FR2639388A1 - Structure porteuse en beton arme, procede pour sa realisation ainsi qu'element prefabrique en beton arme, bati de coffrage et procede pour la fabrication d'elements prefabriques en beton arme et elements prefabriques en forme de caissons comportant des plaques jumelees - Google Patents

Abstract

Structure lamellée en béton armé, destinée en particulier à des ouvrages d'art ou à des édifices comportant des plafonds 11 et soumis à des contraintes dynamiques et/ou supportant de fortes charges contenant des éléments préfabriqués 1 des pièces de liaison et, le cas échéant, un matériau de remplissage. Les éléments préfabriqués 1 en béton armé sont du type caisson comportant des plaques jumelles formant le mur 212. Ils sont disposés horizontalement et, le cas échéant, sont également alignés les uns par rapport aux autres en position verticale et se raccordent entre eux de manière avantageuse à l'aide de pièces de liaison. L'ensemble formé d'élément préfabriqués 1 en béton armé et, le cas échéant, le mélange à durcissement ultérieur jouant le rôle de matériau de remplissage, est agencé de manière à constituer une structure à trois dimensions munie de liaisons 214 éventuellement précontrainte dont l'épaisseur correspond à l'importance de la charge. La structure peut être d'application dans des ouvrages d'art tels que des murs à deux parois, des murs creux de drainage, des caissons de fonçage, des bassins, des tunnels, des murs de soutènements.

Description

STRUCTURE PORTEUSE EN BETON ARME,

PROCEDE POUR SA REALISATION AINSI QU'ELEMENT

PREFABRIQUE EN BETON ARME, BATI DE COFFRAGE ET PROCEDE

POUR LA FABRICATION D'ELEMENTS PREFABRIQUES EN BETON ARME

ET ELEMENTS PREFABRIQUES EN FORME DE CAISSONS

COMPORTANT DES PLAQUES JUMELLES

L'invention concerne une structure porteuse lamellée en béton armé, destinée en particulier à des ouvrages d'art ou édifices soumis à des contraintes dynamiques et/ou supportant de fortes charges, par exemple des murs à deux parois, des murs de drainage, des caissons de fonçage, des bassins ou réservoirs, des tunnels, des murs de soutènement, des semelles filantes, la structure porteuse en béton armé contenant des éléments préfabriqués, des pièces de liaison et le cas échéant un matériaux de remplissage, ceux-ci pouvant comporter, par exemple, des pièces monobloc qui coopèrent avec les éléments préfabriqués et/ou des inserts de renforcement complémentaires, et/ou des disques de raidissement, et/ou des couches isolantes,

et/ou des éléments noyés dans la masse.

L'objet de l'invention concerne également un procédé de fabrication d'une structure porteuse lamellée en béton armé dans lequel la structure porteuse en béton armé est formée par un ensemble d'éléments préfabriqués ainsi que, le cas échéant, par des matériaux de remplissage, par exemple, par des pièces monobloc qui coopèrent avec les éléments préfabriqués, elle est formée aussi par des pièces de liaison et/ou par des inserts de renforcement, et/ou par des disques de raidissement, et/ou par des couches d'isolation, et/ou par des éléments

noyés.

L'élément préfabriqué en béton armé destiné à la réali-

sation de la structure porteuse lamellée en béton armé fait également partie de l'invention. Il est équipé d'au moins deux plaques de béton armé, les plaques définissant un espace intérieur, l'espace intérieur étant avantageusement un volume sans discontinuité et se raccordant à l'espace extérieur le long des bords de jonction des plaques, les plaques contenant des inserts de renforcement et, le cas échéant, des éléments raidisseurs et/ou des entretoises et/ou des éléments noyés

dans une masse.

Le bâti de coffrage destiné à la fabrication des élé-

ments préfabriqués en béton armé du type caisson et comportant des plaques jumelles fait également partie de l'invention. I1 comprend une structure porteuse ainsi que des profilés de moulage, un plancher de support de fabrication adéquat, un cadre délimitant le bord latéral, le cas échéant un insert d'exclusion et/ou une partie latérale de coffrage servant à former une ouverture. La structure porteuse est munie de deux poutres longitudinales en treillis ou ferraillage et le cas échéant d'un treillis ou ferraillage transversal reliant entre

elles à proximité de leurs extrémités les poutres longitudi-

nales. Le procédé de fabrication de l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles constitue une autre partie de l'invention; dans ce procédé un bâti de coffrage est constitué par une structure porteuse et par des profilés de montage, des inserts de renforcement et le cas échéant des éléments raidisseurs et/ou des entretoises étant suspendus et/ou noyés dans le volume de moulage du bâti de coffrage. Une des plaques de l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles est coulée en béton. Cette plaque coulée, une fois solide, est retournée, puis la plaque retournée est placée dans le volume de montage, un insert d'exclusion et/ou une partie latérale de coffrage destinée à la formation d'ouvertures étant le cas échéant également mise en place dans le volume de moulage, la

plaque suivante étant ensuite coulée en béton.

Les ouvrages d'art ou édifices supportant de fortes charges principalement les ouvrages souterrains comportent

généralement une structure en béton armé monobloc ou préfa-

briquée. La précision des dimensions, la qualité du matériau, l'aspect des surfaces des éléments de construction fabriqués en usine dépassent celles obtenues avec du béton coulé sur place. Leur montage sur le chantier exige peu de main d'oeuvre, cependant il y a des limites de dimensions et de poids qui

sont imposées par le transport. Dans quelques cas, les struc-

tures préfabriquées supportent mal les déplacements des points

d'appui et les contraintes dynamiques. -

La raison d'être des structures monobloc est principa-

lement justifiée pour chaque quvrage de grande envergure dans lequel les dimensions résultant des exigences techniques rendent la mise en place du système difficile. Le grand nombre d'éléments qu'il faut noyer dans la masse, et/ou les très

nombreuses ouvertures de passage peuvent rendre la préfabri-

cation difficile et non rentable.

