Brevet FR2542776A1 — publié le 19840921

i a aéWà été proposé de nombreuses structurer pour forer les joints des chaussées de routes, de ponts, etc. L'objectif consiste à empêcher l'eau et les substances solides étrangères de pénétrer dans l'espace, appelé joint, compris entre les tronçons adjacents d'une chaussée en béton, cet espace étant prévu pour permettre la dilatation de Ces tronçons en béton par temps chaud et humide et leur contraction par temps froid et sec. Certains dispositifs d'étanchéité déjà utilisés antérieurement ccoprennent des extrudés en élastomère de différentes configurations géométriques extérieure et intérieure tandis que d'autres utilisent une combinaison d'armatures, barres ou équivalents métalliques et des éléments en élastomère entre les armatures, barres, etc., pour assurer la fonction de fermeture étanche et, en même temps, compenser les variations de largeur des joints qui se produisent lorsque le béton se dilate ou se contracte à l'occasion des variations de température climatiques. La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux dispositifs de fermeture des joints que l'on appelle communément des garnitures de d-'- latation. Les dispositifs d'étanchéité utilisent deux armatures da forme allongée, en acier profilé, qui s'étant dent respectivement le long des côtés opposés du joint. Ces armatures sont de préférence sensiblement à l'affleu- rement de la surface de la chaussée et ne font pas saillie dans le plan vertical au-delà des faces opposées des tronçons en béton espaces dans la région du joint. Les armatures en acier profilé sont des bandes d'acier laminé faites d'acier ordinaire ou inoxvdable. Les parois supérieures, arrière et inférieures sont sensiblement plates (planes) ; les angles sont de préféren- ce arrondis. La quatrième paroi ou face est située sur le côté dirigé vers le joint et possède une partie supé rieure e@ une partie inférieure qui délimitent une fente longitudinale dans laquelle les bords longitudinaux d'une bande d'étanchéité en élastomère sont verrouillés. La partie supérieure est de préférence une paroi qui s'incline vers l'arrière en diagonale et qui s'étend vers la paroi arrière mais se termine avant de l'attein- dre. La partie inférieure peut être une paroi incurvée cu peut comporter un petit segment de paroi rectiligne parallèle à la paroi arrière et un coude pron@@cé pour for mer un segment de bord terminal diagonal qui est sens - blement parallèle à la partie supérieure diagonale. Dans chaque cas, l'ouverture longitudinale, ou le passage étroit qui forme l'ouverture présente deux épaulements longitudinaux espacés qui servent à verrouiller les lèvres longitudinales de la bande d'étanchéité en élastomère dans les armatures. La bande d'étanchéité est un extrudé de forme allongée en caoutchouc synthétique résistant aux intempéries, de préférence en néoprène. En coupe, il présente la forme d'un V qui se resserre ou s'ouvre lorsque le joint se rétrécit ou s'élargit sous l'effet des variations de température. Les bords longitudinaux de cette bande forment chacun un col qui est de préférence de largeur égale ou légèrement supérieure à celle de la fente des a@matures. A l'extrémité extérieure de chaque col, est prévu un bourrelet de section transversale triangu- laire.Le col est fié à la partie centrale de l'un des cotés du triangle, en formant ainsi des lèvres ou épauments qui bloquent le bourrelet triangulaire à l'intérieur de l'armature en acier profilé, lorsque le bourrelet a été enfoncé à force à travers l'ouverture écrite plus haut de chaque armature. Dans une autre forme, les armatures métalliques sont des éléments métalliques filés, de préférence en acier ordinaire ou inoxydable. Les parois supérieure, arrière et inférieure sont sensiblement plates (planes) les angles sont de préférence arrondis. La quatrième paroi ou face, c'est-a-dire la paroi ou face avant, est située sur le c3té dirigé vers le joint et comprend une partie supérieure et une partie inférieure qui délimi- tent une fente longitudinale dans laquelle sont verrouillés les bords longitudinaux d'une bande d'étanchéité en élastomère . La partie supérieure est en