Brevet FR2177601A1 — publié le 19731109

On sait que les matériaux et produits tels que terre, sable, céréales, etc. tendent à prendre leur "pente de talus naturel" lorsqu'ils sont mis ou laissés en vrac. La pente de talus naturel est propre à chaque materiau ou produit, c'est-à- dire que l'angle forme par cette pente et l'horizontale est variable avec la nature du matériau. Meme dans le meilleur des cas, cet angle est encore relativement petit, ce qui a des consequences extrêmement gênantes. Ainsi, dans le cas d'une tranchée dans le sol pour une route ou une voie ferree, on est contraint de déplacer des quantités considerables de terre pour respecter la pente de talus naturel et éviter tout glissement ou éboulement. Il en est de meme pour toute cavite dans le sol. Dans le cas de stockage de matériau pondéreux, granuleux ou pulvérulant, c'est la surface d'occupation au sol qui croit rapidement avec le volume stocké. Pour remedier à ces inconvénients, on peut, évidemment, construire des murs de soutènement qui ont pour effet de prendre en charge la poussée horizontale du matériau qui tend à prendre la pente de talus naturel. Ces murs ou parois doivent être d'autant plus épais, lourds et ancres dans le sol que la poussée du matériau est forte. Ils sont donc volumineux et chers même quand on utilise certains artifices de renforcement tels qu'arcs-boutants, piliers, etc... De toutes façons, il est pratiquement impossible de concilier les trois Impératifs de solidité, d'esthétique et d'économie. La présente invention remédie aux inconvénients énumérés ci-dessus et procure, en outre, des avantages nouveaux. A ces fins, l'invention a pour objet un procéde pour le soutènement latéral de matériaux et produits tels que terre, sable, minerai, céréales et autres, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer des surfaces d'appui superposees et écartees afin que le matériau soit fractionné en plusieurs niveaux et prenne, sur chaque surface d'appui une pente de talus proche ou égale. à sa pente naturelle. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci -dessus , caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments superposés et formant des surfaces d'appui écartées en hauteur, ces elements étant places latéralement contre le matériau afin que celui-ci prenne, sur chaque élément, une pente proche ou égale à sa pente naturelle. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le dispositif comprend des montants sensiblement verticaux et des éléments sensiblement horizontaux reliés aux montants à différents niveaux ; - les éléments horizontaux sont relies aux montants de façon démontable ; - les éléments comprennent des pieds par lesquels ils peuvent être poses les uns sur les autres en ménageant des alvéoles ; - l'ensemble des éléments superposés presente un fruit sur la face interieure et/ou extérieure par rapport au matériau ; - la profondeur des éléments mesuree perpendiculairement au plan de souténement est au moins égale au quotient de la hauteur maximale séprant deux surfaces d'appui par la tangente de l'angle de talus naturel du matériau à soutenir ;; - chaque élément vu de face a une forme de vote. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée ciaprès faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La figure 1 est une vue schematique en coupe d'un massif de terre traditionnel. La figure 2 est une vue schematique en coupe d'un dispositif de soutènement conforme à l'invention et applique au cas de la Figure 1. La Figure 3 est une vue de face du dispositif de la Figure 2. La Figure 4 est une vue de face d'un dispositif conforme à l'invention, selon un mode de réalisation préféré. La Figure 5 est une vue en coupe faite selon la ligne V-V de la Figure 4. En se reportant à la Figure 1, on voit qu'un massif de terre présente une pente de talus naturel qui fait un angle ! par rapport à l'horizontal. Cette pente est prise naturellement si l'on deverse la terre en vrac. Elle doit être respectée si l'on fait une tranchée ou une cavité dans un terrain pour éviter les éboulements. On voit ainsi que pour une hauteur A, la largeur B du talus proprement dit est importante et qu'il est intéressant de pouvoir la diminuer. Jusqu'à ce jour, le seul moyen connu était de construire un mur de soutènement vertical (ou sensiblement vertical) à l'aplomb du sommet afin de prendre en charge la poussee horizontale du materiau. En se reportant, maintenant, à la figure 2, on voit que, conformément à l'invention, on dispose à l'aplomb du sommet un dispositif qui comprend des elements horizontaux 1 superposés et-écartés en hauteur qui constituent des surfaces d' appui sur lesquelles la terre prend sa pente de talus naturel par fraction. On obtient toujours l'angle y mais du fait de la superposition des ele- ments 1 la "largeur" du talus est ramenée de B à B' pour la même hauteur A. S'il s'agit de creuser une cavité, on évite la prise et la manutention de la terre selon tout le volume compris au-dessus du talus, ce qui est loin d'être négligeable. S'il s'agit de constituer un tas, on économise une surface occupée au sol égale à la longueur du tas multipliee par la largeur B et, ici encore, on obtient un avantage extrêmement important. Ceci est obtenu de manière simple et economique car on élimine la construction d'un mur de soutènement plein et, donc, lourd, volumineux et cher. En se reportant à la Figure 3, on voit que les éléments 1 sont realises sous forme de plans horizontaux en beton, relies à des montants verticaux 2. Ceux-ci peuvent être ancrés dans le sol ou non, selon les cas. La poussée horizontale du massif se localise uniquement en regard des éléments 1 et des montants 2. Or, la surface totale de leur parement est pratiquement négligeable car elle est toujours calculée pour être la plus faible possible. La liaison