Brevet FR2268116A1 — publié le 19751114

La présente invention est du domaine des techniques des travaux publics et du bâtiment, et vise plus particulièrement un élément préfabriqué pour la construction d'ouvrages tels que, notamment, murs de soutènement. On rappelle qu'un mur de soutènement est un ouvrage des tiné à contenir la poussée d'un terrain. I1 se compose généralement d'un pan vertical de maçonnerie sur l'un des côtés duquel s'appuie le terrain en surélévation par rapport à son niveau de l'autre coté du mur ; il peut encore comporter, s'il est d'une certaine hauteur, soit des contreforts disposés du cgté du terrain en contrebas, soit une semelle engagée sous le terrain en surélévation.Dans ces deux cas, la réaction du mur s'analyse sur un modèle de système à levier dans lequel le premier bras est constitué par le mur lui-même, le second bras est constitué par l'épaisseur du mur à sa partie la plus basse, cette épaisseur étant égale, soit à la longueur de la semelle, soit à l'épaisseur des contreforts, et le point d'appui, ou de rotation, étant le point le plus bas du mur ou des contreforts situé le plus loin du terrain en surélévation. Ces façons de construire des murs de soutènement ont, bien entendu, fait leurs preuves quant à la solidité des ouvrages, mais elles ont l'inconvénient de se prêter mal à la préfabrication, et d'exiger, de ce fait, la disponibilité, sur le lieu de construction dtun personnel qualifié et/ou des moyens tels que coffrage, bétonnière, etc.. Un premier objectif qui a guidé la démarche inventive du demandeur, a été de construire un mur, tel que de soutènement, à partir d'éléments préfabriqués en atelier ou chantier de préfabrication, de telle façon qu'il 'y ait plus à mettre en oeuvre sur le lieu de construction que des techniques de terrassement ou de levage. Un second objectif a été le faible coût d'un élément et sa légèreté pour faciliter son transport et sa mise en place. L'idée mère à laquelle à abouti la démarche inventive du demandeur a été de conformer un élément de telle façon qu'appliquant la loi du levier sus-indiquée, et tenant sa stabilité du poids ;eame du terrain en surélévation, il puisse servir d'assise à un élément du meme type placé au-dessus de lui dans le mur. Un élément de construction, conforme à la présente invention, se compose essentiellement d'un plateau, comportant sur une de ses faces, dite inférieure, au moins une partie.en saillie, ou bêche, destinée à servir d'organe d'ancrage, soit dans le terrain, soit sur un élément du même genre placé au-dessous de lui dans le mur, et sur son autre face, dite supérieure, au moins deux pans sensiblement perpendiculaires à la dite face, sensiblement parallèles entre eux et de hauteurs sensiblement égales, destinés à constituer en coopération avec le dit plateau un caisson, et à servir éventuellement assise à un autre élément du même genre placé audessus de lui dans le mur. Dans une première forme préférée de réalisation, un élément de construction, conforme à la présente invention, plus particulièrement destiné à servir à la construction d'un mur de soutènement, se compose d'un plateau parallélépipédique, de deux pans parallélépipédiques, perpendiculaires au dit plateau sur sa face supérieure, l'un des dits pans étant disposé le long d'un bord, dit extérieur, au dit plateau, l'autre pan étant disposé à une certaine distance du bord opposé, dit intérieur, du dit plateau, la partie comprise entre ce dernier pan et le dit bord opposé étant dénommée "semelle", et d'une partie en saillie, ou bêche, de préférence de forme parallélépipédique allongée, disposée le long du dit bord opposé du dit plateau sur sa face dite inférieure. Dans une seconde forme préférée de réalisation, un élément de construction selon la présente invention, plus particulièrement destiné à servir à la construction d'un ouvrage, tel que digue marine ou fluviale ou que gradins, comporte un plateau et des pans tels que décrits ci-dessus, et deux parties en saillie, ou bêches, disposés à une distance des dits bords intérieur et extérieur, respectivement, sensiblement égale à l'épaisseur d'un pan de l'élément situé au-dessus de lui dans le mur, sur lequel elles sont destinées à etre ancrées ; une telle disposition permet un emboitement et un blocage transversal bidirectionnel d'un élément par rapport à l'élément situé au-dessous de lui dans le mur. La présente invention sera mieux comprise, des détails supplémentaires relevant aussi de l'invention apparaîtront, et des modes d'utilisations