PROCEDE DE COMPACTAGE-ARMATURE-INJECTION OU DE DECOMPACTAGE-DRAINAGE ET DE CONSTRUCTION D'OUVRAGES LINEAIRES ET D'OUVRAGES PLANS DANS LES SOLS

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé servant:

1. Pour le traitement de masse d'un sol, soit par armature-injection- compactage, soit par décompactage-drainage, soit par une combinaison de ces deux effets.

2. Pour la construction d'ouvrages linéaires dans le sol enrobés de terrain compacté ou de terrain décompacté.

3. Pour la construction d'ouvrages plans dans le sol en terrain armé-injecté-compacté, ou en terrain décompacté-drainé, ou en une combinaison de ces deux types de traitement.

[0002] Par ouvrage linéaire dans le sol, il faut entendre tout ouvrage de génie civil construit en profondeur dans le sol à partir de la surface de celui-ci ou à partir des bords ou du fond d'une excavation et dont l'une des dimensions, dans le sens de la profondeur, est nettement plus grand que les deux autres.

[0003] Par ouvrage plan dans le sol, il faut entendre tout ouvrage intéressant une masse de sol continue formant un volume dont l'une des dimensions est plus faible que les deux autres.

A. Domaine Technique Auquel se Rapporte le Procédé

[0004] Le procédé se rapporte au domaine du traitement des terrains, soit en vue de la fondation d'ouvrages sur ces terrains, soit en vue de leur stabilité ou de leur étanchéité, et au domaine de la construction des ouvrages linéaires en profondeur dans le sol pour lesquels il est nécessaire ou utile d'obtenir le compactage (ou le décompactage) des terrains qui les entourent. Ces ouvrages linéaires peuvent être par exemple des pieux ou micropieux, des drains, des forages d'eau, des tirants d'ancrage, des tubes spéciaux pour injection, ou des appareils de mesure tels que piézomètres, inclinomètres, cellules de mesure, etc. Ils peuvent comporter ou non des éléments métalliques enrobés ou non de matériaux d'apport ou bien être simplement constitués de matériaux rapportés. Il s'applique également au cas des ouvrages plans dans le sol, comme par exemple le traitement du bord et du fond des fouilles, les murs de soutènement en terrain compacté, injecté et armé, les murs d'étanchéité et les murs drainants dans le sol, ou leur combinaison sous forme de murs bi- couches, multi-couches ou composites, les radiers étanches, drainants ou composites (bi- couches ou multi-couches), etc.

[0005] Le procédé permet d'obtenir à l'aide d'un seul outil, descendu une seule fois dans le sol, soit un sol compacté mécaniquement, traité par injection et armé, soit un sol décompacté et équipé de drains, soit un ouvrage linéaire isolé entouré de terrains compactés ou décompactés.

B. Etat de la Technique

[0006] Dans l'état actuel de la technique, il existe de nombreux procédés de compactage mécanique, de traitement par injection et d'introduction d'armatures dans les sols en vue de la modification de leurs qualités mécaniques et/ou d'imperméabilité. Il existe également de nombreux procédés de drainage et d'installation de pieux, tirants d'ancrage et d'appareils de mesure dans le sol, à des profondeurs diverses, parmi lesquels figure le procédé faisant l'objet du document DE-A-2431113.

[0007] De façon générale, les procédés en question s'attachent, soit au traitement du sol lui-même, généralement par compactage ou injection, soit à l'installation d'un ouvrage dans celui-ci. Dans le second cas, l'installation de l'ouvrage peut être accompagnée ou suivie d'un traitement du terrain environnant, par exemple par injection.

[0008] Les procédés existants ne permettent pas de réaliser à la fois l'ensemble des opérations souhaitables ou utiles, d'une part pour la mise en place de l'ouvrage dans le sol, d'autre part pour le compactage et le traitement du terrain environnant. Il est ainsi souvent nécessaire, soit de recourir à deux opérations successives pour obtenir le résultat recherché (par exemple: mise en place de micropieux, puis injection du sol autour de leur base pour assurer le compactage de la zone d'ancrage), soit de se limiter à une seule opération (par exemple: compactage simple du sol, sans introduction d'armatures).

C. Caractéristiques du Procédé

[0009] Selon un premier de ses aspects, l'invention propose un procédé pour le traitement des terrains et l'installation successive de plusieurs équipements en des emplacements respectifs différents de ce terrain, procédé selon lequel on commence par forer le terrain en l'un desdits emplacements en entraînant, dans ce terrain, un outil à âme tubulaire possédant un tube formant son âme et des parties fixées sur ce tube définissant un diamètre extérieur de l'outil;

ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes supplémentaires consistant à:

introduire l'un de ces équipements à l'intérieur de l'outil à âme tubulaire en le faisant descendre jusqu'à une position prédéterminée pour ledit équipement par rapport au terrain,

retirer du terrain l'outil à âme tubulaire tout en laissant ledit équipement à l'intérieur du terrain dans sa position prédéterminée,

modifier la compacité du terrain dans au moins une partie du volume correspondant au diamètre extérieur de l'outil autour dudit équipement par une action mécanique, durant au moins une partie du retrait de l'outil à âme tubulaire, et

répéter les étapes ci-dessus avec chacun des autres équipements en chacun des autres emplacements respectifs.

[0010] On peut en outre avoir recours, en combinaison avec les dispositions qui précèdent, à tout ou partie des dispositions annexes qui suivent:

la modification de la compacité du terrain est réalisée avec ledit outil à âme tubulaire;

l'outil à âme tubulaire étant constitué d'une tarière hélicoïdale creuse, le procédé comprend les étapes consistant à:

introduire cette tarière hélicoïdale dans le terrain par un vissage de ladite tarière dans le terrain, introduire l'équipement par l'intérieur de l'âme creuse de la tarière et

retirer cette tarière du terrain par un dévissage de ladite tarière tout en imprimant à cette dernière, pour chaque tour de rotation, un déplacement axial différent de son pas d'hélice, ce grâce à quoi on modifie la compacité du terrain autour dudit équipement;

l'outil à âme tubulaire est soumis à des vibrations lorsqu'il est retiré du terrain, ce grâce à quoi on augmente la compacité du terrain autour dudit équipement;

ledit équipement est soumis à des vibrations au cours du retrait de l'outil à âme tubulaire hors du terrain, ce grâce à quoi on augmente la compacité du terrain autour de l'équipement;

le procédé comprend, en outre, l'étape consistant à introduire un matériau d'apport autour dudit équipement tandis que l'on retire l'outil à âme tubulaire, de manière à constituer une gaine en matériau d'apport autour dudit équipement;

le procédé comprend en outre l'étape consistant à effectuer une injection sous pression du terrain autour dudit équipement tandis que l'on retire l'outil à âme tubulaire en pompant un matériau liquide durcissant tel qu'un coulis de ciment ou un coulis chimique dans le terrain autour dudit équipement;

l'outil à âme tubulaire étant constitué par une tarière hélicoïdale creuse, le procédé comprend en outre, au cours du retrait de cette tarière hélicoïdale, les étapes consistant à:

créer au moins un espace creux élargi dans le terrain autour dudit équipement en remontant la tarière hélicoïdale d'une distance prédéterminée et

introduire un matériau d'apport au niveau du bas de la tarière hélicoïdale pour remplir le susdit espace creux élargi et pour établir une zone élargie ou bulbe en matériau d'apport autour dudit équipement;

un matériau d'apport est introduit par l'espace existant entre la face intérieure du tube constituant l'âme de l'outil à âme tubulaire et ledit équipement tandis que l'on retire l'outil à âme tubulaire;

le forage du terrain par entraînement d'un outil à âme tubulaire dans ce dernier comporte en outre les étapes consistant à:

introduire un train de tiges muni d'un outil de forage à l'intérieur de l'outil à âme tubulaire pour forer une couche dure dans le terrain ou une roche sousjacente à l'aide d'une tête d'entraînement auxiliaire agissant sur ledit train de tiges,

retirer ce train de tiges et l'outil de forage hors de l'outil à âme tubulaire avant d'introduire ledit équipement et de réaliser les autres étapes;

après le forage du terrain par entraînement de l'outil à âme tubulaire dans ce dernier, le procédé comprend les étapes consistant à:

introduire un équipement muni d'un outil de forage dans l'outil à âme tubulaire en le faisant descendre jusqu'au bas de l'outil à âme tubulaire et

faire tourner ledit équipement à l'aide d'une tête d'entraînement auxiliaire pour forer une couche dure dans le terrain ou une roche sous- jacente avec l'outil de forage avant de retirer du terrain l'outil à âme tubulaire tout en laissant ledit équipement et son outil de forage dans le terrain;

après avoir introduit ledit équipement à l'intérieur de l'outil à âme tubulaire, le procédé comprend les étapes consistant à:

connecter un train de tiges au haut dudit équipement et

maintenir ledit équipement en place dans le terrain avec ce train de tiges tout en retirant du sol l'outil à âme tubulaire autour du train de tiges;

pour l'installation successive d'équipements similaires:

l'outil à âme tubulaire est entraîné dans le terrain et un premier équipement est introduit à l'intérieur de cet outil à âme tubulaire,

un second équipement est installé en haut du premier équipement, et

l'outil à âme tubulaire est retiré du terrain d'une manière telle que l'outil à âme tubulaire inclue ce second équipement, ce grâce à quoi ce second équipement est prêt à être descendu dans le terrain simultanément avec l'outil à âme tubulaire lorsque celui-ci sera entraîné dans le terrain en un autre emplacement;

pour l'installation d'un équipement flexible, l'introduction dudit équipement comprend les étapes consistant à:

dérouler l'équipement flexible à partir d'un tambour d'alimentation,

l'introduire dans l'outil à âme tubulaire jusqu'à la position prédéterminée par rapport au terrain, et

couper l'équipement flexible du tambour d'alimentation, avant ou après le retrait de l'outil à âme tubulaire hors du terrain,

et l'outil à âme tubulaire est retiré du terrain d'une manière telle que cet outil à âme tubulaire inclue une nouvelle longueur de l'équipement flexible, ce grâce à quoi cette nouvelle longueur d'équipement flexible est prête à être descendue dans le terrain simultanément avec l'outil à âme tubulaire lorsque celui-ci sera entraîné dans le terrain en un autre emplacement,

pour fixer une structure existante sur le terrain, le forage du terrain par entraînement dans celui-ci d'un outil à âme tubulaire est réalisé à travers un trou cylindrique à extrémité tronconique pratiqué dans cette structure et possédant un diamètre légèrement supérieur au diamètre de l'outil à âme tubulaire et, après retrait de l'outil à âme tubulaire, ledit équipement est fixé à la structure avec un bouchon tronconique correspondant au trou à extrémité tronconique,

la modification de la compacité du terrain consiste en un compactage du terrain pour certains emplacements du traitement et en un décompactage du terrain avec utilisation d'équipements draînants, pour les autres emplacements,

la modification de la compacité du terrain est réalisée de manière différente à différentes profondeurs le long de l'équipement.

[0011] Le procédé permet, à l'aide d'un seul outil, et en une seule opération de descente et de remontée de celui-ci, de réaliser l'ensemble des opérations suivantes:

1. Forage du sol.

2. Mise en place d'une armature, d'un équipement métallique ou plastique ou d'un matériau d'apport.

3. Constitution d'une gaine de coulis, de mortier ou de matériau rapporté autour de l'armature ou de l'équipement métallique ou plastique.

4. Compactage mécanique du sol (ou décompactage) autour de l'armature ou de la gaine, à la fois par effet mécanique pur et/ou par effet de vibrations ou de chocs.

5. Injection du sol sous pression autour de l'ouvrage.

6. Création de zones élargies de l'ouvrage, remplies de matériaux d'apport, avec éventuelle mise en compression du terrain autour des parois de l'ouvrage et/ou injection de celui-ci.

[0012] La portée du procédé est très étendue, puisque celui-ci s'applique à la majorité des problèmes de traitement des sols ou de construction d'ouvrages linéaires dans ceux-ci requérant une combinaison quelconque des opérations ci-dessus.

[0013] Il permet de combiner à volonté toutes les opérations mentionnées, aussi bien en ce qui concerne leur importance relative à chaque emplacement qu'en ce qui concerne le choix des opérations à appliquer suivant les différentes zones de profondeur de l'ouvrage.

