Brevet FR2380387A1 — publié le 19780908

L'invention concerne les voussoirs servant d'éléments de construction de voûtes. Pour l'édification extérieure d'espaces couverts, tels que hangars ou abris de plus ou moins grande dimension, on utilise habituellement des fermes supportant une couverture. I1 est cependant également connu depuis l'antiquité romaine de réaliser des espaces couverts au moyen de voûtes cylindriques, simples ou imbriquées, construites au moyen de pierres en forme de prismes trapézordaux, appelées voussoirs, et s'appuyant les unes contre les autres entre deux appuis de base ou culées pour constituer un ensemble résistant aux charges verticales sans posséder aucune partie qui travaille en extension. La première technique utilise des fermes ou poutres de grande dimension qui peuvent être préfabriquées mais qui nécessitent des moyens mécaniques importants pour la fabrication, le transport et l'édification. Par contre, une fois mises en place, ces pièces assurent immédiatement le franchissement de la portée à couvrir sans nécessiter aucun soutènement supplémentaire.Tout au contraire la deuxième technique utilise des pièces de petite dimension, aisément manipulables à la main, mais qui représentent au total un poids très important et qui nécessitent l'utilisation d'un soutènement complet sur la portée à couvrir pendant toute la durée de l'édification, ce soutènement ne pouvant être retiré qu'après l'exécution complète et le chargement de la voûte. I1 s'ensuit que la technique des voûtes n'est pratiquement utilisée que pour réaliser des constructions lourdes et de faible portée, comme des soutènements de galeries souterraines, mais pratiquement pas pour l'édification extérieure de structures légères. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précédents de l'un et l'autre type de construction en réalisant des éléments légers et de petite dimension, aisément préfabricables même sur place, et qui puissent s'assembler rapidement et facilement pour la réalisation d'un espace couvert. L'invention consiste à réaliser un voussoir moulé en creux avec le creux tourné du côté de la face extérieure, tandis que les deux faces d'extrémité perpendiculaires à l'axe de la voûte comportent respectivement des formes d'accrochage male et femelle permettant l'accrochage mutuel de deux voussoirs se succédant dans le sens d'une génératrice par introduction de chaque nouveau vous soir perpendiculairement à la voûte depuis l'extérieur. D'autres particularités de l'invention apparaetront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple.et représenté sur le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une- vue en perspective partielle de l'ensemble d'une voûte en cours d'édification; la fig. 2 est une vue en élévation d'un voussoir; la fig. 3 est une coupe transversale de ce voussoir selon III-III de la fig. 2. Comme on le voit sur les figures, le voussoir selon l'invention est inscrit d'une manière habituelle dans un volume prismatique trapézoldal, les deux faces latérales 1 formant coin et convergeant selon l'axe de courbure de la voûte que l'on désire construire. La grande base 2 est donc destinée à être placée du côté de l'extrados de la voûte tandis que la petite base 3 est destinée à etre placée du côté de l'intrados. Cependant, conformément à l'invention, ce voussoir comporte un large creux 4 ménagé à son intérieur et débouchant sur la face extérieure 2. Ce creux 4 a comme premier effet d'alléger considérablement le voussoir tout en ménageant dans les cinq faces restantes des sections suffisantes pour résister convenablement à la compression. Selon une autre particularité de l'invention, les faces terminales 5 et 6 perpendiculaires aux génératrices ou à l'axe de la voûte comportent, de préférence à leur base, respectivement une rainure 7 et une languette 8 en forme de crochet, la forme étant telle qu'elle permet d'accrocher entre eux les divers voussoirs se succédant le long d'une génératrice, chaque nouveau voussoir s'accrochant par un mouvement de glissement de la face 5 sur la face 6 du voussoir précédent, c'est-à-dire par une introduction perpendiculaire à la voûte. Pour réaliser une construction légère telle qu'un hangar ou un abri, après avoir préparé le sol à la base de la voûte pour constituer les culées d'appui, avec l'inclinaison voulue, on place un coffrage léger 9, qui peut être constitué par un simple assemblage de panneaux plans flexibles arqués par des tirants 10, et dont les extrémités sont montées sur des vérins il d'un type quelconque, On peut alors édifier un arc en empilant simplement les voussoirs d'une culée à l'autre sur le coffrage 9, mais en prenant soin de les placer en quinconce pour qu'ils ne soient en appui mutuel que sur une partie de leur longueur, par