Il y a également des structures qui sont réalisées en combinant les deux modes de construction: c'est le cas des bâtiments constitués en éléments préfabriqués comportant des liaisons monobloc adaptées au site ou en éléments de structure

porteuse préfabriqués coopérant avec du béton monobloc.

On peut également considérer comme adéquate la solution dans laquelle un coffrage préfabriqué rempli d'une masse en béton se transforme en élément de construction qui sera porteur dans la structure de l'ouvrage définitif. Certaines de ces formes de réalisation, telles que celles présentées dans le brevet hongrois n 191 470, ne sont utilisables que dans des

bâtiments communaux ou dans des bâtiments d'habitation.

On connaît de telles constructions qui sont réalisées en combinant des éléments de construction préfabriqués et des éléments de construction monobloc qui dans l'ensemble de la

construction, ont un but technique précis.

Ainsi, par exemple, la structure de mur conçue pour résister à de très fortes charges qui est décrite dans le brevet hongrois ne 177 284 sert à enclore hermétiquement des

espaces soumis à de fortes pressions et à de hautes tempéra-

tures dans des centrales nucléaires. Elle ccnsiste essentiel-

lement en des unités d'armature préfabriquées, munies d'un

revêtement de tôle, qui sont assemblées par soudure sur chan-

tier, après quoi elles sont remplies de béton.

Le brevet hongrois n 184 470 décrit un coffrage en trois dimensions constitué par des plaques de béton armé. Le coffrage en trois dimensions délimite, en tant que coffrage perdu, le volume de moulage du noyau monobloc. Il contient des inserts de répartition, le ferraillage est soudé sur ceux-ci pour réaliser un ensemble de support de la charge principale et il est incorporé dans le noyau monobloc. Le défaut de cette structure réside dans le fait que son épaisseur totale, en raison de la disposition défavorable de l'armature principale,

n'est pas complètement mise à profit.

Dans le brevet hongrois n 192 074 on décrit le procédé et le dispositif de fabrication de plaques de béton armé constituées par un treillis ou ferraillage à trois dimensions

et par deux coques de béton.

Le treillis ou ferraillage à trois dimensions est disposé entre deux bâtis de coffrage; on coule chacune des deux coques de la plaque, avec un retournement intermédiaire. Le procédé est peu usuel, et, de ce fait, il comporte des défauts de jeunesse et il y a des détails qui n'ont pas été étudiés à fond. Le brevet hongrois 189 850 illustre le porcédé destiné à la construction d'ouvrages souterrains rectilignes et dont le pourtour est fermé; ces ouvrages sont réalisés à partir de la surface du sol et sont, par exemple, des tunnels. Dans ce procédé, le plancher de coffrage est transportable et sert de structure de fixation à une armature préfabriquée. On y coule du béton sur chantier. Le plancher est, en quelque sorte perdu, puisqu'il ne participe pas à la résistance globale aux

charges mises en jeu.

Pour la réalisation de construction plus simples, on peut utiliser la structure à plat du genre plaque selon le brevet hongrois nc 194 349. Elle consiste en un élément de coffrage pour béton armé d'épaisseur variable, en des inserts

en acier et en une couche de béton monobloc. On ne peut l'e7-

ployer que pour des plafonds.

Le procédé du-brevet hongrois n 190 208 se distingue des précédents seulement par le fait que la couche visible formant la surface est mise en place au préalable dans les

gabarits de béton armé préfabriqués. On peut l'utiliser prin-

cipalement pour garantir l'aspect esthétique des éléments de

façade et de cloisons extérieures des stations de métro.

La structure de mur décrite dans le brevet hon-

grois n 187 892 a été étudiée en vue du soutènement de masses de terre. Les éléments de mur de soutènement sont constitués par deux couches de béton préfabriquées et par des nervures également préfabriquées; on les dispose les uns à c8té des autres, et ensuite on les remplit, par exemple de terre, ou

d'un autre matériau de remplissage.

Le mur de soutènement décrit dans le brevet hon-

grois n 189 766 est analogue, bien qu'un peu plus compliqué.

Le défaut de ces deux structures consiste dans le fait que l'ouvrage qu'elles permettent de réaliser ne peut avoir qu'une seule destination; on ne peut pas les utiliser en toutes circonstances. A cet égard, ce que l'on nomme la plaque multi-couches décrite dans le brevet hongrois n 187 455 et la structure combinée de béton armé que l'on peut réaliser au moyen de celle-ci, représentent un progrès. Il s'agit d'une version perfectionné des deux coques de béton armé remplies par un noyau monobloc. La couche de béton armé préfabriquée participe au support de la charge en tant que partie de la structure

définitive laquelle peut supporter des charges même relati-

vement fortes.

La structure en plaques multi-couches peut être utilisée à grande échelle à de nombreuses fins en tant qu'élément de structure dans un grand nombre d'ouvrages. Son seul défaut important réside dans le fait que la constitution des points de raccordement, surtout en des endroits un peu inhabituels de l'édifice, est extraordinairement compliquée. Il s'ensuit que le travail de montage pose des problèmes. Le besoin en main d'oeuvre rend non rentable la structure. Celle-ci par ailleurs, a beaucoup d'aspects utiles et est susceptible d'&re utilisée avantageusement.

Le but de l'invention est le développement d'une struc-

ture porteuse lamellée en béton armé appropriée, en faisant coopérer des éléments de construction préfabriqués et des éléments de construction monobloc, au support de charges particulièrement importantes et/ou dynamiques; dans cette structure, un transfert de force est possible à la limite

entre les corps préfabriqués et les corps monobloc. Les liai-

sons soint simples, et l'on peut réaliser la structure sur le chantier facilement, rapidement et sans défauts. Un des buts de l'invention est également que l'on puisse, à l'aide de la structure en question, réaliser les murs et les plafonds de nombreux édifices et ouvrages d'art, par exemple des murs à deux parois, des bassins ou réservoirs d'eau, des tunnels, des

caissons de fonçage, des murs de soutènement.

