Brevet FR2481335A1 — publié le 19811030

La présente invention est relative au domaine de la construction ou de la réfection de voies de roulement pour engins mobiles et elle concerne, plus particulièrement mais non exclusivement, des voies de circulation du type en terre ou empierré telles que celles pouvant etre considérées comme entrant dans la catégorie des voiries secondaires communales, rurales, de desserte, de halage, domainales ou privées, ou encore les voies utilisées pour le trafie ferroviaire. Les voies de circulation du type ci-dessus se constituent, de fa çon générale, progressivement par le compactage des bandes de roulement du au passage des engins mobiles. Selon la nature des matériaux constitutifs de telles voies, il est fréquent qu'il faille procéder périodiquement à des opérations de rempierrage, au moins au niveau des bandes de roulement délimitées par l'usage, pour éviter la constitution d'ornières trop profondes, Malgré cet entretien, il est certain qu'une érosion et une dégras dation particulièrement rapides de ces voies intervient par la su ccession des saisons et, notamment, le ruissellement des eaux de pluie qui réalisent un entrainement des matières liantes de faible granulométrie.Ces eaux de ruissellement ont aussi pour effet de détremper la couche superficielle et > par conséquent, d'entrainer une dégradation certaine lors des passages subséquents d'engins mobiles. Le travail d'entretien de telles voies est donc particulièrement difficile, important et aléatoire au point que nombre de voies de circulation entrant dans cette catégorie sont d'utilisation difficile, voire impossible. Une solution à un tel problème consiste, bien entendu, à réaliser au niveau de ces voies un revetement de roulement analogue ou identique à celui présenté par les voies nationales de grande circulation. Une telle méthode permettrait de résoudre totalement le problème de l'aspect pratique de circulation mais ne peut etre envisagée étant donné le court de première réalisation. En effet, pour llexécu- tion d'un revetement durable, il faut envisager une excavation et la constitution d'un empierrement et d'une semelle destinée à supporter le revetement d'usure pouvant etre réalisé de nombreuses façons différentes. Quel que soit le type de surface de roulement, il est, par ailleurs, nécessaire de border la voie de circulation de fossés de réception et d'écoule nient des eaux de rouissellement pour éviter le ravinement et la destruction de la voie consécutifs aux pluies. De tels fossés impliquent obligatoirement un entretien constant de bonne qualité sinon la fonction de collecte et d'acheminement n'est plus du tout assurée et la chaussée s'en trouve immédiatement affectée. La présente invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau procédé de réalisation de voies de roulement pouvant etre aisément mis en oeuvre avec des moyens te ch- niques de faible capacité et de prix de revient et d'entretien aisément supportable,en particulier,par les collectivités locales ou départementales devant prendre en charge de tels travaux. Un autre objet de l'invention est d'offrir un procédé d'un prix de revient particulièrement intéressant mais permettant, néanmoins, d'obtenir une réalisation efficace apportant une solution durable au problème de circulation pratique particulièrement sur des voies de circulation du type communal et rural, en terre ou empierrées. Un autre objet de l'invention encore est de fournir un procédé pouvant etre mis en pratique aisément et de façon souple, de manière à offrir une possibilité d'adaptation et de réponse en fonction, soit des conditions d'utilisation, soit encore des conditions météo -ugîques Un objet supplémentaire encore de l'invention est d'offrir un procédé dont la mise en oeuvre n'implique pas, généralement, de transport important de matériaux, de sorte qu'une réalisation particulièrement rapide sur place peut intervenir en ne faisant nature qu'une gene ou limitation minimale de la circulation. Un autre objet encore de l'invention est de proposer un procédé de réalisation d'une voie de roulement qui soit à meme d'assurer éventuellement des fonctions de drainage, de collecte et d'acheminement des eaux d'infiltration et/ou de ruissellement. Pour atteindre les buts ci-dessus, le procédé de l'invention consiste à exécuter dans le sol au moins une tranchée, à couler dans ladite tranchée un mélange de matériaux de remblayage et de liant durcisseur approprié audits matériaux et à compacteur le mélange avant sa prise et son durcissement pour former un radier ou une semelle massive enterrée offrant en surface une bande de roulement. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée faite ci-dessous en référence aux dessins an- nexés. La fig. 1 est une coupe transversale d'une première phase de mise en oeuvre du procédé. Les fig. 2 et 3 sont des coupes transversales illustrant deux autres phases de réalisation du procédé. La fig. 4 est une coupe transversale montrant deux variantes d'exécution du procédé. La fig. 5 est une coupe transversale d'une autre forme d'exécution. La fig. 6 est une perspective montrant certaines possibilités de réalisation de l'un des éléments constitutifs de l'invention. La fig. 1 représente en coupe une voie 1 comportant une aire de circulation 2 établie entre des bas-côtés 3. Le type de voie 1 représenté peut etre qualifié généralement de communal ourural,public ou privé et se réfère aux voies enterre ou empierrées, de préféren- ce, Dans ce type de voie, les bas -cOtés 3 sont généralement porteurs d'une végétation rase et couvrante et sont bordés par des fossés d'écoulement destinés à collecter les eaux de ruissellement pour les acheminer vers un collecteur principal d'évacuation. Les fossés latéraux ne sont pas représentés à la fig. 1 mais doivent etre compris comme faisant suite aux bas-ctés 3. De telles voies peuvent etre classées en différents ordres selon la largeur utile qu'elles représentent et notamment de façon générale, à une ou deux voies de circulation par référence aux largeurs moyennes, habituelles et normalisées des engins de roulement susceptibles de les emprunter. Dans le cas présent, la fig. 1 illustre une aire 2 du type à une voie de circulation, mais il est bien évi dent que l'invention peut s'appliquer aussi à des voies multiples parallèles. Dans le type de voiries ci-dessus, il est fréquent et habituel que l'utilisation et l'usage ménagent dans l'aire 2 des bandes de roulement 4 au nombre de deux parallèles qui correspondent en général à la voie des trains de roulement des véhicules. Le procédé de l'invention vise plus particulièrement ces bandes de roulement 4 et dans ce qui Kit, on fait référence à un procédé de réalisation pour une seule desdites bandes. 1l doit etre entendu que le meme procédé est mis en oeuvre pour la seconde bande 4, soit indépendamment, soit simultanément à la première, selon le type et les caractéristiques techniques des matériels utilisés pour ce faire. Selon l'invention, la première étape du procédé consiste à exécuter dans l'aire 2 et à partir de la surface supérieure de cette dernière et pour une bande de roulement 4 considérée, une tranchée 5, dont la largeur et la profondeur sont déterminées en fonction de la nature et de la cohésion du matériau constitutif de l'aire 2. Ces éléments techniques, à la portée de l'homme de métier, ne font pas partie directement de l'invention. Cependant, à titre d'indication, il peut etre considéré qu'une bande de roulement 4 implique l'exé cution d'une tranchée possédant une profondeur P de l'ordre de Om, 40 et une largeur réelle L de l'ordre de Om, 75 à Om, 90. I1 est certain que la profondeur d'excavation de la tranchée 5 est également variable en fonction de la nature du sous-sol et du type de circulation Dans certains cas, une profondeur supérieure peut etre exigée lorsque, notamment, la compacité du sous-sol n'est pas suffisante à la mesure donnée précédemment. La tranchée 5 est, de préférence, exécutée pour comporter un fond 6 sensiblement plan et des flancs 7 sensiblement rectilignes et le plus proche possible de l'aplomb vertical. Une seconde opération, selon le procédé de l'invention, consiste, tel que cela apparat à la fig. 2, à couler ensuite dans la tranchée 5 un mélange de matériaux de remblayage et d'au moins un liant durcisseur approprié auxdits matériaux. Le mélange des composants a été effectué préalablement de façon homogène pour réaliser un enrobage de l'ensemble des éléments constitutifs du matériau de remblayage quelle que soit la taille de ce dernier, laquelle est de préférence inférieure à0,15m. A titre d'exemple, le matériau de remblayage peut etre constitué d'une grave argileuse et le liant durcisseur approprié formé par un liant hydraulique à base de chaux et mélangé dams des proportions pouvant varier de 3 à 8% environ en poids du sol sec. Le mélange de matériaux de remblayage est coulé dans la tranchée 5 de manière à former une masse pâteuse qui