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LES ESSAIS PRESSIOMÉTRIQUES
2.1 GeoBOX® + GeoPAC® (Pressiomètre Auto-Contrôlé)2.2 Contrôleur Pression Volume type Ménard et GeoSPAD®22.3 Équipements pressiométriques,
accessoires et pièces détachées2.4 Le STAF® , RotoSTAF®, et VibroSTAF®
2.5 Les CPV G200 et G502.6 GeoVision® , logiciel de géotechnique
INTERVIEW DE MONSIEUR JEAN-PIERRE BAUD,PDG EUROGÉO
Quelles sont les domaines d’interventions d’Eurogéo ?Nous sommes un bureau d’études géologiques et géotechniques, intervenant,comme beaucoup de géotechniciens, à la fois dans la réalisation des investigationssur site et dans la conduite des missions d’ingénierie. Notre activité est plus souventorientée vers le génie civil que vers le bâtiment, bien que nous pratiquions les deux.L’utilisation des méthodes pressiométriques, leur développement aussi bien du côtédes techniques de mesure in situ, que de l’exploitation des essais pour l’optimisationdes fondations, est un de nos axes de recherche de longue date.
D’où vient votre spécialisation en pressiométrie et depuis combiende temps travaillez-vous avec le Pressiomètre Ménard ?J’ai eu la chance au début de ma carrière de connaître les dernières années du
groupe Ménard, celles pendant lesquelles le succès déjà bien établi et grandissant du Pressiomètre nous avait incité à déve-lopper un projet ambitieux pour l’époque, prévu par Louis Ménard dès l’origine de son invention, le développement d’un ap-pareil de mesure automatisé. Le projet fut mené à bien, avec des composants électroniques alors volumineux et peuperformants, mais il n’a pas eu de développement industriel sur chantiers(1).La disparition du bureau d’études Ménard, fut aussi pour moi l’occasion de la création d’Eurogéo (1986), et celle de tester tousles modèles d’enregistreurs d’essais pressiométriques. Dans la reconnaissance des sols de fondation et de leur structure géo-logique, les essais pressiométriques systématiques, étalonnés sur une coupe géologique du site fiable (un carottage) ont tou-jours été pour Eurogéo l’outil géomécanique le plus complet.Ayant beaucoup bénéficié de l’expérience de sondeurs formés chez Ménard et qui m’ont toujours démontré que la qualitédu forage était la clef de l’essai pressiométrique, c’est vers des méthodes de forage respectueuses du terrain et limitant sa dé-compression qu’ont longtemps porté nos travaux. Le système de tubage ouvert, évolué maintenant en autoforage du tubefendu(2), remplit parfaitement cette fonction de régularité et représentativité des essais.
Quand avez-vous utilisé pour la 1ère fois GeoPAC® [Pressiomètre Auto-Contrôlé] et qu’attendiez-vous de cet appareil ?Disons que l’appareil était attendu et répondait à un besoin lors de sa présentation. La conception du volumètre en vérin as-servi et piloté électroniquement constituait une révolution, au sens propre, par rapport à la mise en pression par un gaz com-primé, mais aussi un retour aux sources de l’invention : lui faire jouer le rôle de l’opérateur dans la conduite de l’essai, y compriscelui d’adapter son pas à la réaction du terrain, n’était pas la voie la plus facile. Elle a été réussie par les équipes de dévelop-pement, en anticipant et accompagnant les demandes des géotechniciens et des opérateurs de terrain habitués à savoir cequ’ils attendent d’un « bel essai ».
GeoPAC® a-t-il donc répondu à vos attentes ?Mieux que répondre strictement au besoin « normatif », le développement des essais avec le GeoPAC® nous a montré plusieursvoies nouvelles pour une mesure encore plus complète des lois de comportement du sol. L’outil permet de développer l’essaiclassique à pression imposée suivant la norme européenne, dont la remise en enquête probatoire vient enfin d’être réactivée,mais également de concevoir tous les autres types d’essais, cycliques, à volumes imposés, à débit imposé, et même d’autresdéveloppements passionnants comme les essais dans les roches à des pressions jamais atteintes jusqu’ici.
Que vous apporte GeoPAC®
par rapport au Pressiomètre standard ?Le premier gain est une précision que je n’avais jamais vue et que je n’espéraismême pas dans la mesure des déformations du sol. La simultanéité des prises depression et déformation, et la lecture des volumes à la goutte d’eau près, ap-porte à la courbe hyperbolique qui m’est chère une confirmation s’il en étaitbesoin. Mais surtout en quelques mois d’utilisation, deux avancées majeures ontvu le jour, d’une part l’intégration dans la mesure des corrections de pertes decharges, aléa qui entachait tous nos essais depuis des décennies, et d’autrepart la possibilité de laisser l’appareil trouver seul le point de contact sonde/sol.Ces deux notions jusqu’ici inabordables sont d’emblée résolues par la conduiteélectronique des débits avec une grande fiabilité. Tout ceci ouvre des horizonsnouveaux et très prometteurs, l’étude des microdéformations initiales ou alter-nées devient possible et fiable, de même la mesure rapide et systématique dela pression des sols au repos. Tous ces développements sont des clés pour denombreux problèmes de mécanique des sols, pour lesquels les sollicitations desgrands ouvrages de génie civil et de bâtiment (les tours notamment) vont aug-menter, tout en demandant à la prévision des déformations toujours plus de pré-cision et de fiabilité. Le GeoPAC® doit donc à mon avis apporter beaucoupd’innovation, non seulement par rapport au Pressiomètre standard, mais parrapport aux défis à venir de la géotechnique, parce que la connaissance deslois de comportement du sol in situ en de nombreux points, avec une vision géos-tatistique homogène et fiable, reste la seule voie économiquement envisagea-ble par rapport à la complexité géologique qui attend les constructeurs.
