Brevet FR2025554A1 — publié le 19700911

L'invention est relative à un procédé pour imperméabiliser et protéger les berges, le fond ou les parties similaires de Ca- naux, cours d'eau, bassins portuaires, etc... au moyen de chapes formées de matériau bitumeux, ou asphaltique, notamment de chapes préfabriquées, ainsi qutà un dispositif pour la mise en oeuvre de ce nrocédé. Alors que le revêtement à sec de canaux bassins, etc.. neut être exécuté à la manière usuelle sur des ouvrages neufs au moyen d'hydraton, de béton de ciment ou de béton bitumineux, des difficultés se présentent lorsqu'il s'agit d'imperméabiliser ou de transformer les surfaces de fond ou les talus immergés de canaux ou voies d'eau analogues, en particulier de les élargir sans gêner la navigation. Pour poser des chapes préfabriquées en béton bitumineux de forte épaisseur, par exemple de l'ordre de 10 cm., on déverse un mélange chaud à base de bitume au moyes'un malaxeur sur une plateforme de travail qui se. trouve sur un ou plusieurs pontons. Malgré un refroidissement intensif par pulvérisation d'eau, les chapes ont besoin d'une durée de refroidissement pouvant atteindre et même dépasser six heures. Les chapes ou bandes ainsi préparées sont mises en place à l'aide de cadres sous vide, qui soulèvent la chape de la plate forme de travail, cependant que les pontons sont halés de l'emplacement où se trouve le malaxeur du mélange bitumineux chaud à l'emplacement de pose, où la chape est reprise du cadre sous vide par une grue flottante qui l'immerge. Les temps nécessaires pour l'aller, la reprise dè la chape et le retour sont perdus pour la fabrication d'une nouvelle chape. Ce procédé n'a été appliqué jusqu'ici qu'à la pose de chapes bitumineuses sur des surfaces de fond . I1 demande beaucoup de main-d'oeuvre et de temps. Un autre procédé connu pour imperméabiliser les talus ou le fond de cours d'eau au moyen de chapes formées dé matériaux bitumineux consiste à préfabriquer les chapes au sec et à les relier à un flotteur oui peut être rempli d'eau ou vidangé à l'aide duquel elles sont transportées sur l'eau au lieu de pose. Arrivés à destination, le flotteur et la chape sont descendus en totalité ou en partie ; la. chape est déposée sur le fond et le flotteur en est séparé une fois qu'elie a été mise en place. Le flotteur utilisé est un tambour tubulaire sur lequel la chape est enroulée. Sur un tambour servant de flotteur, la chape immergée n'est soumise ou'en partie à la poussée d'Archimede, tandis qu'une partie non négligeable reste au-dessus de l'eau et agit de tout son poids ; le flotteur doit être par conséquent de grandes dimensions et très robuste. Un tambour sur leauel est enroulée une chape exige une profondeur d'eau reltivement grande, qui n 'existe pas toujours, par exemple dans des canaux de navigation intérieure. L'épaisseur des chapes pouvant être enroulées sur le tambour est en outre limitée. Si les chapes sont de plus forte épaisseur, la couche externe subit un allongement notable, en particulier lors de l'enroulement au passage d'une couche à la suivante et la chape risque de se fissurer. La faculté d'allongement devant être élevée, il faut utiliser un mélange contenant un pnurcentage relative; ment grand de liant et de-matériaux de charge, de sorte que ces chape8 tendent à s'étirer dangereusement sur des talus de pente supérieure à 1 : 4 environ. On ne peut donc pas utiliser des chapes à faculté d'allongement relativement élevée pour des berges dont la pente est de l'ordre de 1 : 3 à 1 : 2,5. Des chapes plus stables, par exemple formées de mélanges riches en pierrailles, sont très difficiles à enrouler sur le tambour flotteur. L'épalsseur limitée de la chape en restreint considérablement le domaine d'application. L'invention a pour but de réaliser la pose de chapes formées de matériau bitumineux, goudronneux ou asphaltique, en particulier de chapes préfabriquées, sur les parties immergées de canaux, tant sur-le fond que sur les berges, de telle manière . que le transport de la chape ainsi que sa mise en place puissent être effectués faciiement,-rapidement et à peu de frais et qu'il sqit possible d'utiliser