Retour d expérience La mise en œuvre des ouvrages géotechniques équipés
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- Adeline Roussel
- il y a 7 ans
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1 Retour d expérience La mise en œuvre des ouvrages géotechniques équipés Journée Technique du 21 Mai 2014 «Les structures géothermiques» Serge Lambert Keller Fondations Spéciales SAS 1
2 SOMMAIRE INTRODUCTION Principe de mise en oeuvre Exemples de chantiers - pieux - micropieux - paroi CONCLUSION 2
3 INTRODUCTION Pourquoi ne pas profiter des fondations profondes pour extraire la chaleur en hiver et la fraicheur en été? Actuellement essentiellement 4 pays réalisent ce type de structure: - Autriche, - Suisse - Allemagne, - Angleterre
4 Principe L échange de chaleur s effectue à travers la section en béton du pieu via un fluide caloporteur (eau additionnée de glycol) qui circule dans un réseau de tube fixé à la cage d armature
5 Principe Si le diamètre de la cage le permet, ces tubes effectuent des allersretours sur la longueur de la cage pour maximiser la surface d échange
6 Principe Cage d armature équipée de sonde géothermique
7 Principe VERIFICATION DE L ETANCHEITE
8 Principe Pieux forés tubés Koralmbahn Autriche En tête de chaque pieu, un réseau convergent vers une pompe à chaleur qui va transferer cette énergie vers l intérieur du bâtiment
9 Principe Raccordement des sondes vers la pompe à chaleur
10 EXEMPLES DE CHANTIERS PIEUX GEOTHERMIQUES * Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche)
11 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche) Ce centre logistique comprend un stockage automatisé de grande hauteur, un entrepôt conventionnel et un immeuble de bureaux, pour une surface totale au sol de m². Il est situé dans la haute vallée du Rhin à une dizaine de kilomètres au sud-est du lac de Constance.
12 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche) Renforcement par inclusion rigides sous dallage Pieux sous poteaux Argile avec passage tourbeux qc =0.1 à 0.5 MPa Sable propre moyennement compacts qc = 10 MPa 13 m 18 m 26 m Sable limoneux compact qc = 20 à 30 MPa
13 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche) Les fondations Pieux VCC (Vibro Concrete Columns) type ELITERRE diamètre 45 cm: 300 u équipés de sondes thermiques Inclusions rigides diamètre 45 cm sous dallage : 1500 u Profondeur moyenne de m soit 5.5 m d ancrage dans les sables
14 Pieux VCC (Procédé ELITERRE)
15 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche) Particularité de ce chantier: Les sondes géothermiques sont mises en place par l intermédiaire d un tube spécifique accolé au vibreur. Avantage: les pieux ne sont pas à armer obligatoirement sur toute leur hauteur pour la mise en place des tubes.
16 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche)
17 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche) Coulage du pieu et mise en place des sondes Mise en place d une cage de 2 m de hauteur et vérification de l étanchéité des tubes
18 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche) Tassement 2 mm à la charge de service Q = 900 kn 6.5 mm à la charge maxi kn Versuch Nr. 1 BRS L= 18 m LAST - SETZUNG kn 5 10 mm 15
19 Batiment logistique de la société Haberkorn à Wolfurt (Autriche)
20 EXEMPLES DE CHANTIERS MICROPIEUX GEOTHERMIQUES Bâtiment de bureaux à DORNBIRN (Autriche) Chantier en 2002
21 Bâtiment de bureaux à DORNBIRN (Autriche) Chantier Micropieux 732 micropieux dont 214 équipés de sondes thermiques Armature: tube diamètre 114 mm Diamètre de forage: 250 mm Longueur: m 2002
22 Bâtiment de bureaux à DORNBIRN (Autriche) Préparation des tubes sur site Mise en place des tubes
23 Bâtiment de bureaux à DORNBIRN (Autriche)
24 Exemples de chantiers GEOTHERMIE DANS LES PAROIS Bâtiment de bureaux à Dornbirn (Autriche) Type de bâtiment: R+5+3SS Paroi en jet-grouting 24
25 Batiment bureaux Dornbirn Projet: Bâtiment R SS Palplanches Paroi de jetgrouting
26 Batiment bureaux Dornbirn Wifi Paroi de jet-grouting épaisseur 2.4 m tirants sur 2 niveaux Palplanches 7.4 m m Remblai graveleux - 8 m Sable plus ou moins limoneux Lamelles de jet-grouting 14 m Sables et graviers
27 Bâtiment de bureaux Dornbirn Critères de dimensionnement de la géothermie: - Puissance 250 kw pour le chauffage - 50 W/m² de plancher maximum - sonde : 50 W/ml (chauffage) et 25 W/ml (pour la climatisation)
28 Batiment bureaux Dornbirn Lamelles de jet-grouting Wifi 42 Sondes géothermiques de 12 m dans la paroi R5 R4 R3 R2 R1 Rdc SS1 SS2 SS3-1.8 m - 8 m 244 pieux géothermiques Remblai graveleux Sable plus ou moins limoneux Sables et graviers - 14 m Longueur 10 m Diamètre 40 cm
29 Batiment bureaux Dornbirn Forage dans la paroi de jet-grouting et mise en place des tubes Vérification de l étanchéité par injection d air
30 Batiment bureaux Dornbirn 42 SONDES de 12 m de longueur
31 Batiment bureaux Dornbirn 244 PIEUX DE 10 m équipés de sonde Armatures équipées de sondes thermiques
32 Batiment bureaux Dornbirn Consommation mensuelle Chauffage Climatisation Chauffage Climatisation
33 Bâtiment bureaux Dornbirn Consommation annuelle Chauffage Climatisation Chauffage Climatisation Pieux Jet-grouting Total Bâtiment vitré: consommation en climatisation plus importante qu en chauffage
34 Conclusion Exemples dans un contexte géologique favorable pour les échanges thermiques: nappe à faible profondeur et bonne conductivité thermique du sol (sables et graviers), Investissement dans la géothermie: surcout de 5% à 10 % par rapport à la chaudière gaz mais les frais de fonctionnement sont réduits de 15 à 20 %: retour sur investissement rapide Comportement thermomécanique des pieux: aucune règle précise liée au variation de température (surcontraintes dans les pieux?, modification des propriétés des sols? Interface sol/pieu?) Croisée de 2 métiers déconnectés: approche parfois difficile,
35 Merci pour votre attention! Keller Fondations Spéciales SAS 35
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