(1) Revue FNTP Travaux, n°599, 1985 « Le PAC, Pressiomètre assisté par calculateur ».(2) Systèmes STAF et ROTOSATF de Géomatech
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GEOPAC® LE PRESSIOMÈTRE AUTO-CONTRÔLÉ
RETOUR CHANTIER, TÉMOIGNAGE CLIENT : EUROGEO
Ris-Orangis, Hôpital des Cheminots, rénovation du pavillon des cures
INTERVIEW DE MONSIEUR THIERRY LARTIGAUD,TECHNICIEN DE SONDAGE EUROGÉO
Depuis combien de temps utilisez-vous le Pressiomètre Ménard ?J’ai débuté ma carrière dans les sondages en 1990, sur le boulevard Nord de Lyon(1).Mes chefs et instructeurs venaient de chez Ménard, et j’ai beaucoup appris aveceux. Les forages pressiométriques étaient profonds, les sols difficiles, ils m’ont apprisà ne pas se laisser arrêter par les problèmes en forage et à chercher des solutionspour faire les essais coûte que coûte.
Quelle a été votre première impression en voyant le GeoPAC® ?J’ai vu le nouveau pressiomètre à Intermat. Le conditionnement des commandes,
complètement différent de ce que j’utilisais avec les autres, m’a incité à poser beaucoup de questions. J’avais envie devérifier les réponses en forage et pas seulement dans un salon, mais je suis reparti en mission à l’étranger avec un Géospad «traditionnel », et je n’ai donc pas eu l’occasion de l’utiliser tout de suite. Aux portes ouvertes d’Apagéo en septembre 2009,j’ai demandé à manipuler un peu la GeoBOX®, pendant la démonstration de l’équipe d’Apagéo.
Quel souvenir avez-vous de la première utilisation de GeoPAC® et quant au fait de changer d’équipement pour la réalisation de vos essais pressiométriques ?Pour ma première utilisation en chantier, un peu après, j’ai tenu à ce qu’un des concepteurs soit présent, je craignais un peude ne pas savoir trouver rapidement les commandes dont j’ai l’habitude pour l’essai, pour le dégonflage, pour la préparationdes sondes, que j’utilise avec mes automatismes quand j’ai un détendeur classique sous la main. Mais j’ai voulu tout de suitemettre la sonde en conditions un peu profondes en forage STAF, parce qu’il n’y a que là qu’on peut voir si tout se passe bien.
Une fois l’équipement testé sur votre premier chantier, qu’avez-vous pensé de GeoPAC® et de ses capacités?Un certain nombre d’observations faites dans les premiers jours de chantier ont été utilisées par Apagéo pour améliorer la miseau point de l’appareil : régulation du dégonflage sans cavitation, réglage des pas de pression qui peuvent aller de très au-dacieux en terrain dur à très précis en terrain mou. J’ai apprécié la souplesse du système en faisant modifier le programme dela GeoBOX sans rien changer au matériel. J’ai vite constaté aussi une consommation de gaz réduite par rapport à la régulationmanuelle, et une usure moindre des tubes fendus, que j’attribue au réglage électronique de la pression différentielle sans in-tervention du sondeur. Le pilotage à distance en wifi est aussi très appréciable en cas de pluie ou de grand froid.
Dans quels terrains et avec quels équipements avez-vous utilisé GeoPAC® ?J’ai eu l’occasion de tester l’appareil en forage STAF, où les essais sont les meilleurs, mais aussi en forage tarière pour la sonde60 mm, et avec une sonde 32 mm monocellule sans gaz. Là la réaction de l’appareil varie avec la qualité du forage, maismême dans les cas difficiles, on ne perd jamais un essai commencé, que la boite mène toujours jusqu’au bout et au retour au-tomatique, même si le sondeur est dérangé par d’autres travaux. J’ai eu l’occasion d’essayer aussi bien des sols très faiblesque des roches ou des galets d’habitude mauvais pour les sondes, et tout s’est toujours passé mieux que prévu.
