Brevet FR2285500A1 — publié le 19760416

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet un procédé pour l'édification en chaîne verticale d'un immeuble ou d'une- partie d'immeuble constitué à partir de cellules de construction modulaires disposées les unes sur les autres de façon à engendrer des colonnes verticales dont la juxtaposition forme ledit immeuble. L'organisation d'un chantier de construction d'un édifice moderne fait de plus en plus référence à des données nouvelles complexes qui rendent inutilisables les méthodes de travail utilisées couramment depuis des siècles et qui relevaient du simple bon sens commun. De nos jours, l'application de telles 'méthodes'1 pour des édifices importans entraîneraient des couts et des délais de construction inacceptables. Llemploi d'enginsmécaniques et de machines de plus en plus variées et de plus en plus compliquées sur les chantiers permet dans une certaine mesure de réduire les besoins en main d'oeuvre mais ne résout pas pour autant automatiquement les problèmes de couts de construction et de sécurité du travail. Bien au contraire, ces nouveaux moyens employés sans l'application rigoureuse de nouvelles méthodes de gestion , d'organisation et de travail , ont souvent été à l'origine de résultats spectaculairement catastrophiques. On a longtemps vu dans-la préfabrication d'éléments modulaires standardisés-la solution miracle qui allait permettre de faire baisser considérablement les coûts et les délais de fabrication . C'était..sans compter sur les problèmes annexes nouveaux inhérents à la, méthoQe elle même, au nombre desquels il faut noter enparrticulier les frais de transport d'éléments de taille souvent.démesurée par rapport à l'infrastructure routière ou ferroviaire. Un progrès notable dans l'évolution des techniques a été réalisé lorsqu'on a commencé à préfabriquer des sous-ensembles sur le lieu meme du chantier grâce à des moules perfectionnés et transportables. Ainsi, il était possible à partir d'un seul moule de construire , sur place, une grande quantité de cellules de construction modulaires qu1 il' aurait fallu transporter précédemment une à une à partir d'une usine de préfabrication souvent située à plusieurs dizaines de kilométres du chantier. On connaît en particulier un tel moule adapté pour produire une cellule dite "en tabouret" c ' est-à-dire constituée essentiellement d'une plaque de béton horizontale et de quatre piliers verticaux. Chacun de ces tabouret est destiné à devenir l'infrastructure d'une pièce (ou d'une partie d'une pièce) d'n appartement ou d'un immeuble de bureau puisqu'il suffit de juxtaposer de tels éléments les uns sur Is autres pour former une colonne verticale et de disposer plusieurs colonnes côte à côte pour constituer le gros oeuvre de l'immeuble.Des cloisons sont ensuite montes Sud es besoins entre les piliers, de façon à constituer l'agencement intérieur désiré de l'immeuble. Cette structure de construction modulaire à partir de telles cellules " en tabouret " est d'autant plus avantageuse qu'elle répond parfaitement à la tendance actuelle en matière d'immeubles à usage d'habitation, qui consiste à construire des immeubles en pyramide de façon à associer au moins une terrasse formant jardin à chaque appartement. Avec les cellules"en tabouret " , il est aisé de de faire apparaître de telles terrasses en faisant en sorte que les colonnes verticales adjacentes constituant l'immeuble différent d'un niveau (c'est-à-dire de la hauteur d'un tabouret) le tabouret supérieur chaque colonne constituant la terrasse du tabouret extrême de la colonne adjacente.Avec une configuration pyramidale de l'immeuble et un agencement judicieux des appartements , on peut arriver à doter chaque appartement d'au moins terrasse. Cependant , ces tabourets , si ils étaient jusqu'à présent fabriqués sur le chantier grâce à un moule perfectionné , devaient être lacés au moyen d'une grue jusqu'à leur position définitive dans l'immeuble, ce qui entraînait encore des frais de construction importants liés notamment aux frais fixes d'exploitation de la grue et à la main d'oeuvre nécessaire pour opérer le transfert du tabouret (aussi court soit-il ) depuis son emplacement de moulage , jusqu a son emplacement définitif dans la construction. La présente invention vise principalement à supprimer opération de transfert et par conséquent la