[0014] On peut aussi réaliser des traitements mixtes, comportant soit des élargissements, soit des compactages, soit des décompactages selon la profondeur des terrains concernés.

[0015] L'une des caractéristiques du procédé est que le traitement du terrain autour de l'ouvrage peut se faire après mise en place de l'armature et autour de celle-ci, réalisant ainsi une jonction parfaite entre le terrain traité et l'armature.

D. Description de L'Outil et de la Machine

[0016] Selon un second de ses aspects, l'invention propose un appareil pour le traitement des terrains et l'installation successive d'équipements dans un terrain, comprenant:

a) des moyens de support,

b) des moyens de déplacement longitudinal incluant un mât,

c) une tête annulaire tournante d'entraînement supportée par le mât et pouvant tourner dans les deux sens, et

d) une tarière hélicoïdale à âme tubulaire raccordée à cette tête tournante pour pénétrer dans le terrain, caractérisé en ce qu'il comprend en outre:

e) des moyens pour amener un desdits équipements dans le tube formant âme de la tarière à âme tubulaire à travers la tête annulaire tournante d'entraînement,

f) des moyens pour asservir l'une à l'autre la vitesse de déplacement axial et la vitesse de rotation de la tarière hélicoïdale à âme tubulaire, ce grâce à quoi il est possible d'obtenir un compactage ou un décompactage prédéterminés du terrain autour dudit équipement lorsqu'on retire la tarière hélicoïdale à âme tubulaire.

[0017] On peut en outre avoir recours, en combinaison avec les dispositions qui précèdent, à tout ou partie des dispositions annexes qui suivent:

l'appareil comprend en outre un outil de forage inférieur déconnectable raccordé temporairement à l'extrémité inférieure de la tarière à âme tubulaire;

l'appareil comprend en outre un dispositif de presse-étoupe pour effectuer une injection tandis que la tarière à âme tubulaire est remontée d'un train de tiges ou de l'équipement du trou suivant;

la tête tournante d'entraînement comprend un système composé rotation-percussion ou rotation-vibration;

l'appareil comprend en outre au moins un tube fixé le long de l'âme tubulaire de la tarière hélicoïdale à âme tubulaire pour amener un matériau d'apport autour et le long dudit équipement;

l'appareil comprend en outre une tête d'entraînement auxiliaire supportée par le mât et indépendante de la tête annulaire tournante d'entraînement, pour agir sur ledit équipement placé à l'intérieur de la tarière hélicoïdale tandis que la tête annulaire tournante d'entraînement actionne la tarière hélicoïdale.

D 1. L'outil

[0018] 

a) L'outil est un outil à âme tubulaire creuse, par exemple une tarière continue classique. Dans la suite de cette description, nous placerons dans ce cas afin de clarifier l'exposé (bien qu'un outil à âme tubulaire creuse différent d'une tarière puisse être utilisé). La tarière peut être soit construite d'une seule pièce, soit constituée d'éléments unitaires assemblés les uns aux autres. Elle est ou non munie à sa base d'une pointe ou outil de forage en métal dur, par exemple en forme de vrille, permettant de traverser les bancs durs dans le terrain. Cet outil de forage peut être soit emboîté à friction douce à la base du tube constituant l'âme de la tarière, soit raccordé à ce tube par un système à baïonnette ou un filetage grossier à quelques filets, graissé au moment de l'assemblage.

b) L'outil de pied, au cas où il est utilisé, est destiné à être abandonné au fond du forage après l'opération de forage. Le désaccouplement entre outil de pied et tarière se fait soit pas chasse sous pression de fluide (air comprimé, eau, coulis ou autre), soit par dévissage ou déboitage de la baïonnette, une fois l'outil planté dans le sol à la base du forage.

c) L'outil de pied peut être muni à sa partie supérieure, faisant face à l'intérieur du tube constituant l'âme de la tarière, d'un filetage femelle à gros pas surmonté d'un alésage conique faisant office de guide, destiné à recevoir un embout à filetage mâle fixé à la base de l'armature à introduire, dans le cas où il y a une armature. On peut ainsi accoupler par vissage l'outil de pied et l'armature. L'accouplement ainsi réalisé peut permettre:

1. de faciliter le cas échéant le dévissage de l'outil inférieur, en agissant sur l'armature pour transmettre le couple de torsion (moteur ou résistant) nécessaire;

2. de faciliter si nécessaire le maintien en place de l'armature lors du remontage ultérieur de la tarière, en fournissant un point d'ancrage dans le sol à la base, par l'adhérence de l'outil de pied dans le terrain en place (par exemple s'il est de forme hélicoïdale).

d) L'outil de pied peut être muni d'un système, genre harpon, à lames métalliques élastiques initialement repliées contre son fût lors de sa descente, mais se déployant dans le sol et l'empêchant de remonter, de façon à améliorer son adhérence dans le sol contre tout effet d'arrachement une fois qu'il est désaccouplé de la base de la tarière.

e) Le tube formant l'âme de la tarière peut ou non être équipé intérieurement ou extérieurement d'un autre tube, de diamètre plus petit, accolé à l'une de ses génératrices, qui servira éventuellement à amener du coulis ou un autre matériau en phase fluide jusqu'à la base de la tarière. Dans ce cas, la base du tube formant l'âme peut être équipée d'une rampe de distribution annulaire permettant une répartition du fluide sur toute sa périphérie. Les orifices peuvent ou non être munis de clapets à sens de passage unique.

f) D'autres tubes annexes peuvent aussi être disposés, si nécessaire, selon d'autres génératrices du tube formant l'âme de la tarière, débouchant à différentes hauteurs le long de celui-ci.

D 2. La Machine

[0019] 

a) La machine est essentiellement constituée par un mât de grande longueur (supérieure de quelques mètres à la longueur de l'armature à mettre en place). Un mât de longueur plus courte que la longueur de l'armature peut aussi être utilisé, mais dans ce cas, on devra utiliser une tarière en plusieurs éléments. Ce mât est porté par un porteur lourd, par exemple un chenillard. Il porte une tête de rotation puissante, par exemple à commande hydraulique, permettant la rotation dans les deux sens et coulissant le long du mât sous l'effet d'un système d'avance réversible (par chaîne, vérin, treuils ou tout autre procédé).

b) La tête d'entraînement peut ou non comporter un système mixte rotation-percussion, ou rotation-vibration, permettant alors d'améliorer le compactage du sol autour de l'armature. Si la tête d'entraînement est purement rotative, elle peut aussi être surmontée d'une tête percussive ou d'un vibrateur coulissant le long du mât, pouvant venir s'appuyer sur elle et entrer en fonction au moment souhaité au cours des opérations.

c) La tête d'entraînement est annulaire et permet un passage en son centre. La partie supérieure de la tête est connectée par l'intermédiaire d'un touret hydraulique classique à joint tournant et d'une tubulure en col de cygne à une station d'injection pour l'envoi des matériaux (par exemple coulis de ciment, mortier, microbéton). Cette tubulure est munie d'un embranchement droit terminé par une bride dans l'axe de la tarière. La bride est fermée soit par un couvercle simple, soit par un système de presse-étoupe.

d) Pour l'introduction des armatures, la machine est munie, soit d'un treuil simple destiné au levage des armatures le long du mât, soit d'un système de barillet permettant l'alimentation de plusieurs armatures, soit d'un dévidoir portant une bobine d'armatures s'il s'agit d'introduire des armatures flexibles constituées par exemple de torons de câbles ou de barres flexibles.

e) La machine peut être équipée d'une tête annexe de rotation ou de rotopercussion, ou d'une tête vibrante rotative ou non si l'on veut pouvoir agir sur l'armature elle-même, la tête annexe pouvant coulisser le long du mât, indépendamment de la tête principale.

f) La machine peut être équipée, à sa base ou en partie haute, d'une cisaille puissante permettant de sectionner l'armature à la longueur convenable, en cas d'utilisation d'armatures continues déroulées depuis un dévidoir, ou en cas de mise en place d'armatures de longueurs variables à régler cas par cas.

g) On peut aussi utiliser une tête d'entraînement non annulaire, mais dans ce cas, la tête devra être déconnectée de la tarière et remontée le long du mât ou effacée latéralement avant l'introduction de l'armature.

E. Sequence des Operations

E 1. Forage

[0020] 

a) Le forage est exécuté à l'aide de la tarière, de manière classique. Le diamètre extérieur des spires de la tarière est choisi selon les caractéristiques du terrain, et celles de la machine. Dans le cas où on veut former des zones élargies sur la hauteur de l'ouvrage, le diamètre extérieur des spires de la tarière doit être égal au diamètre des zones élargies à former.

b) Si les terrains sont suffisamment tendres, on peut forer sans outil de pied. En fin de forage, l'intérieur du tube constituant l'âme de la tarière est nettoyé à l'aide d'eau, d'air comprimé, ou d'un mélange ou émulsion des deux, par exemple par l'intermédiaire du ou des tube(s) annexe(s), mentionné(s) en D 1 e ou en D 1 f ci-dessus, ou bien d'une lance de lavage.

c) Si les terrains comportent des bancs durs, on fore avec l'outil de pied. L'intérieur de l'âme est alors propre.

d) On peut alors remplir l'intérieur de l'âme avec du coulis, soit par le tube annexe, soit par la lance mentionnée ci-dessus.

E 2. Mise en Place de L'armature

[0021] La mise en place de l'armature se fait par l'intérieur du tube formant l'âme de la tarière. Plusieurs possibilités existent pour mettre en place l'armature:

[0022] a) L'armature peut être introduite à l'intérieur de l'âme creuse de la tarière à travers la bride supérieure, éventuellement couplée avec une barre d'acier lui servant de support provisoire en tête, par un système type baîonnette.

[0023] La partie inférieure de l'armature est, le cas échéant, introduite et vissée dans le filetage à entrée conique de l'outil de pied. En cas de forage sans outil de pied, l'armature peut être munie à sa base d'un système d'ancrage genre harpon, contre l'arrachement, analogue à celui décrit plus haut pour l'outil de pied. De tels ancrages peuvent être disposés de place en place le long de l'armature, à la fois pour s'opposer à l'arrachement et pour servir de centreurs.

[0024] Après dévissage, déboîtement ou chasse de l'outil de pied, et désaccouplement éventuel de la barre de support provisoire de la tête de l'armature, le couvercle de la bride de tête est refermé.

[0025] b) L'armature peut être, après introduction, surmontée d'un train de tiges lisses fixé à une tête annexe restant en haut du mât. Dans ce cas, on a une garantie absolue que l'armature restera bien en place lors de la remontée de la tarière.

[0026] L'injection se fait alors soit par l'intermédiaire du train de tiges supérieur et d'une tubulure incorporée à l'armature, jusqu'à sa base, soit par le tube annexe, soit par l'espace annulaire entre l'armature et le tube formant l'âme de la tarière. Dans les deux premiers cas, l'âme de la tarière peut ou non rester ouverte à la partie supérieure, dans le troisième cas, il faut prévoir un presse-étoupe à la partie supérieure.

[0027] La tête de rotation étant annulaire, laisse un passage intérieur pour les tiges. La tarière remonte ainsi autour du train de tiges. Le désaccouplement entre train de tiges et armature se fait quand la base de la tarière est remontée suffisamment le long du mât pour dégager l'endroit de la jonction entre armature et train de tiges.

[0028] c) Le train de tiges dont il est question ci-dessus peut être constitué par l'armature du trou suivant elle-même. On a alors affaire à un procédé répétitif, la machine étant chargée lors de chaque opération avec l'armature du trou suivant, connectée provisoirement à l'armature du trou en cours de réalisation.

[0029] d) Si l'armature est constituée de torons de câbles ou de barres flexibles, celle-ci peut être dévidée depuis une bobine d'alimentation fixée ou non sur la machine, et passer par une poulie en tête de mât. Elle passe à travers le presse-étoupe fixé à la partie supérieure de la tubulure de connexion décrite au paragraphe D 2 c ci-dessus.