Quels sont les grandes différences d’utilisation entre GeoPAC®
et les modèles précédents du Pressiomètre Ménard ?Pour comparer, je peux dire que j’ai connu trois étapes dans le pressiomètre :
• Le pressiomètre manuel, avec les mesures au carnet, dans lesquelles on doit surveiller à la fois les pressions etles volumes, calculer les différences pendant l’essai pour le piloter en surveillant le risque d’éclatement.
• Les enregistreurs, GéoPress ou GéoSpad, qui enregistrent les volumes et les pressions, nous libèrent de cetteobligation de les noter, mais il reste toujours à régler et surveiller la pression et les différences ; avec ces appa-reils, j’ai toujours insisté pour avoir sous les yeux la bande imprimée dès le début de l’essai, et je n’aime pasleur utilisation sans imprimante qui se fait parfois et ne permet pas une bonne conduite de l’essai.
• Avec le GeoPAC, on choisit en fait la précision voulue en début d’essai, et ensuite il se déroule entièrementautomatiquement. L’écran de la GeoBOX permet de suivre en direct le déroulement de l’essai, il est dessinéet les différences calculées. On sent vraiment le terrain, l’essai se déroule comme un film, et c’est différent dela sensation qu’on avait avec le détendeur, en ga dant la possibilité de l’interrompre, qui rassure mais qu’onutilise en fait rarement.
Dans les essais au GeoPAC, le temps des essais est optimisé, les changements de pas automatiques sont plus rapides qu’avantet se marquent sur la GeoBOX comme une minuterie. Suivre l’essai d’un coup d’oeil sur l’écran pendant qu’on effectue d’au-tres choses sur la foreuse et le matériel de forage est assez agréable. Cela nous permet de se consacrer à savoir ce que l’onfera dans la prochaine passe de forage pour avoir un avancement de chantier régulier, sans perte de temps, ni de qualité duforage. Notre travail de sondage est valorisé. J’espère que ces nouveaux outils attireront vers le sondage géotechnique lesplus jeunes, et que nous allons développer leur utilisation dans les essais spéciaux qui m’ont toujours intéressé, comme les essaiscycliques, les essais en haute pression, qui demandent aussi beaucoup plus de précision que les essais normaux. Je prévois quece nouvel appareil va pouvoir être utilisé aussi dans d’autres essais de précision comme le Phicomètre et les mesures au pres-sio-perméamètre dans les terrains qui boivent peu, comme les argiles et les roches. La GeoBOX est aussi un écran qui offrebeaucoup de possibilités à la manière d’un téléphone de dernière génération : comme la transmission des essais au bureau,la mesure GPS des points de forage et les dénivelées entre forages, les paramètres de forage, on pourrait même imaginer lacommunication à l’équipe de sondage des plans de terrain et du programme de travail du chantier.
(1) Tunnel de Caluire et viaduc sur le Rhône du boulevard périphérique Nord du Grand Lyon.
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GEOPAC® LE PRESSIOMÈTRE AUTO-CONTRÔLÉ
RETOUR CHANTIER, TÉMOIGNAGE CLIENT : EUROGEO
BY APAGEOBY APAGEO
GEOSPAD® 2
PÉNÉTROMÈTRE
DYNAMIQUE LOURD
EXPLOFOR® 3
LUGEOTEST®
PHICOMÈTRE
GEOPAC®
DESCRIPTION
GeoBOX est un ordinateur Ultra Mobile, particulièrement adapté aux situations de chantiers. Il intègre une intelligencelogicielle unique développée par Geomatech, vous permettant l’acquisition instantanée des données géotechniques devos différents équipements d’essai :
➥ Essai pressiomètrique (pilotage et acquisition) avec GeoPAC® (Pressiomètre Auto-Contrôlé)➥ Acquisition de données pressiométriques avec GeoSPAD®2 (s’utilise avec le Pressiomètre Ménard)➥ Acquisition de paramètres de forage avec Explofor®3 (compatible sur tout type de sondeuse géotechnique)➥ Acquisition de données Pénétromètre Dynamique Lourd➥ Essai de cisaillement avec le Phicomètre➥ Essai de perméabilité avec le Lugeotest®
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
Extrêmement robuste et résistante, GeoBOX® est particulièrement adaptéeaux situations de chantier.Sans fil, elle communique de manière automatique en WIFI avec les diffé-rents équipements périphériques grâce une carte électronique embar-quée.Une fois l’essai terminé, les données sont sauvegardées sur GeoBOX® pourune durée indéfinie (max. 500 essais). Les résultats peuvent être édités direc-tement sur l’imprimante déportée de GeoBOX®, copiés sur une clé USB puistraités par le logiciel GeoVISION®.En option à l’achat, un système GPRS permet également un transfert dedonnées chantier / bureau.
L’ENSEMBLE GEOBOX® COMPREND :
➥ L’unité centrale industrielle GeoBOX® UMPC (Ultra Mobile Personal Compu-ter), livrée avec 2 batteries et un chargeur secteur
➥ Une imprimante thermique robuste et industrielle livrée avec batterie et char-geur secteur ainsi que 2 rouleaux de papier (largeur 110mm)
➥ Une clé USB de capacité 1Go.➥ Une valise IP65 particulièrement robuste (dimension 432 x 290 x 155 mm),
avec mousse prédécoupée, destinée à recevoir le matériel.
