Brevet FR2335654A1 — publié le 19770715

La présente invention concerne la réalisation de murs de soutènement, destinés à retenir une masse de terre. En général, de tels murs sont construits en maçonnerie de moellons ou de béton, ou en béton armé. Dans ce dernier cas, ils sont composés de voiles verticaux ou inclinés qui retiennent directement les terres et qui sont raidis par des contreforts s'appuyant sur des semelles appuyées elles-mêmes sur le sol de fondation du mur, le tout constituant un ensemble monolithe résistant à la poussée des terres. Cependant, la construction de tels murs constitue un travail relativement long et onéreux. De plus, celui-ci exige l'emploi d'une main d'oeuvre qualifiée. C'est pourquoi la présente invention a pour but de faciliter la réalisation de murs de soutènement de ce genre, et d'en réduire le prix de revient en ayant recours à des éléments préfabriqués susceptibles d'être superposés et juxtaposés pour former un ensemble capable de retenir une masse de terre et d'équilibrer la poussée totale de celle-ci. A cet effet, l'élément préfabriqué selon l'invention comprend deux plaques solidaires dont l'une est adaptée à constituer une partie du mur, cependant que l'autre, qui s'étend perpendiculairement à la face interne de la première sensiblement au milieu de celle-ci, est destinée à être emprisonnée dans la masse de terre. Cependant, cet élément comprend également à sa base, une semelle solidaire de ces deux plaques, ou tout au moins des épaulements aptes à recevoir une semelle indépendante, laquelle semelle, intégrée ou indépendante, est destinée à recevoir une fraction de la terre à retenir. Ainsi, cet élément se trouve équilibré individuellement par rapport à l'élément inférieur identique sur lequel il s'appuie. Cet équilibre est assuré à la fois par le poids propre de cet élément, et par la charge de terre que supporte la semelle intégrée ou indépendante qui est associée à cet élément. Autrement dit, chaque élément constitue en lui-même, un petit mur de soutènement, et c'est la superposition et la juxtaposition de tous ces éléments - ou de tous ces petits murs de soutènement individuels - qui constituent le mur de soutènement dans son en semble, celui-ci s'opposant alors efficacement à la poussée générale des terres, malgré le fractionnement des éléments simplement superposés et juxtaposés constituant le mur. Cependant, d'autres avantages et particularités des éléments préfabriqués selon l'invention apparaîtront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel La figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réa lisation d'un élément préfabriqué selon l'invention La figure 2 est une vue en élévation de côté La figure 3 est une vue en élévation de la face interne d'un mur de soutènement réalisée par assemblage de plusieurs éléments identiques, la masse de terre correspondante n'ayant pas été représentée;; La figure 4 est une vue en coupe verticale de ce mur et d'une partie de la masse de terre retenue par celui-ci La figure 5 est une vue similaire, représentant une variante de réalisation de ce même mur La figure 6 est une vue en perspective, représentant une autre forme de réalisation d'un élément préfabriqué selon l'invention La figure 7 est une vue en élévation de la face interne de deux éléments de ce genre placés côte à côte. L'élément représenté aux figures 1 et 2, et qui est désigné par la référence générale 1, comprend deux plaques 2 et 3 perpendiculaire l'une à l'autre. Ces deux plaques sont constituées par deux voiles en béton dont le premier 2 forme un voile de parement destiné à constituer une partie du mur de soutènement correspondant. Quant au second voile 3, il s'étend perpendiculairement à la face interne du premier et ce, sensiblement au milieu de celle-ci. Cependant, selon une caractéristique essentielle, cet élément comprend également à sa base, une semelle 4 qui est destinée à être noyée dans la masse de terre T à retenir, afin qu'elle supporte une certaine