exemple sur la moitié comme représenté sur la fig. 1. Une fois cet arc établi, ofl peut immédiatement descendre le coffrage 9 sur ses vérins il, puisqu'en effet par principe les vous soirs travaillent exclusivement en compression et que, moyennant une exécution précise des faces 1, on les monte sans liant.Le coffrage est alors deplacé, par exemple d'une demi-longueur de voussoir, puis remis en appui sous les voussoirs grâce au vérin 11, et l'on pose alors une deuxième rangée de vous soirs en prenant soin de les accrocher mutuellement entre le long des génératrices par les crochets 8 et les rainures 7, et ceci sur les deux niveaux décalés, c' est-à-dire en imbriquant la deuxième rangée dans la première, ce qui là encore est possible d'une part grâce à la précision d'exécution des faces planes l et d'autre par grâce au soutènement repris par le coffrage 9 qui produit en quelque sorte un décoincement des vous soirs dans la tranche en cours d'édification. On voit ainsi que l'on peut procéder de proche en proche à l'adification d'une voûte cylindrique complète en n'utilisant qu'un coffrage 9 extrêmement léger et qui peut être très réduit en longueur, contrairement à la pratique habituelle. Bien entendu ce qui précède est relativement théorique car dans la pratique il n'est pas utile d'avoir un coffrage 9 extrêmement étroit, et l'on peut de la même façon édifier des tranches successives mais comportant plusieurs rangées de vous soirs imbriquées afin de réduire le nombre des déplacements. Les voussoirs, tous de même type, sauf éventuellement des demi-voussoirs pour les extrémités, peuvent facilement être préfabriqués sur place à l'aide d'un moule extrêmement simple gracie à la forme particulièrement facile à démouler de ces voussoirs. Pour la rapidité d'exécution, on utilise de préférence un mortier à prise ultrarapide, à liant hydraulique, plastique ou mixte. Outre leur fonction d'allégement des voussoirs au moment de la construction de la voûte, les creux 4, tournés vers l'extérieur comme il a été indiqué, peuvent avantageusement être utilisés après l'édification de la voûte, ou au fur et à mesure de cette édification, pour recevoir un remplissage, total ou partiel, d'un matériau quelconque tel que sable ou terre afin d'augmenter le poids de la voûte qui assure son blocage, et en même temps servir d'isolation thermique et de protection mécanique contre les impacts par augmentation de l'inertie. Ce remplissage peut également être utilisé pour entretenir des cultures dans le but de retenir le matériau de remplissage et d'assurer éventuellement une décoration extérieure de la voûte. En outre, la voûte peut être partiellement enterrée à sa base par remblayage, ou même complètement enterrée pour servir de voûte de soutènement d'un remblais de terre. En définitive, l'invention permet donc de réaliser des structures extérieures couvertes, même de grande dimension, tout en utilisant très peu de matériel et très peu de matériaux. REVENDICATIONS 1. Voussoir pour la construction de voûtes extérieures du type comportant des faces latérales planes convergeant au centre de la voûte, des faces d'extrémité ainsi que des faces d'intrados et d'extrados, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une pièce moulée dans laquelle est ménagé un creux important débouchant sur la face d'extrados tout en laissant subsister-les cinq autres faces. 2. Voussoir selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux faces d'extrémité comportent respectivement à leur base une rainure et une languette en forme de crochet permettant l'accrochage par emboitement mutuel de deux vous soirs se suivant selon une génératrice et par un déplacement de chaque nouveau vous soir perpendiculairement à la voûte depuis l'extérieur. 3. Procédé de construction d'une voûte cylindrique par empilement entre deux culées, sur un coffrage, de voussoirs selon une quelconque des revendications l et 2, caractérisé par le fait que le coffrage est limité à un arc de largeur réduite monté sur vérins verticaux, que l'on place chaque rangée de voussoir en les décalant alternativement d'une fraction de leur longueur, par exemple de la moitié, et en les imbriquant d'une rangée sur l'autre, et qu'après chaque exécution d'une ou plusieurs rangées completes sur le coffrage partiel, on descend celui-ci sur ses vérins pour le déplacer axialement d'une certaine longueur et le remonter sur ces vérins afin de reprendre la charge d'au moins la dernière rangée de voussoirs. 4. Procédé de construction de voûte selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la voûte, une fois édifiée, est parachevée par remplissage total ou partiel des creux extérieurs au moyen d'un matériau de remplissage inerte, suivi éventuellement d'un remblayage de la voûte ou de ses bases.