FR2764318A1 - Structure de protection et de renfort d'ouvrages - Google Patents

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Abstract

Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de structures de renforts d'ouvrages de génie civil, particulièrement de remblais ou ouvrages de terre compactée.La présente invention est relative à une structure de protection contre l'érosion et de renfort d'ouvrages tels que des talus ou des berges notamment, et de protection de surfaces (pavés).La structure (1) de protection d'ouvrages contre l'érosion et/ ou de renfort d'ouvrages selon l'invention, est essentiellement constituée par une pluralité de blocs (2) et une pluralité de liens (3, 4) filiformes s'étendant ou passant au travers desdits blocs; lesdits liens de ladite structure sont solidaires desdits blocs.

Description

Structure de protection et de renfort d'ouvrages.
La présente invention est relative à une structure de protection contre l'érosion et de renfort d'ouvrages tels que des talus ou des berges notamment, et de protection de surfaces (pavés).
Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de structures de renforts d'ouvrages de génie civil, particulièrement de remblais ou ouvrages de terre compactée.
On connaît par le brevet FR. 2.488.634 (KOSSUTH) un système utilisé pour empêcher l'érosion du sol, comprenant une matrice de blocs de protection contre l'érosion du sol placée sur une surface; chacun des blocs comporte une surface supérieure, une surface inférieure, plusieurs surfaces latérales; chaque bloc creux comporte en outre un premier groupe de passages reliant les faces supérieure et inférieure pour permettre au plantes et au sol de passer à travers ce bloc; le bloc comporte également un deuxième groupe de passages reliant les surfaces latérales opposées afin de permettre à un câble de passer au travers des blocs adjacents situés à l'intérieur du système de matrice, chaque passage du deuxième groupe d'un bloc comportant intérieurement un tunnel en un matériau assurant un renforcement structural de ce passage.
Un objectif de l'invention est de procurer un système pour empêcher l'érosion du sol qui comprend une matrice de bloc, qui soit amélioré.
Un objectif de la présente invention est de faciliter le stockage, le transport,
I'installation et l'utilisation de structures à base de blocs pour la protection ou le renfort d'ouvrages, ou pour la protection et l'aménagement de voies piétonnes (pavés).
La solution au problème posé consiste à prévoir que les blocs sont fixés aux liens filiformes tels que des câbles qui les traversent.
Cette caractéristique permet de préfabriquer en usine des structures comportant une pluralité de blocs reliés entre eux par une pluralité de tronçons de liens de préférence flexibles.
En d'autres termes l'invention consiste à procurer une structure de protection d'ouvrages contre l'érosion et/ou de construction ou de renfort d'ouvrages tels que des marches d'escaliers, des dallages de revêtement de sol, des talus, des berges, laquelle structure est essentiellement constituée par une pluralité de blocs et une pluralité de liens filiformes s'étendant ou passant au travers desdits blocs, caractérisée en ce que lesdits liens sont fixés ou mécaniquement solidaires desdits blocs, et sont de préférence noyés ou ancrés ou surmoulés dans lesdits blocs.
Selon des modes préférentiels de réalisation de structures selon l'invention:
- lesdits blocs sont en béton, sont de forme tronconique de préférence similaires ou identiques (à leur hauteur près), et/ou en forme générale de plots non creux (pleins) et/ou de forme parallélépipédique;
- lesdits liens ou tronçons de liens sont dotés en partie au moins d'une surface extérieure rugueuse (ce qui permet d'améliorer leur ancrage au bloc), sont souples (flexibles) ou déformables; chaque lien est essentiellement constitué par un tronçon de câble ou de cordage multibrin, en matière plastique synthétique ou métallique; de préférence ladite structure comporte une pluralité de premiers tronçons de liens parallèles entre eux, et comporte une pluralité de deuxièmes tronçons de liens parallèles entre eux;
- lesdits blocs et lesdits deuxièmes liens sont régulièrement espacés selon un deuxième pas (longitudinal) constant le long des premiers liens, et lesdits blocs et lesdits premiers liens sont régulièrement espacés d'un premier pas (transversal), constant, le long desdits deuxièmes liens;