[0030] L'armature est ainsi introduite dans leterrain à la demande, selon des longueurs éventuellement variables. La machine fonctionne alors à la manière d'une "machine à coudre", enfonçant des longueurs variables d'armature dans le terrain. La cisaille, fixée à la partie basse de la machine, coupe les armatures à la longueur désirée pour chacune d'entre elles. Une tête annexe, en tête de mât, assure le dévidage de l'armature continue depuis la bobine d'alimentation et son immobilisation lors de la remontée de la tarière.

[0031] e) En variante aux processus a et b précédents, l'armature peut être introduite de façon simultanée au forage, selon le processus suivant: le forage est fait à chaque fois avec l'armature à l'intérieur de l'âme, soit fixée en tête, par exemple par l'intermédiaire d'une barre de support provisoire, soit fixée au pied par vissage dans l'outil de pied s'il y en a un, soit encore maintenue à sa partie supérieure par une tête annexe coulissant le long du mât en même temps que la tête principale qui entraîne la tarière. L'armature descend donc cette fois-ci en même temps que la tarière contrairement aux cas décrits en a et b ci-dessus, où l'armature était descendue après l'opération de forage.

[0032] Lorsque la tarière remonte, elle remonte autour de l'armature suivante, préalablement présentée dans l'axe de la tarière. L'utilisation du presse-étoupe cité au paragraphe D 2 c ou du tube annexe décrit au paragraphe D 1 e ci-dessus, permet les opérations d'injection pendant la remontée.

[0033] Si l'armature est une armature flexible déroulée depuis une bobine, la cisaille fixée à la partie inférieure du mât découpe l'armature après la remontée de la tarière, après quoi l'extrémité de l'armature suivante peut être éventuellement fixée à un nouvel outil de pied, si on en utilise. La machine est alors prête pour l'exécution du forage suivant.

[0034] f) Le procédé permet également de construire dans le sol des ouvrages constitués par un matériau d'apport comme par exemple du béton, mortier, coulis, des agrégats ou du sable. Dans ce cas, l'armature est remplacée par le matériau en question, mis en place soit par pompage, soit par simple déversement à l'intérieur de l'âme, par l'intermédiaire d'une trémie fixée en tête de tube.

[0035] g) Extension du procédé aux cas de terrains meubles surmontant un rocher ou un terrain plus dur:

[0036] dans ce cas, s'il est nécessaire ou souhaitable de placer la base de l'armature (ou du remplissage en matériau d'apport) sur une certaine hauteur dans le rocher ou le terrain dur, on procède de la façon suivante: le forage à travers le terrain meuble se fait à la tarière soit ouverte à la base, soit munie à sa base, à titre d'outil de pied, de l'outil (tricône, trépan ou autre) à l'aide duquel on fera ensuite le forage dans le rocher ou le terrain dur. Dans ce dernier cas, le train de tiges de forage qui actionnera l'outil en question est éventuellement déjà présent à l'intérieur de la tarière au moment du forage des terrains meubles. Il est entraîné soit par la tête principale, soit par une tête annexe mobile le long du mât de la machine. Après exécution du forage dans le rocher, le train de tiges est extrait et l'outil de pied peut être soit récupéré, soit laissé en place au fond du forage. Le train de tiges utilisé peut être éventuellement constitué par l'armature elle-même, si elle est suffisamment rigide pour transmettre les efforts correspondants et à condition qu'elle comporte un conduit pour le fluide de perforation (armature tubulaire par exemple). L'outil de forage est dans ce cas laissé au fond du trou, à l'extrémité de l'armature.

E 3. Constitution de la Gaine Autour de

L'armature

[0037] Lorsque la mise en place de l'armature est terminée, on commence à remonter la tarière. On procède alors à la mise en place par pompage ou par remplissage d'un matériau (par exemple coulis de ciment, mortier, microbéton), soit dans le tube formant âme de la tarière, autour de l'armature, soit par le tube auxiliaire décrit au paragraphe D 1 e ci-dessus. Le materiau en question prend alors la place laissée par le tube de la tarière autour de l'armature. Il constitue autour de celle-ci une gaine de protection et de support et de liaison au terrain environnant s'il s'agit d'un matériau durcissant (par exemple coulis, mortier ou béton).

E 4. Compactage (ou Decompactage) Mecanique Du Sol Autdur de L'armature

[0038] 

a) Lors de la remontée de la tarière, et en même temps qu'on met en place la gaine décrite ci-dessus, on met en rotation la tarière dans le sens inverse au sens de forage, tout en la remontant progressivement.

b) La vitesse de rotation inverse est au minimum celle qui correspond à un dévissage simple de l'hélice, compte tenu de la vitesse d'extraction verticale et du pas de celle-ci, en laissant en place les matériaux qui se trouvent autour du tube de la tarière entre les spires de l'hélice. Une vitesse de rotation inverse légèrement supérieure permet de compacter le terrain. Le compactage se fait par effet mécanique simple, par pression des spires de la tarière sur le terrain qu'elle emprisonne, et par effet d'entraînement du terrain meuble environnant qui a tendance par son propre poids à prendre la place des vides créés par le compactage. Des matériaux d'apport peuvent être déversés autour de la tarière en tête de forage pour compenser les tassements créés par le compactage.

c) Le compactage mécanique est amélioré si on le souhaite par effet de percussion ou de vibration à l'aide des têtes spéciales décrites au paragraphe D 2 b ci-dessus. Cet effet peut être très important et augmenter considérablement le rayon d'action du compactage dans le sol.

d) A l'inverse, on peut aussi par effet de la tarière, décompacter le terrain autour de l'armature, en choisissant une vitesse de rotation adéquate comparée à la vitesse de remontée. En mettant en place par l'âme creuse de la tarière soit un tube drainant, soit un remplissage de sable ou gravier, soit l'ensemble des deux, on obtient un drain à pouvoir de captage amélioré. On peut ainsi réaliser un traitement général de drainage d'un sol par l'installation d'un réseau de drains multiples de ce type.

e) Des systèmes mixtes sont aussi possibles, comportant le drainage de certaines couches et le compactage des autres, selon toutes les combinaisons souhaitées.

f) Le compactage par percussion ou vibration est effectué soit par action de la ou des tête(s) spéciale(s) décrite(s) au paragraphe D 2 b ci-dessus sur la tarière, soit par action de la tête annexe décrite au paragraphe D 2 e sur l'armature elle-même, dans les cas décrits aux paragraphes E 2 a à E 2 e et E 2 g ci-dessus, où l'armature est soit prolongée par un train de tiges, soit prolongée par l'armature suivante, soit continue.

[0039] Dans le cas où on met en vibration l'armature elle-même, on obtient un effet de compactage des matériaux constituant la gaine autour de l'armature et du sol environnant. Les deux actions (sur la tarière et sur l'armature elle-même) peuvent aussi être combinées, permettant d'obtenir le compactage maximum souhaité.

E 5. Traitement du Terrain Autour de L'armature Par Injection Sous Pression

[0040] 

a) Pendant l'opération de dévissage et de remontée, accompagnée du compactage mécanique du sol décrit ci-dessus, on peut procéder à une injection sous pression de coulis de ciment, mortier ou d'un autre coulis, selon la nature des terrains.

b) L'injection se fait, comme la constitution de la gaine décrite en E 3 ci-dessus, soit par l'intérieur de l'âme de la tarière, autour de l'armature, soit par le tube auxiliaire décrit en D 1 e, soit éventuellement par les autres tubes annexes décrits en D 1 f. Il s'agit alors en principe, mais pas obligatoirement, du même matériau que celui de la gaine. Celui-ci prend la place laissée libre autour de l'armature, ainsi que celle laissée par la spire de l'hélice lors du dévissage et il pénètre dans le terrain en l'injectant.

c) On obtient donc, par la combinaison des effets des opérations ci-dessus, un terrain à la fois armé, compacté mécaniquement (par effet mécanique simple et/ou par effet mécanique dynamique de percussion ou de vibration) et injecté sous pression. Le terrain est traité en place, autour de l'armature, à laquelle il est parfaitement lié, progressivement, sur toute sa hauteur. Il s'agit donc d'un procédé de traitement et renforcement du terrain particulièrement efficace et complet. Les efforts de compactage obtenus par voie mécanique et par injection se combinent et s'additionnent et il est possible d'obtenir tous les degrés de compactage désirés

c) Les vitesses de rotation et d'extraction de la tarière, ainsi que les pression et débit d'injection de coulis, et l'importance du compactage dynamique (percussion ou vibration), peuvent être asservis, de façon à obtenir toutes les combinaisons possibles de ces paramètres, ainsi que le maintien selon des rapports constants des combinaisons de paramètres les mieux adaptées à chaque cas particulier.

E 6. Creation de Zones Elargies Autour de L'armature

[0041] 

a) Il est possible de créer autour de l'armature des zones élargies (bulbes) constituées de matériaux d'apport (par exemple coulis, microbéton, mortier, ou matériaux granulaires de remplissage). Pour cela, il suffit de remonter simplement la tarière, sans mouvement de rotation, tout en injectant le matériau par pompage, ou bien par simple remplissage gravitaire. En cas de nécessité, on imprime à la tarière un mouvement de rotation très lent dans le sens du forage pour éviter le mélange des matériaux d'apport avec le terrain. Dans le cas d'une mise en place par pompage, le mélange constituant le matériau est préparé à l'extérieur dans une unité de mélange, de malaxage et de pompage. Il est envoyé sous pression jusqu'à la base de la tarière par une pompe d'injection, soit par l'intérieur de l'âme creuse autour de l'armature, soit par le tube auxiliaire décrit en D 1 e. La pression maintenue à la base permet un remplis sage complet du vide créé par la remontée de la tarière sur un diamètre égale au diamètre extérieur de l'hélice. Le terrain environnant est maintenu comprimé par la pression du fluide. Il peut être au besoin injecté sous plus forte pression si nécessaire.

[0042] Les bulbes peuvent également être constitués par des matériaux drainants.

b) Ce type d'élargissement peut être créé soit à la base de l'ouvrage, soit à une hauteur quelconque le long de celui-ci. Des élargissements multiples peuvent également être créés à des hauteurs quelconques, séparés par exemple par des zones de terrains compactés.

c) La réalisation des zones élargies peut aussi être exécutée par un procédé d'injection dirigée à très haute pression (procédé type "jet grouting") à l'aide de tiges spéciales descendues à l'intérieur de l'âme. Dans ce cas, le diamètre de l'élargissement peut devenir supérieur à celui de la spire de la tarière.

F. Exemple de Construction d'un Ouvrage Lineaire Dans le Sol = Cas d'un Tirant D'ancrage

[0043] Sur les figures ci-après sont représentées les différentes phases de construction dans le sol d'un ouvrage particulier: il s'agit ici d'un tirant d'ancrage.

[0044] La figure 1 représente la mise en place de la machine à l'emplacement de l'ouvrage à exécuter.

[0045] La figure 2 représente le forage de l'aide de la tarière (1), jusqu'à la profondeur de l'ouvrage définitif. La tarière est équipée d'un outil de pied (2), destiné à permettre la traversée des bancs durs du terrain. L'outil de pied (2) est vissé par l'intermédiaire d'un filetage grossier à pas à droite sur le tube formant l'âme de la tarière. Lors du vissage, le filetage est graissé, ce qui facilitera son dévissage ultérieur. Lors de l'opération de forage, la tarière tourne à droite (dans le sens des aiguilles d'une montre). L'outil de pied porte sur sa face supérieure, un filetage femelle à gros filets à droite surmonté d'un alésage conique.

[0046] La figure 3 représente la mise en place de l'armature (3), à l'intérieur du tube formant l'âme de la tarière, par l'intermédiaire de la tubulure axiale (4) surmontant la tête de rotation annulaire (5). Avant la mise en place de l'armature, le tube formant l'âme de la tarière a été préalablement rempli de coulis de ciment, soit par une lance descendue à l'intérieur du tube, soit par un tube auxiliaire de petit diamètre courant le long d'une génératrice du tube formant l'âme. L'armature, qui est ici une simple barre d'acier à haute résistance, est munie à son extrémité inférieure d'un embout portant un filetage à gros filet à droite. Lorsque l'armature a été descendue au fond du tube, son extrémité filetée est introduite dans le filetage femelle de l'outil de pied, guidée par l'alésage conique surmontant celui-ci. Le vissage de l'armature sur l'outil de pied est réalisé, après quoi, en continuant de faire tourner l'armature vers la droite (dans le sens des aiguilles d'une montre), on provoque le dévissage de l'outil de pied, qui se désolidarise du tube de la tarière.