charge de terre. La semelle 4 et les voiles 2 et 3 font corps entre eux et constituent une pièce - monobloc en béton armé. Cependant, l'armature de ce bloc peut être relativement légère. le voile 3 constitue évidemment un élément de jonction entre la semelle 4 et le voile de parement 1. Mais, il sert également de raidisseur et surtout d'appui pour un élément préfabriqué identique, placé audessus de l'élément considéré. En effet, la conception de cetélément permet non seulement de placer côte à côte plusieurs éléments identiques, mais également de les superposer, comme représenté aux figures 3 et 4. Dans un tel cas, la semelle 4 d'un élément supérieur se trouve en appui sur le bord supérieur 5 du voile transversal 3 de l'élément inférieur correspondant. A ce sujet, il convient de noter que la longueur 1 de ce bord est déterminée de façon que la résultante des charges appliquées au-dessus,et qui représente la réaction d'appui des éléments supérieur, passe toujours dans le tiers central de stabilité de ce bord d'appui 5. Cette longueur 1 peut etre inférieure à la largeur de la semelle 4, auquel cas le voile transversal 3 présente la forme d'un trapèze, comme représenté sur les figures 1 et 2. Cependant, cette longueur 1 peut également être égale à la largeur de la semelle 4, auquel cas le bord libre du voile transversal 3 est vertical et ce voile affecte une forme rectangulaire. Pour une hauteur donnée - et qui est arbitraire - du voile de parement 2, les dimensions de la semelle 4 et du voile raidisseur 3 d'un élément, sont déterminées en fonction de la valeur de la poussée exercée par les terres à retenir, et qui dépend elle-meme, de la hauteur de soutènement du mur retenant celles-ci. Pour réaliser un mur de soutènement au moyen d'une série déléments préfabriqués selon l'invention, il convient de placer tout d'abord côte à côte, une première série d'éléments la comme représenté aux figures 3 et 4. Ces éléments peuvent alors être disposés sur une semelle filante 6 en maçonnerie ,en gros béton, ou béton ar mé. les dimensions de cette semelle (largeur et hauteur) dépendent de la qualité du sol correspondant. Sur cette première série d'éléments la, on dispose ensuite une seconde série d'éléments lb, puis une troisième série d'éléments lc, et ainsi de suite. Comme déjà indiqué, la semelle 4 des éléments supérieurs s'appuie alors sur le bord supérieur 5 du voile raidisseur 3 des éléments situés im médiatement au-dessous. Comme on peut le constater d'après la figure 4, la terre retenue par le mur ainsi constitué pénètre dans chaque alvéole m, n, o, p, délimité par les voiles raidisseurs transversaux des deux éléments 1 voisins, ainsi que par les parties correspondantes des semelles 4 de ces éléments, et par les parties respectives des semelles des deux éléments situés immédiatement au-dessus. Dans ces conditions, la masse de terre située dans cet alvéole pèse sur les parties correspondantes des semelles 4 des deux éléments considérés. Pour chaque élément, l'autre partie de sa semelle est égalelement soumise à une charge similaire. Dans ces conditions, chaque élément se trouve équilibré individuellement par rapport à l'élément inférieur sur lequel il s'appuie. De ce fait, les éléments superposés et juxtaposés forment un ensemble rendu autostable grâce à la mobilisation, d'un élément à un autre, du poids des terres, et c'est la somme des équilibres de chaque élément qui représente l'équilibre d'ensemble s'opposant à la poussée générale des terres. Ceci assure donc la stabilité du mur qui est ainsi obtenue automatiquement. Dans ces conditions, les éléments selon l'invention permettent donc de réaliser un ensemble qui, bien qu'hétérogène et fragmenté, est capable de s'opposer et d'équilibrer la poussée totale des terres sollicitant le mur correspondant, chaque élément apportant sa contribution à la stabilité de l'ensemble. L'autostabilité du mur réalisé est donc ainsi assurée, puisqu' il suffit de superposer et de juxtaposer les divers éléments