Brevet FR2548233A1 — publié le 19850104

Perfectionnements aux dispositifs pour liaisonner les dalles de béton constitutives de chaussées. L'invention est relative aux dispositifs pour assembler entre elles côte à côte les dalles de béton constitutives de revêtements de chausséesou aires analogues telles que pistes d'aéroport, au niveau de leurs zones de jonction, zones se présentant sous la forme d'interfaces ou fissures sensiblement planes et verticales. Par "dalles" on entend dans le présent mémoire aussi bien des dalles proprement dites, fabriquées individuellement et juxtaposées côte à côte lors de la construction de la chaussée, que des morceaux de telles dalles créés par fissuration locale de celles-ci, une telle fissuration étant soit amorcée volontairement par création de rainures spéciales dans la surface supérieure des dalles, soit involontairement en raison notamment des intempéries ou des défauts d'homogé15 néité de la couche de fondation sur laquelle reposent les dalles. Le problème que l'invention se propose de résoudre est celui de l'accrochage latéral des dalles en question les unes aux autres au niveau de leurs zones de jonction de 20 façon à rendre possibles les légers déplacements mutuels horizontaux des bords de dalles délimitant ces zones perpendiculairement aux surfaces moyennes desdites zones, déplacements engendrés notamment par les variations de température des dalles, mais en interdisant les déplacements mutuels verticaux desdits bords: ces déplacements sont en effet des causes de détérioration pour les bords en question, et les -83-01-6 décalages verticaux qui en résultent éventuellement sont désagréablement ressentis par les usagers des véhicules roulant sur les chaussées correspondantes. Il a déjà été proposé, pour assurer un tel accrocha5 ge mutuel de dalles, de placer des pièces de liaison cylindriques d'axe vertical dans des logements cylindriques complémentaires évidés à cheval sur les zones de jonction concernées, ces pièces étant élastiquement compressibles selon la direction horizontale perpendiculaire à la surface moyen10 ne de la zone de jonction et adhérant respectivement sur les deux bords de dalles qui délimitent cette zone de façon à les solidariser verticalement entre eux. Mais les deux solutions proposées jusqu'à ce jour pour réaliser lesdites pièces n'ont pas donné entière satis15 faction. Selon la première solution, les pièces en question étaient constituées par des éléments uniques en tôle mince pliés de façon à constituer des soufflets flexibles horizontalement: les deux fonctions contradictoires de souplesse 20 en direction horizontale et de rigidité en direction verticale devaient alors être assumées toutes les deux par la tôle constitutive de ces éléments uniques, ce qui exigeait pour cette tôle le choix d'alliages coûteux. Selon la seconde solution, les pièces en question étaient constituées par deux éléments rigides verticaux dentés s'engrenant horizontalement l'un dans l'autre et sollicités horizontalement à l'écartement mutuel à l'aide de ressorts hélicoïdaux: les dentures en prise n'étaient pas alors à l'abri de l'humidité ni des boues, sables, et autres corps 30 étrangers, ce qui se traduisait par un grippage du mécanisme et donc sa mise hors service rapide. L'invention a pour but, surtout, de supprimer ces différents inconvénients en proposant une construction particulièrement efficace et durable pour les pièces de liaison 35 considérées. A cet effet, ces pièces de liaison selon l'invention comportent encore deux éléments rigides de forme sensiblement semi-cylindrique rendus axialement solidaires l'un de l'autre et sollicités à l'écartement mutuel radial par des moyens élastiques, et elles sont essentiellement caractérisées en ce que ces deux éléments rigides présentent respectivement deux portées périphériques en regard s'étendant chacune selon une ligne fermée continue et en ce que les moyens élastiques d'écartement desdits éléments rigides comprennent une ceinture continue en matériau élastomère appliquée jointivement le long de ces deux portées périphériques en regard de façon à entourer les moyens de solidarisation axiale des deux éléments rigides et à assurer une isolation étanche de ces moyens vis-à-vis de l'extérieur. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours 15 en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: les portées périphériques des deux éléments rigides sont planes et parallèles, la ceinture élastique forme un seul bloc avec des bossages intérieurs logés jointivement dans des cavités complémen20 taires prévues dans les deux éléments rigides, les bossages selon l'alinéa précédent présentent des dimensions relativement grandes et sont évidés par des tunnels qui les traversent de part en part, les deux éléments rigides sont constitués par des demi25 coquilles en métal coulé, de préférence identiques, la surface extérieure semi-cylindrique de chaque demicoquille est striée par un réseau de rainures ramifiées dessinées de façon à faire communiquer, avec l'une au moins des extrémités axiales de cette surface, la plus grande partie 30 de sa portion la plus éloignée de la plage périphérique correspondante, les moyens de solidarisation axiale des deux éléments rigides comprennent deux alvéoles plats évidés radialement dans respectivementdeux redans centraux de ces éléments et 35 une clavette plate logée dans ces alvéoles avec jeu radial mais sans jeu axial, le volume libre intérieur à la ceinture est garni de graisse. L'invention comprend, mises -à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent 5 de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci- après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ciannexé