[0047] La figure 4 représente la création d'un élargissement (6) à la partie inférieure de l'ouvrage, au droit de la zone de scellement du tirant dans le terrain. L'élargissement est obtenu en remontant simplement la tarière, tout en envoyant du coulis de ciment sous pression par l'intermédiaire de la tubulure en col de cygne (7) située au-dessus de la tête de rotation. Pendant cette opération, l'armature reste au fond du forage tandis que la tarière remonte. Le diamètre de l'élargissement créé (bulbe d'ancrage du tirant) est égal au diamètre extérieur de la spire hélicoïdale de la tarière. Le terrain autour de l'élargissement est maintenu en compression par la pression du coulis pompé par une pompe d'injection.

[0048] La figure 5 représente le compactage et le traitement par injection du terrain (8), autour de l'armature, sur une hauteur de quelques mètres au-dessus de l'élargissement réalisé en partie basse. Le compactage se fait par voie purement mécanique, par rotation de la tarière en sens inverse du sens de forage, au fur et à mesure de sa remontée, et par effet dynamique par l'action des chocs ou des vibrations exercés par la tête rotation-percussion ou rotation-vibration (5) située au sommet de la tarière et par injection sous forte pression de coulis de ciment dans le terrain par l'intermédiaire de la tubulure (7). La zone de terrains compactés, au-dessus de l'élargissement formant l'ancrage du tirant, sert à transmettre au terrain environnant les efforts exercés par la partie haute de l'élargissement par "effet de pointe renversée", par analogie avec "l'effet de pointe" vers le bas exercé sur le sol par la base d'un pieu travaillant en compression et par opposition à l'effet de "frottement latéral" qui s'exerce le long de la surface de contact entre le fût de la zone élargie et le terrain. Il est à noter que la création d'une zone élargie en partie basse améliore considérablement la capacité de l'ancrage, car l'augmentation du diamètre améliore d'autant l'effet de "frottement latéral", tout en permettant le développement d'un "effet de pointe renversé" important. L'amélioration obtenue serait équivalente dans le cas d'un pieu ou micropieu travaillant en compression. Un pieu-tirant, travaillant tantôt en compression, tantôt en traction, bénéficie de l'amélioration dans les deux sens.

[0049] La figure 6 représente un simple remplissage de l'espace annulaire (9) autour de l'armature,correspondant à l'emplacement précédemment occupé par le tube formant l'âme de la tarière, par du coulis de ciment. On a supposé que sur la partie supérieure de l'ouvrage, correspondant à la longueur libre du tirant, le terrain n'avait plus besoin d'être) compacté. Il est évident que le compactage peut toujours être réalisé si on le désire, par exemple s'il s'agissait de garantir l'armature contre le risque de flambement s'il s'agissait d'un micropieu.

[0050] La figure 7 représente le tirant terminé, avec son armature (3), sa zone d'ancrage à la base (6), sa zone de terrain compacté mécaniquement et par injection (8) et sa hauteur libre simplement entourée d'une gaine de protection (9).

[0051] Ce type de tirant, installé en peu de temps, en une suite d'opérations simples et efficaces, est particulièrement bien ancré dans le sol et capable de grandes performances.

G. Domaines D'utilisation de Procédé

[0052] 

a) Le procédé est utilisable industriellement pour:

1. le compactage et le traitement par injection des sols,

2. le drainage des sols,

3. la construction d'ouvrages linéaires dans le sol, munis ou non d'une armature, et pour lesquels l'état de compactage du sol autour de l'ouvrage doit être contrôlé ou modifié,

4. la construction d'ouvrages plans dans le sol (voir ci-après paragraphe I).

b) Le compactage, le drainage, ou des traitements mixtes peuvent s'appliquer à des aires importantes de terrain, par exemple s'il s'agit de traiter le sol de fondation avant la construction d'un ensemble de bâtiments ou d'ouvrages d'art, ou bien s'il s'agit de stabiliser un volume de terrain donné, par exemple pour s'opposer à un risque de glissement ou pour modifier les caractéristiques de poussée ou de butée derrière un ouvrage.

[0053] Dans ce cas, le terrain, compacté mécaniquement et injecté peut être muni d'armatures résistant à la compression ou à la traction, ou bien de drains. Il s'agit alors d'un terrain compacté, injecté et armé, ou bien d'un terrain décompacté et drainé.

[0054] Le maillage du traitement (distance entre forages voisins) est défini en fonction de la nature et des caractéristiques du terrain, du résultat à obtenir, et du rayon d'action de chaque traitement unitaire.

[0055] L'armature introduite est soit métallique ou plastique, soit un simple remplissage de matériaux rapportés. Les tassements en tête de forage dûs au compactage sont compensés par des apports de matériaux. Des bulbes de matériaux ou de microbéton ou autre coulis peuvent être créés à des hauteurs diverses. L'amélioration des caractéristiques des sols obtenue par ce procédé peut être considérable. Dans tous les cas, l'asservissement entre vitesse de rotation et de remontée de la tarière, importance du compactage dynamique (percussion ou vibration) et les débits et pression d'injection ou d'introduction de matériaux de remplissage permet le contrôle total du traitement.

c) En ce qui concerne les applications du procédé à la construction d'ouvrages linéaires dans le sol avec traitement du terrain autour de l'ouvrage, on peut citer, à titre d'exemples non limitatifs:

1. Les oieux ou microoieux: pour lesquels la création d'un bulbe à la base augmente la force portante, et le compactage du terrain autour du fût s'oppose aux risques de flambement en partie haute, tout en améliorant la portance par frottement latéral le long du fût. En cas de présence de terrains compressibles au-dessus de la zone de fondation, le compactage réalisé en partie supérieure s'oppose au développement ultérieur de frottements négatifs.

2. Les tirants d'ancrage: pour lesquels la création d'un bulbe à la base augmente la résistance de l'ancrage par augmentation du frottement latéral, et par création d'un "effet de pointe renversé", et le compactage du terrain au-dessus de la zone d'ancrage permet la transmission au terrain environnant, lui-même traité et compacté, des efforts d'ancrage.

[0056] Signalons que dans le cas des micropieux ou tirants, on peut introduire comme armature soit le tirant ou le micropieu lui-même, préalablement préfabriqué, et comportant ou non un tube à manchettes classique pour une réinjection ultérieure, soit un tube, métallique ou plastique, muni ou non de manchettes d'injection (tube à manchettes), autour duquel on crée une gaine de coulis ou de matériau d'apport lors de la remontée de la tarière. Ce tube peut être utilisé à des fins diverses:

il peut servir comme organe de protection de l'armature descendue ensuite à l'intérieur,

il peut lui-même constituer le tirant ou le micropieu,

il peut servir à une injection complémentaire s'il est muni de manchettes.

[0057] Dans ce dernier cas, l'armature interne du tirant ou du micropieu devra être introduite par la suite, après l'injection complémentaire à travers les manchettes. Le tube et/ou l'armature peuvent dans certains cas être descendus à une profondeur partielle dans le forage, par exemple jusqu'au sommet d'un bulbe en matériaux granulaires ou en béton créé à la base de l'ouvrage.

[0058] 3. Les forages d'injection: munis de tubes, par exemple des tubes à manchettes. Pour ces forages, le réglage du degré de compactage du terrain autour du tube à manchettes par exemple, en même temps que la constitution progressive et contrôlée de la gaine de coulis plastique sur toute la hauteur de la zone à injecter, au fur et à mesure de la remontée de la tarière, permet une amélioration très importante et un contrôle rigoureux de la gaine créée et de ses conditions de liaison avec le terrain environnant. La possibilité d'opérer une préinjection du terrain lors de la remontée de la tarière peut être un avantage considérable, par exemple s'il s'agit d'un terrain présentant des vides ou des zones décomprimées.

[0059] Dans le cas où l'injection doit comporter deux ou plusieurs phases, par exemple la première avec un coulis de ciment et la seconde avec des gels chimiques, on peut exécuter la première phase au coulis de ciment directement par l'intérieur de la tarière ou le tube annexe D 1 e, la deuxième phase seule étant exécutée ultérieurement par les tubes à manchettes.

[0060] 4. Les drains ou piézomètres: pour lesquels la création d'une zone de terrain décomprimé autour de l'ouvrage, conjointement avec la mise en place d'un massif de matériau filtrant (sable ou gravier) autour du tube, améliore à la fois le pouvoir de captage et celui de filtration des éléments fins. On peut installer des piézomètres ou des drains multiples, en décomprimant les terrains au droit des couches à capter et en comprimant et injectant les terrains au droit des couches à masquer.

[0061] 5. Les forages de captage d'eau: pour lesquels les deux effets précédents sont encore plus essentiels. Il est à noter que dans le procédé décrit, le forage se fait sans utilisation de boue de forage, bentonitique ou autre. On évite donc à la fois toute pollution des nappes aquifères à capter et tout effet de colmatage du terrain ou voisinage des parois du forage. Au contraire, on assure un décompactage du terrain entourant le massif filtrant, facilitant ainsi grandement le développement et le pouvoir captant de l'ouvrage.

[0062] Comme pour les piézomètres et drains, on peut installer des ouvrages de captage composites, en décomprimant les terrains au droit des couches à capter, et en comprimant et injectant les couches à masquer.

[0063] Des zones de captage élargies, avec massif drainant de plus grande épaisseur, peuvent être créées à différentes hauteurs le long de l'ouvrage.

[0064] 6. Les appareils de mesure: il peut s'agir d'appareils divers comme des inclinomètres, des tas- somètres, des piézomètres ponctuels à cellule de mesure, ou tout autre type d'appareil nécessitant, outre l'installation de l'appareil lui-même et d'une gaine éventuelle en matériau d'apport, le réglage du degré de compacité (ou d'imperméabilité) du terrain avoisinant à une valeur convenable.

[0065] 7. Autres ouvrages: le procédé peut s'appliquer à tout ouvrage linéaire dans le sol nécessitant une combinaison quelconque, et pouvant varier le long de sa hauteur, des différents paramètres déjà mentionnés: présence ou non d'une armature, enrobage par une gaine en matériau durcissable ou matériau d'apport, compactage ou décompactage du terrain autour de l'ouvrage, injection sous pression.

H. Dispositif de Liaison des Armatures Avec L'ouvrage Exterieur

[0066] Pour pouvoir exécuter des ouvrages tels que micropieux ou tirants par le procédé décrit précédemment, et si ces ouvrages doivent être exécutés à travers une dalle, un mur ou un ouvrage en béton armé déjà construits, on doit pouvoir introduire la tarière à travers l'ouvrage, ce qui nécessite un passage de diamètre beaucoup plus grand que le diamètre de l'armature à mettre en place. De plus, il faut pouvoir réaliser la continuité de la protection d'étanchéité dans le cas où il doit y avoir une nappe d'eau sous pression sous la dalle ou l'ouvrage, ou à l'extérieur du mur, au stade définitif après la construction de l'ouvrage.

H 1. Cas D'une Armature Travaillant en Traction (Tirant D'ancrage)

[0067] 

a) La tête de tirant spéciale nécessaire est représentée sur la figure 8. Elle comporte:

un bouchon conique (11) en béton préfabriqué ou en béton coulé en place (armé d'une frette et d'une armature serrée),

une collerette (12) soudée sur le tube (13) de protection extérieure du tirant, sur laquelle viendra prendre appui le raccord d'étanchéité (15), un lit de sable (ou béton de première phase) (14) sur lequel prendra appui la collerette (12),

un raccord d'étanchéité (15), permettant de connecter la membrane d'étanchéité générale (16) de l'ouvrage sur le tube (13) de protection du tirant. Le raccord d'étanchéité est soit collé, soit simplement posé sur la collerette (12),

une couche de béton de protection du raccord d'étanchéité (17).

b) La tête d'étanchéité spéciale peut être soit construite dans l'épaisseur de la dalle, du mur ou de l'ouvrage, comme représenté sur la figure 8, soit construite partiellement en surélévation par rapport au nu de l'ouvrage en béton, comme représenté sur la figure 9, de façon à assurer une bonne transmission des efforts de traction à l'ouvrage en béton. Elle peut comporter un évidement permettant la mise en place d'une tête de tirant ne dépassant pas le nu extérieur du béton, comme représenté sur la figure 10.

c) Pendant le forage, la mise en place de l'armature et des matériaux et l'extraction de la tarière, une fourrure (tube métallique amovible muni d'une collerette d'appui en tête), protège la membrane d'étanchéité générale, retournée le long des parois de l'avant-trou dans le béton.

d) Le bouchon conique supérieur, s'il est réalisé en béton préfabriqué, peut être ou non collé à la résine à l'intérieur de la réservation correspondante de l'ouvrage en béton. S'il n'est pas collé, il peut rester amovible, permettant alors une réparation éventuelle du tirant (par exemple surfo- rage) en cas de nécessité.

