La charge d`explosif

Report
PRÉSENTATION
TECHNIQUES DE DÉMOLITION
Par J-C. PHILIP & F. BOUYAHBAR
MESURE ET SUIVI
SURVEILLANCE
DE STRUCTURE S3
NOUVEAUTÉS
PROCÉDÉS
UTILISANT L’EXPLOSIF
Définition de l’explosif
Décret du 25 mars 1987 concernant l’application de la nouvelle réglementation :
« L’explosif est un corps ou un ensemble de corps,
susceptible de se décomposer très rapidement en
libérant brutalement une grande quantité d’énergie »
Classification des explosifs
On distingue deux catégories définies par leur vitesse de décomposition :
Les explosifs déflagrants
Vitesse de décomposition V < 1 000 m/s
Assimilable à une poussée
Les explosifs détonants
Vitesse de décomposition V = 1 500 à 8 000 m/s
Assimilable à un choc
LES EXPLOSIFS DÉTONANTS SONT UTILISÉS POUR LA DÉMOLITION DES BÂTIMENTS
Quel que soit l’explosif utilisé,
sa mise en œuvre passe par
la mise en œuvre de
la chaîne pyrotechnique.
Matériel spécifique
La chaîne pyrotechnique comprend :
 La charge d’explosif
 Le dispositif d’amorçage
 Le dispositif de mise à feu
 La charge d’explosif
Elle se présente sous différentes formes suivant la nature des produits :
Cartouches
Dynamites, explosifs nitratés
Granulés
Nitrate-fioul
Bouillies ou gel Certaines dynamites
 Le dispositif d’amorçage
C’est le dispositif d’amorçage qui va créer l’onde de choc initial.
Il existe deux types de détonateur :
- Le détonateur à mèche,
- Le détonateur électrique .
Détonateur à mèche
Détonateur électrique instantané
Détonateur électrique à retard
 Le dispositif de mise à feu
- Mise à feu par mèche :
Aucune précision dans la date de l’explosion.
Interdite dans la démolition des bâtiments.
- Mise à feu par détonateur électrique :
Elle se fait uniquement par exploseur.
Piles et batteries interdites.
L’exploseur est sécurisé. L’utilisation implique la responsabilité de deux
personnes qui ne peuvent l’utiliser séparément.
Nuisances dues à l’explosif :
 Poussière
 Nuisances vibratoires
 Nuisances acoustiques
 Poussière
Elle a son origine à la rupture du béton. Difficilement maîtrisable. Le
nuage de poussière démarre du bas vers le haut.
 Nuisances vibratoires
Onde de vibration due à l’onde de choc non utilisée.
Elle est liée au poids d’explosif, par charge unitaire suivant la loi :
V = k ( d/Q ½ ) – 1,8
V
mm/s
K
coefficient
d
m
Q
Kg
Vitesse particulaire
Constante de site
Distance par rapport à la charge
Poids d’explosif mis en action à une date donnée.
Surpression aérienne
Elle résulte de la libération brutale d’un important volume dans
l’atmosphère.
Il se produit alors une surpression brutale suivie d’une dépression.
Elle est liée au poids d’explosif, par charge unitaire suivant la loi :
Ps = 30 ( d ) – 1/2/ Q – 1/3
Ps
Kpa
Surpression aérienne
d
m
Distance par rapport à la charge
Q
Kg
Poids d’explosif mis en action à une date donnée
Seuils des nuisances
Vitesse particulaire admissible
Bâtiments d’habitation, de bureau
Bâtiments rigides avec parties lourdes et ossatures
Rendues rigides en bon nétat de conservation
Autres bâtiments, bâtiments historiques
8 mm/s
30 mm/s
4 mm/s
 Nuisance acoustique
Surpression aérienne
14 Kpa
5 Kpa
1 Kpa
0,2KPa
Toutes les vitres se brisent.
Les vitres mal montées se brisent.
Les panneaux précontraints mal montés se brisent.
