Brevet FR2163347A1 — publié le 19730727

La présente invention a tout d'abord d'une manière générale pour objet un élément de construction, qu1il s'agisse d'un élément destiné à entre utilisé de manière temporaire à titre de coffrage ou de noyau de moulage par exemple, ou quzil s'agisse d'un élément destiné à étre utilisé de manière permanente au sein d'une cloison préfabriquée par exemple, ou qu'il s'agisse encore d'un élément de construction utilisé à titre de coussinet d'insonorisation ou pour toutes autres applications. L'invention a encore pour objet un procédé permettant la réalisation de cet élément de construction. L'invention est fondée sur l'observation qu'une enceinte souple contenant un matériau granulaire et mise sous vide, conserve de manière rigide toute déformation qui lui a été imprimée avant sa mise sous vide. On peut penser qu'une telle rigidité est due au fait que, par suite de la mise sous vide du volume. intérieur de l'enceinte, les grains du matériau contenu dans celle-ci, dépourvus de la lubrification fournie par l'air dans lequel ils baignaient antérieurement, et soumis en m & e temps à la pression exercée sur eux de l'extérieur de l'enceinte par l'atmosphère, s'aggripent les uns aux autres et s'opposent de ce fait à tout déplacement de l'un d'entre eux par rapport à un autre. Un élément de construction selon l'invention est donc caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte en matériau souple étanche aux gaz, ladite enceinte étant au moins partiellement remplie d'un matériau granulaire et mise sous vide. Pour réaliser un tel élément de construction, il suffit d'une manière générale de mettre sous vide le volume intérieur d'une enceinte en matériau souple étanche aux gaz au préalable remplie au moins partiellement d'un matériau granulaire, la forme recherchée ayant été imprimée à ladite enceinte antérieurement à sa mise sous vide ou bien au cours de celle-ci. Cependant, selon un développement de l'invention, il est prévu d'assurer la mise en forme de l'enceinte par simple gonflage de celle-ci, cette enceinte ayant été réalisée en conséquence, conformément à la forme recherchée, puis de la remplir à l'aide d'un matériau granulaire approprié. Dans tous les cas, l'élément de construction obtenu a l'avantage de ne présenter au repos qu'un volume réduit, ce qui en facilite le stockage. S'agissant par exemple d'un élément de coffrage, celui-ci n'est mis en forme qu'au moment de son utilisation, cette mise en forme pouvant aisément se faire à l'aide des installations de pompage couramment utilisées sur les chantiers de construction. En outre, l'élément de construction selon l'invention présente encore l'avantage de pouvoir à nouveau retrouver son volume réduit de repos, après son utilisation. I1 suffit en effet d'en mettre le volume intérieur à l'atmosphère et de le vider de ses éléments granulaires. Ceci s'applique par exemple aux éléments de coffrage dont le retrait est ainsi grandement facilité, mais permet également d'envisager l'application de l'invention à la réalisation de noyaux de moulage pour moulage de corps creux. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de construction selon l'invention, avant sa mise en forme la figure 2 est une vue partielle en coupe de cet élément la figure 3 est une vue en perspective de cet élément, après une mise en forme possible de celui-ci ;; les figures 4 et 5 illustrent l'application de l'invention à la réalisation d'un élément de coffrage la figure 6 illustre une variante de cette application la figure 7 illustre l'application de,l'invention à la réalisation d'un élément de soutènement la figure 8 est analogue à la figure 1 et concerne un autre élément de construction la figure 9 est une vue en coupe d'un autre élément de construction selon l'invention la figure 10 illustre l'application de l'invention à la réalisation de coussinets d'insonorisation la figure 11 illustre l'application de l'invention à la réalisation d'un noyau de moulage. D'une manière générale, un élément de construction selon l'invention comporte une enceinte en matériau souple étanche aux gaz 10. Un tel matériau peut par exemple Btre constitué par une quelconque matière synthetique telle que celles connues sous les désignations commerciales NYLON, RILSAN ou autres I1 peut également entre constitué par une toile convenablement imperméabilisée, par exemple avec un produit à base de caoutchouc. Mais d'autres matériaux peuvent etre utilisés, suivant les applications envisagées. Dans tous les cas l'enceinte 10 est munie d'au moins un passage d'accès 11 obturable de manière étanche. I1 peut s'agir d'une simple tubulure munie d'un quelconque moyen de robinet permettant la circulation commandée de fluide dans les deux sens. De préférence ce passage d'accès doit à la demande s'opposer à une circulation de matériau granulaire dans un sens, tout en permettant une circulation de fluide dans le meme sens. Selon