H 2. Cas D'une Armature Travaillant en

Compression (Pieu ou Micropieu)

[0068] Dans ce cas, représenté sur la figure 11, le bouchon conique (11) en béton préfabriqué ou en béton coulé en place, est situé à la partie inférieure de l'ouvrage, soit dans l'épaisseur de celui-ci comme représenté sur la figure, soit partiellement en saillie vers le bas, de façon à assurer une bonne transmission des efforts de compression à l'ouvrage en béton. Le raccord d'étanchéité (12) est simplement posé (ou collé) sur la face supérieure du bouchon conique (11). Il est surmonté d'un béton de protection (13) coulé en dernier lieu, et dont la forme peut être légèrement conique s'il faut supporter des sous-pressions hydrostatiques importantes.

H 3. Cas D'une Armature Pouvant Travailler Alternativement en Compression ou en Traction

[0069] La tête de pieu-tirant, combinaison des deux cas précédents, est alors doublement conique, l'étanchéité étant raccordée sur un tube de protection de l'armature muni d'une collerette posée sur la face supérieure du bouchon inférieur. Elle est représentée sur la figure 12.

I. Application du Procédé au cas des Ouvrages Plans

1.1 - Etat de la Technique

[0070] Dans l'état actuel de la technique, on réalise le plus souvent un ouvrage plan dans le sol soit par substitution, soit par injection.

[0071] Par exemple, s'il s'agit de créer un mur de soutènement dans le sol avant l'ouverture d'une fouille, on creuse une tranchée dans le sol et l'on remplace celui-ci par exemple par du béton armé (procédé de la paroi moulée). S'il s'agit de créer un mur étanche dans le sol, on procède soit comme ci-dessus, soit par injection. Si la fouille ou le talus existent déjà ou s'ils sont en cours d'exécution et nécessitent un soutènement, on procède le plus souvent à un revêtement de surface (béton projeté ou béton banché), ancré ou non dans le sol par des tirants scellés dans celui-ci.

[0072] S'il s'agit de réaliser un voile de drainage, on installe par exemple un réseau de drains linéaires, ou plus rarement, on construit une tranchée drainante en remplaçant le sol par un matériau drainant.

[0073] Tous ces procédés sont essentiellement basés sur l'emploi d'éléments étrangers au sol que l'on introduit à la place du terrain d'origine (béton, soutènements divers) ou dans celui-ci (coulis d'injection, drains, tirants, etc).

[0074] Le procédé proposé ici vise à constituer l'ouvrage plan (ouvrage de soutènement, d'étanchéité, de drainage ou composite) par la masse du terrain lui-même, convenablement traité dans ce but.

1.2 - Principe du Traitement

[0075] Il consiste à constituer l'ouvrage par le sol lui-même, soumis aux traitements suivants:

a - S'il s'agit d'un ouvrage de soutènement et/ ou d'étanchéité, le sol est:

1. compacté mécaniquement

2. injecté

3. armé.

[0076] Le compactage est obtenu par effet mécanique simple, combiné éventuellement avec des effets de percussion et/ou de vibration. L'armature est enrobée d'une gaine qui la solidarise au sol. Elle peut jouer un rôle passif ou actif (précontrainte).

b - S'il s'agit d'un ouvrage de drainage, le sol est:

1. décompacté mécaniquement

2. équipé de drains et/ou de puits de pompage

3. les équipements sont entourés de massifs filtrants, avec création éventuelle de bulbes élargis.

[0077] La caractéristique essentielle du procédé réside dans le fait que le terrain lui-même est profondément remanié et modifié par les transformations qu'on lui fait subir par la combinaison des effets précédents, et qu'après ce traitement réalisé à l'intérieur du volume de l'ouvrage plan à construire, il constitue cet ouvrage lui-même.

1.3 - Mode D'application

A. Cas des Ouvrages de Soutenement

[0078] Dans le cas des ouvrages de soutènement, par exemple des murs de soutènement verticaux ou inclinés, il s'agit essentiellement d'obtenir une masse de sol compacté mécaniquement, injecté et armé, et éventuellement précomprimé, capable par ses nouvelles caractéristiques après traitement, de résister aux efforts de poussée des terrains, et éventuellement de l'eau, qu'elle devra retenir.

[0079] Les éléments essentiels du traitement sont les suivants:

a - Le terrain est compacté mécaniquement, par simple effet mécanique des spires de la tarière, comme expliqué aux paragraphes E4a et E4b ci-dessus. Ce compactage mécanique simple est complété au besoin par effet de percussion et/ ou par effet de vibration, agissant sur la tarière au cours de sa remontée et/ou sur l'armature elle-même, comme expliqué aux paragraphes E 4 c et E 4 f ci-dessus.

[0080] L'effet de ce compactage est de modifier les caractéristiques du sol, lui permettant de transmettre des efforts plus importants tout en réduisant les déformations correspondantes de la masse de sol. Les tassements initiaux au moment du compactage peuvent être compensés par des apports de matériaux, soit en phase solide (par exemple agrégats, sable, gravier, etc), soit en phase liquide (par exemple mortier, béton, coulis, etc), introduits soit en tête de forage autour de la tarière, soit au coeur même du massif de terrain, par l'intérieur de l'âme creuse de la tarière, ou bien par l'intermédiaire du tube annexe spécial décrit au paragraphe Die ci-dessus. L'introduction du ou des matériaux d'apport peut être réalisée par une combinaison quelconque des trois moyens ci-dessus.

b - Le terrain est traité par injection sous pression, comme expliqué au paragraphe E5.

[0081] Ce traitement par injection complète et renforce l'effet du compactage décrit ci-dessus, permettant d'obtenir selon les cas des caractéristiques mécaniques du terrain traité très largement supérieures à leurs valeurs initiales.

[0082] De plus, dans le cas des soutènements devant assurer la retenue de l'eau en plus de la résistance à la poussée des terres, l'injection permet dans certains cas de constituer un mur de terrain à la fois étanche et résistant.

c Le terrain est armé, c'est-à-dire qu'il est muni d'armatures selon une maille correspondant à la maille du traitement ou à une maille multiple de celle-ci. Les armatures sont liées au terrain par une gaine qui les solidarise avec celui-ci.

[0083] Le mode de mise en place des armatures et de la gaine est expliqué aux paragraphes E2 et E3 ci-dessus.

[0084] Les armatures peuvent être constituées d'éléments métalliques, plastiques ou d'autres matériaux, ou même des remplissages en matériaux d'apport, mis en place en phase solide (par exemple graviers, béton sec) ou liquide (par exemple béton, mortier, microbéton, etc).

[0085] Des zones élargies de la gaine ou du remplissage en matériaux d'apport peuvent être créées certains endroits du traitement, comme expliqué au paragraphe E6,

[0086] Le rôle des armatures peut être multiple:

1. Elles peuvent travailler en compression, en traction et/ou en cisaillement, en liaison avec le terrain auquel elles sont liées par l'intermédiaire de la gaine qui les entoure: dans ce cas, elles constituent un renforcement du terrain et participent en tant que telles à l'amélioration de ses caractéristiques mécaniques.

2. Elles peuvent servir à transmettre des efforts, dans leur axe, à la périphérie de la masse de sol traitée: dans ce cas, elles travaillent par exemple en micropieux, transmettant des efforts de compression vers la base de l'ouvrage, ou bien en tirants, permettant l'ancrage de l'ouvrage dans le sol à la périphérie de celui-ci.

3. Ces effets peuvent être combinés. De plus, les armatures peuvent être utilisées pour réaliser une précontrainte du terrain, par ancrage dans le sol au voisinage ou sous l'ouvrage et mise en tension par appui sur un organe de répartition situé à l'extrémité libre. Dans un tel cas, le sol est non seulement compacté, injecté et armé, mais il est aussi précomprimé, ce qui peut être utile dans les cas où on veut éviter l'apparition de contraintes de traction dans le massif du sol traité.

d - Les différents effets ci-dessus (compactage, traitement par injection, armature, précompression du terrain) peuvent être utilisés selon toutes les combinaisons souhaitables, selon les cas, en mettant en oeuvre soit la totalité des effets, soit une partie d'entre eux seulement.

e - L'importance relative des différents effets entre eux peut être asservie à l'aide de dispositifs d'asservissement sur la machine de, mise en oeuvre et son unité d'injection associée, la valeur relative des différents paramètres pouvant varier selon les différentes zones de l'ouvrage à constituer.

B Cas des Ouvrages D'etancheite

[0087] Dans le cas des ouvrages destinés uniquement à l'étanchéité, par exemple les murs ou voiles étanches dans le sol, ou les radiers étanches dans le terrain sous une fouille, les deux effets principalement utilisés sont le compactage mécanique du sol et l'injection sous pression de celui-ci.

[0088] On peut associer à ce traitement l'armature du sol, par exemple par des tubes à manchettes qui peuvent servir à exécuter des injections complémentaires ultérieures, partout où le besoin s'en ferait sentir, comme décrit au paragraphe Gc3 ci-dessus.

C Cas des Ouvrages Mixtes Soutement-Etan- cheite

[0089] On utilise une combinaison des traitements décrits en A et B ci-dessus.

D Cas des Ouvrages de Drainage

[0090] Dans le cas des ouvrages destinés au drainage, par exemple des murs ou rideaux drainants dans le sol, ou des radiers drainants (couche de terrain drainante sous le radier d'un ouvrage), il s'agit essentiellement d'obtenir une masse de sol décompacté et équipée de drains et/ou puits de pompage entourés de massifs filtrants.

[0091] Les éléments essentiels du traitement sont les suivants:

a - Le terrain est décompacté mécaniquement, comme expliqué au paragraphe E4 ci-dessus.

b - Le terrain est équipé de drains et/ou de puits de pompaqe, comme expliqué aux paragraphes Gc4 et Gc5. Les equipements sont normalement des tubes crépinés métalliques ou equ plastiques, mais peuvent être aussi, dans le cas des drains en particulier, des colonnes de matériaux d'apport drainant (agrégats, graviers ou sable par exemple), comme expliqué au paragraphe E2f. Des tubes piézométriques sont installés aux endroits nécessaires.

c - Des massifs filtrants en matériaux d'apport sélectionnés sont constitués autour des tubes d'équipement des drains et/ou des puits de pompage, le long de la hauteur des terrains à capter.

d - Des élargissements des massifs drainants (bulbes drainants) sont créés aux endroits propices (par exemple à la base des drains ou des puits de pompage), comme indiqué au paragraphe E6 ci-dessus.

E - Cas des Ouvrages Composites Soutenement-Drainage

[0092] a - Lorsqu'on cherche à réaliser un ouvrage de soutènement en vue par exemple de l'excavation d'une fouille, on se trouve souvent confronté à la présence d'une nappe d'eau ou de venues d'eau dans le terrain à soutenir. Si l'ouvrage de soutènement envisagé est étanche, par exemple s'il s'agit d'un rideau de palplanches ou d'un mur de béton, il faut que celui-ci résiste à la poussée de l'eau en plus de la poussée des terres.

[0093] Le présent procédé permet de réaliser des ouvrages composites comportant une partie destinée au soutènement et une partie drainante. Cette dernière collecte les eaux en provenance du terrain et permet de rabattre la nappe à l'arrière de l'ouvrage de soutènement, supprimant ainsi la poussée hydrostatique de l'eau du terrain sur l'ouvrage. On obtient ainsi un ouvrage bi-couche soutènement-drainage.

