Brevet FR2181572A1 — publié le 19731207

L'invention concerne un procédé destiné à la fabrication de construction en "dur", réalisé à partir d'élé- ments pré-moulés et assemblés en usine pour former des cellules que l'on transporte par remorque sttr les lieur du chantier, les cellules étant juxtaposées sur des plots coulés dans le sol, pour former un complexe habitable. La cieranee croissante de logements et la poussée démographique contraignent les services publics à favoriser l'industrialisation du bâtiment, de manière à ce que les entreprises privées puissent répondre aux besoins du marché. I1 est donc souhaitable que l'industrie du bâtiment s'oriente vers une standardisation des éléments de construction, de manière à ce que les logernents puissent être réalisés dans les meilleurs délais, à l'aide de matériaux qui soient résistants, facilernent transportables, et surtout qui puissent être assemblés sur place, sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des dispositifs auxiliaires nécessitant l'intervention de spécialistes. Le procédé selon l'invention va dans ce sens, uisqu'il se caractérise par la réalisation d'éléments standards pouvant dtre assemblés en usine sous fore de cellules, celles-ci étant aisément transportables par remorques afin de pouvoir être mises en place immédiatement sur un chantier, pour constituer un bâtiment immédiatement utilisable. l'invention concerne donc un procédé pour la fabrication de constructions en "dur" caractérisé en ce que l'on forme par assemblage de parois préfabriquées des cellules que l'on juxtapose pour former les locaux d'une construction, les diverses cellules communiquant entre elles et on connecte les divers équipements dont est pourvuechaque cellule. Suivant une caractéristique de l'invention, on réalise en usine, à ' aide de parois prémoulées comportant, noyés dans leur rasse, des or ares d'assemblage, des cellules parallélépipédiques, que l'on transporte toutes montées sur le chantier, puis on dépose ces cellules sar des plots préalablement moulés dans le sol, un plot supportant les bords contigüs de deux cellules. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, on obtient chaque cellule par assembla e orthogonal d'un plancher, d'un plafond, de deux éléments de façade et d'au moins un côté longitudinal. L'invention s'étend également aux éléments de construction pour la mise en oeuvre du procédé caractérisés en ce qu'ils sont constitués de planchers, de plafonds, d'éléments de façade et de côtés longitudinaux en béton armé, moulés et séchés. Le plancher est réalisé monté d'une seule pièce et est constitué d'une dalle rectangulaire et de deux longerons bordant ses côtés longitudinaux, ces longerons étant orientés vers le bas dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan transversal de la dalle et faisant saillie sur ses deux côtés latéraux, la partie débordante des longerons comportant au moins deux orifices verticaux débouchant dans des ouvertures transversales et une ouverture supplémentaire pour le passage des organes de de préhension d'un engin ce levage. le plafond est constitué d'une dalle en béton armé ayant en section la forme d'un "U", cette dalle pleine, de forme rectangulaire, étant pourvue au voisinage de ses coins, d'orifices la traversant de part en part. L'invention s'étend enfin aux constructions obtenues à l'aide du procédé selon l'invention et réalisées à partir des éléments de construction pré-cités. le procédé et les éléments destinés à l'obtention d'une construction selon l'invention sont illustrés à titre d'exemple non limitatif sur les figures ci-jointes, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une cellule obtenue selon l'invention - la figure 2 est une vue en plan du -slan- cher de la cellule; - la figure 7 est une vue en coupe transversale de la figue 2; - les figures de 4 à 6 sont respectivement des vues en plan, en coupe transversale et en coupe longitudinale de l'élément de plafond; - la figure 7 est une vue en coupe verticale de l'élément de façade formant loggia; - la figure 8 est une vue en coupe partielle horizontale de l'élément illustré en figure 7;; - la fi= 9 est une vo en perspective partielle d'un des éléments de façade et du dispositif de jonction permett @t l'évacuation des eaux pluviales; - la -fflre 10 est une vue en