métal massif, avec une paroli avant qui s'incline en diagonale vers l'arrière et s'étend vers la paroi arrière de armature mais se termine avant de l'atteindre. La partie inférieure est également en métal massif et présente une paroi avant incurvée ou un petit segment de paroi avant rectiligne parallèle à la paroi arrière et un coude supérieur prononcé entre lui-même et un segment de bord supérieur diagonal qui est sensiblement parallèle à la paroi avant diagonale de la partie supérieure. Dans chaque cas, l'ouverture longitudinale ou le court passage entre la paroi avant diagonale et le segment de bord diagonal, qui forme la fente longitudinale, présente deux épaulements longitudinaux espaces, qui servent à verrouiller les lèvres longitudinales de la bande d'étanchéité en élastomère dans les armatures correspondantes. D'autres caractéristiques et avantages de l1in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une mue en coupe de deux tronsons de chaussée séparés par un joint, ce dernier étant fermé par une première forme de réalisation de la garniture de joint de dilatation selon l'invention la figure 2 est une vue en coupe analogue à la figure 1, avec une structure différente pour le montage de chaque armature dans la chaussée ; et 1.a figure 3 est une vue en coupe de deux troncons de haussée avec une bande d'étanchéité munie d'armatures de retenue noyées par la coulée du béton ; la figure 4 est une vue en coupe de deux tron çons de chaussée séparés par un joint, ce dernier étant fermé par une autre forme de réalisation de garniture de joint de dilatation selon l'invention la figure 5 est une vue en coupe analogue à la figure 4 et oui montre une autre forme de structure pour le montage de chaque armature dans la chaussée ; et la figure 6 est une vue en coupe de deux tron çons de chaussée, avec une garniture d'étanchéité munie d'armatures de retenue noyées par la coulée du béton. La garniture de joint de dilatation 10 de la figure 1 ferme l'espace ou joint 11 formé entre deux tronçons de chaussée 12 et 13 et qui possède une largeur suffisante pour permettre aux tronçons de la chaussée de se dilater sans buter l'un contre l'autre. ta garniture de joint de dilatation est composé d'une première armature de retenue 15- de forme allongée, située d'un côté du joint, et d'une deuxième armature de retenue 16, de forme allongée, située de l'autre côté du joint. Une bande 17 de forme allongée, faite d'élastomère de néo prenne, couvre le joint et le ferme à la pénétration de l'eau, de la boue, des pierres et autres substances étrangères. Les armatures en acier sont mises à leur forme de section représentées par des techniques connues de profilage de l'acier. Chaque armature possède une paroi supérieure 20, une paroi arrière 21, une paroi inférieure 22, un segment inférieur 24 incurvé en forme de crochet en section transversale @ dans la paroi avant, et un segment supérieur de la paroi avant qui est incliné vers le bas et vers arrière. Les segments supérieur et inférieur sont séparés de manière à délimiter une fente longitudinale allongée dans laquelle le bord longitudinal correspondant de la bande d'élastomère est encastré et bloque. La bande d'é- lastomère 17 comprend une partie centrale 30 à orofil en V, qui se resserre ou s'ouvre selon que le joint se rétrécit ou s'élargit. La partie en V est reliée aux cols 32 par des bandes étroites 31 correspondantes. Un bourrelet de section triangulaire, de forme allongée, est relié au col par la partie centrale de l'un de ses cô- tés.Il peut astre prévu dans la partie bourrelet triangu- laire un ou plusieurs passages longitudinaux 33 et 3a, qui servent a accroître sa déformabilité. Le col 32 possède une largeur sensiblement égaie à la distance qui sépare le bord longitudinal 38 de la partie inférieure 24 incurvée transversalement et la surface du segment supérieur incliné 23. Le bourrelet triangulaire 33 est suffisamment déformable pour pouvoir être enfoncé à force à travers la fente allongée, les passages 38 et 39 facilitant la déformabilité lorsqu'on enfon ce 19 bourrelet 33 à travers la fente. Les bourrelets 33 sont représentés sur la figure 1 dans leur position