Les vitres et les assiettes vibrent.
L’outil pour anticiper
LE PLAN DE TIR
Types de démolition au moyen d’explosif
Semi foudroyage
Foudroyage intégral
PRINCIPE
D’EFFONDREMENT
PAR BIELLES
DÉMOLITION PAR EFFET GRAVITAIRE AU MOYEN DE BIELLES. (VARIANTE)
- Le principe consiste à utiliser la partie haute d’un immeuble (4 à 5 niveaux), pour
effondrer les étages bas.
- La translation est obtenue en supprimant les porteurs de l’étage de translation.
- La masse constituée par les étages hauts et reprise par des portiques inclinés (bielles)
qui, par leur rotation, assurent la translation.
PROCESSUS D’EFFONDREMENT
Par différence avec le foudroyage intégral, ce procédé ne s’applique que sur un niveau
(voir croquis), et non sur cinq niveaux.
Après curage, les opérations sur la structure sont les suivantes :
‒ Suppression des contreventements sur le niveau traité
‒ Dégraissage des murs de l’étage
‒ Foration
‒ Contreventement au moyen de croix de Saint André comportant du cordeau
détonant au nœud. Ces croix seront neutralisées juste avant la suppression des
porteurs
‒ Chargement
‒ Effondrement
Pronostic des nuisances
Ce procédé d’effondrement apporte une réduction significative des nuisances. Cette
amélioration porte sur :
-La poussière
- Les nuisances vibratoires
Poussière :
La partie supérieure de l’immeuble est équipée d’un mur d’eau qui descend
verticalement, en accompagnant le nuage de poussière qui se crée du haut vers le bas.
Description du mur d’eau
Le nuage de poussière prend sa source au niveau de l’étage de poussée.
Sur l’étage supérieur, nous disposons des rampes d’arrosage comportant :
Ouverture linéaire sur la génératrice inférieure.
Nous disposons une rampe par façade.
Chaque rampe est alimentée par une bâche d’eau de 6 m3 environ.
Une vanne télécommandée permet l’alimentation des rampes.
Le dispositif est renforcé par une jupe en géotextile.
L’arrosage des poussières est effectif jusqu’à l’arrivée au sol de la partie mobile du
bâtiment.
Nuisances vibratoires :
Compte tenu de la faible vitesse d’explosion (70 mètres/seconde par rapport à 6 000
mètres/seconde pour la dynamite), la vitesse particulaire est en dessous des seuils
admissibles par les ouvrages voisins.
Nuisances acoustiques :
Le produit utilisé, compte tenu de la vitesse d’explosion, est inférieur, au départ de la
charge, à 0,05 kPa.
Comparatif tour R+15
CONTRAINTES
EXPLOSIF
BIELLES
Libération d'un périmètre de sécurité
250 mètres
environ
50 mètres
Evacuation des habitants du périmètre
Oui
Non
Risques liés aux nuisances vibratoires
Oui
Non
Risques liés aux nuisances acoustiques
Oui
Non
Montant des travaux (estimation)
1 100 000 € HT 495 000 € HT
Position schématique* de dégraissage des voiles de béton
et de positionnement des bielles
Principe de fragmentation des voiles fins* de béton
Protections
MISE EN ŒUVRE DES ÉTAIS FUSIBLES
Démolition
D é m o litio npar
p a r effet
e ffe t de
d e bielle
b ie lle
E c h e lle 1 :2 0
Cornière à ailes inégales reliant plusieurs
couples « bielles-étai fusible
C o rn iè re à a ile s in é g a le s re lia n t
p lu s ie u rs c o u p le s " b ie lle -é ta i fu s ib le "
A
A
Tirant permettant de reprendre
l’effort de traction dans le béton
T ira n t p e rm e tta n t d e re p re n d re