coupe verticale de l'élément de façade opposé à celui formant loggia; - la figure ll est une vue en coupe verticale illustrant l'assemblage d'un élément de façade avec les éléments de plancher et de plafond, - la figure 12 est une vue en coupe verticale montrant l'assemblage d'un des côtés longitudinaux avec les éléments de plancher et de plafond; - la figure 13 est une vue en coupe partielle horizontale des deux éléments de façade juxtaposés chaque élément formant loggia;; - la figure 14 est une vue en coupe verticale montrant la juxtaposition de deux cellules contigües; - la figure 15 est une vue en perspective éclatée des divers éléments constituant le revêtement intérieur d'une cellule individuelle; - la figure 16 est une vue schématique en plan d'un logement obtenu par juxtaposition de plusieurs cellules entre elles; le procédé selon l'invention consiste à réaliser, à partir d'éléments pré-fabriqués assemblables en usine, des cellules facilement transportables sur remordues et pouvant être juxtaposées pour constituer immédiatement des bâtiments utilisables. Chaque cellule est constituée essentiellement (figure 1) d'un élément ou plancher 1, d'un élément de dessus ou plafond 2, d'un élément de façace avant 3, d'un élément de façade arrière 4 et d'un ou plusieurs côtés longitudinaux 5. Les côtés longidutinaux sont facultatifs, puisque s'il s'agit d'une cellule individuelle celle-ci comportera nécessairement deux côtés longitudinaux 5, tandis que s'il s'agit d'une cellule centrale, celle-ci pourra ne comporter aucun côté longitudinal, alors que s'il s'agit d'une cellule d'extrémité, celle-ci devra comporter, côté pignon, au moins une paroi longitudinale, celle-ci pouvant bien entendu Qtre ajourée pour recevoir une porte ou une fenêtre, Le socle ou plancher est constitué essentiellement d'une dalle pleine 6 de forme sensiblement rectangulaire, cette dalle étant moulée en béton armé et comportant, venu de moulaye, deux longerons 7 sensiblement perpendiculaires à la dalle 6 (figure 3) ces longerons ayant pour effet non seulement de rigici- fier le plancher, mais également de constituer les éléments d'assemblage du plancher avec les autres parois constitutives de la cellule.En effet, ces longerons, qui s'étendent le long des bords longitudinaux 8 de la dalle et qui sont donc parallèles entre eux, font saillie par rapport aux côtés latéraux 9 de la dalle, les parties débordantes 10 de ces longerons comportant deux ouvertures transversales ll dans lesquelles débouchent des orifices orthogonaux 12 qui seront destinés à assurer l'assemblage entre l'élément de plancher et les éléments de façace (figure 1j. Ces longerons comportent également une autre ouverture transversale 13 destinée à permettre la mise en place des organes de préhension de l'engin de levage, notanunent la mise en place de doigts écarteurs prévus sur les remorques spéciales à suspension et relevage hydrauliques. Cet élément de plancher est complété sur ses deux côtés latéraux, par des éléments de soubassement 14 (figure t) destinés, après assemblage de l'élément de plancher avec les éléments de façade, à venir masquer l'extrémité des longerons 10, cet élément de soubassement étant fixé sur la partie terminale des longerons par des tiges filetées noyées dans le béton. L'élément de plafond ou terrasse (figures 4 à 6) est constitué tout comme ~e plancher, d'une dalle en béton armé ayant en section transversal la forme d'un "U" les longerons 15 ayant pour effet de rigidifier la dalle et constituant ainsi les contreventements. Cette dalle est donc constituée d'une paroi 16 et d'un cadre formé par les longerons longitudinaux 15 et les traverses latérales 17. La dalle est d'une longueur inférieure à celle des longerons 15 de manière à laisser subsister un intervalle 18 permettant l'évacuation des eaux pluviales. La dalle est constituée de deux pans 19 inclinés l'un par rapport à l'autre, pour former un léger toit, l'arête de jonction 20 de ces deux :pans étant généralement située dans le plan médian transversal de l'élément de plafond.Cette construction évite l'accumulation des eaux de pluie qui s'écoulant sur les pans inclinés, sont évacuées par les intervalles latéraux 18 visibles en figure 6. Les longerons de la dalle comportent à leur extrémité des orifices verticaux 21 traversant la