l'invention, l'enceinte 10 est au moins partiellement remplie d'un matériau granulaire schématisé en 12 à la figure 2. Il peut s'agir par exemple de sable ou de vermiculite, ou de tout autre matériau approprié, de préférence compact, dur, léger et possédant un faible coefficient de glissement commue le polystyrène expansé, le liège, le caoutchcuc, etc.. De préférence également la granulométrie de ce matériau est comprise entre 2 et 10 mm, mais cette gamme de diamètres ne doit pas être considérée comme limitative de l'invention. Selon l'invention, et conformément à un premier mode de mise en oeuvre de celle-ci, l'enceinte 10 une fois remplie de matériau granulaire 12 est mise en forme suivant la configuration recherchée par exemple à l'aide d'une action mécanique exercée extérieurement à la main ou à l'aide de tout organe de mise en forme approprié, puis à l'aide du passage d'accès 11, son volume intérieur est mis sous vide. Un vide très poussé n'est pas nécessaire et une pression résiduelle de 1 mm de mercure est largement tolérable. On constate dans ces conditions que l'enceinte 10 conserve la forme qui lui a été imposée, préalablement à sa mise sous vide, avec une rigidité au moins égale à celle qui serait obtenue par agglomération du matériau granulaire 12 considéré à l'aide d'un quelconque liant. Par exemple la forme en S représentée à la figure 3 à titre d'exemple demeure permanente, et l'on conçoit qu'il est ainsi possible, avec une grande souplesse, de réaliser un élément de construction ayant une quelconque forme recherchée, soit pour utilisation à titre permanent de cet élément de construction en tant que tel, soit pour utilisation à titre temporaire de cet élément de construction en tant qu'élément de coffrage ou de soutènement par exemple. Selon une variante de mise en oeuvre, la mise en forme de l'enceinte 10 se fait par simple gonflage de celle-ci, cette enceinte ayant été constituée à partir d'un patron établi en conséquence, suivant une technique usuelle en matière d'enceinte gonflable. Une telle possibilité est illustrée par les figures 4 et 5 qui schématisent l'application de l'invention à la réalisation d'un cintre de coffrage pour coulée d'une volte. La figure 4 représente l'élément de construction 15 selon l'invention destiné à réaliser un tel cintre. A l'état dégonflé, en attente, il n'a pas de forme particiliè- re et peut aisément être stocké sous un volume réduit ; en outre son poids est particulièrement faible, ce qui en facilite le tam port et-la manutention Par simple gonflage de cet élément 15 on en réalise la mise en forme, et il prend alors la configuration de cintre suivant laquelle il a été établi, figure 5A. On remplit alors cet élément de matériau granulaire, figure 5B, puis on le met sous vide, figure 5C. Après ferraillage éventuel et coulée en béton ou autre de la volte 16 sur le cintre ainsi obtenu figure 5D, on élimine ce cintre figure 5E en mettant à nouveau son volume intérieur à l'atmosphère et en le vidant de son remplissage granulaire (non représenté). Un tel cintre peut entre alors récupéré pour un nouvel usage. -De manière analogue, on peut réaliser un élément de coffrage 17 ayant une configuration appropriée au coffrage de mur et/ou de plancher, figure 6. I1 suffit qu'un tel élément de coffrage ait, une fois gonflé, la forme d'un U renversé. En variante, un élément de construction selon l'invention plat est placé sur un filet provisoire de soutien, tendu entre deux piles ou deux murs déjà réalisés, pour servir de coffrage pour la coulée par exemple d'une dalle entre ces murs ou ces piles. Après gonflage et remplissage de matériau granulaire, il s'arcboute entre ces murs et piles et.peut dès lors supporter seul la coulée de la dalle en question (non représenté). Selon d'autres variantes, l'élément de construction selon l'invention n'a pas à l'état dégonflé de forme définie, et s'agissant par exemple du cintre représenté sur les figures 4 et 5 est d'abord rempli de matériau granulaire puis mis en forme à l'aide d'un gabarit, avant d'être mis sous vide. Un élément de construction selon l'invention peut également faciliter la reprise en sous-oeuvre d'une quelconque construction. Cette possibilité est illustrée par la figure 7 sur laquelle on a représenté en 18 une portion de mur dont les fondations ont été affouillées, et en 19 un pilier de maçonnerie édifié à la verticale de ce mur, en dessous de celui-ci, en vue d'en assurer son soutien. Un élément de construction 20 selon l'invention ayant la forme générale du coussin représenté à la figure 1, est alors avantageusement inséré entre le pilier 19 et le mur 18. Du fait de sa souplesse avant sa mise sous vide cet élément de construction vient s'ajuster exactement, par gonflage et remplissage de matériau granulaire, tant au pilier 19 qu'au mur 18 à la manière d'un vérin de soutènement ; du fait de sa rigidité après sa mise sous vide, il assure dans d'excellentes conditions