des sus-dits éléments seront précisés, à la description qui va en Qtre faite, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles, la Fig I est une vue en perspective d'un élément selon l'inven- tion destiné plus spécialement à la construction des murs de soutè nement. la Fig. 2 est une coupe transversale d'un mur de soutènement incorporant des éléments conformes à l'élément de la Fig. 1. la Fig. 3 est une coupe transversale d'un élément selon llinven- tion plus spécialement destiné à la construction d'un ouvrage appelé à subir une poussée horizontale transversale pouvant s'exercer alter nativement dans deux sens opposes. la Fig. 4 est une coupe schématique d'un stade nautique utilisant à deux fins différentes, des éléments tels que ceux des Fig. 2 et 3. la Fig. 5 est un schéma de référence pour le calcul, donné à titre indicatif, des dimensions des éléments d'un mur de soutènement. Sur la Fig. I, un élément relevant de l'invention, donné à titre d'exemple de réalisation, est constitué par un plateau 6, de forme géhérale parallélépipédique, par deux pans 7 et 8, de forme parallélépipédique, perpendiculaires au plateau 6 sur sa face supé rieur, le pan 7 étant disposé le long du bord extérieur 9 du plateau, le pan 8 étant disposé à une certaine distance du bord intérieur 10 du plateau, la partie du plateau comprise entre le pan 8 et le bord 10 constituant une semelle 11, et par une partie en saillie ou bêche, 12, sur la face inférieure du plateau, de forme parallélépipédique, disposée le long du bord 10. Les pans 7 et 8 et le plateau 6 forment trois des cotés d'un volume parallélépipédique 13 constituant un caisson ouvert destiné à Qtre rempli d'un matériau pesant tel que tout venant" ; on notera que lorsqutun élément selon l'invention est destiné à dtre placé en bout d'un mur de soutènemenss il pourra comporter avantageusement un troisième et/ou un quatrième pan tels que 14 et 15 (en pointillé). Sur la Fig. 2, un mur de soutènement, vu en coupe, est constitué par un empilement à trois étages d'éléments analogues à ceux de la Fig. 1 ; un élément de l'étage inférieur tel que 17 est ancré dans le sol à l'aide de sa beche 18, tandis que ses pans 19 et 20 servent à la fois d'assise pour l'élément 21 placé au-dessus de lui, de rebord de caisson pour contenir une charge de "tout venant" telle que 22, et, respectivement, de mur extérieur1 pour le pan 19,et de point d'ancrage d'une bêche 23,pour le pan 20 ; une charge 24 de remblai ou de "tout venant" appuie sur la semelle 25 de cetélément. Un élément de couvertur tel que 26 peut avantageusement coiffer les éléments de 11 étage supérieur.On notera que les éléments du type de celui de la Fig. 1 sont particulièrement adaptés à la construction d'un mur de soutènement tel que représenté sur la Fig. 2, pour lequel une poussée permanente s'terce dans le sens du terrain en surélévation vers le terrain en contrebas ; de ce fait, un ancrage uni-directionnel est suffisant. Sur la Fig. 3, deux éléments 30 et 31 incorporent, selon un second mode de réalisation de la présente invention, chacun deux beches telles que 32 et 33 ; la boche 32 est située à une distance du bord extérieur 34, sensiblement égale à ltépaisseur du pan 35 de l'élément 31 auquel l'élément 22 est destiné à & re superposé ; il en est de meme de la beche 33 par rapport au bord intérieur 36. Selon ce mode de réalisation, chaque élément d'un mur peut être emboité dans un élément situé au-dessous de lui- ; cet emboîtement assure un blocage transversal bidirectionnel. Sur la Fig. 4, un stade nautique est composé de gradins 40 formés par un empilement d'éléments tels que 41, analogues à ceux de la Fig. 3, dont les parties en caisson telles que 42 ont été remplies de déblais, et d'une piscine 43 dont les bords sont soutenus par des murs-de soutènement analogues au mur de la Fig. 2. Un élément ou construction conforme à l'invention peut etre constitué de béton armé d'une armature convenable, telle que métallique, cette armature ayant une forme voisine de celle d'un élément et inscriptible dans la géométrie de celui-ci. La préfabrication des éléments tels que ceux de l'invention fait appel aux techniques classiques de préfabrication des éléments en béton, telle qu'une coulée en coffrage. La Fig. 5 est donnée à titre de schéma de référence pour la détermination des grandeurs des éléments analogues à ceux de la Fig. 1, disposés pour former un mur ; les éléments de l'étage supérieur sont affectés de l'indice 1, ceux immédiatement en dessous, de l'indice 