Brevet FR2027016A1 — publié le 19700925

L'invention concerne un élément de construction préfabriqué en forme de plaque, réalisé en béton armé et destiné au soutènement de tunnels ainsi qu'à l'application dans les constructions élevées. 5 Lors du cuvelage de tunnels ou de galeries on utilise des tôles qui constituent à la fois un coffrage perdu et l'armature. Ces tôles sont munies d'une série de cavités dirigées alternativement vers les deux côtés et disposées en série. Parallèlement à ces séries de cavités on a » 10 chaque fois prévu des nervures en saillie uniquement vers un côté. Grâce à cette réalisation on obtient des caractéristiques statiques particulières pour la tôle ainsi qu'une bonne liaison avec le remplissage arrière de béton. En même temps les nombreux orifices de la tôle permettent d'obtenir que la gunit rapportée 15 sur la face intérieure du cuvelage comme moyen d'étanchéité et de protection contre la corrosion, se lie bien avec le remplissage de béton entre la tôle et le rocher. Enfin les diverses tôles peuvent facilement se relier les unes aux autres car leurs bords se recouvrent et on fait passer des verrous ou des tiges 20 dans les orifices constitués par les cavités. La présente invention a pour * but de créer un élément de construction, préfabriqué en forme de • plaque, susceptible de servir aussi bien pour le cuvelage de tunnels que pour des constructions élevées, cet élément se lais-25 sant monter rapidement dans la construction correspondante et permettant d'être relié de façon simple avec les éléments voisins. A cet effet la présente invention concerne un procédé caractérisé en ce que 11 armature est constituée d'une tôle munie de déformations ou cavités proéminen-30 tes des deux côtés de la tôle, alternées, et disposée's en rangées, la tôle d'armature étant noyée dans le béton au voisinage d'une surface latérale de l'élément de construction, et sur les arêtes parallèles dirigées vers les cavités de lfélément de construction, au moins une série de cavités n'est pas recouverte par du béton. 35 Les séries de cavités, libres aux arêtes offrent la possibilité d'adapter directement soit une tôle de coffrage ou d'armature lorsqu'un élément préfabriqué doit être raccordé directement à un coffrage ou à une tôle d'armature ou permette une liaison avec un autre élément de construction 40 préfabriqué lorsqu'on utilise une pince qui est constituée d'un BAQ ORIGINAL 69 44188 2 2027016 segment de tôle d'armature correspondant à deux rangées de cavités, et qu'on la fixe à l'aide de deux verrous qui sont introduits dans les orifices constitués par les cavités consécutives. La tôle d'armature est noyée 5 dans le béton au voisinage de la surface latérale concave dans le cas d'éléments de construction voûtés. Lorsqu'on réalise le soutènement de tunnel à l'aide d'éléments de construction préfabriqués de ce type, et qui sont réunis à la manière d'un tubage il faut 10 que les fentes de séparation entre les éléments de construction soient rendues étanches pour éviter que l'eau sortant des rochers adjacents ne pénètre dans le tunnel. Il existe une possibilité simple pour rendre l'ensemble étanche et pour isoler également le 15 béton contre une éventuelle attaque de l'eau,par le fait que l'élément de construction^à l'exception de la face latérale où les arêtes des séries de cavités sont libres, est entouré de tous ,côtés d'une feuille de matière synthétique soudable, qui déborde par ses bords entourant les surfaces latérales libres, pour la 20 réalisation d'une soudure avec la feuille entourant l'élément ,de construction voisin. Il est avantageux que la feuille comporte sur sa face intérieure des nervures en forme de crochets afin que lors de la fabrication de l'élément de cons-25 traction on obtienne une bonne liaison entre la feuille et le ; béton. ' Lors de,l'avance du tunnel, dans une roche friable, on travaille avec un bouclier correspondant à la section et déplacé vers l'avant, qui peut également 30 comporter diverses lances horizontales assurant la,partie du tunnel non construite définitivement, il faut veiller à ce que l'extrémité arrière de l'écran ou les extrémités.arrières ,des lances n'endommagent pas la feuille d'isolation sur la face extérieure des éléments de construction préfabriqués déjà montés. A cet 35 effet l'invention prévoit de munir la feuille.recouvrant la surface latérale, extérieurement avec de? nervuresr,dont la section est pratiquement semi-circulaire. On réalise