[0094] Ce procédé est évidemment applicable aux cas où il est possible sans inconvénient de rabattre la nappe à l'arrière de l'ouvrage. Il s'applique tout particulièrement au cas où la perméabilité des terrains à l'arrière de l'ouvrage est relativement faible, car dans ce cas on peut s'affranchir de la poussée de l'eau sur l'ouvrage de soutènement moyennant une faible extraction d'eau.

[0095] b - En ce qui concerne l'extraction de l'eau, celle-ci peut être faite soit à l'aide de pompage dans des puits de pompage, soit par exutoire latéral s'il en existe, soit en perçant des drains subhorizontaux depuis la fouille pour faire communiquer la partie drainante de l'ouvrage de soutènement avec celle-ci, ou encore depuis des puits maçonnés situés de place en place le long du mur drainant.

[0096] c - On peut construire par ce procédé aussi bien des murs bi-couches soutènement-drainage, verticaux ou inclinés, que des radiers horizontaux bi-couches, par exemple radier en terrain compacté-injecté-armé-ancré par tirants combiné avec une couche drainante située en dessous ou au-dessus de la précédente.

[0097] d - On peut aussi construire des murs mixtes soutènemert-drainage, par exemple en traitant en soutènement la partie supérieure et en drainage la partie inférieure du mur.

F - Cas des Ouvrages Composites Etancheite-Drainage

[0098] Le même procédé des murs bi-couches ou mixtes et des radiers bi-couches peut être appliqué aux ouvrages composites devant permettre de réaliser l'étanchéité d'un terrain au droit d'un écran et son drainage à l'aval de celui-ci.

[0099] Dans ce cas, la partie drainante du bi-couche est située non plus à l'amont, mais à l'aval de la partie étanche.

G. - Ouvrages Complexes Soutenement-Etan- cheite-Drainage-Traitement des Terrains

[0100] Toutes les combinaisons des cas précédents sont envisageables, le procédé permettant de réaliser tous les murs, écrans et radiers bi- couches ou multi-couches en sol traité qu'il peut être intéressant de réaliser. De même, le procédé peut s'appliquer à une combinaison quelconque d'ouvrages plans comme ci-dessus, avec des traitements de masse et des ouvrages linéaires comme décrit dans la demande de brevet principale, ou à une combinaison quelconque des ouvrages précédents avec des ouvrages classiques.

1.4 - Exemples D'ouvrages Plans Executes par le Procede

[0101] Les exemples suivants ne sont qu'une illustration du procédé et ne constituent pas une liste exhaustive de ses possibilités. Le procédé s'applique dans tous les cas où l'on veut construire des ouvrages en sol traité en appliquant la technique objet de la demande de brevet principale.

A - Mur de Soutenement en Sol Compacte-Injecte-Arme (Traitement Vertical)

[0102] La figure 13 représente un mur de soutènement en sol compacté-injecté- armé réalisé avant l'excavation de la fouille (21). Le 5traitement est ici exécuté par trois lignes de forages (22), traités selon le présent procédé. Dans chaque forage, on introduit une armature, qui est ici par exemple une simple barre d'acier à haute résistance. Les armatures sont entourées de gaines de coulis de ciment ou de mortier qui les solidarisent au terrain. Le terrain lui-même, autour de l'armature et de la gaine, est compacté mécaniquement, par effet mécanique simple, complété éventuellement par des effets de percussion et/ou de vibration. Il est injecté sous pression par exemple à l'aide d'un coulis de ciment.

[0103] Le terrain ainsi constitué possède ensuite des caractéristiques telles qu'il peut assurer le soutènement du terrain à l'état naturel situé à l'arrière.

B - Mur de Soutenement en Sol Compacte-Injecte-Arme (Traitement Incline)

[0104] Cet exemple, représenté sur la figure 14, est similaire à l'exemple précédent, sauf que les forages de traitement, obliques par rapport à la surface de l'excavation, sont exécutés au fur et à mesure de la progression de l'excavation.

[0105] On peut aussi réaliser des traitements inclinés, analogues à ceux décrits en A par des forages parallèles à la surface de la future excavation, en cas de fouilles inclinées (en talus).

C - Mur de Soutenement en Sol Compacte-Injecte-Arme-Precomprime

[0106] Les figures 15, 16 et 17 représentent des murs de soutènement similaires aux précédents, mais pour lesquels on désire ajouter aux trois effets de compactage, d'injection et d'armature du terrain, une précompression de celui-ci par mise en précontrainte de tirants ancrés dans le sol sous l'ouvrage ou à l'arrière de celui-ci.

[0107] Dans l'exemple représenté, certains forages (22) sont simplement équipés d'armatures passives, alors que certains autres (23) sont équipés de tirants d'ancrage actifs, scellés sous l'ouvrage ou à l'arrière de celui-ci, dans des bulbes élargis (2) en coulis de ciment ou en mortier. Les tirants sont mis en tension, avant ouverture de la fouille ou au fur et à mesure de son excavation, sur des ouvrages de répartition (25), continus ou discontinus, placés en surface.

[0108] D - Mur Bi-Couche Soutenement-Drainage

[0109] Les figures 18, 19 et 20 représentent des exemples de murs bicouches soutènement-drainage exécutés selon le principe exposé au paragraphe 1.3F ci-dessus.

[0110] Le mur bi-couche se compose de deux parties:

1. Un mur en sol compacté-injecté-armé (et éventuellement précomprimé), situé côté fouille, et destiné au soutènement. Ce mur est réalisé à l'aide de forages (22) ou (23), comme expliqué ci-dessus.

2. Un mur drainant situé à l'arrière, exécuté comme expliqué au paragraphe 1.3D ci-dessus à l'aide de drains et/ou de puits de pompage (26), entourés de massifs filtrants (27) et de sol décomprimé (28), avec création dans le cas présent de bulbes drainants élargis (29) à la base.

[0111] L'extraction de l'eau en vue du rabattement de la nappe à l'arrière de l'ouvrage de soutènement se fait soit par pompage dans certains forages du mur drainant, comme représenté sur la figure 18 soit par évacuation à travers des drains subhorizontaux (30) percés depuis la fouille et venant capter l'eau collectée par le mur drainant, comme représenté sur la figure 19, soit encore par des exutoires latéraux naturels s'il en existe ou artificiels (par exemple des puits maçonnés situés de place en place le long du mur drainant).

[0112] La figure 20 représente un mur mixte de soutènement-drainage dans lequel la partie inférieure des forages situés côté terrain est traitée en drainage, la partie supérieure étant traitée en consolidation. Les armatures, qui sont dans ce cas tubulaires, sont crépinées en partie inférieure et permettent le drainage de la partie basse.

E - Exemple D'ouvrage Composite de Soutenement-Drainage

[0113] De multiples configurations peuvent être adoptées pour réaliser des ouvrages de soutènement, associés ou non avec un drainage, selon le présent procédé.

[0114] La figure 21 représente un exemple d'un tel ouvrage. Dans le cas représenté, un mur incliné avant (32) constitué de terrain armé-compacté-injecté-précomprimé par tirants ancrés dans le sol sous-jacent, est complété par un réseau de tirants précontraints inclinés dans l'autre sens (33). L'ensemble des tirants est mis en tension sur une dalle de répartition (25) située en surface. Un mur drainant (34) assure le rabattement de la nappe à l'arrière de l'ouvrage. Le rabattement est complété en fond de fouille par un simple réseau de puisards (35).

F - Ouvrage D'etancheite-Drainage

[0115] La figure 22 représente un mur bi-couche d'étanchéité-drainage destiné à l'étanchéification d'une digue. Dans cet exemple, la partie amont du bi-couche est un mur d'étanchéité (36) en terrain compacté, injecté et muni de tubes à manchettes pour des réinjections ultérieures éventuelles. La partie aval du bi-couche est un mur drainant (37), l'évacuation des eaux collectées par le mur drainant étant assurée par un réseau de drains subhorizontaux (38) débouchant dans un caniveau au pied aval de la digue.

G - Exemples de Radiers Bi-Couches.

[0116] Les figures 23 et 24 représentent des exemples de radier bi-couches exécutés selon le présent procédé.

[0117] Les deux exemples concernent l'exécution d'une fouille (39) dans un terrain aquifère. L'excavation est supposée faite à l'abri de murs de soutènement en terrain armé-compacté-injecté-et éventuellement précomprimé (40), ou éventuellement de murs bi-couches soutènement-drainage (voir D ci-dessus).

[0118] Le traitement du radier est normalement exécuté depuis le niveau du sol avant terrassement, et en tout cas depuis un niveau situé au-dessus du niveau rabattu de la nappe s'il y a un rabattement.

[0119] Dans l'exemple représenté sur la figure 23, la partie inférieure du radier bi-couche est drainante: elle est constituée par une série de bulbes en matériaux drainants (41) (agrégats, sable ou graviers par exemple) entourant des tubes crépinés de captage (42). Dans la partie supérieure du bi-couche, les tubes (43) prolongeant les tubes crépinés (42) ci-dessus sont pleins. Ils sont entourés de terrain compacté mécaniquement et injecté (44).

[0120] Lors de l'excavation de la partie inférieure de la fouille, on extrait par pompage l'eau collectée dans la partie inférieure du bi-couche, ce qui réduit ou supprime la sous-pression hydrostatique sous la partie supérieure.

[0121] Dans l'exemple représenté sur la figure 24, la disposition est inverse: la partie inférieure du bi-couche (45) est constituée en sol armé-compacté-injecté. Elle joue le rôle d'un radier d'étanchéité et devra s'opposer à la pression hydrostatique agissant à sa sous-face. La partie supérieure du bi-couche (46) est drainante. Elle peut servir par exemple à constituer un radier drainant sous l'ouvrage définitif.

[0122] Il est à noter que dans les exemples décrits, les deux parties du radier bi-couche peuvent être exécutées à l'aide des mêmes forages, en une séquence unique d'opérations rapides, comme expliqué au paragraphe E4e ci-dessus.

[0123] Dans ce cas, les armatures peuvent éventuellement jouer un rôle composite, permettant le drainage des parties à drainer et le renforcement des parties à armer.

1.5 Dispositif de Liaison des Armatures Avec un Ouvrage Exterieur

[0124] Voir paragraphe H ci-dessus.

Revendications

1. Procédé pour le traitement des terrains et l'installation successive de plusieurs équipements en des emplacements respectifs différents de ce terrain, procédé selon lequel on commence par forer le terrain en l'un desdits emplacements en entraînant, dans ce terrain, un outil (1) à âme tubulaire possédant un tube formant son âme et des parties fixées sur ce tube définissant un diamètre extérieur de l'outil;

ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes supplémentaires consistant à:

introduire l'un de ces équipements (3) à l'intérieur de l'outil à âme tubulaire en le faisant descendre jusqu'à une position prédéterminée pour ledit équipement par rapport au terrain,

retirer du terrain, l'outil (1) à âme tubulaire tout en laissant ledit équipement (3) à l'intérieur du terrain dans sa position prédéterminée,

modifier la compacité du terrain dans au moins une partie du volume correspondant au diamètre extérieur de l'outil autour dudit équipement (3) par une action mécanique, durant au moins une partie du retrait de l'outil (1) à âme tubulaire, et

répéter les étapes ci-dessus avec chacun des autres équipements en chacun des autres emplacements respectifs.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modification de la compacité du terrain est réalisée avec ledit outil (1) à âme tubulaire.

3. Procédé selon la revendication 2, l'outil (1) à âme tubulaire étant constitué d'une tarière hélicoïdale creuse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:

introduire cette tarière hélicoïdale (1) dans le terrain par un vissage de ladite tarière dans le terrain,

introduire l'équipement par l'intérieur de l'âme creuse de la tarière et

retirer cette tarière du terrain par un dévissage de ladite tarière tout en imprimant à cette dernière, pour chaque tour de rotation, un déplacement axial différent de so pas d'hélice, ce grâce à quoi on modifie la compacité du terrain autour dudit équipement (3).

4. Procédé selon la revendicaton 2, caractérisé en ce que l'outil (1) à âme tubulaire est soumis à des vibrations lorsqu'il est retiré du terrain, ce grâce à quoi on augmente la compacité du terrain autour dudit équipemnent (3).

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit équipement (3) est soumis à des vibrations au cours du retrait de l'outil (1) à âme tubulaire hors du terrain, ce grâce à quoi on augmente la compacité dn terrain autour de l'équipement (3).

