La sonde pressiométrique Du packer … au packer · Du packer … au packer Francis COUR André...

La sonde pressiométriquemonochambre FC

Du packer … au packer

Francis COURAndré ROUET Conférence du 15 Juin 2017

CALYF

- CALYF- La THP

1. Du packer …. à la sonde pressio Menard

2. La sonde pressio FC60

3. La sonde monochambre FC

4. Les packers FC

Plan de l’exposé

Packers à tête fixe

Packers à tête coulissante

Du packer … à la sonde pressio Menard

60 70 80 90 100 110 120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

(mm)

/ sonde1 1,4 1,62

pression (bars)

sonde classiquepackers à têtes fixespackers à tête coulissante

Du packer … à la sonde pressio Menard

• Conçue et développée par société Calyf (Brevets Francis COUR)

• Fabriquée et commercialisée par la société LA THP à Argenteuil

• Conforme aux normes NF P94-110-1 et NF EN ISO 22476-4

La sonde pressiometrique FC60

Présentation

Conception


Au cœur de la technologie: la gaine de contention


• Tenue en pression: essais à 120 bar

• Très grande capacité d’expansion permettant un doublement du volume de la cavité

• Mesure de la pression limite pl sans extrapolation

• Réduction drastique de la fréquence d’éclatement


Performance

Dans la pratique la capacité de la sonde à atteindre des grands volumes & pressions est limité par:

• Capacité insuffisante des CPV

• Débit d'eau insuffisant dans les flexibles pour la montée en palier (faux fluage)

La solution: nouvelle sonde monochambre FC


Capacité en grands volume et pression :

La sonde FC 60 permet grâce à une conception originale:

✓ d’atteindre à la fois des pressions élevées (12 MPa) et des expansions inégalées permettant le doublement du volume initial de la cavité de forage (jusqu’à 1100 cm3)

✓de mesurer systématiquement la pression limite pl(et d’éviter ainsi le recours à des formules d’extrapolation)

✓de contrôler le processus d’expansion radiale en fournissant une relation fiable entre volume injecté dans la cellule de mesure et rayon de la cavité

Nouvelle sonde monochambre FC

Présentation

• Sonde monochambre de 58mm, mettant en œuvre une gaine textile de contention spécialement adaptée• Capacité en volume: dilatation diamétrale de 1,62 au volume limite (VL)• Capacité en pression maxi à VL:

• Modèle FC600 : 80-120 bars• Modèle FC1600 : 180-220 bars


Résultats

• Conserve les mêmes qualités que les sondes FC60 (robustesse, durée de vie…)

• Simplification des procédures et du matériel (CPV, flexible d’alimentation)

• Dilatation diamétrale de la chambre déterminée précisément par le volume d’eau injecté• Relation volume diamètre calibrée par des tests

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

2750

3000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Vo

lum

e in

ject

é (

cm3)

Pression (bar)

calibrage f95mm

Etalonnage

calibrage f85mm

calibrage f75mm

calibrage f65mm


Calibration volume diametre

A

B

C

D

40

a = 1,5 cm³/bar


55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 500 1000 1500 2000 2500

Dia

mèt

re (

mm

)

Volume(cm3)

Monochambre

Volume cellule d'eau FC 60

D = 55 + 0,017V

V = (D2 - 30)x0,16

D = 0,55 + 0,018V

V = (D² -3000)*0,16

Calibration volume diametre

A

B

C

D


55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 500 1000 1500 2000 2500

Dia

mèt

re (

mm

)

Volume(cm3)

Monochambre

Volume cellule d'eau FC 60

D = 55 + 0,017V

V = (D2 - 30)x0,16

D = 0,55 + 0,018V

V = (D² -3000)*0,16

Correspondance volume sonde monochambre <> sonde tricellulaire

A

B

C

D


CPV

• Nouveau CPV à haute capacité de montée en pression

• Capacité d’injection en volume 4 litres avec précision de 0,2 cm³ sur la totalité de la plage des essais, en phase montée et cyclique

• Montée des paliers: au choix en volume ou en pression


Résultats de mesure sur site: exemple 1: calcaire région parisienne

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 20 40 60 80 100 120

Vo

lum

e (

cm3

)

Pression (bar)

Courbe Brute, essai à 29m

Données FUGRO; SANTOS. A.L., DRONIUC N., PUECH A., GEISLER J.

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 20 40 60 80 100 120

Vo

lum

e (

cm3

)

Pression (bar)

Courbe Brute, essai à 29m


Données brutes

0

500

1000

1500

2000

2500

0 20 40 60 80 100 120

Vo

lum

e (

cm3)

Pression (bar)

Courbe Corrigée - essai à 29 m


VL = 2250 cm3

PL = 102 bar


0

500

1000

1500

2000

2500

0 20 40 60 80 100 120

Vo

lum

e (

cm3)

Pression (bar)

Courbe Corrigée - essai à 29 m


VL = 2250 cm3

PL = 102 bar

Données corrigées



Déformation radiale

0

20

40

60

80

100

120

0% 10% 20% 30% 40% 50%

Pre

ssio

n (

bar

)

DR/R0

Déformation radiale - Courbe corrigée - essai à 29 m


PL = 102 bar


0

20

40

60

80

100

120

0% 10% 20% 30% 40% 50%

Pre

ssio

n (

bar

)

DR/R0

Déformation radiale - Courbe corrigée - essai à 29 m


PL = 102 bar


Transformation volume monochambre en volume sonde tricellulaire


0

200

400

600

800

1000

1200

0 20 40 60 80 100 120

Vo

lum

e (

cc)

Pression (bar)

Courbe

volu

me

so

nd

e t

rice

llula

ire

VL = 970 cm³

PL = 102 bars



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 50 100 150 200 250

Vo

lum

e (

cc)

Pression (bar)

Courbe

Données brutes

VL = 1950 cm³

Pmax = 220 bars


Plage d’utilisation

Les sondes monochambre FC permettent de réaliser l’ensemble des tests pressiometriques actuellement réalisés avec les équipements existants : dilatometres, pressiometres…

Packers FC

Technologie monochambre FC pour la fabrication de Packers

La technologie monochambre FC apporte des améliorations substantielles par rapport aux packers existants dans le domaine du génie civil :

• Robustesse

• Nombre de cycles de réutilisation

• Taux de dilatation de 2,25

• Absence de tête coulissante

• En bonus : possibilité de mesure du taux de dilatation par simple mesure du volume injecté

Packers FC

Technologie monochambre FC pour la fabrication de Packers

0

10

20

30

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50

60

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110

120

130

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200

210

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350

Wo

rkin

g P

ress

ure

(bar

)

Bore Hole Ø (mm)

Ø 30 mm

Ø 42 mm

Ø 56 mm

Ø 72 mm

Ø 85 mm

Ø 102 mm

Ø 130 mm

Ø 170 mm

FC160 Ø 40 mm

FC160 Ø 80 mm

FC160 Ø 150 mm

Ø 30 mm

Ø 42 mm

Ø 56 mm

Ø 72 mm

Ø 85 mm

Ø 102 mm

Ø 130 mm

Ø 170 mm

Classical Packers

FC 160 Packers

Performance comparée en diamètre et pression avec les packers du marché

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