dalle de part en part, ces orifices étant destinés (figure 1) à l'assemblage du plafond 2 avec les éléments de façade 3 et 4. L'élément de façade avant 3 (figures 7 et 8) est constitué essentiellement d'un caisson formé d'un cadre 22 et d'une paroi de fond 23, ce caisson ayant la forme d'une loggia. la paroi de fond 23 peut entre munie d'une ouverture 24 servant de porte ou de fenêtre, cette ouverture étant équipée d'une huisserie pour la pose de llél ment ouvrant. Le cadre 22 comporte sur la face externe de son bord horizontal supérieur, un cheneau 25 destiné à l'évacuation des eaux ruisselant des pans inclinés de l'élément de plafond : ce cheneau 25 débouche à ses deux extrémités dans des descentes semi-circulaires 26 prévues sur les deux montants verticaux du cadre constituant le caisson, ces descentes semi-circulaires étant destinées à recevoir, lors de la juxtaposition des cellules, des tuyaux de descente assurant ltévacuation des eaux pluviales. Le raccordement entre le meneau 25 et la descente 26 est assuré (figure 9) par un organe de Jonction 27 constitué d'un tube 28 dont le diamètre correspond à celui de la descente d'évacuation des eaux, ce tube étant pourvu d'une platine 29 découpée et pliée pour s'adapter aux fornes et dimensions du cneneau 25 et pour venir s'asseoir sur les longerons longitudinaux des éléments de plafond de deux cellules juxtaposées. Afin de parfaire l'étanchéité entre les éléments de façade de deux cellules contigües, des rainures 30 sont réalisées dans les montants verticaux de chaque cadre, de manière à ce que l'on puisse, lorsque les cellules sont juxtaposées, introduire dans les deux rainures placées en regard un joint d'étanchéité, évitant que les eaux pluviales s'infiltrent entre deux cellules juxtaposées. le bord horizontal inférieur du cadre formant seuil comporte un béquet 31 permettant le renvoi de l'veau à l'extérieur du soubassement. En outre, la paroi de fond du caisson comporte un défoncé 32 permettant le passage d'un store roulant. Enfin, cet élément de façade comporte des tires filetées 34 faisant saillie sur ses deux bords horizontaux inférieur et supérieur, ces tiges étant noyées dans le béton lors de la coulée du caisson et étant destinées à assurer l'assemblage entre cet élément de façade et les éléments de plancher et de plafond comme cela sera développé ultérieurement. Ltélet 4 (figure 10) est constitué d'un caisson sensiblement similaire à celui constituant l'élément de façade avant 5, à cette différence qu'il est généralement orienté dans le même sens que cet élément S comme illustré en figure 1. Cette disposition est destinée à augmenter le volume intérieur de la cellule étant toutefois entendu qu'il serait possible comme cela est d'nielleurs Illustré en fifre 16, d'orienter les éléments de façade dans deux directions opposées, les parois de fond des caissons se faisant alors face. Dans l'exemple donné en figure 1, l'élément de façade 4 est tourné de manière que son cadre fasse saillie à l'intérieur de la cellule, tandis que sa paroi de fond 23 constitue la façade externe de la cellule. là encore et comme pour l'élément de façade 3, ce caisson comporte un cheneau 25, des tiges filetées d'assemblage 24, un béquet de renvoi des eaux 31 et un défoncé 32 pour le passage d'un tore roulant. le côté longitudinal 5 (figure 1) ou paroi de cloisonnement, est constitué (figure 12) d'un élément de remplissage 35 en béton armé ou autres dont les bords longitudinaux inférieur et supérieur 36 et 37 sont pourvus de décrochements destinés à permettre leur assemblage complémentaire avec les éléments de plancher et de plafond 1 et 2. Ces côtés longitudinaux comportent par ailleurs des tiges d'assemblage 38 noyées dans le béton et destinées à venin permettre un assemblage de positionnement rigoureux des différents éléments entre eux. La fixation définitive entre le côé longitudinal 35 et l'élément de plancher 1 peut être assurée par l'entremise d'organes de fixation 39 et de plaques de serrage 40 (figure 12).Il est par ailleurs possible pour améliorer l'étanchéité entre les trois éléments assemblés de prévoir un joint de ciment de pose entre les parties d'assemblage des trois éléments. Ce côté longitudinal peut être soit plein, s'il s'agit d'une cellule d'extrémité et que l'élément de paroi constitue l'élément