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GEOBOX®
UNITÉ CENTRALE UNIVERSELLE POUR LA GÉOTECHNIQUE
GeoBOX® est l’outil central pour la gestionde vos essais géotechniques. C’est un équipement de pilotage, d’ac-quisition et de supervision.
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DESCRIPTION
Dans le sillon de l’inventeur Louis Ménard, Geomatech propose un appareil inédit :GeoPAC® (Pressiomètre Auto-Contrôlé) piloté par GeoBOX®.GeoPAC® , tout comme son prédécesseur le Pressiomètre Ménard, permet la réalisation d’essais pressiométriques standards,selon la norme EN ISO 22476-4. C’est le premier équipement pressiométrique sur le marché qui gère de manière totalementautomatique et autonome, sur décision de l’opérateur, la réalisation des essais. GeoPAC® simplifie la conduite de l’essai,renforce la fiabilité des résultats et réduit le temps de préparation.
MISE EN OEUVRE
Le forage est réalisé de telle sorte que sa paroi demeure pratiquement intacte, que son diamètre soit adapté à celui dela sonde (63 ou 76 mm) et que les sols environnants soient le moins perturbés possible. Conformément au principe de l’essai pressiométrique Ménard, GeoPAC® exécute les procédures d’étalonnage et de ca-librage de la sonde sur ordre de GeoBOX®. Une fois la sonde placée dans le forage au niveau désiré, l’opérateur paramètrel’essai dans GeoBOX® (pression du 1er palier etc…) qui ordonne l’exécution par WIFI à GeoPAC®. Dès lors, celui-ci gère au-tomatiquement la procédure d’expansion puis la purge de la sonde (dégonflage). La variation des paliers de pression etla gestion de la pression différentielle sont également automatisées.Pendant toute la durée de l’essai, GeoBOX® permet de superviser le déroulement de l’essai sur écran (progression, visua-lisation en temps réel des résultats et du tracé de lacourbe etc..) et peut à tout moment ordonner l’in-terruption de l’essai.Une fois l’essai terminé, les données sont sauvegar-dées sur GeoBOX® pour une durée indéfinie (capa-cité de stockage : 500 essais). Les résultats peuventêtre imprimés directement sur l’imprimante déportéede GeoBOX®.Un système GPRS permet également d’envoyer lesrésultats de l’essai au bureau d’études (option Geo-BOX® disponible à l’achat)
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
GeoPAC® est 100% compatible avec tous les acces-soires du Pressiomètre Ménard (sonde, tubulure, bou-teille d’azote etc…)Spécifications de GeoPAC®
➥ Dimensions : 1000 * 380 * 340 mm➥ Poids : 45kg, à vide➥ Poignée de transport et roulettes➥ Pression gaz maxi : 70bars➥ Tension d’alimentation : 9 – 18VDC➥ Capacité du volumètre : env.1200cm3
GEOPAC®
PRESSIOMÈTRE AUTO-CONTRÔLÉ
BY APAGEOBY APAGEO
GEOSPAD® 2
PÉNÉTROMÈTRE
DYNAMIQUE LOURD
EXPLOFOR® 3
LUGEOTEST®
PHICOMÈTRE
GEOPAC®
DESCRIPTION DE L’ESSAIIl s’agit d’un essai de chargement statique du terrain enplace, effectué grâce à une sonde cylindrique dilatable ra-dialement introduite dans un forage.L’essai permet d’obtenir une courbe de variationvolumétrique du sol en fonction de la contrainte appliquée,et de définir une relation contrainte-déformation du sol enplace dans l’hypothèse d’une déformation plane. On détermine 3 paramètres : le module de déformation dusol (module de Ménard), la pression de fluage et la pressionlimite.
MATÉRIELL’appareil se compose de :
1. Le contrôleur pression volumeIl permet de régler avec précision la pression dans la sonde envue de réaliser le chargement statique du sol en place, et de suivre l’évolution des paliers de chargement. Alimenté par unebouteille d’azote et logé dans un coffret polyester muni d’un trépied, il comprend un volumètre de capacité 800 cm3 avecvoyant de mesure, un détendeur principal, un régulateur différentiel, des manomètres 0-25 et 0-60 bars (0-100 bars en addi-tionnel) mesurant la pression d’alimentation des cellules de mesure et de garde de la sonde.
2. Les tubuluresCoaxiales ou jumelées souples, haute résistance, elles relient le CPV à la sonde, avec des déformations réduites.
3. La sonde tricellulaireElle possède en son centre une cellule dilatable radialement par injection d’eau dont la variation de volume est mesurée auvolumètre. Elle est entièrement recouverte d’une gaine en caoutchouc qui, gonflée au gaz, forme deux cellules de garde depart et d’autre de la cellule centrale. Les pressions étant à l’équilibre dans ces trois cellules, le champ de déformation resteainsi radial aux extrémités de la cellule de mesure.