est ensuite soumise éventuellement à compactage ou vibrations, de manière à assurer son homogénéité, La masse pâteuse forme un radier ou une semelle massive 8 enterré offrant une surface supérieure 8a destinée à constituer une bande de roulement future. Il y a lieu de noter que la construction et la forme de la tranchée 5 font jouer aux flancs 7 et au fond 6 une fonction de coffrage et d'ap pui pour la masse 8 coulée qui est ainsi amenée à s'intégrer à la matière constitutive du sol, voire du sous-sol,en épousant exactement la conformation des flancs 7 et du fond 6 dont les aspérités ou les masses compactes constitutives représentent des ancrages de liais on, Selon une disposition du procédé de l'inventicn, il est prévu de remplir la tranchée 5 avec un mélange de matériaux de remblayage de telle sorte que la surface supérieure 8a soit placée en sousélévation par rapport à la surface supérieure minimale du niveau de l'aire 2 comme cela apparat très nettement à la fig. 2 pour les deux voies 4 constitutives de la voie L.Une telle disposition est principalement prévue pour que chaque bande 4 ainsi formée per.- mette le roulement sur la surface supérieure 8a durcie mais représente aussi, par la différence de niveau local par rapport à l'aire 2 > en quelque sorte une tranchée ou saignée de collecte et d'évacuation des eaux de ruissellement. De cette manière, il est répondu positivement à l'obligation d'écoulement des eaux de ruissellement sans aménagement de fossés latéraux comme dans les voies dites traditionnelles.Cette fonction supplémentaire jouée par les bandes 4 n'implique pas d'opérations d'entretien périodique étant donné que le passage continu des engins de circulation empruntant les bandes 4 a pour effet, par contact avec les surfaces de roulement 8a, de supprimer tout risque d'obturation ou de comblement par apport et stagnation de sédiments ou matières diverses déposées autrement. Selon une phase opératoire particulièrement préférée de l'invention, le procédé prévoit d'utiliser directement les matériaux provenant de l'exécution de la tranchée. Dans la mesure où leur nature le permet, on réalise selon l'invention, sur place, un mélange de ces matériaux avec un liant durcisseur approprié hydraulique, pouzzolanique, etc. et on coule ainsi immédiatement après le radier ou la semelle Un tel procédé est avantageux car il permet de simplifier les opérations de mise en oeuvre étant donné qu'il est possible de mettre en oeuvre des méthodes simples adaptées à l'optique dans laquelle s'effectuent les chantiers, Ainsi, il est possible d'envisager soit une machine à progression lente possédant en tete, un outil d'exécution de la tranchée et, en queue, une buse de déversement éven+ueliment associée à un outil de compactage du matériau de remblayage coulé après mélange et homogénéisation au sein d'un poste de travail central, soit un ensemble traditionnel comprenant, par exemple, une pelle mécanique, une bétonnière, un rouleau vibrant, soit encore le recours à une technique entièrement manuelle. Un autre avantage de cette disposition réside dans le fait que le matériau de remblayage est de meme nature constitutive et dimensions que celui constituant la voie 2 et qu'une meilleure cohésion d'ensemble peut alors intervenir aux interfaces au niveau des flancs 7 et du fond 6 Une phase complémentaire du procédé de l'invention est illustrée par la fig. 3 montrant que les surfaces du terre-plein central 9 et des plages latérales 10 comprises entre les bandes 4 et les bascOtés 3, peuvent etre avantageusement ensemencées d'une végéta- tion 11 rase et couvrante ayant pour fonction de supprimer l'érosion en conférant une cohésion au matériau de surface.Cette végétation permet aussi de limiter l'évaporation par rayonnement direct qui serait susceptible d'atteindre les couches en surface en provoquant des crevasses susceptibles de nuire à la cohésion de l'ensemble des matériaux constitutifs. Atitre exemple, les végétaux ensemencés peuvent etre du type de ceux utilisés pour les aires de jeux. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, le procédé de l'invention permet de réaliser une ou plusieurs bandes de roulement 4 offrant une surface de roulement 8a parfaitement cohérente et de profil constant et offrant une résistance particulièrement élevée à l'usure et à l'érosion. En outre, le procédé de l'invention permet de diminuer notablement le cotit de construction et d'entretien de telles voies puisqu'il ne fait intervenir que l'adaptation locale d'une aire 2 au niveau des bandes 4 généralement empruntées. L'économie réalisée se situe également dans celle résultant de l'absence d'entretien de fossés d'écoulement, de collecte et de -drainage latéraux puisqu'au moins partiellement cette fonction est assurée directement par l'intermé diaire des surfaces 8a prévues pour etre disposées en sous-élévation par rapport au niveau supérieur de l'aire 2. Un autre avantage de l'invention réside dans la facilité de mise en oeuvre et dans la rapidité d'exécution étant donné que les diffé rentes phases ne font pas intervenir de travaux de génie civil faisant appel à un matériel lourd, encombrant, onéreux d'achat, d'utilisation et d'entretien et nécessairement nouveau. Un autre avantage tient au fait que le procédé permet de procéder à la réfection de voiries soutenues par des murs latéraux qu'il faudrait autrement consolider dans leur ensemble dans le cas où de telles voiries devraient subir une sursollicitation par le pas sa ge d'engins lourds. Un autre avantage particulièrement important réside dans la rapidité d'exécution puisqu'il est possible d'avoir recours à une phase de construction indépendante ou simultanée pour les bandes 4 à réaliser, Par ailleurs, il est possible également d'exécuter en continu les différentes phases décrites ci-dessus, de sorte que la gene ou l'entrave à la circulation est ainsi réduite au minimum. La fig. 3 montre en partie droite qu'il peut etre prévu de mettre en place ou ménager de place en place des réceptacles 8b affleurant la surface 8a au niveau de laquelle ils sont fermés par des grilles. Ces réceptacles recueillent les eaux de ruissellement qui peuvent etre évacuées latéralement ou encore par un collecteur 8c par exempile, noyé dans le matériau de remblayage. La fig. 4 montre que dans certains cas et surtout en fonction de la nature du sol ou du sous-sol, il peut etre prévu d'incorporer à la masse de matériaux de remblayage coulés une armature 12 du type à cadres et à lisses en vue de conférer une résistance accrue, notamment à la flexion > aux radiers ou semelles exécutés. La partie droite de la fig. 4 montre qu'il peut également etre prévu, indépendamment ou en association des armatures 12, de placer dans le fond 6 de chaque tranchée 5 et préalablement à la coulée, des pieux 13 d'ancrage ou des redans améliorant la liaison entre la masse de matériaux coulée et le banc immédiatement inférieur éventuellement plus cohérent. La fig. 6 illustre un développement de l'invention selon lequel il est prévu, si cela est nécessaire, d'exécuter la tranchée 5 sur une profondeur nettement supérieure à celle normalement requise pour la construction d'un radier ou d'une semelle 8. La profondeur excé- dentaire, par exemple égale à e par rapport à la profondeur P donnée en référence ci-avant, est destinée à recevoir un dispositif 14 de drainage constitué, par exemple, par un empierrement de calibre donné, éventuellement compacté.Un tel dispositif de drainage est prévu pour permettre le passage des eaux d'infiltration et la conduite ou l'acheminement de ces dernières à un point de collecte, non représenté, qui peut etre réalisé sous la forme, par exemple, d'un puits disposé latéralement à l'aire 2 en vue de réaliser soit une collecte de réseaux d'acheminement différents, soit éventuellement une liaison entre ces réseaux et un collecteur La fig. 5 montre que le dispositif de drainage 14 peut éventuellement etre complété par la mise en place d'un tubage ou de buses 15 assumant une fonction de collecteur d'écoulement des eaux d'infiltraction Cette buse 15 peut aussi etre raccordée aux réceptacles 8b de l'exemple selon la fig. 3, en remplacement du collecteur 8c. La fig. 5 montre aussi en partie droite que le lit 14 peut etre associé à une enveloppe filtrante 16 telle qu'une feuille de matière non tissée perméable à l'eau mais filtrant les particules, terres,etc. La mise en oeuvre du procédé ci-dessus peut etre effectuée en prévoyant de réaliser une coulée continue du radier ou de la semelle propre à chaque bande de roulement 4. I1 peut aussi etre prévu d'exécuter de tels radiers ou semelles par tronçons ou segments successifs et, dans un tel cas alors, le procédé de l'invention prévoit la possibilité de faire intervenir, entre chaque tronçon ou segment, un joint 17 en matériau déformable, par exemple, en brai. Un tel joint établit une continuité entre les segments par dissimula- tion de la solution de continuité existant au