L'invention a également pour but de présenter un élément préfabriqué destiné à la réalisation de la structure, qui contienne la plus grande partie de l'armature de la structure définitive, en faisant en sorte que l'on puisse faire varier l'épaisseur dans un élément en fonction des variations des contraintes ou du dessin de la structure. L'invention a aussi pour objet de présenter un bâti de coffrage et un procédé de

fabrication destinés à la réalisation de l'élément préfabriqué.

A la base de l'invention est la constatation que l'élé-

ment préfabriqué en béton armé constitué de 2 plaques en béton armé délimitatn un espace intérieur peut être conçu en forme de caisson de manière à pouvoir supporter sur sa longueur ou sur sa largeur les contraintes variables qui s'exercent, à

condition que l'une au moins des plaques ait un profil discon-

tinu en une ligne brisée. Grâce à cette conformation, l'élément préfabriqué pourra contenir en totalité l'armature principale

et l'armature de répartition des efforts qui sont la consé-

quence de la proximité des zones de jonction des éléments de

construction.

En conséquence du but visé, une structure porteuse lamellée en béton armé destinée en particulier à des ouvrages

d'art ou à des constructions soumises à des contraintes dyna-

miques et/ou supportant des charges élevées, comme, par exemple des murs à deux parois, des murs de drainage, des caissons de fonçage, des bassins, des tunnels, des murs de soutènement, des semelles filantes -la structure porteuse en béton armé contenant des éléments préfabriqués, des pièces de liaison et le cas échéant un matériau de remplissage, par exemple des pièces monobloc coopérant avec les éléments préfabriqués et/ou des disques de raidissement et/ou des éléments de ferraillage et/ou des couches d'isolation et/ou des éléments noyés- noyés dans la masse. La structure a une forme telle que les éléments préfabriqués en béton armé sont du type caisson et comportent

des plaques jumelles. Ces éléments sont disposées horizonta-

lement et le cas échéant, ils sont en position verticale, et

également alignés les uns par rapport aux autres en se raccor-

dant entre eux de manière avantageuse à l'aide de pièces de liaison. Ces dernières sont, des inserts en acier, des treillis ou ferraillage d'armature ou bien des parties en forme de

panier réalisées en pliant ceux-ci. Les inserts de renforce-

ment complémentaires des éléments préfabriqués en béton armé pénètrent en général dans l'espace intérieur de l'élément préfabriqué en béton armé voisins et l'ensemble formé par les éléments préfabriqués en béton armé, avec éventuellement le

mélange à durcissement ultérieur remplissant un r8le de maté-

riau de remplissage, est agencé de manière à constituer une structure à trois dimensions, le cas échéant précontrainte,

dont l'épaisseur correspond à l'importance de la charge.

Une autre caractéristique de la structure porteuse lamellée en béton armé de la présente invention est que des éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles peuvent être raccordés les uns aux autres en gardant un espace intérieur exempt de remplissage situé dans la partie creuse du mur à deux parois, en formant ainsi

des éléments de support creux.

Le procédé selon l'invention, qui a trait à la fabri-

cation de la structure lamellée en béton armé répond également au but visé. Cette structure est celle des ouvrages d'art ou des constructions soumis à des contraintes dynamiques et/ou a des charges élevées comme c'est le cas des murs à double parois, des murs de drainage, des caissons de fonçage, des bassins, des tunnels, des murs de soutènement, des semelles filantes. La structure dont il s'agit est fabriquée pour se présenter comme un assemblage d'éléments préfabriqués avec éventuellement un matériau de remplissage, des parties monobloc coopérant, dans l'ensemble, avec des éléments préfabriqués et/ou des pièces de liaison et/ou des disques de raidissement

et/ou des couches isolantes et/ou des inserts. Selon l'inven-

tion, des éléments préfabriques en béton armé du type caisson comportent des plaques jumelles et sont alignés les uns suivant

les autres selon le profil de la surface de l'ouvrage réalisé.

Cette disposition en file côte à côte étant obtenue en plaçant les divers éléments de la structure les uns à côté des autres,

ou au dessus de ceux-ci, ou sur une semelle servant de fonda-

tion. Après leur alignement comme il vient d'être dit, les éléments préfabriqués en béton armé sont raidis par ancrage

et/ou précontraints et/ou munis de parties de soutien provi-

soirement de manière que des inserts de renforcement complé-

mentaires et/ou des disques de raidissement et/ou des couches isolantes et/ou des éléments noyés dans la masse soient mis en place dans l'espace intérieur situé entre les plaques des éléments préfabriqués en béton armé, cet espace intérieur

étant ensuite au moins partiellement d'un mélange à durcis-

sement retardé, amené dans un flux de matières en surpression, sans nécessiter de joints de travail, et, puisque tel est le but, sans coffrage, la dernière étape étant une précontrainte

de l'ouvrage.

Dans une version possible du procédé on réalise une liaison permettant la transmission de force entre les éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles et alignés les uns à côtés des autres, à l'aide d'inserts de renforcement qui leur sont propres, sans

pièces de liaison.