- ledit deuxième pas d'espacement des blocs et de préférence ledit premier pas d'espacement des blocs sont supérieurs à la plus grande dimension correspondante des blocs, c'est-à-dire la dimension mesurée selon un axe parallèle à l'axe du lien correspondant (en l'occurrence la largeur ou la longueur pour un bloc prismatique à base rectangulaire), de manière à laisser un premier espace libre ou intervalle entre deux blocs consécutifs le long d'un premier lien (fixé à chacun desdits deux blocs), et de préférence de manière à laisser un deuxième espace libre ou intervalle entre deux blocs consécutifs le long d'un deuxième lien; ainsi, les blocs ne sont pas jointifs;
- lesdits premiers pas et deuxième pas d'espacement des blocs le long desdits liens et sont chacun au moins égal au double de la dimension correspondante des blocs, de manière à définir un premier intervalle et un deuxième intervalle de longueur libre de liens entre deux blocs consécutifs, qui soient chacun au moins égal à la dimension du bloc mesuré selon l'axe de ce lien; ainsi deux blocs consécutifs peuvent être séparés d'une distance au moins égale à trois ou quatre fois leur dimension (longueur ou largeur);
- lesdits blocs sont de forme tronconique, de préférence droits, munis d'une petite base (ou base supérieure) et d'une grande base (ou base inférieure) qui sont parallèles entre elles, et les blocs sont munis d'une directrice polygonale (par exemple rectangulaire) ou bien circulaire, et d'un angle au sommet dont la valeur est compnse entre 1 et 600 ;
- les axes des premiers liens sont parallèles et coplanaires;
- les axes des deuxièmes liens sont parallèles et coplanaires;
- lesdits premiers et deuxièmes liens se croisent à l'intérieur desdits blocs selon un angle voisin de 90 ;
- lesdits premiers et deuxièmes liens sont constitués par un câble d'acier à brins torsadés.
L'invention consiste également à procurer un moule pour la fabrication d'une structure de renfort ou de protection d'ouvrage, essentiellement constitué par une structure (de préférence mince) comportant
- une pluralité de parties planes sensiblement horizontales coplanaires s'étendant selon un plan,
- une pluralité de premières rainures (ou rigoles) de préférence rectilignes et allongées selon un axe parallèle au plan des parties planes, parallèles entre elles, aptes à recevoir chacune un premier lien ou tronçon de lien filiforme, et de préférence régulièrement espacées d'une première distance constante,
- une pluralité de deuxième rainure (ou rigoles) parallèles entre elles et parallèles audit plan des parties planes, de préférence rectilignes et aptes à recevoir un deuxième lien ou deuxième tronçon de lien filiforme, et de préférence régulièrement espacées d'une deuxième distance constante, lesquels axes respectifs desdites première et deuxième rainures sont de préférence perpendiculaires, c'est-à-dire font entre eux un angle voisin de 90 ,
- une pluralité de renfoncements ou logements comportant chacun un fond et des parois latérales, qui sont de forme identique (à la hauteur près) ou similaires, et sont situés à chaque croisement ou intersection desdites premières et deuxièmes rainures,
- la profondeur desdites première rainures ou distance par rapport audit plan de l'axe de cesdites rainures étant identique ou voisine de la profondeur desdites deuxième rainures, et ledit fond du logement étant parallèle au plan des parties planes; de préférence, les logements sont évasés vers le haut selon un angle au sommet allant de 1 à 60 , et sont de forme tronconique et de section transversale (horizontale), polygonale ou circulaire.
L'invention consiste en outre à utiliser un procédé de fabrication de structure dans lequel
- on utilise un moule selon l'invention,
- on place des câbles ou premiers tronçons de liens filiformes dans chacune desdites premières rainures et dans chacune desdites deuxièmes rainures,
- on coule du béton dans lesdits renfoncements ou logements, de manière à ce qu'après la prise du béton les liens sont solidarisés aux blocs formés dans les logements, en étant noyés ou inclus dans les blocs sur une partie de leur longueur.
L'invention consiste à utiliser un procédé de construction ou de renfort d'un ouvrage tel qu'un talus dans lequel:
- on préfabrique en usine une ou plusieurs structures selon l'invention,
- on transporte sur le site d'utilisation lesdites structures préalablement compactées, de préférence enroulées sur elles-mêmes ou bien superposées (disposées à plat) et imbriquées les unes sur les autres,
- on dispose une ou plusieurs structures selon l'invention, de manière à s'étendre sensiblement selon des plans horizontaux, qui sont le cas échéant superposées et régulièrement espacées en hauteur, et/ou qui sont repliées à 1800, les extrémités libres d'une partie au moins des liens étant le cas échéant fixés à un ouvrage en béton.
