Brevet FR2406700A1 — publié le 19790518

La présente invention est relative à la réalisation d'ouvrages tels que des murs à partir d'éléments préfabriqués juxtaposés et superposés et aptes dans le cas d'application aux murs de soutènement, à contenir la poussée des terres retenues. De tels éléments de construction préfabriqués ont déjà été proposés en remplacement des solutions traditionnelles consistant à ériger des constructisons, soit à partir de moellons, de béton ou de pierres selon le principe de la retenue massique, soit également à partir de murs proprement dit renforcés par des contreforts de direction opposée à la masse des terres à retenir. De tels éléments ont déjà été réalisés sous la forme de barres susceptibles d'etre imbriquées sensiblement à la manière d'un treillis en nappes horizontales dont la largeur dé croit au fur et à mesure de l'élévation. Les faces horizontales des barres représentent alors chacune une face d'appui sur laquelle agit la masse de terre à retenir qui est ainsi contenue dans les limites de l'ouvrage élevé. On a proposé également de mettre en oeuvre des éléments préfabriqués comprenant chacun une plaque de façade ou de parement verticale ainsi qu'une semelle horizontale d'équerre reliée à la plaque de façade par un voile ou une plaque de raidissement s'étendant à partir du milieu de la face normalement interne de la plaque de façade. Selon les modes de réalisation préconisés pour de tels éléments préfabriqués, il peut etre prévu de réaliser la semelle de façon totale ou partielle et, dans un tel cas, de compléter la surface d'appui manquante entre deux éléments côte à côte par la mise en place d'une plaque amovible rétablissant la continuité des semelles partielles alignées. De tels éléments préfabriqués apportent incontestablement certains avantages par rapport aux solutions traditionnelles. Cependant, il faut noter que ces éléments possèdent certains inconvénients. En effet, la superposition de rangées d'éléments du type ci-dessus conduit à former des plans ou étages successifs horizontaux à partir des semelles alignées des différents éléments. Il en résulte une succession de plans horizontaux superposés délimitant entre eux des sortes de caissons ouverts latéralement, Comme chaque plan horizontal constitue en quelque sorte un toit pour le caisson immédiatement inférieur, il devient impossible de réaliser, lors du remblaiement, un remplissage complet de chaque caisson dans lequel subsiste un vide supérieur. Sous l'effet de vibrations ou de glissemensde masses, ces vides peuvent provoquer des tassements locaux créant des désordres à la partie supérieure du remblai ainsi meme qu'à l'intérieur du mur de soutènement, notamment si les matières ou remblai utilisés ne sont pas de nature tout à fait homogène. Dans la forme de réalisation consistant à adopter des semelles rapportées destinées à former les plans horizontaux superposés, il est à crainre, de façon supplémentaire, que pour des raisons de cohésion des matériaux de remblaiement, les plaques ou semelles rapportées soient sollicitées en pivotement sur un axe horizontal, selon un mouvement de basculement qui a pour effet alors, d'une part, de réduire la sur face d'appui intervenant dans le calcul de résistance de tels murs, d'autre part, d'apporter des désordres dans le remblaiement interne et de modifier considérablement la résistance locale de la construction ainsi établie. L'objet de l'invention vise à supprimer l'inconvénient majeur ci-dessus en créant un nouvel élément de construction qui présente l'avantage supplémentaire de permettre un gain de poids sur chaque élément préfabriqué tout en permettant l'obtention de memes caractéristiques de résistance. Il s'ensuit, par conséquent, un avantage appréciable sur le court de production, de transport et de la manutention. L'objet de l'invention est particulièrement conçu pour présenter les memes avantages de facilité de montage que les éléments traditionnels, c'està-dire que sa conception nouvelle permet de garder intacts les avantages précédents tout en remédiant totalement aux inconvénients constatés ci-dessus. Un autre avantage réside dans le fait que la conception particulière de construction de l'élément selon l'invention permet de lui conférer des carac té ris tiques supplémentaires, telles qu'esthétiques, par possibilité d'ensemencement ou d'implantation de végétaux et/ou techniques, par possibilité d'absorption des vibrations du milieu environnant et, notamment, d'absorption des ondes sonores. Un avantage supplémentaire de l'objet de l'invention est que la conception des éléments de construction permet éventuellement de prévoir des applications autres que le soutènement de masses à retenir et telles notamment que la construction de type cellulaire comme les silos. Pour parvenir au résultat ci-dessus, l'élément de construction conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques formant, à partir de leurs bords inférieurs situés dans le meme plan, et en saillie à l'intérieur des deux angles rentrants qu'elles délimitent, deux rebords ou épaulements dont la partie de chacun parallèle à l':tme est distante du bord extreme correspondant de la plaque de parement d'une mesure comprise entre 1/6 et 1/3 de la hauteur de ladite plaque de parement. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une perspective de l'élément de construction conforme à l'invention. La fig. 2 est une perspective montrant un élément additionnel à l'objet de l'invention. La fig. 3 est une perspective illustrant un exemple de réalisation d'un mur de soutènement. La fig. 4 est une coupe partielle montrant, à plus petite échelle, l'un des avantages de l'objet de l'invention. La fig. 5 est une eoupe transversale partielle illustrant un développement de l'invention. La fig. 1 montre que l'élément de construction conforme à l'invention comprend une plaque 1 dite de façade ou de parement, de forme générale rectangulaire, prolongée à partir de sa face arrière la par une plaque ou ame 2, de forme générale également rectangulaire, faisant partie intégrante avec la plaque 1 à partir de l'axe mé dian vertical de laquelle elle s'étend. Les bords supérieur et inférieur des plaques 1 et 2 sont, de préférence, de niveau et parallèles entre eux. Les plaques I et 2 forment, dans les angles rentrants qu'elles délimitent et à partir des bords inférieurs, deux rebords ou épaulements 3a-3b faisant saillie chacun, dans l'exemple représenté, d'une mesure sensiblement égale à l'épaisseur de la plaque 2. 4 désigne des trous pratiqués dans la plaque 2 pour le passage d'organes de manutention et de soulèvement. L'élément décrit ci.dessus est, de préférence, réalisé en béton mais pourrait, bien entendu, etre aussi construit en métal, soit de façon intégrale par le procédé de coulage, soit également par association par soudage de panneaux élé mentaires destinés à former les plaques 1 et 2 et les épaulements 3a et 3b. L'érection d'un mur, par exemple de soutènement tel que celui représenté à la fig. 3, fait intervenir tout d'abord la mise en place d'éléments d'assise qui peuvent etre constitués de n semelles 5. Chaque élément d'assise peut affecter la forme illustrée par la fig. 2, mais il est évident que des dispositions différentes pourraient aussi etre retenues.Il peut etre envisagé aussi de monter directement la première rangée I d'éléments côte-à-c8te sur une assise formée par une semelle unique coulée ou par la juxtaposition de semelles individuelles pour chaque élément ou encore de semelles aptes à supporter deux ou plusieurs éléments cOte-à-cOte. Dans le cas de mise en oeuvre de semelles individuelles telles qu'illustrées par la fig. 2, chaque semelle 5 peut avantageusement comporter un profil médian 6 se rapprochant de la section horizontale de l'élément de construction et laissant subsister par rapport à une ame centrale 7 deux ailes latérales 8 représentant des surfaces d'application verticales de la masse de matériaux ultérieurement remblayés. Comme cela apparat à la fig. 3, le mur de soutènement consiste à réaliser une première rangée I d'éléments de construction juxtaposés qui sont placés côte-à-cte sur l'assise sur laquelle ils sont fixés. Par exemple, la fixation peut etre assurée par scellement sur la semelle unique coulée ou, aussi, sur les éléments d'assise. Une autre opération consiste ensuite à superposer simplement, sur cette première rangée, une seconde rangée II constituée d'éléments juxtaposés.On procède ainsi de suite jusqu'à atteindre le niveau supérieur du mur, Le montage des différents éléments peut etre réalisé avec ou sans l'aide de moyens de centrage relatif qui peuvent etre constitués par des pions ou des ergots faisant, par exemple, saillie à partir du bord supérieur de chaque élément pour pénétrer dans des logements complémentaires réservés dans le bord inférieur de l'élément immédiatement superposé. La construction ainsi réalisée permet donc, ainsi que cela ressort de la fig. 3, de délimiter des colonnes verticales dont la section sensiblement constante n'est simplement modifiée que localement par la présence des rebords 3a et 3b. Ceci permet, par conséquent, de procéder au remblaiement par l'arrière sans précaution particulière, -étant donné que le remplissage de ces colonnes peut etre effectué très facilement progressivement ou en dernière phase, sans qu'il ne subsiste de vide susceptible de créer, par tassement ultBrieur, des désordres affectant la solidité du mur de soutènement réalisé. La cohésion entre les différents éléments juxtaposés et superposés est obtenue, dans le cadre de l'invention, par l'action de la masse de matériaux remblayés qui vient s'appuyer à l'intérieur de chaque colonne sur les rebords 3a et 3b constituant des plans d'appui de la masse de matériaux remblayés. Pour qu'une action de stabilisation interne par effet de voûte soit assurément obtenue, l'élément de construction répond à une caractéristique dimensionnelle particulière. Selon l'invention, la mesure d entre chaque bord vertical de la plaque 1 et le segment d'épaulement correspondant 3a ou 3b, est comprise entre 1/6 et 1/3 de la hauteur H de la plaque de façade 1. De la sorte, deux éléments cte-à-côte et faisant partie d'une meme rangée délimitent par les segments en regard de leurs épaulements une section ouverte D par rapport à laquelle la mesure H possède une valeur comprise entre 1, 5 et 3. Les expériences ont montré que les meilleurs résultats, c'est-à-dire l'obtention d'une charge verticale maximale agissant sur les rebords 3a et 3b, sont obtenus lorsque d présente une valeur approximativement égale à 1/4 de H ou, en d'autres termes, lorsque la mesure H équivaut à environ 2, 2 fois la mesure D. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ame 2 de l'élément de construction présente, dans son épaisseur, un alésage 9 pratiqué pour déboucher sur les bords inférieur et supérieur . L'alésage 9 est destiné à permettre le passage d'un tirant 10 représenté en traits mixtes à la fig. 3 et en traits pleins à la fig. 5. Le tirant 10 est amené à traverser les différents déments superposés pour etre ancré dans la semelle ou l'assise 5. La partie supérieure du tirant 10 est de préférence filetée pour permettre le montage d'un écrou 11 et d'une plaque de serrage 12, de façon à permettre une mise sous tension du tirant lorsqu'il est souhaité réalisé une superposition avec contrainte des différents éléments de construction superposés.Le montage et la mise en place du tirant 10 sont facilités par une lumière de guidage pratiquée dans l'ame 2 à proximité d'au moins un rebord 3a ou 3b. Il y a lieu de noter que le tirant 10 peut avoir une hauteur correspondant au module de hauteur H et etre utilisé par exemple uniquement aussi pour assurer la solidarisation de l'élément de base sur l'assise comme évoqué précédemment. La fig. 3 montre que, selon unie autre disposition de l'invention, il est avantageux de réaliser les éléments de construction devant occuper le niveau supérieur, de façon que chacune des ames 2 présente une échancrure 14 dans sa partie supérieure et sensiblement en retrait du bord supérieur de la plaque 1. Une telle échancrure permet d'abaisser la position des organes de mise sous tension du tirant 10 et le niveau supérieur des ames 2 pour permettre le passage, sans aucun risque de détérioration, des engins de nivellement terminant le remblaiement supérieur des volumes situés à proximité de la façade délimitée et constituée par les différentes plaques 1. Les différentes caractéristiques ci-dessus permettent de réaliser un élément de construction ayant un poids total inférieur à celui des éléments traditionnels à semelle et permettant néanmoins de conférer à une construction érigée des caractéristiques de résistance au moins égale à celles desdits éléments traditionnels La fig, 3 montre par ailleurs qu'il est possible également de prévoir un évidement 15 à partir de chaque bord vertical de la plaque de parement 1. Les évidements 15 de deux éléments contigus délimitent ainsi ensemble un trou 16 qui peut constituer, soit une alvéole d'ensemencement pour plantes diverses, soit une barbacane d' écoulement des eaux drainées, soit encore une capacité ou cavité de captage d'amortissement et/ou d'absorption des vibrations du milieu élastique environnant, notamment des ondes sonores. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y etre apportées sans sortir de son cadre. RE VE NDICATIONS 1 - Elément de construction pour l'érection de murs, notamment de soutènement, du type comprenant une première plaque dite de parement et une seconde plaque formant une âme s'étendant perpendiculairement à partir de la zone médiane de la première plaque, caractérisé en ce que les deux plaques forment à partir de leurs bords inférieurs, situés dans le meme plan, et en saillie à l'intérieur des deux angles rentrants qu'elles délimitent, deux rebords ou épaulements dont la partie de chacun parallèle à l'amie est dis~ tante du bord extreme correspondant de la plaque de parement d'une mesure comprise entre 1/6 et 1/3 de la hauteur de ladite plaque de parement, chaque partie parallèle à l'amie assumant ainsi directement et sans l'aide d'aucune plaque intermédiaire, une fonction d'appui, par effet de voûte, pour la masse de matériaux remblayés entre deux éléments disposés côte-à-cte. 2 - Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de façade présente à partir de ses deux bords verticaux deux évidements destinés à constituer avec les évidements des plaques de façade d'éléments -contiglls des cavités d'ensemencement, d'évacuation d'eau ou de captage et d'amortissement des vibrations élastiques du milieu environnant 3 - Elément de construction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque formant ame présente dans son épaisseur un alésage s'ouvrant sur les bords inférieur et supérieur pour permettre le passage d'un tirant de tension. 4 - Elément de construction selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'alésage communique avec des lumières latérales s'ouvrant à proximité des rebords ou épaulements saillant à partir des deux faces de l'ame. 5 - Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'amie d'un tel élément occupant le rang supérieur d'un mur érigé présente, dans son bord supérieur, une échancrure ou un évidement ayant pour fonction d'abaisser ledit bord par rapport à celui de la plaque de façade.