en place dans les fentes. Les -lè- vres longitudinales 34 et 35 situes de part et d'autre du col 32 s'appliquent à joint étanche contre le bord du segment supérieur 23 et contre la surface interne de la partie inférieure 33 incurvée transversalement pour blo- quer les bords longitudinaux de la bande d'étanchéité 17 en élastomère dans les armatures 15 et 16. Ces armatures peuvent etre montres dans les tron çons de la chaussée par des moyens appropriés quelconques, par exemple en utilisant -en des points espacés des barres d'ancrage 40, 41 recourbées en boucles qui sont noyées dans ia chaussée et, à leur tour, soudées à des plaques verticales 43 et 44. Ces dernières sont à leur tour reliées rigidement aux armatures 15 et 15. Les plaques peuvent présenter facultativement des trous 45 et 46 adaptés pour recevoir des barres d'ancrage en acier utilisées dans l'ensemble du oint. La force de réalisation de la figure 2 est analogue à celle ae la figure 1. Lorsque cela est possible, les éléments analogues sont désignés par les mêmes numéros de référence. Alors que les parois supérieures 20 des armatures ou profilés li et 16 sont à l'affleurement de la surface de la chaussée, les parois supérieures 20 de la figure 2 sont légèrement e retrait au-dessous des surfaces 12a et 13a de la chaussée. En outre, les armatures ou profilés 15 et 1 sont montés e place par fixation de ces armatures aux plaques verticales 5, 51 à In- tervalles sur leur longueur .Ces plaques sont soudées chacune à un ancrage recourbé en boucle. Chaque ancrage 52, 53 recourbé en boucle est à son tour supporté par des barres d'acier 55, 62. La forme de réalisation de la figure 3 constitue une garniture de oint à bande munie d'armatures de retenue noyées par coulée dans le béton, dans laquelle le joint 72 ménagé entre les tronçons 70 et 71 de la chaussée est fermé par une bande d'élastomère analogue 17a qui présente une partie centrale 18 à section en V. Cette bande est fortement en retrait au-dessous de la surface supérieure des tronçons de la chassée. Les armatures ou profilés de forme allongée 73 et 74 qui serrent la bande d'étanchéité possèdent une paroi supérieure 75, une paroi arrière 76, une paroi intérieure 77 et une paroi avant.La paroi avant comprend deux segments, un segment inférieur 78 qui se termine par une lèvre 79 inclinée vers le bas et vers l'arrière e'c un segment sucéri- eur 80, qui est incliné vers le bas et vers l'arrière. Les armatures 73 et 74 sont maintenues en place dans la chaussée, la paroi avant étant sensiblement à 1'affleu- repent de la face correspondante 82 ou 83, par des ancrages 81. La bande d'étanchéité en élastomère est montée dans les armatures ou profilés 73, 74 par emmanchement à force de chaque bourrelet triangulaire déformable 33 à travers la fente continue formée entre le segment 60 et la livre 79. Les lèvres 34 et 35 bloquent les.bords lon- gitudinaux respectifs en place comme représenté sur la figure 3. Des parties de cols flexibles 19 relient la partie 18 à section en V aux cols 32. Un grand nombre des élmen,s des garnitures de joints des figures 4 et 6 sont identiques à ceux des garnitures représentées aux figures i à 3. Partout où celà est possible, les éléments des figures 4 et 6 sont désignés par les mêmes numéros de référence que sur les figures 1 à 3. La grande différence consiste dans l'utilisation d'armatures latérales massives, en métal filé, en remplacement des armatures latérales creuses en acier profilé. Comme on le voit en se xeportant aux dessins, la garniture de joint de dilatation 10 de la figure 4 ferme l'espace ou joint 11 ménagé entre les tronçons adjacents 12 et 13 de la chaussée et elle possède une largeur suffisante pour permettre aux tronçons de la chaussée de se dilater sans buter l'un contre l'autre. La garniture de joint de dilatation est composée d'un premier profilé ou armature de retenue 15 de forme allongée, situé sur un côté du joint, et d'un deuxième profilé ou armature de retenue 16 de forme allongée, situé sur l'autre c8té du joint. Une bande en élastomère de néoprène 17 de forme allongée couvre le joint et le ferme à la pénétration de l'eau, de la-boue, des