avantageusement ces nervures lors de la fabrication de 1?» feuille* ; Un.mode de réalisation de 40 l'invention sera décrit en référence aux dessins dans lesquels : BAD ORIGINAL 69 44188 3 2027016 - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un élément de construction préfabriqué. - La figure 2 représente un raccord entre deux éléments de construction adjacents, vu de 5 côté. - La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2. Dans la figure 1 ori a représenté un élément de construction préfabriqué 1 destiné pour le 10 soutènement d'un tunnel. L'élément de construction 1 constitue une plaque en forme de segment rectangulaire, le cas échéant avec une partie bombée correspondant à la section du tunnel. La plaque est réalisée en béton armé. Comme armature on utilise une tôle 2 ayant une forme particulière. Cette tôle est noyée dans 15 le béton au voisinage d'une surface latérale 3* Lorsqu'il s'agit d'une plaque bonlbée destinée au soutènement d'un tunnel, l'armature 2 se trouve sur la face inférieure bombée de façon concave, tournée vers le tunnel. La tôle d'armature est munie J 20 d'une série de bossages préfabriqués,et dirigés vers les deux côtés de la tôle 2. Les bossages tournés vers le centre de l'élément de constrctction 1 portent la référence 2a et les bossages tournés vers la surface latérale 3 portent la référence 2b. Du fait des bossages 2a, 2b 25 consécutifs, alternés, dirigés vers les deux côtés de la tôle d'armature 2, on obtient une série d'orifices traversant, situés dans la direction longitudinale, de ces séries, qui. sont également reliés avec le béton enveloppant. Entre chaque fois deux séries de bossages se trouve une moulure 2c ayant une section . 4 30 sensiblement en forme de V. Toutes les moulures sont dirigées vers les faces latérales 3 de l'élément de construction 1 dans l'exemple de réalisation représenté. " Sur les arêtes de jonction des faces étroites 4a et 4b avec les faces latérales 3 de l'élé-35 ment de construction, on a chaque fois dégagé la tôle d'armature 2 de béton sur une largeur correspondant à une série de cavités 2f ou 2". Ces séries de cavités laissées libres servent comme cela sera décrit ultérieurement à la liaison avec l'élément voisin. Pour la fabrication de l'élément de construction on fixe 40 une bande de tôle sur la face inférieure de la série de cavités 69 44188 k 2027016 2r, 2** qu'il faut laisser dégagées ; on peut également coller une bande de matière plastique 15» L'élément de construction 1 comporte une autre armature constituée par une tôle d'acier 6 5 noyée dans le béton dans la face latérale tournée vers le rocher. Entre la tôle d'acier 6 et la tôle d'armature 2 on a prévu des liaisons 5 en forme d'étriers. Afin que les éléments de construction 2 soient dans'le prolongement avant, et après le montage, 10 il est prévu une partie en retrait 4c sur l'une des faces étroites 4a alors que l'autre face étroite 4b comporte une saillie correspondante 4d. L'élément de construction 2 est entouré sur toutes ses faces d'une feuille de matière synthé-. 15 tique à l'exception de la face latérale 3« Cette feuille de matière synthétique sert à l'isolation et elle est fixée sur les faces extérieures de l'élément lors de la fabrication de celui-ci, à l'aide de béton. On obtient une fixation solide de la feuille dans le béton-par des saillies 16 en forme de crochets, sur la 20 face intérieure de la feuille. Ces saillies sont réalisées sur la feuille lors de sa fabrication. La partie de la feuille recouvrant lea surfaces latérales 7 porte la référence 8. 1,'es faces étroites 4a et 4b sont recouvertes par les surfaces 8a et 8b de 25 la feuille.. Lès surfaces de la feuille s.ont prolongées au-delà des arêtes intérieures des faces 4a et 4b de sorte que l'on obtient des bords 8c et 8d qui débordent librement. De la même façon les surfaces supérieures et inférieures 9 (figures 2 et 3) Lorsque l'on dispose les éléments de construction l'un à côté de l'autre ou l'un au-dessus de l'autre, lors du montage, ces bords de feuille 8c, 8d ou 9b 35 sont situés côte à côte suivant les intervalles horizontaux ou verticaux. Par la soudure des bords de feuille 8c et 8d d'éléments voisins par exemple 1, 1' dans la figure 1 on obtient une fermeture étanche à l'eau de la fente verticale entre les faces étroites 4a et 4b. De la même façon on soude les bords de feuille 4© 9b le long des fentes horizontales. On obtient ainsi en même 69 44188 5 2027016 temps une Isolation, qui