Dans un autre mode de réalisation un noyau de consolida-

tion est constitué à partir des éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles; les éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles forment le mur ou le plafond de l'ouvrage et sont fixés au noyau de cc:solidation à l'aide de moyens de soutien provisoires, l'ouvrage étant de ce fait stabilisé au cours de la construction et le moyen de fixation étant, le cas

échéant, transformé en une partie intégrée au tout dans l'ou-

vrage lorsqu'il est terminé. Afin d'atteindre un autre but que l'on s'est fixé,

l'élément préfabriqué en béton armé selon la présente inven-

tion est destiné à des ouvrages d'art ou édifices en béton armé monobloc contenant aussi bien des parties préfabriquées que des parties monobloc, par exemple des murs à deux parois, des murs de drainage, des caissons de fongage, des bassins, des tunnels, des murs de soutènement, des semelles filantes, etc - L'élément préfabriqué en béton armé comporte au moins deux plaques de béton armé, les plaques enfermant un espace intérieur qui est avantageusement d'un seul tenant et se raccorde à l'espace extérieur le long des bords de jonction des plaques, les plaques contenant des inserts de renforcement ainsi que, le cas échéant des éléments raidisseurs et/ou des entretoises et/ou des éléments noyés dans la masse- a une conformation spéciale: elle est telle qu'au moins une des plaques ait une surface, dont le profil forme une ligne brisée de manière à constituer un caisson. Elle est aussi telle qu'éventuellement des tirants soient partiellement insérés dans le béton coulé de la plaque dont la surface a un profil en forme de ligne brisée, que les inserts de renforcement les éléments raidisseurs disposés dans la direction principale de support de la charge soient au moins partiellement incorporés dans les plaques. Les plaques, les inserts de renforcement, les éléments raidisseurs, par exemple les disques de béton incorporés dans le béton sensiblement perpendiculairement à

une des plaques, et les entretoises, forment, dans ces con-

ditions, un treillis ou ferraillage à trois dimensions servant au support de la charge, les plaques étant éventuellement arquées ou mises en place différemment, leur épaisseur et/ou leurs propriétés étant variables ou différentes et les plaques étant munies sur leurs bords de surépaisseurs, et/ou d'une

denture et/ou d'un gradin.

1iC Le bâti de coffrage dans la présente invention destiné à la fabrication des éléments préfabriqués en béton armé, par

exemple des éléments préfabriqués en béton armé du type cais-

son comportant des plaques jumelles, comprend la structure porteuse ainsi que des profilés de moulage. Il comprend aussi utilement la planche de support de fabrication, le cadre délimitant les côtés, le cas échéant, un insert d'exclusion et/ou une partie latérale de coffrage destinée à la formation d'ouvertures. D'autre part, la structure porteuse comporte deux poutres longitudinales en treillis situées dans des surfaces parallèles et le cas échéant un treillis transversal reliant les poutres en treillis près de leurs extrémités. Le bâti de coffrage a de plus une conformation telle qu'au moins deux poutres montées à rotation munies près de leurs extrémités de socles de surélévation, dont les axes sont sensiblement supérieur de la poutre longitudinale en treillis, soient disposées sur les éléments supérieurs. Les hauteurs des socles de surélévation sont différentes de l'une à l'autre mais cette irr- iarité est uniforme tandis qu'au moins une tige de suspension est reliée à la poutre montée à rotation qui est raccordée aux éléments supérieurs des poutres longitudinales en treillis ou ferraillage. Le raccordement de la tige de suspension à la poutre montée à rotation se fait par une liaison qui lui permet de glisser. Les éléments inférieurs de treillis sont raccordés par un châssis conçu pour le transfert de la charge et le plancher de support de fabrication, qui éventuellement n'est pas plan, est fixé au châssis, le cadre délimitant le bord latéral étant fixé au plancher de support de fabrication. L'insert d'exclusion mentionné plus haut ainsi

que la partie latérale de coffrage servant à former des ouver-

tures sont fixés au plancher de support de fabrication ou au

cadre délimitant le bord latéral.

Dans le procédé selon la présente invention poui la fabrication d'éléments préfabriqués en béton armé, par exemple

des éléments préfabriqués en béton armé du type caisson compor-

tant des plaques jumelles un bâti de coffrage est constitué par une structure porteuse et par des profiles de moulage, des

inserts de renforcement, le cas échéant, des éléments raidis-

seurs et/ou des entretoises qui sont suspendus et/ou disposes dans le volume de moulage du bâti de moulage. De plus, selon le procédé, une des plaques de l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles est coulée en béton, la plaque coulée solide est retournée, puis la plaque, dès qu'elle a été retournée est disposée dans le volume de moulage, un insert d'exclusion et/ou une partie latérale de coffrage servant à former de ouvertures est, le cas échéant également mis en place, puis la plaque suivante est coulée. Le procédé selon l'invention repose sur le fait que la plaque solidifiée est maintenue suspendue dans le volume de moulage jusqu'à la solidification de la plaque suivante, et que, le cas échéant, la plaque solidifiée est

retournée avec le bâti de moulage ou les profilés de moulage.

Dans une forme d'exécution, la plaque en béton déjà coulée est mise précontrainte avant la coulée de la plaque suivante.

Le cas échéant les éléments raidisseurs ou les entre-

toises des plaques solidifiées séparément sont reliés entre eux. Eventuellement l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles est divisé en

parties à la dimension souhaitée.

L'invention présente de nombreux avantages. La structure porteuse lamellée en béton armé selon la présente invention travaille comme une structure monobloc contenant des éléments préfabriqués ainsi que des éléments monobloc. Elle peut former

la structure de mur et/ou de plafond d'un grand nombre d'ou-

vrages d'art ou édifices, par exemples des murs à deux parois, des bassins ou réservoirs d'eau, des tunnels, des caissons de

fonçage, etc. Les liaisons peuvent être rigides aux coins.

La structure porteuse lamellée en béton armé est égale-

ment adaptée à supporter des charges importantes et/ou des contraintes dynamiques. Dans le procédé de construction, un coffrage ou un échafaudage ne sont pas indispensables. Les

liaisons peuvent être réalisées in situ d'une manière extra-

ordinairement simple, avec peu de main d'oeuvre.

L'élément préfabricué en béton armé du type caisson

comportant des plaques jumelles répond aux exigences formu-

lées, du fait, par exemple, que les contraintes se propagent complètement à l'intérieur d'un seul élément de construction selon la forme de celuici. Les plaques contiennent les inserts d'acier disposés dans la direction principale de support de la charge. Ainsi la section transversale de la structure est complètement utilisée et de ce fait la structure est très économique. Au cours de la fabrication on peut disposer les plaques à insérer dans la plaque de construction en vue de créer des passages. Ceci peut être réalisé avec une précision d'atelier, un travail au burin ultérieur sur la structure n'est pas nécessaire.