pierres et autres matières étrangères. Les armatures métalliques sont mises aux profils représentés par des techniques connues de filage des mé- taux. Chaque profilé comprend une paroi supérieure 20, une paroi arrière 21, une paroi inférieure 22 ainsi qu'un segment inférieur 24 en métal massif dans la paroi avant, et un segment supérieur en métal massif muni d'une face avant inclinée vers le bas et vers l'arrière, à savoir, 1 segment 23. Les segments supérieur et inférieur sont espacés de manière à donner naissance à des fentes longitudinales de grande longueur dans lesquelles les bords lon- gitudinaux respectifs de la bande de matière élastomère sont engagés et bloqués. La bande de matière élastomère 17 comprend une partie centrale 30 à profil en V qui se resserre ou s'ouvre selon que le joint se rétrécit ou s'élargit. La partie en V est reliée aux cols 32 correspondants par des bandes étroites 31. Un bourrelet 33 de forme allongée, de section triangulaire, est relié au col par la partie centrale de l'un de ses côtés.Un ou plusieurs passages longitudinaux 38 et 39 peuvent être prévus dans le bourrelet triangulaire pour accrottre sa déformabilité. Le col 32 possède une largeur sensiblement égale à la distance séparant la lèvre longitudinale 35 de la paroi avant 37, incurvée- en section transversale, de la partie inférieure 24 et la face avant, inclinée en diagonale, du segment supérieur 23. Le bourrelet triangulaire 33 est suffisamment déformable pour pouvoir être enfoncé à force à travers la fente longitudinale 36, les passages 38 et 39 contribuant à la déformabilité lorsque lton enfonce le bourrelet 33 à force à travers la fente. Les bourrelets 33 sont représentés sur la figure t dans leur position engagés dans les fentes. Les lèvres longitudinales 34 et 35 situées de part et d'autre du col 32 s'appliquent à joint étanche contre le bord du segment supérieur 23 et contre la face interne de la partie inférieure 35 à profil transversal courbe, pour bloquer les bords longitudinaux de la bande d'étanchité en élastomère 17 dans les profilés ou armatures 15 et 16. Ces profilés ou armatures peuvent être montés dans les tronçons de la chaussée par des moyens appropriés quelconques, par exemple, à l'aide de barres d'ancrage recourbées en boucle 40 et 41, placées à interval les et noyées dans la chaussée et qui sont à leur tour soudées à des plaques verticales 43 et 44. A leur tour, ces dernières sont relises rigidement aux armatures ou profilés 15 et 16. Les plaques peuvent présenter acul- tativement des trous 45 et 46 adaptés pour recevoir des barres d'ancrage en acier utilisées dans l'ensemble du joint. La forme de réalisation de la figure 5 est analogue à celle de la figure 4. Lorsque cela est possible, les éléments analogues sont désignés par les mêmes numé- ros de référence. Alors que les parois supérieures 20 des armatures ou profilés 15 et 16 sont à l'affleurement de la surface de la chaussée, les parois supérieures 20 de la figure 5 sont légèrement en retrait au-dessous des surfaces 12a et 13a de la chaussée. En outre, les armatures ou profilés 15 et 16 sont montés en place par fixation de ces profilés ou armatures à des plaques verticales- 50 et 51, à intervalles sur la longueur. Ces plaques sont soudées chacune à un ancrage recourbé en boucle. Chaque ancrage en boucle 52, 53 est à son tour supporté par des barres d'acier 55 à 62. La forme de réalisation de la figure 6 constitue une garniture de joint àbande munie d'armatures de retenue noyées par coulée dans le béton, dans lacuelle le joint 72 ménagé entre deux tronçons 70 et 71 de la chaussée est fermé par une bande d'élastomère analogue 17a, qui présente une partie centrale 18 à section en V. Cette bande est fortement en retrait au-dessous de la surface supérieure des tronçons de la chaussée. Les armatures ou profilés de forme allongée 73 et 74, qui serrent la bande d'étanchéité, possèdent une paroi supérieure 75, une paroi arrière 76, une paroi inférieure 77 et une paroi avant.La paroi avant comprend deux segments, un segment inférieur 78 en métal massif, qui se termine par une lèvre 79 incline vers le bas et vers l'arrière et un segment supérieur 