L'invention permet de diminuer les coûts des structures obtenues en fabriquant des structures complètes ou des portions de structures complètes en usine, en noyant les liens filiformes dans les blocs (ou masses compactes et pesantes) de préférence réalisés en béton (armé ou non selon les dimensions du bloc qui sont généralement chacune de l'ordre de plusieurs dizaines de centimètres).
L'invention permet ainsi de procurer des structures en forme de nappes qui peuvent être repliées sur elles-mêmes, enroulées, et compactées en rapprochant les blocs les uns des autres dans le cas particulièrement de structures comprenant des liens filiformes très souples, par exemple réalisés en cordages de matières plastiques synthétiques, ce qui facilite grandement le transport et la mise en oeuvre de ces structures.
Les nombreux avantages procurés par l'invention seront mieux compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés qui illustrent sans aucun caractère limitatif des réalisations préférentielles de structures selon l'invention et leur utilisation pour la construction d'ouvrages conformément à l'invention, ainsi que l'outillage pour la fabrication de ces structures.
La figure 1 illustre en vue en perspective un mode particulier de réalisation d'une structure selon l'invention.
La figure 2 illustre en vue en perspective un moule utilisé pour la fabrication de la structure illustrée figure 1.
La figure 3 illustre en vue de dessus un mode particulier de réalisation d'un plot ou bloc en béton et son assemblage aux liens filiformes tels que des câbles métalliques qui y sont noyés.
La figure 4 illustre en vue en perspective schématique une variante de réalisation d'une structure selon l'invention dans laquelle les blocs sont sensiblement jointifs par leurs grandes bases qui sont coplanaires, laquelle structure peut-être utilisée pour la construction de revêtement pavés par plaques.
La figure 5 illustre une utilisation d'une structure selon l'invention pour réaliser un talus renforcé par la structure, ce qui permet notamment de réduire l'emprise du talus en augmentant la pente des flancs de celui-ci.
La figure 6 est une vue selon VI de la figure 3 et illustre en vue de côté un bloc de forme tronconique droit, de grande et petite bases carrées.
Par référence aux figures, la structure 1 comprend une pluralité de blocs 2 disposés en matrice, c'est-à-dire en rangées et en colonnes, les blocs 2 étant reliés entre eux par trois premiers tronçons 3 de liens filiformes (tels que des câbles métalliques) d'une part, et par quatre tronçons de deuxièmes liens filiformes 4 (par exemple également constitués par des câbles métalliques torsadés).
Les premiers liens 3 s'étendent selon des axes 7 horizontaux parallèles entre eux, coplanaires et distants deux à deux d'un premier pas 5 de préférence constant; les deuxièmes liens 4 s'étendent de façon rectiligne horizontale selon des axes 8 parallèles entre eux et coplanaires et séparés par un deuxième pas 6 de préférence constant.
Par référence à la figure 3, un bloc 2 réalisé en forme de tronc de cône de section carrée est muni d'une grande base 20 plane horizontale, par laquelle le plot est destiné à reposer sur un remblais par exemple, et d'une petite base ou base supérieure 21 plane (de plus petites dimensions) également de forme carrée; les quatre autres faces latérales planes 19 s'étendent selon des plans qui définissent un angle au sommet 18 de la forme tronconique du plot, qui est par exemple voisin de 5 à 30 degrés; comme représenté figure 6 particulièrement, le cône est doté d'un axe de symétrie 12 vertical.
Les premier et deuxième liens 3 et 4 qui se croisent à l'intérieur de la masse du bloc 2, y sont noyés lors du coulage du béton, et sont de préférence constitués par des torons de fils métalliques réunis entre eux pour former un câble et munis à une de leur extrémité libre (débordant de la structure 1 représentée figure 1) d'un moyen d'ancrage éventuel à une autre structure par exemple en béton armé, tel qu'une douille ou un oeillet 37 représentée figure 3.
Les liens 3 et 4 s'étendent selon des axes 7, 8 faisant un angle 16 (en vue en plan comme représenté figure 3) qui est dans le cas de la structure illustrée figure 1 et du moule correspondant pour sa fabrication illustré figure 2, égal à 90".
Par référence à la figure 2, le moule utilisé pour fabriquer la structure comporte une structure mince en forme de plaque mince déformée qui peut être réalisée notamment en matière plastique armée; cette plaque s'étend selon un plan 24 et comporte une pluralité de parties planes 23 coplanaires s'étendant selon ledit plan 24; la structure 22 du moule comporte une pluralité de premières rainures ou rigoles 25 rectilignes d'axe longitudinal 26 horizontal, les différents axes 26 étant de préférence coplanaires et distants d'une valeur 27, de préférence constante pour assurer un écartement constant selon ledit premier pas 5 de premiers liens tels que ceux repérés 3 figure 1, qui sont destinés à être insérés dans lesdites rainures 25 dans le procédé de fabrication conforme à l'invention.