Du fait de cette caractéristique il est possible d'assem-

bler des éléments préfabriqués en béton armé produits en

atelier avec une très grande précision. Ceci permet de cons-

truire de grands ouvrages spéciaux, dont on peut choisir à

volonté les formes, les masses et les modes d'utilisations.

L'élément de construction peut jouer le rôle de n'im-

porte quel élément de structure dans la structure terminée.

Le noyau de consolidation comportant une structure porteuse lamellée en béton armé -construit à partir d'éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles- est en lui-même robuste. Au cours de la construction, il contribue à la stabilité totale de l'ouvrage réalisé en suivant le procédé et le cas échéant participe également au jeu final des forces en tant qu'élément de la

structure quand celle-ci est terminée.

Du fait que les éléments de construction sont munis le long des bords de jonction de fers de raccordement en forme de

boucles, il n'y a pas besoin d'armature complémentaire perpen-

diculairement aux bords de jonction, si bien que l'assemblage des éléments ne nécessite pas la réalisation de l'armature sur chantier, réalisation qui est compliquée et qui exige beaucoup

de main d'oeuvre.

On peut fabriquer sur le bâti de coffrage des pièces terminées en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles dcnt la dimension de base et la hauteur sont cho:sies volonté, dans les limites des dimensions de fabrication. La mise en place des parties latérales de coffrage et des éléments noyés dans la masse peut être exécutée avec une précision garantissant une grande sûreté. Le plancher du support de fabrication est constitué généralement par plusieurs pièces qui sont interchangeables, ce qui permet de fabriquer sur le plancher de support de fabrication des éléments de construction ayant n'importe

quelle forme, au choix. Le châssis le long de l'élément infé-

rieur de poutre longitudinale et les pièces de plancher de support de fabrication fixées sur celui-ci au moyen de pièces de liaison amovibles, constituent ensemble un bâti de coffrage en forme de panier, ouvert vers le haut. Le volume de travail se trouve ainsi délimité par le bâti de coffrage, le gabarit intérieur -à la manière d'une structure de métroreste à une

hauteur en deça de la hauteur de la structure. Cette dispo-

sition offre un double avantage: le bâti de coffrage est non seulement peu encombrant, mais on peut également le faire

tourner avec les pièces. D'autres buts, avantages et caractéristiques appraîtront à la lecture des

divers modes de réalisation de l'invention, fait à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, o: - la figure 1 est une vue axonométrique de réalisation caractéristiques de structure et de points de raccordements de la structure porteuse

lamellée en béton armé.

- la figure 2 est un assemblage de structures de mur et

de plafond.

- la figure 3 est une coupe de la structure porteuse

lamellée en béton armé.

- la figure 4 représente un mur à deux parois et un mur

de drainage.

- la figure 5 représente un mur poids.

- la figure 6 est une coupe verticale d'un bassin ou réservoir d'eau réalisé par assemblage des plaques.

- la figure 7 est une demi-vue en plan du bassin.

- la figure 8 représente une forme caractéristique d'élé-

ment préfabriqué en béton armé du type

caisson comportant des plaques jumelles.

- la figure 9 est une coupe d'un détail de la plaque.

- la figure 10 est une image axonométrique d'un détail de la plaque dont l'extrémité comporte des dents. - la figure 11 est une vue exonométrique d'un mode de

réalisation du bâti de coffrage.

- la figure 12 représente un détail du bâti de coffrage.

- la figure 13 représente une coupe de l'extrémité de la

poutre montée à rotation.

- la figure 14 est une vue axonométrique de l'extrémité de

la poutre montée à rotation.

- la figure 15 représentent les phases de fabrication de l'élément préfabriqué en béton armé du type

caisson comportant des plaques jumelles.

La figure 1 représente en cours de construction la structure porteuse lamellée en béton armé à plusieurs étages, comportant un passage en forme de canal destinée à former des tunnels partiellement divisés. Le r8le des murs porteurs 212

et des plafond 211, ainsi que celui des cloisons de sépara-

tion 213 est rempli par des éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles. Les murs porteurs 212 sont disposés sur la plaque de base monobloc 217

en béton armé.

L'espace intérieur 12 entre les plaques 11 de l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des

plaques jumelles est rempli au moyen d'un mélange 241 à durcis-

sement ultérieur ou retardé. La structure terminée comporte des cloisons 214 rigides aux angles. L'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles

incorporée en tant que plafond 211 disposé de manière intermé-

diaire est munie du tirant 134 en vue de supporter la con-

trainte de traction.

On peut observer dans la figure 2 la liaison entre les murs 212 et les éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles des plafonds 211, la 1 c plaque supérieure 11il d'un des éléments préfabriqués 1 en béton

armé ayant été mise dans un but de clarté.

L'armature 13 des éléments préfabriqués 1 en béton armé

formée par un grillage d'armature replié est également complé-

tée par des pièces de liaison 243 réalisées avec du grillage ou ferraillage d'armature replié. L'espace intérieur 12 entre les plaques 11 de la structure terminée est rempli avec un

mélange 241 à durcissement ultérieur ou retardé.

On peut voir dans la figure 3 comment se fait la jonction de plafonds 211 analogues. Les pièces de liaison 243 disposées le long des bords de jonction 14 dans l'espace intérieur 12 entre les plaques 11 des éléments préfabriqués 1 en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles, jouent en

même temps le rôle des inserts de renforcement complémen-

taires 244. Dans cette jonction le mélange 241 à durcissement

ultérieur fournit la zone de compression de la section trans-

versale. La figure 4 représente l'espace intérieur 12 entre les plaques 11 de l'élément préfabriqué 1 en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles, qui est rempli de mélange 241 à durcissement ultérieur, par exemple du béton, tandis que la lame d'air située entre l'élément préfabriqué 1 en béton armé et la surface latérale 222 de la fente 221 est remplie de matériau du type mousse 246 scellée sur le haut

pour que l'eau ne pénètre pas, ou bien elle est remplie éga-

lement avec le mélange 241, par exemple un mortier à durcis-

sement ultérieur. Lorsqu'elle n'est pas remplie l'élément préfabriqué 1 en béton armé joue le rôle d'un élément de support creux -aussi bien provisoirement- au cours de la

construction qu'à l'état terminé.