MISE EN ŒUVRELe forage est réalisé de telle sorte que sa paroi demeure pratiquement intacte, que son diamètre soit adapté à celui de lasonde (63 ou 76 mm) et que les sols environnants soient le moins perturbés possible. La sonde est placée au niveau désiré etles paliers de chargement sont effectués avec le CPV. Dans les terrains graveleux et boulants où l’équilibre des parois n’est pas assuré, la sonde sera placée dans un tube fendu dé-formable radialement introduit dans le terrain par battage, vibrofonçage ou forage simultané.
DÉPOUILLEMENT DES ESSAISSaisie manuelle des essais sur GeoVision®
SPÉCIFICATIONS DU CPV • Dimensions : 86x43x26 cm• Masse : 24,5 kg (trépied 3,5 kg)• En coffret alu avec couvercle de protection sur charnières• Poignée de transport• Trépied permettant la verticalité sur tous terrains (réglage par niveau)
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LE CONTRÔLEUR PRESSION VOLUMETYPE MÉNARD (G100)
Contrôleur Pression Volume (CPV) avec tubulure et sonde tricellulaire permettant la réalisation d’essais pressiométriques.
voir 2.6
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LE GEOSPAD®SYSTÈME PRESSIOMÉTRIQUE D’ACQUISITION DE DONNÉESSELON LES NORMES EN ISO 22476-4 ET NF P 94-110-1
GeoSPAD® 2 permet l’acquisition de données pressiométriques via l’unité centrale universelle GeoBOX®. Cetéquipement permet de contrôler le déroulement des essais pressiométriques et d’enregistrer automatiquementles conditions et les valeurs de ces essais.
CARACTÉRISTIQUES
Le système GeoSPAD®2 peut être intégré sur les tous les CPV types Ménard (ceux-ci gardant leurs spécifications d’origine etnotamment la possibilité d’être utilisés seuls). Il est composé d’un boitier étanche intégré au CPV, de 2 capteurs de pression 0-100 bar et d’un capteur de mesure de volumeà technologie ultra son (ou sur demande magnétostrictif). C’est système unique, entièrement intégré au CPV, permettant le suivi et l’acquisition instantanée des données sur votre Geo-BOX® : moins d’encombrement de matériel, réduction totale du temps d’installation pour une facilité d’utilisation, compatibilitéavec les CPV déjà équipés de capteurs.
MISE EN ŒUVRE
La GeoBOX® est connectée avec votre CPV Automatique en WIFI. Une fois l’essai pressiométrique lancé, vous pouvez suivreen temps réel les données de l’essai sur l’écran de votre GeoBOX®.GeoSPAD®2 permet de programmer un temps de montée en pression entre chaque pallier, l’essai se déroulant dès lors sansintervention de l’opérateur. Conformément à la procédure B de la norme EN ISO 22476-4, les enregistrements sont réalisés automatiquement après 1, 15,30 et 60 secondes, avec une précision optimale : 0.1 cm3 sur les volumes et 10 kPa sur les pressions. Le GeoSPAD®2 affiche pendant l’essai le tracé de la courbe brute, permettant une visualisation instantanée de l’essai encours.La pression de cellule centrale et la pression différentielle, le volume, le ΔV60/30 et le ΔV60/60, le numéro de palier et le tempssont également affichés pendant la réalisation de l’essai.
DÉPOUILLEMENT
Transfert puis traitement des essais sur GeoVision® via une clé USB. voir 2.6
1 Sachet de réparation CPV (clés+filtres+pastilles) A1 9901007
2 Clé embout pour vanne 4 voies A1 9901001
3 Clapet de fermeture détendeur principal A1 9320301
4 Pastille de sécurité détendeur principal 15/100è 100 bars A1 9321602
5 Filtre protection vannes A1 9900601
6 Filtre régulateur différentiel A1 8320601
7 Clé mâle 6 pans 5/64” pour manette vanne petit modèle A1 9901005
8 Clé mâle 6 pans 3/32” pour manette vanne grand modèle A1 9901006
Bombonne de remplissage CPV 5 litres A1 9900000
Entonnoir avec embout rapide male A1 9900502
Jeu de clés plates pour maintenance CPV A1 1900300
Repère Désignation Référence
1 Bouteille d’azote capacité 1m3 A1 1900203
2 Détendeur bouteille (MAV) complet A1 8310400
3 Manomètre HP 400 bars ø50 mm pour détendeur MAV A1 9311305
4 Manomètre BP 160 bars ø50 mm pour détendeur MAV A1 9311303
5 Raccord souple pour détendeur MAV A1 9311803
Pastille de sécurité détendeur MAV 20/100è 130 bars A1 9311601
Protection raccord souple A1 9311800
Repère Désignation Référence
1 Voyant de mesure complet standard nouveau modèle (serrage rapide) A1 8902203
2 Olive nylon pour voyant nouveau modèle A1 8801500
3 Voyant de mesure complet standard ancien modèle A1 8902201
4 Olive nylon pour voyant ancien modèle A1 8801501
5 Fourrure pour voyant standard ancien modèle et GA A1 8800601
Coude pour voyant standard nouveau modèle (serrage rapide) A1 9801800
Écrou de 10 pour voyant de mesure nouveau modèle (clé de 18mm - serrage rapide) A1 9800501
Coude pour voyant standard Ancien Modèle et GA A1 9801801
Écrou de 10 pour voyant de mesure standard Ancien Modèle et GA (clé de 19 mm) A1 9900501
Plaque plexi protection voyant de mesure A1 9801603
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Le STAF®, le Système de Tubage Auto-Foreur, est une mé-thode de forage pressiométrique de type TFEM (TubeFendu ouvert avec Enlèvement simultané des Maté-riaux) conformément aux Normes NFP 94-110-1 et ENISO 22476-4.