aussi bien des chapes de forte épaisseur. L'invention est caractérisée en ce que les chapes ou bandes fabriquées dans une cale sèche sont immergées et suspendues à l'état immergé à la face inférieure du flotteur, transportées sur l'eau à-ltemplacement de pose en position- suspendue au flotteur au-dessous de la surface de liteau et en ce que le flotteur est descendu en totalité ou en partie à l'emplacement de pose en même temps que la chape qui y est suspendue, la séparation étant ensuite effectuée..Ia fixation par suspension de la chape ou de la bande à la face -inférieure du flotteur est assure de préfé rence, au moyen d'une aspiration exercée par dépression sur la face supérieure de la chape. En raison de sa suspension au flotteur, la chape ou la bande est entièrement immergée et soumise en totalité è la poussée d'Archimede. Son adhérence énergique P la face inférieure du fond du flotteur peut donc être obtenue au moyen d'une dépression relativement faible, qui l'amène en application sur la face inférieure du fond du flotteur à ltencont.ie de la gravité. La descente de la chape au lieu de pose peut être effectuée de façon simule. Le remplissage nartiel du flotteur auouel est suspendue la chape ou la bande peut être réalisé de telle sorte cue le flotteur soit amené narallèlement à la partie de sol se trouvant sous l'eau, c'est-à--dire avec une inclinaison correspondant à la pente d'un talus. Au moyen du flotteur la chape suspendue neut être ainsi déposée directement sur le fond immergé. Pour séparer la chape du flotteur, il suffit de la décrocher. Après la suppression de la dépression sur la face supérieure de la chape, celle-ci se libère du flotteur, cru'on peut faire remonter. On disnose de nombreux moyens pour appliquer rapidement et sans dommages la chape, bande ou élément analogue à ltemplacement exact prédéterminé sur la partie du fond se trouvant sous l'eau. Ces opérations ne nécessitent aucune maninula- tion compliquée, ni dispositif de pose supplémentaire. L'invention permet d'utiliser, à la place de mortier bitumineux des matériaux enrobés formant un béton bitumineux possédant une stabilité suffisante, même sur des talus dont l'inclinaison est comDrise entre 1 : 2, 5 set 1 : 3. Par la mise à profit de la poussée de l'eau au cours du transport de la chape au moyen du flotteur, il est nossible d'utiliser des chapes de béton bitumineux d'un-noids pouvant atteindre 600 Kg/m2, c'est--dire d'environ 25 cm d'épaisseur. L'ossature minérale existant dans le béton bitumineux assure une stabilité et une résistance au glissement élevées, qualités indispensables pour imperméabiliser des talus et éléments analogues. On peut en outre poser des chapes relativement épaisses dans des eaux peu profondes. La chape ne risque craticuement pas d'être endommagée au cours de la pose, car elle peut rester à l'état plan. Comme dispositif de maintien et de transnort, on utilise avantageusement un flotteur en forme de caisson, CII ocrorte une multiplicité de chambres et à une certaine distance du fond duquel se trouve une plaque perforée, une grille ou organe énl valet. L'espace compris entre le fond du flotteur et la Dlaelle peut être raccordé à une source de dépression. La plaaue est constituée de préférence, par une grille oui s'étend sur toute la surface de la chape ou de la bande devant être transportée et contre laquelle la chape prend appui vers le haut sous l'effet de la dépression. Cette grille permet de mettre à profit pour le maintien par dépression de la chape sur le flotteur d'un pourcentage élevé de l'ensemble de la surface externe de la chape, par exemple de nlus de 90 ss de cette surface, si bien qu'on peut se contenter, pour la production de la dépression maintenant la chape,d'une pompe à autoamorçage 'relaig- ment petite, par exemple d'une pompe centrifuge, dont l'aspiration est raccordée à l'espace se trouvant au-dessus de la grille. Dans l'exemple précité, il est possible, en raison du poids ramené par la pousséed'Archimède à 150 kg/m2 environ et de la surface de la grille pratiquement utile en totalité, d'établir une dépression de l'ordre de 1,5 mètre de colonne d'eau, oui