agit sur les faces extérieures 7 de tous les éléments de construction. Après la réalisation de la soudure entre les bords de feuilles 8c et 8d on réunit les élé-5 ments de construction 1, 1* adjacents par leurs faces étroites 4a et 4b (figure 1) à l'aide d'une pince 10. Cette pince 10 est constituée d'un segment de tôle d'armature 2 et comporte une largeur de deux rangées de-cavités correspondant aux rangées de cavités 2', 2" non recouvertes de béton. La pince 10 est disposée 10 par les cavités 2a dirigées vers l'arrière,en référence à la figure 2, sur les cavités correspondantes dirigées vers l'arrière, 2a des séries libres 2' et 2". De cette façon les cavités 2b de la pince 10 s'appliquent dans les cavités correspondantes des tôles d'armature des séries dégagées de béton. 15 On introduit alors des verrous 12 selon les figures 2 et 3 dans les orifices longitudinaux passant dans les cavités. De cette façon les éléments de construction 1 et 1 * sont réunis. Afin que l'on puisse introduire les roues 12, on a supprimé quelques unes des cavités 12b diri-20 gées vers l'avant, parmi lés séries de cavités 2' et 2" dégagées du béton. Les joints de liaison peuvent être remplis de béton de façon à avoir une surface latérale 3 plane. Lorsque dans des roches friables, on veut assurer la section de tunnels se trouvant devant 25 le soutènement définitif, par un bouclier avançant ou par des lances séparées, susceptibles d'avancer et réparties sur toute la section du tunnel dans des positions horizontales, l'extrémité arrière l4 de l'écran ou des lances s'appuie sur les faces latérales 7 des éléments de construction. Afin que lors de l'a-30 vance de l'écran ou des lances, la feuille 8 ne soit pas endommagée, on a prévu des nervures 13 de section semi-circulaire sur la feuille recouvrant la surface" 7 de l'élément de construction. Ces nervures sont réalisées lors de la fabrication de la feuille. On peut réaliser l'élément de 35 construction selon l'invention sous forme de segment bombé, avec un rayon quelconque, pour le soutènement de tunnels. Lors de l'utilisation dans la construction d'immeubles, par exemple comme éléments plans en forme de plaques,il n'est pas nécessaire de prévoir les nervures 13 « 40 Bien entendu l'invention' 69 44188 6 2027016 n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits, et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du ca- ' dre de l'invention. 69 44188 7 2027016 REVENDICATIONS 1°) Elément de construction préfabriqué, en forme de plaque, constitué de béton armé, pour le soutènement ou le cuvelage de tunnels ainsi que pour l'utili-5 sation dans les constructions élevées, élément caractérisé en ce que l'armature est constituée d'une tôle munie de cavités débordant des deux côtés de la tôle, alternées, et disposées en. rangées, la tôle d'armature étant noyée dans le béton au voisinage d'une surface latérale de l'élément de construction, et sur I 10 les arêtes parallèles dirigées vers les cavités, de l'élément de construction, au moins une série de cavités n'est pas recouverte de béton.. 2°) Elément de construction caractérisé en ce que pour la liaison de deux éléments de cons- J 15 truction adjacents, par leur face étroite, on utilise une pince, qui est constituée d'un segment de tôle d'armature,, dont la largeur correspond à deux rangées de cavités, et est fixée à l'aide de verrous qui sont introduits dans les orifices constitués par les cavités consécutives. 20 .3°) Elément de construction selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tôle d'armature d'un élément de construction voûté est noyée dans le béton au voisinage de la surface latérale concave. 4°) Elément de construction 25 selon les revendications 1 à 3) prises isolément, caractérisé en ce qu'à l'exception de la surface latérale où les arêtes des séries de cavités sont libres, il est entouré de tous côtés d'une feuille de matière synthétique soudable, qui déborde par ses bords entourant les surfaces latérales libres, pour la réa-30 lisation d'une soudure avec la feuille entourant l'élément de construction voisin. 5°. ) Elément de construction selon les revendications de 1 à 4 prises isolément, caractérisé en ce que la feuille comporte des nervures en forme de crtaeltets 35 sur sa face intérieure. 6°) Elément de construction selon les revendications de 1 à 5, prises isolément, caractérisé en ce que la face extérieure de la feuille comporte des nervures ayant une section sensiblement semi-circulaire.