DESCRIPTION
Ce nouveau système de forage est particulièrementrecommandé pour la mise en place de tube fendudans les terrains dits de couverture ou peuhomogènes.
Il peut être réalisé avec tous types de sondeusesgéotechniques équipées d’une roto-percussionhydraulique (marteau hors trou), méthode VibroSTAF®
ou à l’aide de la double rotation, méthode RotoSTAF®.
Jusqu'à présent considérée comme une opération délicate, la mise en place du tube fenduse fait maintenant simultanément au forage, sans remaniement des parois.
MATÉRIEL
Un équipement STAF® complet est composé :
• d’un ensemble TUBAGE avec tête de frappe, casquede décharge, tubes allonge et tube fendu ouvert
• d’un lot outils composé des tiges et raccordsavec porte outil et outils STAF® en croix ou à boutons
• d’un positionneur de sonde avec les tiges adéquates• d’un système d’extraction pour relever les tubes
Le STAF® est un système breveté et une marque déposée de Géomatech.
LE STAF®SYSTÈME DE TUBAGE AUTO-FOREUR POUR ESSAI PRESSIOMÉTRIQUESELON LES NORMES EN ISO 22476-4 ET NF P 94 110-1
DÉVELOPPÉ
ET BREVETÉ PAR
GÉOMATECH
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LE STAF®SYSTÈME DE TUBAGE AUTO-FOREUR POUR PRESSIOMÈTRE®
SELON LES NORMES EN ISO 22476-4 ET NF P 94 110-1
MISE EN ŒUVRE DU STAF®
ET RÉALISATION DES ESSAIS
Forage roto-percuté avec l’outil STAF® et mise en place si-multanée du tube fendu ouvert selon la méthode de fo-rage pressiométrique "TFEM" (Tube Fendu ouvert avecEnlèvement simultané des Matériaux). Récupération desboues de forage dans un bac à sédiments pour effectuerla coupe de terrain
Remontée de l’outil STAF® et du train de tiges sans altéra-tion des parois du forage pressiométrique
Le forage reste ainsi tubé et le tube fendu est prêt à rece-voir la sonde pressiométrique. Le fluide de forage estrécupéré après décantation dans le bac à sédiments.
L’opérateur descend la sonde pressiométrique dans letrain de tube jusqu’au tube fendu déjà en place dans leforage, avec un centrage parfait au droit des fentes dutube fendu grâce au positionneur de sonde. Les essaispressiométriques peuvent commencer. La tubulure co-axiale ou jumelée est protégée par la colonne du tubeSTAF® sans risque de pincement.
Les essais pressiométriques sont effectués en remontant,grâce à un système d’extraction spécialement conçupour le tubage ø63. L’acquisition des données pressiomé-triques est assurée selon les normes NFP 94-110-1 et EN ISO22476-4 par le GEOSPAD® qui équipe le CPV G100 typeMénard. Ces données sont ensuite traitées par le logicielGeoVision®.
Un descriptif de la réalisation d’essais pressiométriques parautoforage d’un tube fendu peut être trouvé dans leVol. 1 des actes du Symposium ISP5 PRESSIO 2005 :Réalisation d’essais pressiométriques par autoforage d’untube fendu, G. Arsonnet, J.P Baud, M. Gambin.