pignon, ou encore ajouré pour le passage d'une porte ou d'une fenêtre, ou être supprimé purement et simplement si la cellule est placée au milieu de deux autres cellules d'extrémité et si l'on veut assurer une libre communication entre les diverses cellules. Le montage des cellules s'effectue de la façon suivante Cette opération se déroule sur cinq jours, à l'aide d'une chaîne de montage comportant cinq postes de travail, plus un poste de stockage de la cellule finie, en attente de chargement sur la renorque. Le plancher 1 est mis en place sur la chaine à l'aide d'un pont roulant et repose sur les rails de la chaine, par I'ini;eréiaire de rouleaux qui sont emboités à la partie basse des longerons 7, ces rouleaux permettant l'avancement de la cellule d'un poste à l'autre. les éléments de façade 3 et 4 qui ont reçu le cas échéant, les ouvertures et fermetures, sont assemblés sur le plancher 1 à l'aide d'un pont roulant. Cet assemblage consiste, après pose d'un lit de mortier de ciment sur le dessus des extrémités des longerons 7 ainsi que sur le becquet réservé à cet effet sur la rive de la dalle de béton, à poser ces éléments de façade 3 et 4 de telle sorte que les tiges filetées 34 (figure ll) pénètrent dans les orifices verticaux 12 de la partie débordante 10 des longerons du plancher, ces tiges faisant saillie à l'intérieur des ouvertures transversales 11, afin de recevoir un écrou de fixation 41. B'il s'agit d'une cellule d'extrémité dans laquelle le côté longitudinal est destiné à former pignon, on met en place, comme illustréen figure 12, un côté longitudinal 5 que l'on fixe par les organes de serrage 39 et la plaquette de fixation 40.Lorsque les deux éléments de façade et éventuellement l'él'-ment pignon 5 sont ainsi assemblés avec l'élément de plancher, on procède à la fixation de l'élément de plafond 2 (figure 11) à l'aide d'un pont roulant, ce plafond étant mis en place sur les éléments de façade 3 et 4 qui auront reçu au préalable, un lit de mortier de ciment aux endroits de jonction. L'opération consiste à descendre le plafond 2 de telle sorte que les tiges filetées supérieures 34 pénètrent c ans les orifices 21 traversant les côtés longitudinaux du plancher, de telle manière que l'extrémité de ces tiges filetées débouche dans les chambrages 42 afin de recevoir un écrou de fixation, ces chambrages étant ensuite obturés par du ciment. L3rsque les divers éléments de façade, de plancher de plafond et éventuellement de cloisonnements ou de pignons sont mis en place, on procède à la finition intérieure de la cellule par fixation des éléments de revêtement (figure 15). Ces éléments de revêtement intérieurs sont constitués de deux coques moulées 43 dont la forme et les dimensions correspondent à celles des éléments de façade 3 et 4. Ces coques sont réalisées par moulage d'un.matériau à bonne isolation thermique et phonique, par exemple en polystyrène expansé, en laine de verre ou autres. Ces coques comportent des ouvertures correspondant à cilles réalisées dans les éléments de façade, notamment à celles des fenêtres, des portes ou autres. La fixation de ces coques sur les éléments de façade est assurée par tous moyens traditionnels, notamment par collage. les autres parois constitutives de la cellule et notamment les côtés longitudinaux ou les plafonds peuvent être également pourvus d'un revêtement à bonne isolation, revêtement pouvant se présenter sous la forme d'éléments de parois 44, comportant ou non des séparations 45 pour constituer des pièces indépendantes. Lorsque la cellule est ainsi terminée, on procède à son transport à l'aide d'une remorque pourvue de bras de préhension, dont les ergots à écartement latéral viennent prendre place dans les ouvertures 13 du plancher (figure 1) afin de soulever la cellule terminée pour l'amener sur les lieux du chantier. Ces cellules qui pèsent plusieurs tonnes sont alors placées sur des plots 46 (figure 14) de telle manière que les-ongerons des planchers de deux cellules contigües prennent place sur un mgme plot, les cellules étant maintenues en place par leur propre poids ou par adjonction éventuelle de tirants pouvant relier les deux longerons placés sur un même plot.La juxtaposition des cellules (figure 13) a pour effet de constituer un batiment complet, les descentes semi-circulaites 26 recevant