utilisés, sans qu'il soit nécessaire d'y ajouter un dispositif d'ancrage ou un dispositif de liaison ou d'assemblage. Eventuellement, il peut être placé sur le bord 5 au moins un goujon 5a qui vient se loger dans une cavité réservée en sous-face de la semelle 4 de l'élément 1 supérieur. il est possible aussi de prévoir que le bord 5 d'un élément et la sous-face de la semelle 4 de l'élément supérieur comportent chacun une cavité, ces deux cavités étant superposées pour être remplies d'un mortier ou d'un tampon en toute autre matière.Toutefois, si on le désire, on peut ajouter des poteaux 7 préfabriqués ou non destinés à renforcer encore la cohésion de l'ensemble, ou à supporter des poutres telles que 14 formant plate lage d'une passerelle ou d'un pont, sans avoir à modifier ou renforcer les éléments 1. A l'effet de permettre le passage des poteaux 7, la semelle 4 des éléments 1 présente une encoche 8 sur chacun de ses bords latéraux, à proximité immédiate du voile de parement 2. On peut donc de la sorte placer, le cas échéant, des poteaux 7 filant sur toute la hauteur du mur considéré, de tels poteaux peuvent être ancrés à leur base dans la semelle 6 prévue dans le sol.Mais, encore une fois, ces poteaux ne sont en aucune façon nécessaires pour le mur lui-m8me. Bes encoches 8 peuvent aussi permettre le passage de drains verticaux, destinés à assurer l'évacuation des eaux de ruissellement derrière le mur, ces drains pouvant d'ailleurs être raccordés soit à un drain général inférieur passant par des trous 15 au travers des voiles 3, soit aux trous 13 placésà proximité. Comme on peut le remarquer d'après la figure 4, la masse de terre pénétrant dans chaque alvéole m, n, o, p, laisse un espace libre à la partie supérieure de cet alvéole. En effet, l'équilibre de cette masse s'établit selon une ligne rs qui correspond à la pente naturelle d'équilibre de la terre retenue. Cependant, les alvéoles existant en regard des éléments supérieurs lc, peuvent être complètement remplis de terre puisque l'on peut accéder librement par le dessus, à ces divers alvéoles. il est d'ailleurs possible de combler chaque alvéole au fur et à mesure du montage du mur. Comme représenté en pointillés sur la figure 2, la semelle 4a des éléments selon l'invention peut éventuellement faire un angle aigu par rapport au voile 2 de parement au lieu d' un angle droit comme dans la forme de réalisation selon les figures 1 et 2. Dans ce cas, comme la semelle 4a est destinée à être disposée horizontalement dans la masse de terre, le voile de parement 2 sera alors légèrement incliné vers l'intérieur de cette masse. On obtiendra donc de la sorte, un mur formé par une série de facettes inclinées vers l'intérieur. Cependant, comme représenté en pointillés sur la figure 4, il est également possible de décaler les diverses rangées d'éléments. Dans ce cas, le voile de parement 2 des éléments inférieurs ld correspondants, est situé plus à l'extérieur, cependant que le voile de parement de l'élément le immédiatement au-dessus, est situé légèrement en retrait, et ainsi de suite. Or, un tel décalage contribue à augmenter encore la stabilité du mur puisque le mur présente ainsi une ligne de pente générale qui est inclinée vers l'intérieur. Mais, on peut aussi obtenir une inclinaison générale du mur, en prévoyant une surface supérieure inclinée 9 pour la semelle 6, réalisée dans le sol. L'inclinaison de cette surface est évidemment déterminée en fonction de l'inclinaison voulue pour le mur. Eventuellement, il est possible d'adjoindre aux semelles 4, des plaques 10 de plus grande surface, posées à cheval sur les parties adjacentes des semelles de deux éléments juxtaposés d'une même rangée (voir partie inférieure de la figure 3). Du reste, la figure 5 représente un mur réalisé en ajoutant de telles plaques 10 sur les semelles 4 des éléments 1 utilisés pour l'édification de ce mur. L'adjonction de telles plaques a pour avantage d'augmenter l'importance de la charge de terre pesant sur