Sur le côté droit, dans la figure 4, les plaques 11 de

l'élément préfabriqué 1 en béton armé disposé dans la fen-

te 221 renferment l'espace creux 117. Entre les plaques 11 se trouve le tube 248 recouvert par un matériau 247 formé de morceaux et dans l'espace entre l'élément préfabriqué 1 en béton armé et la surface latérale 222 de la fente 221 se trouve un matériau 245 granulé. La structure terminée sert de

mur de drainage.

Le mur à deux parois, l'élément du support creux et le mur de drainage selon la figure 4 peuvent être construits en

une fois sans étapes de construction habituellement séparées.

Dans la figure 5 les éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles disposés les uns sur les autres forment un mur de soutènement. Leur forme

est fonction de la pression des terres qui s'exerce sur eux.

La construction du bassin ou réservoir d'eau représenté dans la figure 6 et dans la figure 7 commence par la mise en place de l'élément préfabriqué central 1 en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles, lequel est placé sur le soubassement de béton 215 et sur la fondation 216. Le noyau central devient stable après que l'on y a coulé un mélange 241

à durcissement ultérieur.

Puis intervient la mise en place de l'élément préfabri-

qué 1 en béton armé du type caisson comportant des plaques

jumelles du mur 212 et du plafond 211. La robustesse de l'élé-

ment préfabriqué 1 en béton armé est formé par l'ancrage 251

et par l'élément de soutien provisoire 252. L'espace inté-

rieur 12 entre les plaques 11l est rempli de béton hydrofuge 242.

La figure 8 représente la forme de réalisation caracté-

ristique de l'élément préfabriqué en béton armé du type cais-

son comportant des plaques jumelles; la figure 9 est une représentation d'une conformation possible de la surface intérieure 111 de la plaque 11; elle est munie de nervures 112 délimitant l'espace intérieur 12; la figure 10 représente un

détail de l'extrémité de la plaque 11 munie d'une denture 115.

L'élément préfabriqué 1 en béton armé de la figure 8 est limité à sa partie supérieure pour une plaque comportant une surface 11A dont le profil est une ligne brisée. La tige de

traction 134 est prise dans le béton de celle-ci. Une extré-

mité de la plaque comportant la surface lla dont le profil est une ligne brisée avec une dent 115. La plaque inférieure 111

de l'élément préfabriqué 1 en béton armé comporte une sur-

épaisseur 114 à proximité du bord 113. Des inserts de renfor-

cement 131, des éléments raidisseurs 132 et des entretoises 133 sont incorporés dans la plaque 11. Ces dernières traversent

l'espace intérieur 12.

iT Le bâti de coffrage selon la figure 11 comprend la

structure porteuse 31 et le plancher de support de fabrica-

tion 322, ainsi que le cadre 323 qui délimite le bord latéral.

La structure porteuse 31 se compose de poutres de renfort longitudinales 311 et transversales 315. Sur les éléments supérieurs 312 de la poutre de renfort longitudinale 311 sont disposées, perpendiculairement à l'axe longitudinal de celle-ci des poutres 33 montées à rotation, comportant des axes 331. Ces poutres 33 susceptibles sont munies de tiges de suspension 334. La tige de suspension 334

comporte la partie filetée 335.

La poutre rotative 33, se raccorde à l'élément supé-

* rieur 312 par une liaison et elle peut glisser 336, de même la tige de suspension 334 se raccorde à la poutre rotative 33 par

une liaison 336 et elle peut glisser. Les éléments infé-

rieurs 314 sont reliés par la charpente 316 supportant la

charge sur laquelle est fixé le plancher de support de fabri-

cation 322. Le cadre 323 délimitant le bord latéral est relié

au plancher de support de fabrication 322.

La pièce de liaison peut être la vis 325 selon la fi-

gure 12. La répartition des vis 325 suit la forme du plancher

de support de fabrication 322.

Sur le plancher de support de finition 322 est disposé

l'insert d'exclusion 324. Le plancher de support de fabrica-

tion 322 peut également présenter une surface plane, courbe ou dont le profil est une ligne brisée. Elle est en général composée de plusieurs unités de plaques, plus précisément des

parties constitutives d'une plaque unique.

Le bâti 316 est constitué par la série de nervures 317 et par le plancher de support de fabrication 322. Ces pièces sont assemblées entre elles de manière rigide. Dans un autre cas, non représenté dans la figure 12, le plancher de support de fabrication 322 est disposée entre les tiges de la poutre

de renfort reliant les éléments inférieurs 314.

Dans les figures 13 et 14 la poutre 33 montée à rotation est placée sur l'élément supérieur 312 au moyern du socle de

surélévation 332. Les socles de surélévations 332, ont diffé-

rentes hauteurs et sont fixés sur les poutres rotatives 33 à

proximité de l'cxtrémité 337 de ces dernières. Leurs hau-

teurs 33 différent dans chaque cas d'une longueur correspondant à un module, si bien qu'à une seule rotation de la poutre 33 correspond une variation de hauteur égale à la longueur d'un module. Les différentes étapes du procédé de fabrication peuvent

être observées dans la figure 15. Tout d'abord le bâti cof-

frage 3 est constitué par la structure porteuse 31 et par les profilés de moulage 32, selon la figure 15a. Les inserts de

renforcement 131, les éléments raidisseurs 132 et les entre-

toises 133 sont placés dans l'espace de moulage 321 puis ils y sont fixés et l'on coule ensuite le béton de la première

plaque 11.