La structure 22 du moule comporte en outre une pluralité de deuxièmes rainures 28 rectilignes horizontales s'étendant selon des axes 29 parallèles entre eux, coplanaires et distants d'une valeur 30, de préférence constante pour assurer un écartement 6 constant entre les deuxièmes liens 4 destinés à être disposés dans le fond des deuxièmes rainures 28 du moule 22 de la figure 2.
Par référence à cette figure 2, lesdites premières rainures 25 et deuxièmes rainures 28 sont distantes d'une hauteur 35, respectivement 36, du plan 24, lesquelles distances 35, 36 sont égales ou voisines l'une de l'autre de manière assurer que les premiers et deuxièmes liens qui seront respectivement disposés dans le fond des premières et deuxièmes rainures s'étendront sensiblement selon un même plan ou selon deux plans parallèles très proches l'un de l'autre.
Les logements 32 prévus à chaque intersection desdites premières et deuxièmes rainures 25, 28, sont de forme évasée vers le haut, sont dotés d'une paroi de fond 33 de préférence parallèle au plan 24 selon lequel s'étendent les parties planes 23 situées en partie supérieure du moule 22; les logements 32 sont en outre délimités par des parois latérales 34 planes inclinées les unes par rapport aux autres (selon ledit angle repéré 18 figure 6); les logements 32 ainsi conçus permettent le moulage de plots ou blocs en béton (armés ou non) conformes aux figures 1, 3 et 6 et la réalisation de la structure de la figure 1; le surmoulage est obtenu par coulage du béton destiné à réaliser les plots 2, dans les logements 32 de forme correspondante, après mise en place des liens 3 et 4 dans les rainures 25 et 28.
Par référence à la figure 5, dans un mode particulier de réalisation d'un talus 15 selon l'invention, plusieurs structures 1 en forme de nappes sont superposées à l'intérieur du talus essentiellement constitué de remblais, de sorte que les parois latérales 41 du talus peuvent être très inclinées grâce au renfort de la terre ou du remblais par lesdites structures 1 superposées.
Dans le mode de réalisation illustré figure 5, la structure 1 située en partie inférieure du talus 15 comporte, comme représenté à droite sur cette figure, un lien 40 filiforme incurvé reliant les deux blocs 2 d'extrémité; par ailleurs sur la partie gauche de cette structure 1, un lien d'extrémité 38 faisant partie d'un desdits premier ou deuxième liens peut être ancré (ou fixé rigidement) à une structure 39 (par exemple en béton préfabriqué) en forme de bac disposée au pied d'une des rampes du talus 15; on voit également sur cette figure qu'une distance 13, 14 (supérieure à leur largeur).sépare deux blocs consécutifs 2 de la structure 1 située en partie supérieure du talus.
Dans une partie centrale du talus, une structure 1 est repliée sur elle-même pour former deux nappes la, lb (sensiblement parallèles) superposées de renfort du talus 15.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Structure (1) de protection d'ouvrages contre l'érosion et/ou de renfort d'ouvrages, laquelle structure est essentiellement constituée par une pluralité de blocs (2) et une pluralité de liens (3,4) filiformes s'étendant ou passant au travers desdits blocs, caractérisée en ce que lesdits liens sont solidaires desdits blocs.
2. Structure selon la revendication 1 dans laquelle
- lesdits blocs (2) sont en béton, sont de forme tronconique, en forme générale de plot,
- lesdits liens ou tronçons de liens (3, 4) sont dotés d'une surface extérieure rugueuse,
- lesdits liens ou tronçons de liens (3, 4) sont flexibles, chaque lien étant de préférence essentiellement constitué par un tronçon de câble ou de cordage multibrin, en matière plastique synthétique ou métallique,
- ladite structure comporte une pluralité de premiers tronçons de liens (3) parallèles entre eux et comporte une pluralité de deuxièmes tronçons de liens (4) parallèles entre eux.
3. Structure selon la revendication 2 dans laquelle lesdits blocs (2) et lesdits deuxièmes liens (4) sont régulièrement espacés selon un deuxième pas (6) constant le long desdits premiers liens (3), et lesdits blocs et lesdits premiers liens (3) sont régulièrement espacés d'un premier pas (5), constant, le long desdits deuxièmes liens (4.).