la transmission d'efforts de ce mur 18 au pilier 19. Un tel vérin peut également entre utilisé comme cale, pour la reprise en sous-oeuvre et le soutien provisoire de voûte en tunnel, par exemple lors de travaux dans le voisinage de ce tunnel. Tel qu'illustré par la figure 8, l'invention peut entre appliquée à la réalisation d'un poteau de soutènement 21, à section circulaire par exemple ; tel que représenté ce poteau de soutènement est tubulaire, mais il va de soi qu'il pourrait entre réalisé à pleine section. Quoi qu'il en soit un tel poteau de soutènement présente une excellente résistance au flambage. Il peut, sous cette forme ou une autre, etre avantageusement appliqué en soutien d'échafaudage quelconque, notamment sur les chantiers de construction. L'invention peut également être appliquée à la réalisation de cloisons préfabriquées, tel qu'illustré par la figure 9. Une telle cloison 22 comporte par exemple une ame 23 formée de préférence d'une pluralité d'enceintes 24 indépendantes juxtaposées, chacune de ces enceintes étant selon l'invention au moins partiellement remplie de matériau granulaire homogène ou hétérogène et mise sous vide. Cette me 23 est avantageusement revêtue sur chacune de ses faces d'un parement protecteur 25, en plâtre par exemple. Les enceintes 24 de cette forme, bien qu'indépendantes, peuvent constituer des alvéoles d'une meme unité, cloisonnée en conséquen- ce. Conformément à la figure 10, des éléments de construction 26 selon l'invention sont appliqués à l'insonorisation d'une voie de chemin de fer et sont dans ce but insérés par exemple entre les rails 27 de cette voie et les traverses 28 qui les portent. On constate qu'avec de tels éléments 26 la transmission des vibrations, des rails 27 aux traverses 28, se trouve considérablement amoindrie, ce qui est attribuable au vide interne desdits éléments. De manière analogue des éléments de construction selon l'invention peuvent être incorporés à des planchers, par exemple pour en assurer l'insonorisation. La figure ll illustre l'application de l'invention à la réalisation d'un noyau de moulage 30. Ce dernier est mis en place dans un moule 31 en deux coquilles 31A, 31B en coopération avec des cales de positionnement 32 Après moulage de l'organe creux recherché, le noyau central 30 peut aisément être retiré par l'ouverture de cet organe ; il suffit en effet de le mettre à l'atmosphère et d'en éliminer le matériau granulaire. Ces éléments de construction selon l'invention peuvent également être appliqués à la réalisation par exemple de couverture provisoire pour chantier, ou de corps flottants. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisationldécrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et de mise en oeuvre. Bien plus, la diversité meome des exemples d'application succinctement exposés illustre que ces exemples ne sont en rien limitatifs et qu'au contraire un vaste champ d'application est ouvert à l'élément de construction selon l'invention, les termes "élément de construction" devant etre pris dans leur plus grande généralité. Dans le cas en particulier du soutien provisoire de quelconque ouvrage, la surveillance des éléments de construction selon l'invention peut Btre assurée en leur adjoignant des manomètres. REVENDICATIONS 1. Elément de construction caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte en matériau souple étanche aux gaz, ladite enceinte étant au moins partiellement remplie d'un matériau granulaire et mise sous vide. 2. Elément de construction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enceinte est munie d'au moins un passage d'accès obturable de manière étanche. 3. Elément de construction suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que ladite enceinte est cloisonnée intérieurement. 4. Elément de construction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un manomètre. 5. Application d'un élément de construction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 à la réalisation d'un quelconque des organes suivants : coffrage temporaire, cloison, coussinet d'insonorisation, poteau de soutènement, vérin de soutènement. 6. Procédé pour la revendication d'un élément de construction suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on remplit au moins partiellement de matériau granulaire une enceinte étanche aux gaz et on met le volume intérieur de celle-ci soùs vide. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, avant mise sous vide, on donne extérieurement à l'enceinte la forme voulue. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la mise en forme de enceinte est obtenue par gonflage de celleci, avant son remplissage à l'aide de matériau granulaire. 9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la mise en forme de l'enceinte est obtenue par action mécanique exercée extérieurement sur celle-ci, après son remplissage à l'aide de matériau granulaire et préalablement à sa mise sous vide.