l'e ffo rt d e tra c tio n d a n s le b é to n
B ie lle IP N d e
lo n g u e u r fix e
V o ile B A
à d é g ra is s e r
Bielle IPN de longueur fixe
Voile BA à dégraisser
Étai
fusible
E ta i fu s ib le
Profilé acier en
«PUro»filé a c ie r e n " U "
B o u lo n s re lia n t le p ro filé
a c ie r e n " U " a v e c le p la n c h e r B A
Boulons reliant le profilé acier en « U » avec
plancher BA
PHASE I
D é m o litio n p a r e ffe t d e b ie lle
Démolition
par
effet de bielle
E c h e lle 1 :2 0
Cornière à ailes inégales
reliant plusieurs
C o rn iè re à a ile s in é g a le s re lia n t
p lu s ie u rs c o u p le s " b ie lle -é ta i fu s ib le "
couples « bielles-étai
fusible
Tirant permettant de reprendre
l’effort de traction dans le béton
ie lle IP N d e
Bielle IPN de longueurloBfixe
n g u e u r fix e
Etai
E ta i fu s ib le
fusible
voiles
Dégraissage
D égraissage des
des voiles
verticaux
verticaux
T ira n t p e rm e tta n t d e re p re n d re
l'e ffo rt d e tra c tio n d a n s le b é to n
Profilé acier en
«U»
P ro filé a c ie r e n " U "
B o u lo n s re lia n t le p ro filé
n " U " a v e cacier
le p la n cen
her B A
Boulons relianta c ieler eprofilé
« U » avec plancher BA
P H A S E II
D é m o litio n p a r e ffe t d e b ie lle
Démolition
parEeffet
de bielle
c h e lle 1 :2 0
Cornière à ailes inégales
reliant plusieurs
C o rn iè re à a ile s in é g a le s re lia n t
p lu s ie u rs c o u p le s " b ie lle -é ta i fu s ib le "
couples « bielles-étai
fusible
Tirant permettant de
reprendre l’effort de traction
dans le béton
T ira n t p e rm e tta n t d e re p re n d re
l'e ffo rt d e tra c tio n d a n s le b é to n
Variante : Rupture mécanique
de la broche (charge pyro, par
exemple)
V a r ia n te :
R u p tu re m é c a n iq u e d e la b ro c h e
(c h a rg e p y ro . p a r e x e m p le )
B ie lle IP N d e
Bielle IPN de longueur
lo n g u fixe
e u r fix e
Rupture
R u p tu re
th e rm iq u e
thermique
Profilé acier
P ro filé
ena c«ieUr e»n " U "
B o u lo n s re lia n t le p ro filé
Boulons areliant
c ie r e n " U le
" a vprofilé
e c le p la n cacier
h e r B A en
« U » avec le plancher BA
P H A S E III
Démolition par effet de bielle
D ém olition par effet de bielle
Echelle 1:16
C ornière à ailes inégales reliant
plusieurs couples "bielle-étai fusible"
C ornière à ailes inégales reliant
plusieurs couples "bielle-étai fusible"
C ornière à ailes inégales reliant
plusieurs couples "bielle-étai fusible"
A
A
Tirant perm ettant de reprendre
l'effort de traction dans le béton
Tirant perm ettant de reprendre
l'effort de traction dans le béton
B ielle IPN de
longueur fixe
V oile BA
à dégraisser
B ielle IPN de
longueur fixe
Etai fusible
Etai fusible
D é g ra issa g e d e s v o ile s v e rtic a u x
Tirant perm ettant de reprendre
l'effort de traction dans le béton
Variante:
R upture m écanique de la broche
(charge pyro. par exem ple)
B ielle IPN de
longueur fixe
R upture
therm ique
Profilé acier en "U "
Profilé acier en "U "
B oulons reliant le profilé
acier en "U " avec le plancher BA
Profilé acier en "U "
B oulons reliant le profilé
acier en "U " avec le plancher BA
PH A SE I
B oulons reliant le profilé
acier en "U " avec le plancher BA
PH A SE II
PH A SE III

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