des éléments 1 et des montants 2 peut se faire de manière demontable, par tout moyen connu, tel qu'encastrement, boulonnage, etc... En se reportant aux Figures 4 et 5, on voit que chaque élément 3 est en forme de voûte dont les extrémités constituent des pieds 4. Le dispositif complet est obtenu par la juxtaposition et la superposition de plusieurs éléments 3. La voûte de chaque élement est avantageusement une parabole dont l'effet bien connu est de répartir harmonieusement la poussée verticale de haut en bas. Sur le sommet de chaque élément 3 repose un pied 4 de deux éléments 3 superieurs. On obtient ainsi une structure alvéolaire et dans chacun des alvéoles, la terre prend sa pente de talus naturel. Le dispositif représente a des parements verticaux mais, selon les cas, on peut donner à l'un de ces parements ou aux deux un certain fruit propice à un meilleur soutènement. Il en est de même des surfaces d'appui proprement dites. Dans ce cas, les montants 2 ou les pieds de voûte des éléments 3 sont verticaux mais les éléments 1 ou les voûtes elles-mêmes peuvent être non plus horizontaux mais inclinés sur l'horizontale de haut en bas vers le massif. L'angle g est propre à chaque matériau mais n'influe pas sur la profondeux B' des é éments. Celle-ci est liée à la hauteur h qui sépare deux éléments superposés successifs. Ainsi, la profondeur B' est Quand il s'agit d'eléments 3, la hauteur h n'est pas constante. Elle est nulle au droit des pieds 4 et maximale au droit du sommet des voûtes. La hauteur à prendre en consideration est la hauteur maximale. Il va de soi que l'invention s'applique à toute espèce de matériau : terres de différentes espèces, grains, sable, minerai, charbon, etc... Le dispositif peut donc être plus ou moins lourd selon les efforts à contenir. Quand il s'agit d'un terrain lourd et instable, le dispositif devra non seulement être solide mais, de plus, ancré profondément. Si le matériau est au contraire léger, le dispostif pourra lui-même être leger et simplement pose sur le sol. Quand le matériau sera dispose en tas, le dispositif sera placé en ceinture, fermé sur lui-même selon un polygone ou un cercle. Cette disposition contribue à la solidité de l'ensemble et rend impossible tout renversement. Le dispositif peut être réalise en métal, en bois, en ciment, etc... Les éléments peuvent être obtenus au moyen de tôle pleine, perforée, déployée, ondu lée ou au moyen de planches. Les montants peuvent être des poutrelles metalliques différenciées des éléments. On peut également réaliser des ensembles EK gXXXXXM d'éléments et de montants pour constituer des sortes d'échelles démontables ou non. Au contraire, on peut réaliser le dispositif sur place et de maniere definitive par coulée de béton, scellement de parpaings, assemblage d'éléments prefa- briques, etc... Grâce à l'invention, on peut non seulement réaliser des ouvrages de soutenement correspondant à des murs, des rideaux de palplanches, des massifs de terre armée, etc.., mais également des merlons anti-bruit, ou pour constituer des bassins de rétention, des parois de rétention pour produits granuleux, pondéreux, pulvérulents (silos, bacs, tremis), perrés de protection de talus. La nature alvéolaire du dispositif procure de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer - modification de longueur et de hauteur, - obtention d'ouvertures provisoires ou définitives (drains et canalisations), - possibilité d'escalade, - libre choix des formes pour des raisons utilitaires ou esthétiques, - possibilité de plantation de végétaux dans les alveoles, - ecoulement du matériau et non rupture de l'ensemble en cas d'insuffisance accidentelle du soutènement, - impossibilité de souillure telle qu'affiches, graffitis et inscriptions. L'invention n'est donc pas limite aux seuls modes de réalisation decrits et représentés, mais en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Procede pour le soutènement latéral de matériaux et produits tels que terre, sable, minerai, céréales et autres, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer des surfaces d'appui superposées et écartees afin que le materiau soit fractionné en plusieurs niveaux et prenne, sur chaque surface d'appui, une pente de talus proche ou egale à sa pente naturelle. 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procéde selon la revendication 1, caraco térisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments superposés formant des surfaces d'appui écartees en hauteur, ces éléments étant placés latéralement, contre le matériau afin que celui-ci prenne, sur chaque élément, une pente proche ou egale à sa pente naturelle. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérise en ce qu'il comprend des montants sensiblement verticaux et des elements sensiblement horizontaux reliés aux montants à différents niveaux. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments hori zontaux sont reliés aux montants de façon démontable. 5 - Dispositif selon la revendication 2, caractérise en ce que les éléments comprennent des pieds par lesquels ils peuvent être posés les uns sur les autres en ménageant des alvéoles. 6 - Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que l'ensemble des éléments superposes présente un fruit sur la face intérieure et/ou extérieure par rapport au matériau. 7 - Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que la profondeur des éléments mesuree perpendiculairement au plan de soutènement est au moins egale au quotient de la hauteur maximale séparant deux surfaces d'appui par la tangente de l'angle de talus naturel du matériau à soutenir. 8 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque élément vu de face a une forme de voûte. 9 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque surface d'appui est inclinée de haut en bas vers le matériau.