grue. Dans cette optique, l'invention a notamment pour objet un procédé pour édification en chaîne verticale d'un immeuble ou d'une partie d'immeuble , ledit immeuble étant constitué de colonnes verticales formées de cellules de constrution modulaires sensiblement identiques montées lesrnes sur les autres , caractérisé en ce qu'il consiste , pour l'édification de chaque colonne, à effectuer autant de fois que nécessaire la séquence d'opérations consistant : à -fabriquer une cellule , de préférence par moulage, à un emplacement correspondant à la base de ladite colonne, à surélever ladite cellule d'une hauteur au moins égale à sa propre hauteur et à la maintenir dans cette position pendant le temps nécessaire à la fabricatinn de la cellule suivante audit emplacement. La séquence d'opérations précitée correspond à 1' élaboration t à la mise en place dans la colonne d'une cellule de constuction modulaire et doit être effectuée "autant de fois que nécessaire" , c'est-à-dire autant de fois que ladite colonne doit comporter de telles cellules. Un autre objet de l'invention concerne un dispositif de préfabrication ou de moulage qui puisse être disposé à l'emplacement même de la colonne précitée et qui comporte en même temps tous les éléments nécessaires pour permettre la progression de ladite colonne "par le bas En d'autres termes, l'invention concerne aussi un dispositif pour la fabrication de cellules de construction modulaires et leur édification en colonne verticale , en vue dela construction l'un immeuble ou d'une partie d'immeuble, notamment pour la mise en oeuvre du procédé précité, du type comportant un moule de fabrication d'une cellule, caractérisé en ce que ledit moule comporte -au moins une partie mobile verticalement, supportant ladite cellule, de préférence actionnée par des vérins, et susceptible de se soulever d'une hauteur prédéterminée Pour une cellules forme de tabouret, ladite partie mobile verticalement peut être avantageusement constituée par la table de moulage de la plaque de béton horizontale et des éléments de coffrage verticaux pour le moulage des piliers peuvent être agencés en forme de guide pour faciliter le déplacement vertical de la cellule préfabriquée. Ces éléments de coffrage verticaux peuvent en particulier se prolonger vers le haut, au-delà du moule qui engendrera ainsi sa propre colonne. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exeme, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le dispositif selon l'invention, illustrant la mise en oeuvre du procédé, la représentation en étant faite sous forme d'une coupe I-I de la figure 3 élément adjacent étant enlevé - la figure 2 représente le même dispositif à une phase ultérieure de la mise en oeuvre du procédé; - la figure 3 représente unevue en coupe du même dispositif, menée suivant la ligne II-II dela figure 1; ; - les figures 4et 5 représentent deux variantes de cellules modulaires obtenues suivant les principes de - fabrication de la présente invention ; et - la figure 6 est une coupe transversale représentée àLus grande échelle, de l'un des éléments de coffrage verticaux formant guide du dispositif selon la présente invention. En se référant plus particulièrement aux figures 1 à 3, on a représenté une partie des équipements formant à la fois moule et système élévateur , avec plusieurs tabourets déjà disposés les uns sur les autres au-dessus de l'emplacement ou se trouve ledit moule. Les parties du moule et les différents coffrages ou mécanismes classiques qui ne contribuent pas directement au fonctionnement du système élévateur n'ont pas été représentés sur les dessins, pour plus de clarté. L'un des éléments du moule 11 contribuant plus particulièrement aux opérations d'édification de la colonne 12 est la table de moulage ou table coffrante 13 de la plaque de béton horizontale 14 du tabouret 15. Cette table 13 est supportée par les tiges 16 de quatre vérins 17 eux mêmes intégrés à un support central rigide 18.La partie extérieure de chaque pilier 19 est moulée grâce à un élément de coffrage 20 de section carrée ; les autres éléments de coffrage des piliers 19 n'étant pas représentés. Ces éléments de coffrage 20 du moule 11 contribuent aussi aux opérations d'édification de la colonne 12 grâce à l'action de guidage qu'ils exercent sur les tabourets inférieurs de ladite colonne ; c'est-à-dire sur ceux