4. Structure selon la revendication 3 dans laquelle ledit deuxième pas (6) d'espacement des blocs et de préférence ledit premier pas (5) d'espacement des blocs sont supérieurs à la plus grande dimension (9, 10) correspondante des blocs de manière à laisser un premier espace libre ou intervalle (13) entre deux blocs consécutifs le long d'un premier lien, et de préférence de manière à laisser un deuxième espace libre ou intervalle (14) entre deux blocs consécutifs le long d'un deuxième lien (4).
5. Structure selon la revendication 3 ou 4 dans laquelle lesdits premier pas et deuxième pas (5, 6) d'espacement des blocs sont au moins égaux au double de la dimension correspondante (9, 10) des blocs de manière à définir un premier intervalle (13) et un deuxième intervalle (14) de longueur libre de liens entre deux blocs consécutifs qui soient chacun au moins égal à la dimension (9, 10) correspondante du bloc.
6. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle lesdits blocs sont de forme tronconique, de préférence droits, munis d'une base supérieure (21) et d'une base inférieure (20) qui sont parallèles entre elles, et sont munis d'une directrice (17) polygonale ou circulaire, par exemple rectangulaire, et sont dotés d'un angle (18) au sommet dont la valeur est comprise entre 1 et 600.
7. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle:
- les axes (7) des premiers liens (3) sont parallèles et coplanaires,
- les axes (8) des deuxièmes liens (4) sont parallèles et coplanaires,
- lesdits premiers et deuxièmes liens (3, 4) se croisent à l'intérieur desdits blocs (2) selon un angle (16) voisin de 90 ,
- lesdits premiers et deuxièmes liens sont constitués par un câble d'acier à brins torsadés.
8. Moule (22) pour la fabrication d'une structure de renfort ou de protection d'ouvrage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une structure comportant:
- une pluralité de parties planes (23) sensiblement horizontales, s'étendant selon un plan (24),
- une pluralité de premières rainures (25), de préférence rectilignes et allongées selon un axe (26) parallèle au plan (24), parallèles entre elles, et de préférence régulièrement espacées d'une première distance (27) constante,
- une pluralité de deuxième rainures (28) parallèles entre elles et parallèles audit plan (24), de préférence rectilignes selon un axe (29) de préférence régulièrement espacées d'une deuxième distance constante (30), lesquels axes respectifs (26 et 29) desdites premières et deuxièmes rainures sont de préférence perpendiculaires,
- une pluralité de renfoncements ou logements (32) comportant chacun un fond (33) et des parois latérales (34), qui sont de forme identique ou similaire, et sont situés à chaque croisement ou intersection desdites premières et deuxièmes rainures,
- de préférence, la profondeur (35) desdites première rainures par rapport audit plan (24) et/ou auxdites parties planes (23), est identique ou voisine de la profondeur (36) desdites deuxième rainures, et ledit fond (33) desdits logements (32) est parallèle au plan (24) des parties planes (23),
- et de préférence les logements (32) sont évasés vers le haut selon un angle au sommet allant de 1 à 60 , de forme tronconique et de section transversale (horizontale), polygonale ou circulaire.
9. Procédé de fabrication d'une structure de renfort ou de protection contre l'érosion d'ouvrages, dans lequel
- on utilise un moule selon la revendication 8,
- on place des câbles ou tronçons de liens filiformes dans chacune desdites premières rainures et dans chacune desdites deuxièmes rainures,
- on coule du béton dans lesdits renfoncements ou logements, de manière à ce qu'après la prise du béton les liens sont solidarisés aux blocs formés dans les logements, en étant noyés ou inclus dans les blocs sur une partie de leur longueur.
10. Procédé de construction d'un ouvrage tel qu'un talus dans lequel:
- on préfabrique en usine une ou plusieurs structures selon l'une des revendications 1 à 7, de préférence selon la revendication 9,
- on transporte sur le site d'utilisation lesdites structures préalablement compactées, de préférence enroulées sur elles-mêmes ou bien superposées (disposées à plat) et imbriquées les unes sur les autres,
- on dispose une ou plusieurs structures de manière à s'étendre sensiblement selon des plans horizontaux, qui sont le cas échéant superposées et régulièrement espacées en hauteur, et/ou qui sont repliées à 1800, les extrémités libres d'une partie au moins des liens étant le cas échéant fixés à un ouvrage en béton.
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