suffit pour maintenir la chape suspendue au flotteur pendant le transport. Même avec une marge de scurité de 100 , soit une dépression d'environ 3 mètres de colonne d'eau, une pompe centri fug normale à auto-amorçage suffit. Pour assurer l'étanchéité sur le bord du flotteur, on peut se contenter d'un joint à lèvre faisant tout le tour de la face externe du bord de espace en dépression. Un tel joint est parfaitement à même d'empêcher l'eau de s'infiltrer. On nta d'ailleurs besoin de réaliser l'étanchéité que vis-à-vis de l'eau, car la chape suspendue au flotteur se trouve immergée pendant toute la durée du transport de l'atelier de fabrication jusqu'à l'emplacement de pose.Pour rendre plus efficace l'étan- chéité du joint à lèvre dans le cas où la structure superficielle de béton bitumineux est légèrement rugueuse, on peut appliquer à chaud dnns la zone -marginale de la chape, au droit du joint à lèvre ss un enduit au coulis à base de bitume et de charge, ou y déposer un enduit de matière plastique. Afin cue la pompe ne s'échauffe pas par barbotage en raison de la bonne étanchéité, elle peut être munie sur son asci- ration d'un by-pass réglable pour l'eau-de refroidissement D'an s la quantité d'eau sortant du refoulement de la pompe en position fermée du by-pass, on peut se rendre compte instanta- dément du parfait fonctionnement de ltëtanchéité. Le flotteur peut se composer d'éléments individuels dont la longueur correspond à la chape devant être exécutée. La lar geum ses éléments est avantageusement choisie de manière à correspondre aux gabarits fixés pour le transport sur routes ou par chemins de fer, par exemple à ne pas dépasser 3 mètres environ. Far ce moyen, onpeut edifier, par exemple à partir de quatre éléments individuels de chacun 3 mètres de largeur et 15 mètres de longueur, un flotteur pour une chape de 15 x 12 mètres, ou enocre à partir de cinq de ces éléments, un flotteur pour une chape dn 15 x 15 mètres. I1 est possible également de conférer une forme effilée à un 011 plusieurs des éléments du flotteur vus en projection hc-n-zontale, pour compenser les différences de rayon existant dans les coudes d'un canal entre le plan d'eau et le fond. Le flctteur lui-même est dimnnsionné dé préférence de telle sorte qu'il il subsiste un exeédent de force ascensionnelle d'au moins 50%. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ciaprès en référence au dessin annexé, danslequel La Fig. 1 représente schématiquement en élévation un flotteur selon l'invention pour le transport d'une chape bitumineuse suspendue ; la Fig. 2 représente schématiquement une coupe transversale partielle du flotteur de la Fig. 1 ; les Fig. 3 à 5 montrent différentes phases de la mise en place sur une surface de talus immergée d'une chape transportée par le flotteur. Le flotteur 1 représenté à la Fig. 1 est agencé à la facon d'un nonton et comprend une multiplicité de chambres fermées 2, délimitées par des cloisons étanches transversales et longitudinales. Ces chambres fermées peuvent être remplies d'eau ou vidées à volonté séparément ou par groupes. Les appareils nécessaires à cet effet se trouvent sur le pont plat du flotteur. Au dessous du fond 3 du flotteur 1 est disposée une plaque ajourée,Qe préférence une grillage 4, oui s'étend sur toute la surface du fond du flotteur 1, dans la mesure.où la chape bitumineuse doit être suspendue au flotteur. Le grillage 4 forme avec la chape un espace 5, qui couvre toute la surface du fond du flotteur et est relié par des tuyaux 6 à un dispositit, monté de préférence sur le pont du flotteur et destiné à créer une dépression suffisante dans espace 5. Ce dispositif est avantageusement une pomme centrifuge. L'étanchéité sur le bord de l'espace en dépression 5 et de la chape bitumineuse 7 devant être suspendue par l'effet de ventouse de la dépression est aSsurée avantageusement au moyen d'un joint à lèvre 8 en caoutchouc souple ou matériau analogue, qui est fixéen 9 à la tale de bord de l'espace 5 et est muni d'une lèvre 8a libre de se déplacer et faisant tout le tour, de manière à pouvoir s'appliquer hermétiquement contre la face supérieure de la chape