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'étape consistant à introduire un matériau d'apport autour dudit équipement tandis que l'on retire l'outil (1) à âme tubulaire, de manière à constituer une gaine en matériau d'apport autour dudit équipement (3).

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à effectuer une injection sous pression du terrain (8) autour dudit équipement (3) tandis que l'on retire l'outil (1) à âme tubulaire en pompant un matériau liquide durcissanttel qu'un coulis de ciment ou un coulis chimique dans le terrain autour dudit équipement.

8. Procédé selon la revendication 1, l'outil à âme tubulaire étant constitué par une tarière hélicoïdale creuse, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, au cours du retrait de cette tarière hélicoïdale, les étapes consistant à:

créer au moins un espace creux élargi (6) dans le terrain autour dudit équipement en remontant la tarière hélicoïcodale (1) d'une distance prédéterminée et

introduire un matériau d'apport au niveau du bas de la tarière hélicoïdale pour remplir le susdit espace creux élargi (6) et pour établir une zône élargie ou bulbe en matériau d'apport autour dudit équipement.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un matériau d'apport est introduit par l'espace (9) existant entre la face intérieure du tube constituant l'âme de l'outil à âme tubulaire et ledit équipement tandis que l'on retire l'outil à âme tubulaire.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le forage du terrain par entraînement d'un ontil à âme tubulaire dans ce dernier comporte en outre les étapes consistant à:

introduire un train de tiges muni d'un outil de forage (2) à l'intérieur de l'outil à âme tubulaire pour forer une couche dure dans le terrain ou une roche sous-jacente à l'aide d'une tête d'entraînement auxiliaire agissant sur ledit train de tiges,

retirer ce train de tiges et l'outil de forage hors de l'outil à âme tubulaire avant d'introduire ledit équipement (3) et de réaliser les autres étapes.

11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après le forage du terrain par entraînement de l'outil à âme tubulaire dans ce dernier, il comprend les étapes consistant à:

introduire un équipement muni d'un outil de forage (2) dans l'outil à âme tubulaire en le faisant descendre jusqu'au bas de l'outil (1) à âme tubulaire et

faire tourner ledit équipement à l'aide d'une tête d'entraînement auxiliaire pour forer une couche dure dans le terrain ou une roche sous-jacente avec l'outil de forage avant de retirer du terrain l'outil à âme tubulaire tout en laissant ledit équipement et son outil de forage dans le terrain.

12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après avoir introduit ledit équipement à l'intérieur de l'outil à âme tubulaire, il comprend les étapes consistant à:

connecter un train de tiges au haut dudit équipement et

maintenir ledit équipement en place dans le terrain avec ce train de tiges tout en retirant du sol l'outil à âme tubulaire autour du train de tiges.

13. Procédé selon la revendication 1 pour l'installation successive d'équipements similaires, caractérisé en ce que:

l'outil à âme tubulaire est entraîné dans leterrain et un premier équipement est introduit à l'intérieur de cet outil à âme tubulaire,

un second équipement est istallé en haut du premier équipement, et

l'outil à âme tubulaire est retiré du terrain d'une manière telle que l'outil à âme tubulaire inclue ce second équipement, ce grâce à quoi ce second équipement est prêt à être descendu dans le terrain simultanément avec l'outil à âme tubulaire lorsque celui-ci sera entraîné dans le terrain en un autre emplacement.

14. Procédé selon la revendication 1 pour l'installation d'un équipement flexible, caractérisé en ce que introduction dudit équipement comprend les étapes consistant à:

dérouler l'équipement flexible à partir d'un tambor d'alimentation,

l'introduire dans l'outil à âme tubulaire jusqu'à la position prédéterminée par rapport au terrain, et

couper l'équipement flexible du tambour d'alimentation, avant ou après le retrait de l'outil à âme tubulaire hors du terrain,

et en ce que l'outil à âme tubulaire est retiré du terrain d'une manière telle qe cet outil à âme tubulaire incube une nouvelle longueur de l'équipement flexible, ce grâce à quoi cette nouvelle longueur d'équipement flexible est prête à être descendue dans le terrain simultanément avec l'outil à âme tubulaire lorsque celui-ci sera entraîné dans le terrain en un autre emplacement.

15. Procédé selon a revendication 1 utilisé en outre pour fixer une structure existante sur le terrain, caractérisé en ce que le forage du terrain par entraînement dans celui-ci d'un outil à âme tubulaire est réalisé à travers un trou cylindrique à extrémité tronconique pratiqué dans cette structure et possédant un diamètre légèrement supérieur au diamètre de l'outil à âme tubulaire et en ce que, après retrait de l'ontil à âme tubulaire, ledit équipement est fixé à la structure avec un bouchon tronconique correspondant au trou à extrémité tronconique.

16. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modification de la compacité du terrain consiste en un compactage du terrain pour certains emplacements du traitement et en un décompactage du terrain avec utilisation d'équipements draînants, pour les autres emplacements.

17. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modification de la compacité du terrain est réalisée de manière différente à différentes profondeurs le long de l'équipment.

18. Appareil pour le traitement des terrains et l'installation successive d'équipements dans un terrain, comprenant:

a) des moyens de support,

b) des moyens de déplacement longitudinal incluant un mât,

c) une tête annulaire tournante d'entraînement (5) supportée par le mât et pouvant tourner dans les deux sens, et

d) une tarière hélicoïdale (1) à âme tubulaire raccordée à cette tête tournante pour pénétrer dans le terrain, caractérisé en ce qu'il comprend en outre:

e) des moyens pour amener un desdits équipements (3) dans le tube formant âme de la tarière à âme tubulaire à travers la tête annulaire tournante d'entraînement (5), et

f) des moyens pour asservir l'une à l'autre la vitesse de déplacement axial et la vitesse de rotation de la tarrière hélicoïdale à âme tubulaire, ce grâce à quoi il est possible d'obtenir un compactage ou un décompactage prédéterminés du terrain autour dudit équipement lorsqu'on retire la tarière hélicoïdale à âme tubulaire.

19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un outil de forage inférieur déconnectable raccordé temporairement à l'extrémité inférieure de la tarière à âme tubulaire.

20. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de presse-étoupe pour effectuer une injection tandis que la tarière à âme tubulaire est remontée d'un train de tiges ou de l'équipement du trou suivant.

21. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que la tête tournante d'entraînement comprend un système composé rotation-percussion ou rotation-vibration (5).

22. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un tube (7) fixé le long de l'âme tubulaire de la tarière hélicoïdale à âme tubulaire pour amener un matériau d'apport autour et le long dudit équipement.

23. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une tête d'entraînement auxiliaire supportée par le mât et indépendante de la tête annulaire tournante d'entraînement, pour agir sur ledit équipement placé à l'intérieur de la tarière hélicoïdale tandis que la tête annulaire tournante d'entraînement actionne la tarière hélicoïdale.

Ansprüche

1. Verfahren zur Bodenbehandlung und zum aufeinanderfolgenden Anbringen mehrerer Einrichtungen an verschiedenen Stellen des Erdbodens, wobei zu Beginn an einer der genannten Stellen in den Boden gebohrt wird, indem ein Werkzeug (1) mit röhrenförmigem Kern in den Boden getrieben wird, das eine Röhre, die seinen Kern bildet und auf der Röhre befestigte Teile, die einen äußeren Durchmesser des Werkzeugs festlegen, aufweist;

gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

Einbringen einer der Einrichtungen (3) in das Innere des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern bis zu einer für die genannte Einrichtung vorbestimmten Position bezüglich des Bodens hinab,

Herausziehen des Werkzeugs (1) mit röhrenförmigem Kern aus dem Boden, wobei die genannte Einrichtung an ihrer vorbestimmten Position im Boden verbleibt,

Verändern der Dichte des Bodens in mindestens einem Teil des Volumens, das dem äußeren Durchmesser des Werkzeugs um die genannte Einrichtung (3) herum entspricht, auf mechanischem Wege während mindestens eines Teiles des Rückweges des Werkzeugs (1) mit röhrenförmigem Kern, und

Wiederholen der obigen Schritte mit jeder der genannten Einrichtungen an jeder der anderen Stellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Dichte des Bodens mittels des genannten Werkzeugs (1) mit röhrenförmigem Kern erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Werkzeug (1) mit röhrenförmigem Kern aus einem hohlen, schraubenförmigen Bohrer besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Einbringen des schraubenförmigen Bohrers (1) in den Boden durch Verschrauben,

Einführen der Einrichtung durch das Innere des hohlen Kerns des Bohrers und

Zurückziehen des Bohrers aus dem Boden durch Zurückschrauben, wobei ihm bei jeder Umdrehung eine axiale Verschiebung erteilt wird, die von seiner Ganghöhe verschieden ist, wodurch die Dichte des Bodens um die genannte Einrichtung herum verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (1) mit röhrenförmigem Kern Schwingungen unterworfen wird, während es aus dem Boden zurückgezogen wird, wodurch die Dichte des Bodens um die genannte Einrichtung herum erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (3) während des Zurückziehens des Werkzeugs (1) mit röhrenförmigem Kern außerhalb des Bodens Schwingungen unterworfen wird, wodurch die Dichte des Bodens um die Einrichtung (3) herum erhöht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schritt, bei dem, während das Werkzeug (1) mit röhrenförmigem Kern zurückgezogen wird, ein Füllmaterial um die genannte Einrichtung herum derart eingebracht wird, daß es um diese einen Mantel bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schritt, bei dem, während das Werkzeug (1) mit röhrenförmigem Kern zurückgezogen wird, unter Druck eine Einspritzung in den Boden durchgeführt wird, indem ein flüssiges, härtendes Material, wie z.B. eine Zementmasse oder eine chemische Masse, in den Boden um die genannte Einrichtung herum gepumpt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern aus einem hohlen, schraubenförmigen Bohrer besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte während des Zurückziehens des schraubenförmigen Bohrers:

Erzeugen eines erweiterten Hohlraums (6) im Boden um die genannte Einrichtung herum beim Heben des schraubenförmigen Bohrers (1) über eine vorbestimmte Länge und

Einbringen eines Füllmaterials in Höhe des unteren Endes des schraubenförmigen Bohrers, um den genannten erweiterten Hohlraum zu füllen und um eine erweiterte Zone oder einen Kolben aus Füllmaterial um die genannte Einrichtung herum zu bilden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllmaterial über den Raum (9) zwischen der Innenfläche der Röhre, die den Kern des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern bildet, und der genannten Einrichtung eingefüllt wird, während das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern zurückgezogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohren des Bodens mittels des Eintreibens eines Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern folgende Schritte umfaßt:

Einführen eines an einem Bohrwerkzeug (2) befestigten Bohrgestänges in das Innere des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern, um mittels eines Hilfsantriebskopfes, der auf das Bohrgestänge wirkt, eine harte Schicht im Boden oder einen unten liegenden Felsen zu durchbohren,

Zurückziehen des Bohrgestänges und des Bohrwerkzeugs aus dem Werkzeug mit röhrenförmigern Kern vor dem Einführen der genannten Einrichtung (3) und dem Durchführen der anderen Schritte.

11. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte vor dem Bohren des Bodens durch das Eintreiben des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern:

Einführen einer an einem Bohrwerkzeug (2) befestigten Einrichtung in das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern und Hinablassen bis zum unteren Ende des Werkzeugs (1) mit röhrenförmigem Kern und

Drehen der genannten Einrichtung mittels eines Hilfs-Antriebskopfes, um eine harte Schicht im Boden oder einen unten liegenden Felsen mit dem Bohrwerkzeug zu durchbohren, bevor das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern aus dem Boden zurückgezogen wird, wobei die genannte Einrichtung und ihr Bohrwerkzeug im Boden verbleiben.

12. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte bevor die genannte Einrichtung in das Innere des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern eingeführt ist:

Befestigen eines Bohrgestänges am Oberteil der genannten Einrichtung und

Halten der genannten Einrichtung an ihrem Platz im Boden mit dem Bohrgestänge, während das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern um das Bohrgestänge herum aus dem Erdreich gezogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 für die aufeinanderfolgende Anbringung gleichartiger Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet,

daß das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern in den Boden hineingetrieben wird und eine erste Einrichtung in das Innere dieses Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern eingeführt wird,

daß eine zweite Einrichtung am Oberteil der ersten Einrichtung befestigt wird, und

daß das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern so aus dem Boden zurückgezogen wird, daß das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern die zweite Einrichtung mit umfaßt, wodurch die zweite Einrichtung bereit ist, zusammen mit dem Werkzeug mit röhrenförmigem Kern in den Boden hinabgelassen zu werden, sobald dieses an einer anderen Stelle in den Boden hineingetrieben wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 zur Anbringung einer biegsamen Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbringung der genannten Einrichtung folgende Schritte umfaßt:

Abrollen der biegsamen Einrichtung von einer Zufuhrtrommel,

Einführen der biegsamen Einrichtung in das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern an der bezüglich des Bodens vorbestimmten Position, und

Abschneiden der biegsamen Einrichtung von der Zufuhrtrommel vor oder nach dem Zurückziehen des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern aus dem Boden,

und dadurch daß das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern so aus dem Boden zurückgezogen wird, daß es eine neue Länge der biegsamen Einrichtung enthält, wodurch die neue Länge der biegsamen Einrichtung bereit ist, zusammen mit dem Werkzeug mit röhrenförmigem Kern in den Boden hinabgelassen zu werden, sobald dieses an einer anderen Stelle in den Boden hineingetrieben wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem zur Befestigung einer über dem Boden befindlichen Anordnung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohren des Bodens mittels Hineintreiben des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern durch eine zylindrische Öffnung der Anordnung mit geeignetem kegelstumpfartigen Endabschnitt, die einen etwas größeren Durchmesser als das Werkzeug mit röhrenförmigem Kern aufweist, durchgeführt wird, und daß die genannte Einrichtung nach dem Zurückziehen des Werkzeugs mit röhrenförmigem Kern an der Anordnung mittels eines kegelstumpfartigen Bolzens, der der Öffnung mit kegelstumpfartigen Endabschnitt entspricht, befestigt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Dichte des Bodens aus einer Verdichtung bestimmter zu behandelnder Stellen und einer Auflockerung mittels Drainage-Einrichtungen für die anderen Stellen besteht.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Bodens in unterschiedlichen Tiefen entlang der Einrichtung auf unterschiedliche Weise erfolgt.

18. Vorrichtung für die Bodenbehandlung und die aufeinanderfolgende Anbringung von Einrichtungen im Erdboden, umfassend:

eine Stützeinrichtung,

eine einen Mast umfassende Einrichtung zur Längsbewegung,

einen ringförmigen, drehbaren Antriebskopf (5), der von dem Mast gehalten wird und in beide Richtungen drehbar ist,

einen schraubenförmigen Bohrer (1) mit röhrenförmigem Kern, der mit dem drehbaren Kopf verbunden ist, um in den Boden einzudringen, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung zur Zuführung einer der genannte Einrichtungen (3) durch den ringförmigen, drehbaren Antriebskopf in die Röhre, die den Kern des Bohrers bildet, und

eine Einrichtung zum entsprechenden Steuern der Geschwindigkeit der axialen Verschiebung und der Drehgeschwindigkeit des Bohrers, aufgrund der eine bestimmte Verdichtung oder Lokkerung des Bodens um die genannte Einrichtung herum erzielt werden kann, während der schraubenförmige Bohrer zurückgezogen wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein inneres Bohrwerkzeug, daß vorübergehend und lösbar am Innenteil des Bohrers mit röhrenförmigem Kern befestigt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Stopfbüchsenanordnung, um, während der Bohrer mit röhrenförmigem Kern von einem Bohrgestänge oder der Einrichtung des folgenden Loches zurückgehoben wird, eine Einspritzung durchzuführen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Antriebskopf ein Dreh/Schlag- oder Dreh/Schwingungs-Verbundsystem (5) umfaßt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein Rohr bzw. einen Schlauch (7), das bzw. der längs des röhrenförmigen Kerns des schraubenförmigen Bohrers befestigt ist, um entlang der genannten Einrichtung und um sie herum ein Füllmaterial zuzuführen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Hilfs-Antriebskopf, der von dem Mast getragen wird und unabhängig von dem ringförmigen, drehbaren Antriebskopf ist, um auf die im Innern des schraubenförmigen Bohrers angeordnete genannte Einrichtung zu wirken, während der ringförmige, drehbare Antriebskopf den schraubenförmigen Bohrer antreibt.

Claims

1. Process for the treatment of ground and the successive installation of several items of equipment in different respective locations of this grounde, according to which process the ground is initially bored in one of the said locations by driving, into this ground, a tool (1) with a tubular core, having a tube forming its core and parts fixed on this tube defining an outer diameter of the tool; this process being characterized in that it also comprises the following additional stages consisting in:

introducing one of these items of equipment (3) inside the tool with a tubular core by causing it to descend to a predetermined position for the said item of equipment relative to the ground,

withdrawing the tool (1) with a tubular core from the ground while leaving the said item of equipment (3) inside the ground in its predetermined position,

modifying the compactness of the ground in at least a part of the volume corresponding to the outer diameter of the tool around the said item of equipment (3) by a mechanical action, during at least a part of the withdrawal of the tool (1) with a tubular core, and

repeating the above stages with each of the other items of equipment in each of the other respective locations.

2. Process according to Claim 1, characterized in that the compactness of the ground is modified with the said tool (1) with a tubular core.

3. Process according to Claim 2, the tool (1) with a tubular core consisting of a hollow helical auger, characterized in that it comprises the following stages consisting in:

introducing this helical auger (1) into the ground by screwing the said auger into the ground,

introducing the item of equipment through the inside of the hollow core of the auger and

withdrawing this auger from the ground by unscrewing the said auger while imparting to the latter, for each rotation, an axial displacement which is different from its helical pitch, as a result of which the compactness of the ground around the said item of equipment (3) is modified.

4. Process according to Claim 2, characterized in that the tool (1) with a tubular core is subjected to vibrations when it is withdrawn from the ground, by virtue of which the compactness of the ground around the said item of equipment (3) is increased.

5. Process according to Claim 1, characterized in that the said item of equipment (3) is subjected to vibrations during the withdrawal of the tool (1) with a tubular core out of the ground, by virtue of which the compactness of the ground around the item of equipment (3) is increased.

6. Process according to Claim 1, characterized in that it additionally comprises the stage consisting in introducing a supply material around the said item of equipment while the tool (1) with a tubular core is withdrawn, in such a manner as to constitute a sheath of supply material around the said item of equipment (3).

7. Process according to Claim 1, characterized in that it additionally comprises the stage consisting in effecting a pressurized injection of the ground (8) around the said item of equipment (3) while the tool (1) with a tubular core is withdrawn, by pumping a hardening liquid material such as a cement slurry or a chemical slurry into the ground around the said item of equipment.

8. Process according to Claim 1, the tool with a tubular core consisting of a hollow helical auger, characterized in that it additionally comprises, during the withdrawal of this helical auger, the following stages consisting in:

creating at least one enlarged hollow space (6) in the ground around the said item of equipment by raising the helical auger (1) by a predetermined distance and

introducing a supply material at the level of the bottom of the helical auger so as to fill the aforesaid enlarged hollow space (6) and to establish an enlarged area or bulb of supply material around the said item of equipment.

9. Process according to Claim 1, characterized in that a supply material is introduced by the space (9) which exists between the inner face of the tube constituting the core of the tube with a tubular core and the said item of equipment while the tool with a tubular core is withdrawn.

10. Process according to Claim 1, characterized in that the boring of the ground by driving a tool with a tubular core into the latter additionally comprises the following stages consisting in:

introducing a string of rods equipped with a boring tool (2) inside the tool with a tubular core so as to bore a hard layer in the ground or an underlying rock with the aid of an auxiliary driving head acting on the said string of rods,

withdrawing this string of rods and the boring tool out of the tool with a tubular core before introducing the said item of equipment (3) and performing the other stages.

11. Process according to Claim 1, characterized in that, after the boring of the ground by driving the tool with a tubular core into the latter, it comprises the following stages consisting in:

introducing an item of equipment equipped with a boring tool (2) into the tool with a tubular core by causing it to descend as far as the bottom of the tool (1) with a tubular core and

causing the said item of equipment to revolve with the aid of an auxiliary driving head so as to bore a hard layer in the ground or an underlying rock with the boring tool before withdrawing the tool with a tubular core from the ground while leaving the said item of equipment and its boring tool in the ground.

12. Process according to Claim 1, characterized in that, after the said item of equipment has been introduced inside the tool with a tubular core, it comprises the following stages consisting in: connecting a string of rods at the top of the said item of equipment and

maintaining the said item of equipment in place in the ground with this string of rods while withdrawing from the soil the tool with a tubular core around the string of rods.

13. Process according to Claim 1 for the successive installation of similar items of equipment, characterized in that:

the tool with a tubular core is driven into the ground and a first item of equipment is introduced inside this tool with a tubular core,

a second item of equipment is installed at the top of the first item of equipment, and

the tool with a tubular core is withdrawn from the ground in such a manner that the tool with a tubular core encloses this second item of equipment, by virtue of which this second item of equipment is ready to be lowered into the ground simultaneously with the tool with a tubular core when the latter is driven into the ground in another location.

14. Process according to Claim 1 for the installation of a flexible item of equipment, characterized in that the introduction of the said item of equipment comprises the following stages consisting in:

unwinding the flexible item of equipment from a supply drum,

introducing it into the tool with a tubular core as far as the position which is predetermined relative to the ground, and

cutting the flexible item of equipment from the supply drum, before or after the withdrawal of the tool with a tubular core out of the ground,

and in that the tool with a tubular core is withdrawn from the ground in a manner such that this tool with a tubular core encloses a new length of the flexible item of equipment, by virtue of which this new length of flexible equipment is ready to be lowered into the ground simultaneously with the tool with a tubular core when the latter is driven into the ground in another location.

15. Process according to Claim 1 additionally used to fix an existing structure on the ground, characterized in that the boring of the ground by driving a tool with a tubular core in the latter is performed through a cylindrical hole with a frustoconical end made in this structure and having a diameter which is slightly greater than the diameter of the tool with a tubular core, and in that, after withdrawal of the tool with a tubular core, the said item of equipment is fixed to the structure with a frustoconical plug corresponding to the hole with a frustoconical end.

16. Process according to Claim 1, characterized in that the modification of the compactness of the ground consists in a compaction of the ground for certain locations of the treatment and in a decompaction of the ground with the use of draining equipment, for the other locations.

17. Process according to Claim 1, characterized in that the compactness of the ground is modified in a different manner at different depths along the item of equipment.

18. Apparatus for the treatment of ground and the successive installation of items of equipment in a ground, comprising:

a) support means,

b) longitudinal displacement means including a mast,

c) an annular revolving driving head (5) supported by the mast and capable of revolving in both directions, and

d) a helical auger (1) with a tubular core connected to this revolving head so as to penetrate into the ground,

characterized in that it additionally comprises:

e) means for bringing one of the said items of equipment (3) into the tube forming the core of the auger with a tubular core, through the annular revolving driving head (5), and

f) means for controlling, the one by the other, the axial displacement speed and the speed of rotation of the helical auger with a tubular core, by virtue of which it is possible to obtain a predetermined compaction or a predetermined decompaction of the ground around the said item of equipment when the helical auger with a tubular core is withdrawn.

19. Apparatus according to Claim 18, characterized in that it additionally comprises a lower disconnectable boring tool connected temporarily to the lower end of the auger with a tubular core.

20. Apparatus according to Claim 18, characterized in that it additionally comprises a stuffing- box device to perform an injection while the auger with a tubular core is raised by a string of rods or by the item of equipment of the following hole.

21. Apparatus according to Claim 18, characterized in that the revolving driving head comprises a composite rotation/percussion or rota- tion/vibration system (5).

22. Apparatus according to Claim 18, characterized in that it additionally comprises at least one tube (7) fixed along the tubular core of the helical auger with a tubular core in order to bring a supply material around and along the said item of equipment.

23. Apparatus according to Claim 18, characterized in that it additionally comprises an auxiliary driving head supported by the mast and independent of the annular revolving driving head, so as to act on the said item of equipment placed inside the helical auger while the annular revolving driving head actuates the helical auger.

Dessins