la semelle de ces divers éléments. Bes figures 6 et 7 représentent une autre forme de réalisation dans laquelle la semelle 4 prévue dans la précédente forme de réalisation est remplacée par deux simples rebords 11 situés à la base du voile transversal 3f de raidissement de l'élément correspondant. Bes éléments de ce genre doivent alors être obligatoirement utili sés avec des plaques, telles que les plaques 10, destinées à constituer, dans ce cas, des semelles indépendantes. Après juxtaposition des deux éléments 1f côte à côte, comme représenté sur la figure 7, une telle plaque 10 est placée à cheval sur les rebords inférieurs 11 des deux éléments voisins. Ceci permet de réaliser une semelle commune à ces deux éléments, et sur laquelle s'appuie la charge de terre remplissant l'alvéole correspondant. Be dessus des rebords 11 peuvent comporter des crans ila en surface, en creux ou en saillie, et l'on en prévoit en sous-face des plaques 10, en saillie ou en creux, pour qu'il se produise par embottement des saillies et des creux une liaison mécanique entre les blocs et les plaques, qui s'oppose au glissement de ces éléments les uns par rapport aux autres. La même disposition peut être adoptée pour les semelles 4 et les plaques 10 d'un mur tel que celui de la figure 3. Mais, il va de soi que de nombreuses autres variantes de réalisation peuvent être envisagées. Par ailleurs, les éléments préfabriqués selon l'invention peuvent comporter divers aménagements complémentaires, par exemple des trous 12 destinés à recevoir une barre ou un anneau de levage, ainsi que d'autres trous 13 formant barbacane d'écoulement de l'eau éventuellement présente dans la terre. La semelle 4 peut être de contour trapézoldal en plan, suivant 4a ou 4b, pour permettre la réalisation de murs courbes, concaves ou convexes, les plaques 10 affectant alors le même contour, obligatoirement dans le cas de murs convexes, mais non pas dans le cas de murs concaves. Ainsi qu'il a déjà été indiqué, les présents éléments sont avantageusement réalisés en béton armé. Cependant, ils pourraient être fabriqués en toute autre matière appropriée, par exemple en métal. Ces éléments peuvent être utilisés pour réaliser des murs de retenue destinés à retenir non seulement une masse de terre, mais également une masse de toute autre matière pulvérulente, cohérente ou non, par exemple une masse de grain de céréale, des minerais, des farines, etc.. REVENDICATIONS 1 - Elément préfabriqué destiné à être associé avec d'autres éléments similaires pour la réalisation d'un mur de soutènement de terre, ou autre matériau, comprenant une embase portant une plaque destinée à être placée transversalement dans la masse du ma- tériau à soutenir et qui est apte à retenir. une plaque externe de parement-formant une par-tie du mur à réaliser, caractérisé en ce que la plaque externe de parement fait partie intégrante du présent élément dont la plaque transversale s'étend sensiblement au milieu de cette plaque externe, etl'embaseest constituée par une semelle de même longueur que cette plaque et de meme largeur que la base de la plaque transversale, le bord supérieur de cette dernière étant par ailleurs, apte à supporter la semelle d'un autre élément identique au présent élément, de sorte que de tels éléments peuvent être à la fois juxtaposés et superposés. 2 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur du bord supérieur de la plaque transversale est déterminée de façon que la résultante des charges appliquées au-dessus, et qui représente la réaction d'appui des éléments supérieurs, passe toujours dans le tiers central de stabilité de ce bord d'appui. 3 - Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa semelle présente, à chacun de ses coins proches de la plaque externe de parement,. une échancrure adaptée à permettre le passage d'un poteau vertical. 4 - Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la semelle de celui-ci forme un angle droit par rapport à la plaque externe de parement.