voir 2.6
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LOT TUBAGE STAF®
Basé sur une profondeur de 20 mètres
Désignation Référence
Guide tube STAF® H6 0010035
Rondelle de frappe “martyr” H6 0010040
Tête de décharge “casque” H6 0010030
Tuyau refoulement STAF® H6 0010031
Tête de frappe H6 0010020
Tube allonge Lg 1,22 m (x17) H6 0010010
Tube allonge Lg 0,30 m H6 0010005
Tube fendu H6 0010000
Tube sabot lg 0.30m STAF® H6 0010015
Raccord M tube STAF® fendu x F R38 H6 0010100
Raccord M tube STAF® x F R38 H6 0010110
Anneau de levage tube STAF® H6 0010170
Clé de retenue tube STAF® H6 0010175
Raccord M tube STAF® x F 2” 3/8 filetage suivant machine H6 0010180
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LE STAF®SYSTÈME DE TUBAGE AUTO-FOREUR POUR ESSAI PRESSIOMÉTRIQUESELON LES NORMES EN ISO 22476-4 ET NF P 94 110-1
LOT OUTIL STAF®
Désignation Référence
Raccord R38 F x R32 F modifié H6 0010080
Tige R38 x lg 0,30 m H1 02003802
Tige R32 - Lg 1,50 m pour STAF® (x1) H6 0010073
Tige R32 - Lg 1,22 m pour STAF® (x17) H6 0010075
Manchon R32 pour STAF® H6 0010076
Porte outil STAF® H6 0010060
Clavette STAF® H6 0010070
Outil STAF® en croix ø66mm H6 0010050
Outil STAF® à boutons ø66mm H6 0010055
Clé de retenue R32 H1 09003201
Clé de retenue R32 avec rallonge H1 09003802
Clé de retenue R38 H1 09003803
Clé de déblocage 60 STAF® H6 0010140
Anneau de levage FR32 M5 0900010
L’outil parfait pour la
réalisation de forages
pressiométriques selon
la méthode TFEM
LOT MISE EN PLACE DE LA SONDE PRESSIOMÉTRIQUE
Désignation Référence
Raccord Mâle 22 x Femelle R38 H6 0010060
Tige 9 x 22mm x Lg 1,22 m pour STAF® H6 0010130
Raccord de sonde ø44 x F ø22 mm A1 1454402
Positionneur de sonde 44 pour STAF® H6 0010120
Cle serrage et arrachage tige 22 (x2) F5 09000302
Anneau de levage tige 22 mâle M5 0900011
32
LE STAF®SYSTÈME DE TUBAGE AUTO-FOREUR POUR PRESSIOMÈTRE®
Frein à cames M3 0100000Option enclume à billes ø63 ou hydraulique possible
Came pour tige ø63 et Tube STAF® M3 0200016
Rondelle de réaction H6 0010145
Système de réaction pour STAF® H6 0010150
STAF® est un système breveté et une marque déposée de Géomatech.
2.5CONTRÔLEUR PRESSION VOLUME TYPE G200
DESCRIPTIONCet appareil économique et fiable permet une étude très sûre des problèmesde fondation et particulièrement la détermination :
•De la force portante des fondations superficielles ou profondes,puits, pieux, parois, etc…
•Des tassements totaux et différentiels des bâtiments, ouvrage d’art,réservoir de pétrole, etc…
•Des contraintes horizontales sur les parois de soutènement•Des efforts et déplacement dans les pieux sollicités horizontalement
MATÉRIELConçu pour les mesures in situ des caractéris-tiques mécaniques des sols,cet appareil se compose de deux élémentsprincipaux :
•Une sonde cylindrique, recouverte d’unemembrane et d’une gaine déformable constituant 3 cellules juxtaposées etindépendantes (deux cellules de garde et une cellule de mesure centralegonflée par l’eau du volumètre enfonction de la pression appliquée).
•Un Contrôleur Pression Volume, présentédans un coffret en fibre de verre avec untableau de commande constitués dedétendeurs, manomètres, vannes, etc…
•A l’intérieur du coffret se trouve levolumètre qui alimente en eau la cellulede mesure. Les variations de volume sontlues sur un voyant de façade. La pression(de 0 à 80 bars) est assurée par une petitebouteille de gaz comprimé.
Le Contrôleur Pression Volume est relié à lasonde par un tube flexible unique constitué de2 tubulures coaxiales.
MISE EN ŒUVREET RÉSULTATSLa sonde est placée à la profondeur désirée,dans un forage exécuté au préalable. Danscertains terrains sous l’eau, elle peut être battuedirectement à l’aide d’un dispositif spécial.
La pression est appliquée par paliers en pro-gression arithmétique et les variations de vo-lume correspondantes sont notées. On obtientainsi un diagramme contraintes/ déformations,comme décrit dans le mode opératoire N° MSIS 2 (Dunod Editeur) du Laboratoire Central desPonts et Chaussées
Les résultats de la base obtenus sont : •La pression limite PI correspondant à la rupture du terrain, qui est liée directement à la portance maximal du sol•le module de déformation pressiométrique E utilisé dans les calculs de tassement.
LES
ESSA
IS P
RES
SIO
MÉT
RIQ
UES
33
LE G50ESSAI PRESSIOMÉTRIQUE MÉNARDSELON LES NORMES EN ISO 22476-4 ET NF P 94-110-1
DESCRIPTION
Le mini-pressiomètreG50 s’utilise pour des forages manuels* de petitsdiamètres dans des terrains moyens, pouvant aller jusqu’à 10 m deprofondeur. Léger et facilement transportable, il s’adapteparticulièrement aux sites difficiles d’accès (terrains accidentés,faible hauteur sous plafond…)Le battage direct de la sonde** permet de limiter le remaniementdes parois du forage. Grace à son petit diamètre, l’intervalle entredeux essais peut-être réduit. Ainsi, la résolution des tests à faibleprofondeur est améliorée.