niveau de la surface de roulement 8a et aussi forme un joint compensateur de dilatation éventuelle, La fig. 6 montre qu'un tel joint peut y onformé selon un tracé rectiligne transversal à l'axe de la btt L, acl que le joint 171, ou un tracé brisé tel que le joint 172, ou encore éventuellement un tracé rectiligne mais incliné par rapport à l'axe longitudinal, tel que le joint 173. Il y a lieu de noter que le procédé de l'invention peut etre mis en oeuvre pour le traitement local d'une aire de circulation et faire intervenir des tronçons de bande 4 séparés par des segments non traités. De meme, il peut etre prévu de réaliser, par exemple, trois bandes 4 parallèles, la bande centrale ayant une largeur plus importante pour permettre le croisement de deux véhicules. Par ailleurs, les bandes 4 peuvent affecter localement en plan, une forme en croix, par exemple, au point de croisernent de deux voiries. Dans ce qui précède, il est indiqué que la tranchée 5 est ménagée par creusement dans l'aire de circulation. Quoique ce mode de réalisation apparaisse comme l'un des plus fréquents, il doit etre compris que l'invention s'applique aussi au cas où la tranchée 5 est délimitée par apport de matériau en surélévation par rapport à un plan donné. De mise, il doit etre compris aussi que le terme tranchée s'applique également au cas de réalisation consistant à exécuter un ameublissement du sol par un outil approprié puis à réaliser ensuite,in situ, par apport d'un liant approprié et malaxage, le mélange destiné à former le radier après la prise. Cette forme de construction peut faire intervenir, un prélèvement du sol ameubli pour respecter le niveau futur en sous-élévation du radier. 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. REVENDICATIONS 1. - Procédé de réalisation de voie de roulement pour engins mobiles, caractérisé en ce que - on délimite dans l'aire de circulation au moins une tranchée, - et on réalise dans ladite tranchée un mélange de matériau et de liant durcisseur approprié audit matériau pour former un radier ou une semelle massive enterrée offrant en surface une bande de roulement. 2. - Procédé de réalisation de voie de roulement pour engins mobiles, caractérisé en ce que - on délimite dans l'aire de circulation au moins une tranchée, - on réalise dans ladite tranchée un mélange de matériau de remblayage et de liant durcisseur approprié audit matériau, - et on compacte ledit mélange avant sa prise et son-durcisse- ment pour former un radier ou une semelle massive enterrée offrant en surface une bande de roulement. 3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utiIise le matériau provenant de l'exécution de la tranchée pour former, avec un liant approprié9 le mélange qui occupe la tranchée. 4. - Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on incorpore à la tranchée au moins une armature de renforcement noyée dans le mélange. 5 - Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on enfonce dans le fond de la tranchée des armatures d'ancrage qui sont noyées dans le mélange, 6. - Procédé selon l'une des revendications 1-à 5 caractérisé en ce qu'on prévoit, de place en place, des réceptacles ouvrant à la surface de la bande de roulement pour recueillir les eaux de ruis sellement et communiquant avec des moyens d'évacuation. 7 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que préalablement à la coulée du mélange, on dépose sur le fond de la tranchée un dispositif de drainage. 8. - Procédé selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce qu'on associe le dispositif de drainage à des réceptacles d'évacuation des eaux superficielles. 9. - Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'on comble la tranchée par coulée continue. 10. - Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'on comble la tranchée de manière à réaliser des segments ou tronçons de radier ou semelle et en ce qu'on interpose entre deux tronçons successifs un joint de dilatation. 11. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on réalise -dans la tranchée un mélange de matériau dont le niveau supérieur est inférieur au niveau du sol non traité immédiatement voisin de la tranchée. 12. - Voie de roulement comprenant au moins un radier ou une semelle de roulement réalisé suivant le procédé selon l'une des revendications 1 à 11. 13. - Voie de roulement selon la revendication 12, caractérisée en ce que les parties de la surface du sol bordant le radier ou la semelle portent une végétation couvrante.