suspendue 7. Pour la fabrication des chapes, on peut installer à un emplacement approprié surale quai du canal une petite cale sèche, en béton coulé sur place ou formé d'éléments de béton préfabriqués, dont le radiner peut se trouver au-dessous du plan d'eau du canal, par exemple d'environ 60 cm. Celle cale sèche peut être -isolée du canal par un simple panneau de protection. Dans le cas où les conditions locales ne permettent pas l'lm- plantation d'une cale sèche en raison de la forme du terrain, la fabrication des chapes a lieu dans un dock flottant de mimes dimensions , qui peut se composer tout comme le flotteur, d'éléments individuels assemblés, pour le franchissement d'écluses ou autres Dassages étroits. Sur le radier plan en béton de la cale sèche ou similaire, on étale d'abord å liintérieur d'un cadre de moulage, d'environ 15cm de hauteur, une couche de sable ou de-gravier fin d' peu près 5 cm d'épaisseur ; à l'aide d'une machine finissause normale sur rails servant à l'exécution des revêtements routiers d'enrobés bitumineux, on répand ensuite au profil voulu les enrobés qui peuvent être fournis par un enrobeur-malaxeur fixe voisin et amené par des cuves ou des citernes chauffées de-type connu. Après,l'achèvement de la chape 7, la finiseeuse est éloignée de la fosse sur une rampe ou relevée et la cale est ensuite partiellement noyée. La chape est ainsi refroidie intensivement cette action de refroidissement pouvant être d'ailleurs assistée par la pompe de vidange existante. Après un refroidissement suffisant,la cale est complètement noyée.O; ouvre alors le panneau de protection pour faire entrer dans la cale le flotteur 1 et l'on referme le panneau.A l'aide de la pompe d'assèchement,on fait baisser le niveau de l'eau dans la cale,on pose le flotteur exactement sur la chape 7 et l'on ouvre le cadre de moulage.La cale est alors noyée de nouveau et la pompe à dépression est mise en service pour aspirer la chape.Après avoir vérifié le bon fonctionnement du joint d'étanchéité de contour,on fait sortir de la cale le flotteur auquel la chape est suspendue par l'action de la dépression,lorsque le niveau de liteau est le même dans la cale et le canal ou similaire,et l'on transporte ainsi la chape à 11 emplacement de pose au moyen du flotteur auquel elle est suspendue A 11 emplacement de pose,le flotteur 1 est attendu par deux ou plusieurs treuils déplaçables sur la berge ou la creAte de la digue.La partie de la chape située du côté de la rive est saisie au moyen de câbles attachés au flotteur,ou directement par son armature,et fixée après repérage de la position exacte.Les chambres 2 du flotteur 1 tournées vers le milieu du canal sont alors noyées avec précaution pour retirer au flotteur une partie de la force ascensionnelle, par exemple 20 environ.La chape descend du côté noyé jusqu t au voisinage du fond 11 du canal (Fig.4).Le flotteur portant la chape s'incline dans l'eau jusqu'à ce que soit atteinte la pente du talus , l'excédent de poussée d'environ 30% est encore suffisant pour sotEver au-dessus de la ligne d'eau 12 une partie du flotteur 1 ainsi que de la chape 7. A l'aide des treuils et des câbles , le flotteur 1 peut être rapproché du talus 13 en même temps que la chape 7 et fixé. I1 est ainsi possible pat exemple d'amener le bord-de la chape à 1 mètre environ au-dessus de la ligne d'eau,mesuré en direction du talus, ainsi qu'il est souhaitable. Si la position exacte n a pas été atteinte,on peut facilement la corriger par un nouvel assèchement partiel des chambres du flotteur Une fois atteinte la position correcte du flotteur et de la chape, on inverse le sens de rotation de la ou des pompes pour refouler de l'eau sous pression dans l'espace 5.La chape 7 se détache alors aisément s'applique entièrement sur le talus et son extrémité inférieure peut épouser l'arrondi sur une longueur de 11 ordre de 0,5 à 1 mètre du fond plat. La chape peut être armée d'un tissu d'acier de construction appropriée. L'armature dépasse avantageusement la chape du côté de la crête de la berge, de sorte qu'elle peut être fixée au-moyen de pieux d'ancrage, ce qui assure encore davantage la chape contre