80 en métal massif qui présente une fa ce avant inclinée vers l'arrière. Les armatures ou profilés 73 et 74 sont maintenus en place dans la chaussée, avec la paroi avant sensiblement à l'affleurement de la face correspondante, 32 ou 83, par des ancrages 81. La bande d'étanchéité en élast@mère 17a est montée dans les armatures ou profilés 73, 74 par emman chement R force de chaque bourrelet triangulaire déforma- ble 33 à travers la fente longitudinale continue 84 correspondante formée entre le segment 80 et la lèvre 79 et au-dessous de ce segment et de cette lovre. tes lèvres 34 et 35 bloquent respectivement les bords longitudinaux correspondants en position, comme on le voit sur la figure 6. Des parties de cols flexibles i9 relient le segment 13 à sectIon en V aux cols 32. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention. R E 'J E N D I C A T I O N S @ - Garniture de joint de dilatation placée entre deux tronçons adjacents d'une chaussée et munie d'un élément de fermeture étanche en élastomère, cette garniture comprenant une première armature en acier profilé, montée sr un côté du joint et s'étendant le long de ce côté, une deuxième armature opposée, en acier prorîl, montée sur l'autre coté du joint et s1 étendant le long de l'autre côté de la garniture, et une bande d'étanchéité en élastomère qui couvre le joint et dont les bords longitudinaux sont logés respectivement dans les armatures, la garniture composée des armatures et de la bande d'élastomère étant caractérisée en ce qu'elle comprend, dans une armature, une bande d'acier de forme allongée, profilée de manière à comporter des parois de forme allongée, réunies en une seule pince, qui comprennent une paroi supérieure (20 ; 75), une paroi inférieure (22 77 ), une paroi arrière (21 ; 76) et une paroi avant di rigée vers le joint, face à la paroi avant de la deuxiè- me armature, qui est également dirigée vers le joint, la paroi avant de chaque armature comprenant un segment supérieur (23 ; 80) incliné vers le bas et vers l'arrière, d'une seule pièce avec la paroi supérieure et un segment inférieur (24 ; 78), qui fait saillie vers le haut et est d'une seule pièce avec la paroi inférieure, chaque segment présentant un bord longitudinal qui est espacé du bord longitudinal de l'autre segment pour former une fente longitudinale dans chaque face avant, ladite banae d'étanchéité en élastomère (17 ; l7aY ayant ses éléments marginaux longitudinaux respectivement logés dans les fentes longitudinales correspondantes des armatures (15, 16 ; cu 73, 74). 2 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie centra- le (18) de ladite bande cen élastomère (17 ; 17a) est un segment à profil en V. 3 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le segment inférieur (24) de ladite paroi avant est un segment convexe, incurvé en section transversale , qui s'étend vers le haut à partir de la paroi inférieure (22), et dont le bord supérieur se trouve au-dessous du segment supérieur (23) pour forme avec celui-ci ladite fente longitudina- le. 4 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication l,caractérisde en ce que ledit segment inférieur (78) de la paroi avant qui fait saillie vers le haut présente une livre t79) de forme allongée, qui s'é- tend vers le bas et vers l'arrière et est sensiblement parallèle au segment supérieur (80) incliné vers le bas et vers l'arrière, placée au-dessous de ce segment et à distance de celui-ci pour former le. bord-inférieur de ladite fente longitudinale. 5 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque armature (15, 16) comprend une paroi supérieure (20) qui est sensiblement à l'affleurement de la surface (12a, 13a) de la chaussée (12, 13) et en ce que les armatures sont montées sur leurs tronçons de chaussée respectifs par des plaques verticales (43, 44 ; 50, 51) fixées aux armatures (15, 16) à intervalles sur leur longueur 6 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 5, caractérisée en ce que, à chaque plaque (43, 44 ; 50, 51), est fixée une barre d'ancrage (40, 41 ; 52, 53) qui est noyée dans la chausse. 