LOT DE BASE
QuantitéDescription Référence
suggérée
Contrôleur Pression Volume 0 x 6 - 0 x 25 bar pour sonde monocellulaire A3 1900301 1
Sonde monocellulaire diamètre 32 A3 1901901 2
Pointe de sonde diamètre 32 A3 1901601 1
Raccord de sonde 32 x F 22 A3 1901801 1
Tubulure longueur 25m complète A7 8900100 2
Bouteille d’azote 1m3 A1 1900202 1
Détendeur MAV pour bouteille d’azote A1 8310400 1
Raccord rapide mâle inox A2 8701802 1
Pompe à vide complète A3 1901602 1
Trépied CPV rond fixe A2 8202001 1
Axe de trépied inox A2 8202003 1
LOT DE PIÈCES DÉTACHÉES
QuantitéDescription Référence
suggérée
Clé de serrage et d’arrachage pour tige ø22 mm F5 09000302 2
Tige creuse ø22 mm x lg 1,0 m F5 02002202 5
Gaine 32 métallique A3 1900702 5
Bague polyuréthane 32 A3 1900202 2
Raccord de purge complet A1 1456012 1
Raccord de 6 x 1/8” complet A1 1700605 1
Joint de sonde 32 A3 1901001 2
Ruban adhésif largeur 19mm bleu A1 1901804 1
Écrou de 6 avec olive incorporée A1 1700607 10
Fourrure de 3 A1 1900602 10
*Tarière à main
**Battage de la sonde à l’aide du Pénétromètre Dynamique Léger en utilisant les tiges ø22 creuses, l’enclume etla tête de battage fendues pour le passage de la tubulure.
voir 1.2
voir 5.5
Intégrez vos donnéesà une diagraphie
34
GeoVision® est un logiciel de traitement de données géotechniques. Il permet l’acquisition, le traitement etla visualisation de toutes les données issues de la gamme d’enregistreurs Géomatech : données pressiomé-triques (SPAD® et GeoSPAD®) et données de forage (EXPLOFOR®)
La licence GeoVision® est disponible en 3 versions :
• GeoVision® – P intégrant les fonctionnalités liées aux données pressiométriques et à la génération de rapport pressio-métrique
• GeoVision® – F intégrant les fonctionnalités liées aux données de forage • GeoVision® pour le traitement des données pressiométriques et des données de forage
CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES :
• Acquisition des données par la lecture de cartes mémoire PCMCIA et Flash uti-lisées sur les enregistreurs Géomatech (SPAD®, GEOSPAD® ou EXPLOFOR®).
• Possibilité de saisie manuelle de données de tout type (image, texte ou valeur)permettant l’intégration des résultats ou notes relevés sur site (Pénétromètre dy-namique, essais d’eau, photos…).
• Dépouillement et édition de rapport pressiométrique selon les normes EN ISO22476-4 et NF P 94-110-1.
• Réalisation de diagraphies personnalisables du site.• Possibilité de définir une base de données de référence, facilitant le partage
des données et les sauvegardes régulières. • Compatible avec toutes les versions récentes de Windows.• Disponible en français, anglais, italien, espagnol, allemand.
En supplément du logiciel, Géomatech peut fournir pour les sociétés possédant les enregistreurs d’an-ciennes générations (SPAD® et EXPLOFOR®), un lecteur universel compatible avec les systèmes d’exploi-tation Windows 98 et supérieur.
Le module de calcul des données pressiométriques importe, analyse,détermine et génère les résultats d’essai de manière industrielle. Il in-tègre également la méthode double hyperbole, annoncée dans lafuture norme internationale, ainsi que l’ajustement de la plagepseudo-élastique pour une fine expertise des résultats d’essai.
LES
ESSA
IS P
RES
SIO
MÉT
RIQ
UES
2.6
35
GEOVISION®LE LOGICIEL DE PRÉSENTATION DE DONNÉES GÉOTECHNIQUES
SPAD®, GEOSPAD®, EXPLOFOR® et GEOVISION® sont des marques déposées d’Apagéo
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GEOVISION®LE LOGICIEL DE PRÉSENTATION DE DONNÉES GÉOTECHNIQUES
SAISIE MANUELLEIl est également possible de saisir manuellement toutes les valeurs mesurées lors du déroulement de l’essai pressiométrique, soitpar saisie directe dans GeoVision®, soit par copier-coller depuis Microsoft Excel ou équivalent.Le module de saisie manuelle est disponible sur les 2 versions du logiciel. Il permet d’intégrer sur la diagraphie toutes les notes du chantier, les images, ainsi que les valeurs représentatives de mesuresgéotechniques.
ÉDITION DE RAPPORTLe rapport peut être édité sur tout type d’imprimante et il est également possible de créer un PDF pour un envoi par courrierélectronique. La mise en page des rapports de forage est personnalisable. Les en-têtes créés peuvent être gardés en mémoireet appliqués à différents rapports. Les formats des graphiques peuvent eux aussi être personnalisés, de façon simple et intuitive.