alors les évacuations des eaux pluviales tandis que les rainures 30 reçoivent un joint d'étanchéité 47 évitant l'infil- tration des eaux entre deux cellules contigües. Les cellules peuvent étre placées les unes à côté des autres, afin de former un volume parallélépipédique régulier ou encore décalées les unes par rapport aux autres, de manière à former un ensemble irrégulier (figure 16). Dans le cas de cette figure, la cellule 48 dite d'extrémité comporte un côté longitudinal 5 formant pignon, de même que la cellule contigue 49 comporte également un côté longitudinal 5 formant façade extérieure.. Par contre, la cellule centrale 50 ne comporte aucun côté longitudinal de façon à permettre une libre communication entre les cellules d'extrémité 49 et 51. Par ailleurs, cette figure 16 montre qu'il est également possible de placer une cellule 52 perpendicula-- rement à la cellule 51, ce qui montre que la disposition des cellules les unes par rapport aux-autres, n'est absolument pas limitative. De même les éléments de façade 3 et 4 peuvent être placés soit en regard l'un de l'autre avec leur cadre orienté vers l'intérieur de la cellule, soit au contraire placés à l'extérieur comme cela est également visible sur la figure 6 Le procédé selon l'invention permet grâce à la standardisation des éléments constitutifs de réaliser dans les délais records la construction de bntiments utilis bles à l'aide de cellules assemblées en usine et facilement transportables, ces cellules étant juxtaposées sur des plots noyés dans le sol, de façon qu'elles puissent et e ventuellement reprises en charge, puis transport es en un autre lieu si cela est n c--ssaire. Bien entendu, l'invention n'est as limite aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra prévoir d'autres variantes sans our cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 / Procédé pour la fabrication de construction en "dur1', caractérisé en ce que l' on forme par assembla- -e de parois préfabriquées, des cellules que l'on juxtapose pour former les lo@@ux @'une construction, les diverses cellules communiquant entre elles puis on connecte les divers équipements dont est pourvue chaque cellule. @ / Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce nue l'on rcaise en usine, à l'aide de parois prémoulées comportant noyés dans leur masse, des organes l'assem- blage, des cellules parallélépipédiques que lton transporte toutes montres sur le chantier, puis on dépose ces cellules sur des plots préalablement moulés dans le sol, un plot supportant les bords contiüs le deux cellules. 3 / Procédé conforme aux revendications 1 & 2, caractérisé e ce que l'on obtient chaque cellule par assemblage orthogonal d'un plancher, d'un plafond, de deux élements de façade et éventuellement d'un côté longitudinal. 40/ Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 caract@risé e ce que l'on assure la finition interne des cellules à l'aide d'éléments prémoulès réalisés en un matériau à bonne isolation thermique et phonique notamment à l'aide de coques ou d'éléments de revêtement en polystyrène ex ansé, en fibre de verre ou autre. 5 / Eléments de construction pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendic - tions 1 à 4 , c@actérisés en ce qu'ils sont constitués de planchers, de plafonds, d'éléments de façade en béton armé, moulés et séc..és et de côtés longitudinaux . 60/ Elément de construction conforme à la revendication 5 caractérisé en ce que le plancher est réalisé 'une seule pièce moulée et est constitué d'une dalle rectangulaire et de deux longerons bordant ses côtés longitudinaux, ces longerons étant orientés vers le bas dans un plan sensible- mont @erpendiculaire au plan transversal de la dalle et faisant saillie sur ses deux côtés latéraux, la partie débordante des lon@erons comportant au moins deux orifices verticaux débouchant la@@ des ouvertures transversales, et une ouverture s@ plémentaire our le passage des organes de préhension d'un engin de @tgention. 