7 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments longitudinaux de bord de la bande d'étanchéité en élastomère coyaprennent un col (32), muni d'un bourrelet déformable (33) de section transversale sensiblement trian gulaire formé sur le;ol (32) et ladite bande en élastomère (17) étant montée sur les armatures (15, 16 ; 73, 74) par enfoncement à force de chaque bourrelet triangulaire déformable à travers la fente longitudinale de l'armature correspondante jusqu'à ce que les bourrelets soient verrouillés dans les parties de chaque paroi avant le long des côtés opposés des fentes longitudinales correspondantes. 8 - Garniture de joint de dilatation placée entre deux tronçons adjacents d'une chaussée, et munie d'un élément de fermeture étanche en élastomère, cette garniture comprenant elle-même une première armature en métal filé montée sur un côté du joint et s'étendant le long de ce côté, et une deuxième armature opposée en métal file, montée sur l'autre côté du joint et s'étendant le long de cet autre côté, et une bande d'étanchéité en élastomère qui couvre le joint et dont les bords,longitu- dinaux sont respectivement logés dans les deux armatures, la garniture composée de la bande d'élastomère et des armatures étant caractérisée en ce qu'elle comprend, dans une armature, des segments supérieur et inférieur en métal massif, longitudinaux et de forme allongée (23, 24 :: 80, 79), qui forment une paroi avant, laquelle est dirigée vers le joint et est à l'opposé de la paroi avant de la deuxième armature qui est également dirigée vers le joint, chaque paroi avant présentant une fente longitudinale continue ménagée entre ces segments, chacun des bords longitudinaux de la bande en élastomère ayant un col (32), portant lui-même un bourrelet longitudinal déformable (33), ladite bande en élastomère étant montée dans les armatures par enfoncement à force de chaque bourrelet déformable à travers la fente longitudinale de 11 armature correspondante, jusqu'à ce que les bour replets soient verrouillés avec les fentes longitudinales le long des côtés opposés de chaque fente. 9 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la partie centrale (18) de la bande en élastomère (17, 17a) est un segment à profil en V. 10 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la paroi avant de chaque armature comprend une paroi avant de forme courbée en section transversale sur le segment inférieur (24 ; 79), et une paroi avant inclinée vers le bas et vers 11 arrière sur le segment supérieur, et un espace compris entre les segments et formant ladite fente longitudinale. 11 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la paroi avant de chaque armature (15, 16 ; 73, 74) comprend une paroi avant verticale, plane, sur le segment inférieur (24 79) et une paroi avant inclinée vers le bas et vers l'arrière sur ledit segment supérieur (23 ; 80) , et un espace compris entre lesdits segments et formant la fente longitudinale. 12 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque armature (15, 16) présente une paroi supérieure (20) sensiblement à l'affleurement de la surface (12a, 13a) de la chaussée (12, 13), et que les armatures (15, 16) sont montées dans leurs tronçons de chaussée respectifs (12, 13) au moyen de plaques verticales (43, 44 ; 50, 51) qui sont fixées aux armatures à intervalles sur la longueur de celles-ci. 13 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'a chaque plaque (43, 44 ; 50, 51) est fixée une barre d'ancrage !40, 41 53, 52) qui est noyée dans la chaussée (12, 13). 14 - Garniture de joint de dilatation selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits éléments marginaux longitudinaux de ladite bande d'étanchéité en élastomère comprennent un col (32), sur lequel est formé un bourrelet déformable (33) à section transversale sensiblement triangultire, ladite bande d'élastomère étant montée sur les armatures (15, 16 ; 73, 74) par enfoncement à force de chaque bourrelet triangulaire déformable (33) à travers la fente longitudinale correspon- dante de l'armature correspondante, jusqu'd ce que les bourrelets soient verrouillés avec des parties de la paroi avant situes le long des côtés opposés de la fente longitudinale correspondante.