quiviennent d'être fabriqués. En effet, ces éléments de coffrage sont beaucoup plus hauts que la hauteur normale du tabouret (correspondant à une hauteur d'étage soit 2,80 mètres environ ) . De préférence, la hauteur de ces éléments 20 est de 7 mètres environ ce qui correspond à deux étages et demi La structure spéciale de ces éléments 20 apparaît mieux sur la figure 6.On voit qu'ils sont constitués de quatre montants longitudinaux 21 se rejoignant au milieu de chaque face latérale et étant assemblés par l'intermédiaire de joints élastiques 22 en néoprène. De plus, un élément central 23 en forme de cylindre est relié à chaque montant par plusieurs réglettes 24 articulées à chacune de leurs extrémités. En déplaçant longitudinalement le cylindre 23 par rapport au montant 21 on réalise une compression des joints élastiques 22 qui réduit de quelques millimètres le périmètre de la section transversale de l'élément de coffrage 20. Ce mécanisme simple facilite le décollement du dernier tabouret moulé, sans lequel l'élévation de la colonne 12 le long du guide formé par les quatre éléments 20 serait impossible. On remarquera que lé principe même de l'édifi- cation de la colonne 12 ainsi que la forme et la disposition des éléments 20 , implique que chaque pilier comporte-un Scrochement longitudinal externe 25 sur toute sa longueur. Ceci constituein avantage supplémentaire de l'invention dans la mesure où il est évident d'après les dessins annexés que la juxtaposition de quatre colonnes 12 adjacentes autour d'un même élément 20 définit obligatoirement un conduit vertical qui pourra former ultérieurement une gaine de distribution pour les installations d'électricité, les canalisations d'eau ou de gaz du futur immeuble-. De plus, ces éléments 20 comportent à une certaine hauteur des moyens de blocage 26 (tenons ou analogues) destinés à immobiliser momentanément une cellule donnée (et par conséquent toutes les cellules supérieures ) à une certaine hauteur au-dessus du sol , pendant qu'on abaisse la table 13 pour procéder au moulage de la cellule suivante.On notera que dans cette position (table 13 abaissée) les moyens de blocage 26 ne s'appliquant pas forcément sur la dernière cellule -fabriquée mais de préférence sur celle qui lui est immédiatement supérieure (figure 2) . 'la cellule inférieure étant alors maintenue au-dessus du sol uniquement par les armatures des piliers qui pénétrent d'une cellule dans l'autre puisque ces dernières sont de préférence solidarisées de cette façon entre elle s, au fur et à mesure de leur construction. Ceci permet d'effectuer le blocage momentané de la colonne en construction sur une cellule dont le béton est pl resistant puisqu'il a été moulé plus-t8t. le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre d la manière suivante Les cellules(ou tabourets)15 sont moulées une à une grave au moule qui vient d'etre décrit et à l'empla- cement même où doit s'élever la colonne correspondante. Puis , après le moulage de chaque cellule , les vérins 17 et la table 13 entrent en action pour soulever le tabouret d'une hauteur au moins égale à une hauteur d'étage. Be tabouret ou la partie déjà construite de la colonne est alors immobilisé entre les éléments 20 grâce auxnoyensde blocage 26 précités, pour permettre d'abaisser la table 13 dans la position convenable pour le moulage de la cellule suivante. Ees joints de néoprène 22 du mécanisme représenté sur la figure 6 sont comprimés chaque fois que les montants 20 doivent exercer leur fonction de guidage et non plus leur fonction de coffrage. Enfin, les figures 4 et 5 montrent que le procédé qui vient d'être décrit est aussi adapté pour produire des cellules de structure plus complexe qu'un simple tabouret. C'est ainsi qu'une ou plusieursioisons de béton 27 peuvent être directement moulées entre les piliers en même temps que la cellule . Ces clcisons peuvent en outre comporter des engravures 28 pour l'édification future de l'escalier ou encore des ouvertures de porte 29 ou de fenêtre 30. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée ni au procédé qui vient d'être décrit,ni au mode de réalisation du dispositif pour sa mise en oeuvre. Elle comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu Si ceux - ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. R 3 V E N D I C A T I O N S. 1. Procédé pour l'édification en chaîne verticale d'un immeuble ou d'une partie d'immeuble, ledit immeuble étant constitué de colonnes verticales formées de cellules de construction modulaires sensiblement identiques montées les unes sur les autres, caractérisé en ce qu'il consiste, pour-l'édification de chaque colonne, à effectuer autant de fois que nécessaire la séquence d'opérations consistant : à fabriquer une cellule, de préférence par moulage , à un emplacement correspondant à la base de ladite colonne, à surélever ladite cellule d'une hauteur au moins égale à sa propre hauteur et à la maintenir dans cette position pendant le temps nécessaire à la fabrication de la cellule suivante, audit emplacement. 2. Procédé selnn la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on construit ladite cellule au moins en partie au-dessus d'un dispositif élévateur à vérins , pour la surélévation précitée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on guide ladite colonne sur au moins une partie de sa longueur pendant ladite surélévation 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes , caractérisé en ce que lesdites cellules sont solidarisées les unes aux autres au fur et à mesure de leur construction et que la dernièe cellule venant d'être fabriquée est maintenue dans la position surélevée précitée en fixant momentanément la cellule qui lui est immédiatement supérieure à un support adéquat. 5. Dispositif pour la fabrication de cellules de construction modulaires et leur édification en colonne verticale , en vue de la construction d'un immeuble ou d'une partie d'immeuble, pour la mise en oeuvre notamment du procédé selon l'une des revendications 1 à 4 , du type comportant un-- moule de fabrication d'une cellule , caractérisé en ce que ledit moule comporte au moins une partie mobile verticalement supportant ladite cellule , de préférence actionnée par deys vérins , et susceptible de se soulever d'une hauteur prédéterminée. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ladite hauteur prédéterminée estiu moins égale à la hauteur de ladite cellule. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que ledit moule comporte des éléments de coffrage verticaux se prolongeant vers le haut de façon à former un guide ; pour le déplacement vertical des cellules fabriquées. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que ledit guide comporte des moyens pour immobiliser momentanément une cellule donnée à une certaine hauteur prédéterminée. 9. Dispositif selon l'une des raendications 6 à 8 , pour l'édification de colonnes formées de cellules ayant la forme générale d'un tabouret constitué essentiellement d'une plaque de béton horizontale et de plusieurs piliers de hauteur d'étage , caractérisé encre que la partie mobile précitée est constituée par la table de moulage de ladite plaque de béton horizontale et que les éléments de coffrage verticaux précités sont constitués par les parties les plus externes des coffrages desdits piliers. 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que la forme desdits éléments de coffrage verticaux est adaptée pour définir un décrochement ou retrait sur toute la longueur des piliers correspondants; chaque décrochement ou retrait définissant ainsi une partie d'un conduit vertical formant gaine de distribution. 11. Cellule de construction modulaire du type comprenant une plaque de béton horizontale et plusieurs piliers de hauteur étage, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4 et au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications 5 à 10. 1 2. Cellule selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une cloison verticalevenue de moulage et que cette cloison comporte éventuellement des engravures d'escalier , et/ ou des ouvertures de porte et/ ou des ouvertures de fenêtre. 13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que chacun desdits éléments de coffrage verticaux formant guide comporte un mécanisme pour faire varier le périmètre de sa section transversale. 14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que chaque élément de coffrage vertical est constitué de plusieurs montants longitudinaux assemblés par l'intermédiaire de joints élastiques,par exemple en néoprène , et que chacun de ces montants est relié par plusieurs réglettes - articulées à un élément central audit élément de coffrage, mobile longitudina lement par rapport auxdits montantes0