Ensuite le bâti de coffrage 3 est retourné avec la

plaque 11 de façon à se trouver dans la situation de la fi-

gure 15b. Après la prise, la plaque 11 est suspendue comme

représenté dans la figure 15c dans l'espace de moulage 321.

Les profils de moulage 32 et éventuellement les inserts d'ex-

clusion non représentés dans le dessin ainsi que les parties de coffrage latérales servant à former des ouvertures sont mis en place dans l'espace de moulage 321 selon la figure l5d,

puis on coule également le béton de la plaque 11 suivante.

Les étapes opératoires sont répétées jusqu'à la fin du procédé. La structure porteuse lamellée et l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles peuvent être employés presque sans limitations dans le domaine

des ouvrages d'art. Elles ont une grande importance en parti-

culier dans les structures soumises à des contraintes dyna-

miques et dans les structures soumises à des charges impor-

tantes. En raison de leur flexibilité elles sont appropriées pour la réalisation d'ouvrages isolés de toute matière par exemple des bassins d'eau dans les installations hydrauliques, des murs à double paroi, des tunnels, des caissons de foncage, etc. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme

de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims (11)

REVENDICAT I ONS

1.- Structure porteuse lamellée en béton armé, destinée en particulier à des ouvrages d'art ou à des édifices soumis à des contraintes dynamiques et/ou supportant de fortes charges, par exemple des murs à deux parois, des rmurs de drainage, des caissons de fonçage, des bassins ou réservoirs, des tunnels, des murs de soutènements, des semelles filantes, la structure porteuse en béton armé contenant des éléments préfabriqués,

des pièces de liaison et le cas échéant un matériau de remplis-

sage, comme, par exemple, des pièces monobloc coopérant avec

les éléments préfabriqués et/ou des aciers d'armature complé-

mentaire et/ou des disques de raidissement et/ou des couches

d'isolation et/ou des éléments noyés dans la masse, caracté-

risée en ce que les éléments préfabriqués en béton armé sont

des éléments préfabriqués en béton armé du type caisson com-

portant des plaques jumelles, en ce que les éléments préfabri-

qués (1) en béton armé sont disposés horizontalement et, en ce que le cas échéant, ils sont également alignés les uns par rapport aux autres en position verticale et se raccordent

entre eux de manière avantageuse à l'aide de pièces de liai-

son (243), par exemple des inserts en acier, des nattes ou treillis ou ferraillage d'armature, ou bien des parties en forme de panier réalisées en pliant celles-ci, en ce que les

inserts de renforcement complémentaires (244) pénètrent géné-

ralement dans l'espace intérieur (12) des éléments préfa-

briqués (1) en béton armé voisins, en ce que l'ensemble formé d'éléments préfabriqués (1) en béton armé et, le cas échéant, le mélange à durcissement ultérieur (241) jouant le rôle de matériau de remplissage, est agencé de manière à constituer une structure à trois dimensions munie de liaisons (214)

rigides aux coins, éventuellement précontrainte, dont l'épais-

seur correspond à l'importance de la charge.

2.- Structure lamellée en béton armé selon la revendica-

tion 1, caractérisée par le fait que des éléments préfabri-

qués (1) en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles sont raccordés les uns à côté des autres avec un espace intérieur (12) exempt de remplissage situé dans le

creux (221) du mur (22) à deux parois.

3.- Procédé pour la fabrication d'une structure porteuse lamellée en béton armé destinée en particulier à des ouvrages d'art ou des constructions ou édifices soumis à des contraintes dynamiques et/ou supportant des charges élevées, par exemple des murs à deux parois, des murs de drainage, des caissons de foncage, des bassins, des tunnels, des murs de soutènement, des semelles filantes, la structure porteuse en béton armé contenant, dans son ensemble, des éléments préfabriqués des

pièces de liaison et, le cas échéant un matériau de remplis-

sage, comme, par exemple, des pièces monobloc coopérant avec

les éléments préfabriqués et/ou des aciers d'armature complé-

mentaire et/ou des disques de raidissement et/ou des couches

d'isolation et/ou des éléments noyés dans la masse, caracté-

risée en ce que des éléments préfabriqués (1) en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles de la surface de l'édifice (2) sont alignés à la suite des uns des autres, en ce que leur alignement les uns à côté des autres est réalisé en les disposant très près les uns à côté des autres et/ou les uns au-dessus des autres le long des bords de jonction (14), sur un soubassement (215) de béton ou sur une fondation (216), en ce que les éléments préfabriqués (1) en béton armé alignés les uns à côté des autres sont raidis par un ancrage (251) et/ou sont précontraints et/ou sont provisoirement renforcés par des appuis (252), en ce que des inserts complémentaires de renforcement (214) et/ou des disques de raidissement et/ou des couches isolantes et/ou des éléments noyés dans la masse sont placés dans l'espace intérieur (12) situé entre les plaques (ll)

des éléments préfabriqués (1) en béton armé, l'espace inté-

rieur (12) étant ensuite rempli au moins partiellement au moyen d'un mélange (241) à durcissement ultérieur amené dans un flux de matière en surpressoin, sans nécessiter de joints de travail, et de manière adéquate sans coffrage, et en ce que l'ouvrage (2) est, le cas échéant, remis sous précontrainte ou

mis sous contrainte supplémentaire.

4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on réalise une liaison transmettant Les forces entre les

éléments préfabriqués (1) en béton armé du type caisson compor-

tant des plaques jumelles, alignés les uns à côté des autres, à l'aide d'inserts de renforcement (131) qui leur sont propres

sans pièces de liaison (243).