2, etc.., et ceux de l'étage inférieur, de l'indice n pour chaque élément h représente la hauteur des pans 1 représente la largeur du plateau s représente la longueur de la semelle b représente la hauteur de la boche e représente l'épaisseur du plateau d et d' représentent l'épaisseur respective des pans c représente l'épaisseur de la semelle L représente la longueur d'un élément Ainsi, par exemple, hl désigne la hauteur du pan de l'étage supérieur, b2 la largeur du plateau de l'élément 2, etc..., bn la largeur du plateau de l'élément de l'étage inférieur. Certaines de ces grandeurs sont les mêmes quel que soit l'indice de l'élément, ce sont : (h + e) b L D'autres varient avec l'indice, se sont d d' s e 1 Ces dernières grandeurs sont à déterminer en fonctions des particularités de chaque cas (taux de travail maximum du sol d'assise, hauteur totale de soutènement, présence d'eau ou de poussées hydrostatiques, nature du profil de remblai, présence éventuelle de surcharge sur remblai, etc...) en utilisant les formules générales de calcul des murs et de leur assise1 relevant de l'art du constructeur ou de l'architecte. On peut en outre noter que tout parti architectural du parement général constitué par la superposition et la juxtaposition des différents éléments 7 de la Fig. 1, peut être tiré à la diligence du mattre d'oeuvre. De plus, des trous formant barbacanes pourront autre prévus pour éliminer, éventuellement, une poussée hydrostatique ; enfin, des éléments spéciaux pourront etre envisagés pour l'exécution des angles saillants, selon l'implantation générale de l'ouvrage en vue en plan. Les exemples de modes de réalisation ou d'utilisation donnés au cours de la description, aussi bien que le mode de déter mination des grandeurs des éléments, sont donnés à titre d'illustration, et ne doivent pas dtre considérés comme de nature à limiter l'invention dont la portée est définie par les revencications qui suivent. REVENDICAT IONS 1 - Elément préfabriqué pour la construction de murs destinés notamment à contenir une poussée horizontale, caractérisé - en ce qu'il est constitué par un plateau comportant sur une de ses faces, dite inférieure, au moins une partie en saillie, ou bêche, destinée à servir d'organe d'ancrage, et sur son autre face, dite supérieure, au moins deux pans sensiblement perpendiculaires à la dite face, sensiblement parallèles entre eux et de hauteurs sensiblement égales, destinés à constituer un caisson et à servir éventuellement d'assise et de point d'ancrage à un autre élément du même genre 2 - Elément selon la revendication 1, caractérisé - en ce que le dit plateau et les dits pans ont des formes parallélépipédiques. 3 - Elément selon la revendication 2, caractérisé - en ce que l'un des dits pans est disposé le long d'un bord, dit extérieur, du dit plateau, l'autre pan étant disposé à une certaine distance, ou semelle, du bord opposé, dit intérieur, du dit plateau. 4 - Elément selon la revendication 3, caractérisé - en ce que la partie en saillie, ou bêche, est disposée le long du dit bord intérieur du dit plateau. 5 - Elément selon la revendication 3, caractérisé - par deux parties en saillies, de forme parallélépipédique, disposées chacune parallèlement et à une certaine distance du dit bord intérieur et du dit bord extérieur respectivement. 6 - Elément selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé - en ce qutil est constitué de béton armé d'une armature métallique, la dite armature ayant un profit sensiblemenO voisin et inscriptible dans le profil du dit élément. 7 - Application d'éléments selon la revendication 4, à la oonstructipn d'un mur de soutènement, caractérisée: - en ce que le dit caisson est rempli d'un matériau pesant tel que tout venant, - en ce que le plateau d'un élément repose sur les pans, servant d'assise, d'un élément situé au dessous de lui, - et en ce que l'une au moins de ses parties en saillie, ou bêche, prend appui contre l'un au moins des dits pans de l'élément situé au dessous de lui. 8 - Application d'un élément selon la revendication 5 à la construction de gradins caractérisée: - en ce que les deux bêches d'un élément s'emboitent dans le caisson d'un élément situé au dessous de lui. 9 - Application d'un élément selon la revendication 8 caractérisée on outre - en ce que les caissons, des dits éléments sont remplis de déblais. 10 - Elément selon la revendication 3 caractérisé - en ce que les dits pans incorporent au moins un trou formant barbacane pour éliminer une éventuelle poussée hydrostatique.