tout risque de Clissement. Des chapes identiques peuvent être rosées dans le fond du canal de la même manière aue sur les talus. Le bord du côté du talus est maintenu pendant le positionnement et la descente, à partir de la berge ou du couronnement de la digue, au moyen de poutres en treillis légères de longueur convenable. Pour la descente de la chape, on commence par noyer le côté opposé à l'axe du canal, qui est maintenu par les poutres en treillis. Loreque ce côté a atteint le fond, on noie les autres chambres jusqu'à ce que la chape repose sur le fond. La chape est alors séparée à liteau sous pression et-le flotteur asséché. Sur les bords, les chapes peuvent comporter alternativement en haut et en bas sur des côtés opposés des becs en saillie qui se recouvrent aux joints lors de leur pose. Après l'achèvement et le refroidissement des chapes on peut appliquer sur ces becs une couche épaisse de mortier formé de bitume mou et de charge, afin qu'ils puissent se coller l'un sur l'autre sous l'eau pour assurer une parfaite étanchéité. Dans une autre forme de réalisation les bords des chats sont chanfreinés vers le haut et l'intérieur, au lieu d'être verticaux. Au moment de la pose des chapes sous l'eau, les bords 'viennent se Juxtaposer bord à bord pour former un joint en V ouvert vers le haut, qui-peut être obturé sous l'eau par une pâte ou un mortier coulé par des moyens simples et connus. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour imperméabiliser et protéger les berges, le fond, ou parties similaires de canaux, cours d'eau, bassins portuaires, etc.. au moyen de chapes formées de matériau bitumineux, notam- ment de chapes nréfabriauées, procédé dans lequel les chats sont préfabrinuées au sec et reliées è un flotteur qui neut être immergé, à l'aide duquel elles sont transportées sur l'eau au lieu de pose, le flotteur et la chape étant descendus en totalité ou en partie une fois arrivés à destination, la chape étant alors déposée sur la surface à revêtir et le flotteur sénaré de la chape mise en place, caractérisé en ce Que les chapes ou bandes fabriquées au sec dans une cale ou un dock sont Cmmergéeset suspendues à l'état immergé à la face inférieure du flotteur, transportées sur l'eau à l'emplacement de pose en nosition suspendue au flotteur au-dessous de la surface de l'eau, et en ce nue le flotteur est descendu en totalité ou en partie à l'emplacement de pose en même temps que la chape qui y est suspendue, la séparation étant ensuite effectuée. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce aue la fixation par suspension de la chape ou de la bande à la face inférieure du flotteur est assurée au moyen d'un effet de ventouse exercé par dépression sur la face supérieure de la chape. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l?une des revendications 1 et 2 à l'aide d'un flotteur susceptible d'être immergé, caractérisé en ce que le dispositif de maintien et de transport est constitué par un flotteur en forme de caisson (1) semblable à un ponton, aui comporte une multiplicité de chambres (?) susceptibles d'être lestées et à une certaine distance du fond du auel se trouve une plaque aJourée, grille (4) ou organe équivalent qui stëtend sensiblement sur toute la surface de la chape, l'espace (5) comDris entre le fond(D) du flotteur et la nlaque aJourée ou la grille (45 pouvant être raccoré P une sourcede dépression. 4 - Dispositif suivant la revendication .5, caractérisé par un joint à lèpre (8) Baisant tout le tour de la face externe du bord de l'espace (5. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 ou 4, a ractérisé en ce nue la source de dépression est une pompe à auto- amorçage. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 5, aractérisé en ce nue le flotteur (1) se compose de plusieurs éléments pouvant eAtre accouplés entre eux. - - Dispositif suivant la revendication 6s caractérisé en ce que les eié- ments du flotteur vus en projection horizontale présentent une forme effilée, ou en coin. 8 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la pompe est munie au refoulement d'un by-pass réglable pour de l'eau de refroidissement.