5.- Procédé selon les revendications 3 ou 4, caractérisé

en ce qu'un noyau de consolidation (23) est constitué avec des éléments préfabriqués (1) en béton armé du type caisson compor-

tant des plaques jumelles, en ce que les éléments préfabri-

qués (1) en béton armé du type caisson comportant des plaques

jumelles formant le mur (212) et/ou le plafond (211) du bâti-

ment (2) sont fixés au noyau de consolidation (23) au moyen d'appuis (252) provisoires, l'ouvrage (2) étant de ce fait,

stabilisé au cours de la construction et le noyau de consoli-

dation (23) étant le cas échéant transformé en une partie de

l'ouvrage (2) définitif.

6.- Elément préfabriqué en béton armé destiné à des

ouvrages techniques monobloc contenant des parties préfa-

briquées ainsi que des parties monobloc, par exemple des murs à deux parois, des murs de drainage, des caissons de fonçage,

des bassins ou réservoirs, des tunnels, des murs de soutène-

ment, des semelles filantes, etc, comportant au moins deux

plaques de béton armé, ces plaques enfermant un espace inté-

rieur, l'espace intérieur étant avantageusement ininterrompu et se raccordant à l'espace extérieur le long des bords de jonction des plaques, les plaques comprenant des inserts de renforcement ainsi que le cas échéant des éléments raidisseurs et/ou des entretoises et/ou de éléments noyés dans la masse, caractérisé en ce qu'au moins l'une des plaques (11) comporte une surface dont le profil est une ligne brisée en vue de former un caisson, que le cas échéant des tirants (134) sont noyés partiellement dans le béton de la plaque comportant une surface (11lA) dont le profil forme une ligne brisée, en ce que les inserts de renforcement (131) disposés dans la direction principale de support de charge sont au moins partiellement incorporés dans les plaques (11), en ce que les inserts de

renforcement (131), les éléments raidisseurs (132), par exem-

ple, les disques de béton pris dans le béton sensiblement

perpendiculairement à une des plaques (11) et les entre-

toises (133), forment un treillis ou réseau d'armature à trois

dimensions servant au support de la charce, er. ce que les pla-

ques (11) sont le cas échéant arquées et/ou que leurs posi-

tions sont différentes les unes des autres et/ou en ce que leur épaisseur et/ou leurs caractéristiques sont variables et/ou sont différentes et en ce qu'elles sont munies sur leur bord (113) d'une surépaisseur (114) et/ou d'une denture (115)

et/ou d'un gradin.

7.- Bâti de coffrage destiné la fabrication d'éléments

préfabriqués en béton armé, par exemple d'éléments préfabri-

qués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles, une structure porteuse ainsi que des profilés de moulage, un plancher adéquat de support de fabrication, un cadre pour la délimitation latérale, le cas échéant également un insert d'exclusion et/ou une partie de coffrage latéral destiné à la formation d'ouvertures, la structure porteuse étant faite de deux poutres longitudinales en treillis ou ferraillage situées dans des surfaces parallèles et le cas échéant d'un treillis ou ferraillage transversal reliant les poutres longitudinales en treillis ou ferraillage & proximité

de leurs extrémités, caractérisé en ce qu'au moins deux pou-

tres (33) montées à rotation et munies à leurs extrémités de socles (332) de surélévation, dont l'axe (331) est situé sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal (313) de l'élément supérieur (312) des poutres longitudinales (311) en

treillis ou ferraillage, sont placées sur les éléments supé-

rieurs (312), en ce que les hauteurs (333) des socles de surélévations (332) sont différentes les unes des autres, leurs dimensions suivant une séquence unique, en ce qu'au moins une tige (334) de suspension est reliée à la poutre (33) montée à rotation en ce que celle-ci est reliée à l'élément supérieur (312) des poutres longitudinales (311) en treillis

ou ferraillage par une liaison glissante, comme l'est éga-

lement la tige (334) de suspension à la poutre (33), en ce que les éléments inférieurs (314) des poutres longitudinales (311) en treillis ou ferraillage sont reliées par un chassis (316) pour la transmission des charges, en ce que le plancher (322) de support de fabrication qui peut ne pas être plat est fixé au chassis (316) en ce que le cadre (323) de dAimritation des

bords latéraux est fixé auplancher (322) de support de fabri-

cation, et en ce que finalement l'insert d'exclusion (324)

ainsi que la partie latérale du coffrage destinée à la forma-

tion d'ouvertures sont fixés au plancher (322) de support de fabrication ou au cadre (323) de délimitation des bords laté- raux.

8.- Procédé de fabrication d'éléments préfabriqué en béton armé par exemple d'éléments préfabriqués en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles dans lequel d'une part un bâti de coffrage est constitué par une structure porteuse et par des profilés de moulage, et d'autre part des

inserts de renforcement et le cas échéant des éléments raidis-

seurs et/ou des entretoises sont suspendus et/ou placés dans l'espace de moulage du bâti de coffrage, une des plaques de l'élément préfabriqué en béton armé du type caisson comportant des plaques jumelles étant coulée en béton, la plaque coulée en béton solidifiée étant ensuite retournée, puis la plaque retournée mise en place dans l'espace de moulage; suivant le procédé, le cas échéant un insert d'exclusion et/ou partie latérale de coffrage destinée à la formation d'ouvertures sont également mis en place et enfin la plaque suivante est coulée avec du béton, le procédé étant caractérisé en ce que la

plaque (11) solidifiée reste suspendue dans l'espace de mou-

lage (321) jusqu'à la solidification de la plaque suivante (11), et la plaque (11) solidifiée est retournée le cas échéant en même temps que le bâti (3) de coffrage ou que les profilés de

moulage (32).

9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque (11) déjà coulée en béton est précontrainte

avant le coulage du béton de la plaque (11) suivante.

10.- Procédé selon les revendications 8 ou 9, caractérisé

en ce que les éléments raidisseurs (132) ou les entre-

toises (133) des plaques (11) solidifiées séparément, sont reliés.

11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 8

à 10 caractérisé en ce que l'élément préfabriqué (1) en béton armé du type caisson comportant des plaques jurelles est

divisé en parties de la dimension voulue après la solidifica-

tion du béton.