70/ Elément de construction conforme à la revendication 5, caractrisé en ce que le plafond est constitué d'une dalle en béton armé ayant en section la forme d'un "U", cette dalle pleine, de forme rectangulaire, étant pourvue aux extrémités de ses lonerons, d'orifices la traversant de part en part. 80/ Elément de construction conforme à la revendication 7 , caractérisé en ce que la dalle est consti- tuée de deux pans légèrement inclinés, liarête de jonction de ces pans étant située généralement dans le plan médian transversal de la dalle , des ouvertures lontitudinales étant prévues le long des bords latéraux de la dalle pour l'évacuation des eaux. 90/ Elénents de construction conforme à la revendication 5, caractérisés en ce que les éléments de façade sont constitués d'un caisson formé par un cadre et une paroi de fond plus ou moins ajourée, ce cadre comportant sur la face externe de son côté supérieur, un chéneau débouchant à ses deux extrémités dans une descente semi-circulaire prévue sur la face externe des montants verticaux du cadre, ces descentes recevant lors de l'assemblage des cellules, des tuyaux d'évacua- tion des eaux. 100/ Elément de construction conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le cadre comporte au voisinage de ses descentes semi-circulaires, une rainure verticale destinée à recevoir lors de l'assemblage des cellules un joint d'étanchéité en matière souple. 110/ Eléments de construction conforme à la revendication 9, caractérisés en ce que le raccordement entre les chéneaux et les tuyaux de descente est assuré par un organe de jonction constitué d'un tube et d'une platine perpendiculaire épousant le fond du chéneau. 120/ Elément de construction conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que la face externe du bord inférieur du cadre au caisson comporte un béquet assurant le renvoi d'eau à l'extérieur du soubassement. 13 / Elément de construction conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le cadre comporte sur ses bords horizontaux des tiges filetées, noyées ans le c t Dri, ces ti@es traversant, lors de l'assemblage des divers élé@ents constituant la cellule, les orifices des côtés longitu @naux d plafond et les orifices des longerons du plafond et étant immobilisées par des écrous. 140/ Elément de construction conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que la paroi de fond du caisson comporte, dans le cas où il reçoit une menuiserie un défoncé servant au pass -;e d'un store roulant. 150/ Eléments de construction conforme à la revendication 9, caractérisés en ce que les caissons constituant les éléments de façade sont orientés dans le m8me sens, l'un constituant une loggia, l'autre constituant la façade lisse de la cellule. 160/ Eléments de construction conforma à la revendication 9, caractérisés en ce que les caissons coraportent un décrochement pollr leur assemblage complémentaire avec le plancher et le plafond. 17 /Elément de construction conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que lacellule d'extrémité comporte un c8té longitudinal constitué par un voile de béton ou autres formant pignon, lequel peut être percé pour la création de porte, fenêtre ou baie libre. 180/Elément de construction conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'une cellule individuelle comporte deux côtés longitudinaux, tandis qu'une cellule centrale ne comporte aucun côté longitudinal. 190/ Eléments de construction conforme à la revendication 5, caractérisés en ce que les côtés longitudinaux comportent sur les bords horisontaux inférieur et supérieur des decrochements pour leurs embottements avec les éléments de plancher et de plafond, des tiges étant noyées dans ces côtés longitudinaux pour leur assemblage avec ces éléments. 200/ Elément de construction conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 19, caractérisé en ce que le revêtement inférieur des cellules est constitué par des coques ayant la forme et les dimensions des éléments de façade et par des éléments de rev8temant fiés sur les côtés lonOitudinaux et éventuellement sur le plafond de la cellule. 21 / Eléments de construction conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 20, caractérisés en ce que les équipements notamment de chauffage et d'électricité sont logés dans des gaines noyées dans les divers panneaux constituant la cellule. 220/ Construction obtenue à l'aide des cellules obtenues par le procédé et à l'aide des éléments confoimes à l'une quelconque des revendications de 1 à 21, caractérisée en ce que les cellules sont placées côte à côte, décalées l'une par rapport à l'autre ou forment un angle entre elles.