuration, whereby, in the empty state
of the tank, the inner wall (20) is subjected to compressive hoop stress, the outer
wall (20) and the inner wall (30) being separated from each other by an intermediate
layer (70), and the intermediate layer (70) comprising, as prestressing means, concrete
having set,
the tank (100) being characterized in that the intermediary layer comprises a first volume of concrete having set and a second
volume of concrete introduced only once the first volume of concrete has set.
8. A buried storage tank (100) according to claim 7, wherein the intermediate layer (70)
extends continuously around the entire periphery of the inner wall (30).
9. A buried storage tank (100) according to any one of claims 7 to 8, wherein the inner
wall (30) is a concrete wall.
10. A buried storage tank (100) according to any one of claims 7 to 9, wherein the inner
wall (30) is made of steel.