d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1, 2 et 3, de ce dessin, montrent respectivement en coupe verticale selon I-I, fig 2 et en coupe horizontale selon II-II, fig 1 et selon III-III, fig 1 une cartouche de liaison de dalles établie selon l'invention. La figure 4 montre en vue perspective deux pièces 15 constitutives d'une telle cartouche. Le problème à résoudre est celui de la liaison mutuelle des dalles en béton 1, 2 (fig 1) juxtaposées horizontalement côte à côte sur une même couche de fondation de façon à former un revêtement de chaussée ou autre aire de roule20 ment telle qu'une piste d'aéroport. La juxtaposition mutuelle de ces dalles est effectuée le long de tranches verticales en regard délimitant entre elles des fissures 3 créées volontairement (au droit de rainures supérieures d'amorçage pratiquées à cet effet dans 25 le dessus des dalles) ou non. Comme il a déjà été indiqué au brevet FR 2 408 015,en référence à sa figure 8, on monte à cheval sur la fissure 3, entre les deux dalles 1 et 2 à liaisonner, une cartouche cylindrique dont l'axe vertical est placé dans la surface moyenne S, généralement plane, de ladite fissure, cartouche composée de deux éléments rigides réunis entre eux de façon telle: que, d'une part, ils soient solidarisés verticalement entre eux, et que, d'autre part, ils soient déplaçables horizontalement l'un par rapport à l'autre selon la direction H per- f pendiculaire à la surface S, étant à cet effet sollicités élastiquement en permanence à l'écartement. Les deux éléments rigides en question se présentent ici sous la forme de deux demi-coquilles 41 ' 42 ouvertes l'une vers l'autre, de préférence identiques entre elles et constituées avantageusement en fonte malléable. Ces deux demi-coquilles sont délimitées chacune extérieurement par une surface 51,' 52 ayant sensiblement la forme d'un demi-cylindre de révolution, surface bordée par une portée plane périphérique 61, 62 rabattue vers l'intérieur de la demi-coquille. Chacune de ces portées planes 61, 62 a la forme d'une bande qui s'étend selon une ligne moyenne continue et fermée et entoure deux cavités (respectivement 71 ' 81 et 72, 82) 15 elles-mêmes séparées l'une de l'autre par un redan central 91 ' 92 Chaque redan fait légèrement saillie sur le plan de la portée plane correspondante et est lui-même évidé par un alvéole 101, 102 plat, c'est-à-dire délimité par deux 20 parois parallèles entre elles et perpendiculaires au plan ci-dessus, le plan moyen dudit alvéole étant avantageusement un plan de symétrie pour la demi-coquille. Une clavette plate 11 est logée dans les deux alvéoles 101, 102 en regard avec jeu horizontal mais sans jeu 25 vertical: en d'autres termes, cette clavette lie verticalement entre elles les deux demi-coquilles, mais est flottante horizontalement, ce qui rend possibles les légers deplacements relatifs de ces deux demi-coquilles non seulement dans la direction H, mais aussi en rotation horizontale. La clavette 11 présente avantageusement en plan la forme d'une ellipse à petites extrémités tronquées et est constituée en un matériau présentant une grande résistance au cisaillement, notamment en acier à ressort. Les moyens élastiques d'écartement des deux demi35 coquilles 41, 42 comprennent ici essentiellement une ceinture relativement épaisse 12 en matériau élastomère appliquée jointivement contre les deux portées planes périphériques 6, 62 de façon à isoler de manière étanche l'intérieur de la coquille complète ainsi formée et fermée vis-à-vis de l'extérieur. L'application jointive de cette ceinture 12 contre les portées planes périphériques 61, 62 est maintenue, au cours de la mise en place de la cartouche entre les dalles à réunir et après cette mise en place, par le serrage mutuel des deux demi-coquilles selon la direction H, lequel serrage 10 a pour effet d'écraser et de comprimer ladite ceinture entre ces deux demi-coquilles. On peut en outre coller la ceinture contre les portées en regard, ce qui rend irréversible leur application jointive mutuelle, même avant mise en place de la cartouche 15 entre les dalles à réunir. La section droite de la ceinture 12 est rectangulaire, voire carrée. L'élastomère constitutif de cette ceinture présente une bonne résistance à la compression et est inattaquable 20 par l'eau salée: il s'agit notamment d'un caoutchouc synthétique NEOPRENE du type SBR. Deux doubles bossages 13, 14 venus de moulage avec la ceinture 12, à l'intérieur de celle-ci et faisant saillie de part et d'autre de son plan moyensont logés jointivement 25 dans les cavités 71, 72 et 81, 82 des demi-coquilles. Ces bossages,qui contribuent au positionnement de la ceinture et renforcent sa résistance élastique à la compression,sont avantageusement évidés de part en part selon la direction H par des tunnels 15 et 16, et des gorges 23 30 sont évidées le long de la zone, de la pièce moulée 12, 13, 14, o se raccordent les surfaces extérieures de la ceinture et des bossages: les volumes vides dégagés dans l'élastomère par ces tunnels et gorges rendent possibles les compressions du matériau élastique plein constitutif de ladite 35 pièce moulée. L'étanchéité assurée à l'aide de ladite ceinture 12 entre l'intérieur et l'extérieur de la coquille permet de protéger la clavette 11 et ses guides de l'humidité et des corps étrangers (boue, sable, graviers), ce qui écarte les risques de grippage entre les pièces mutuellement coulissantes. Cette protection peut être accrue en garnissant au moins en partie de graisse le volume intérieur de la ceinture, c'est-à-dire essentiellement ici le jeu existant entre la clavette 11 et ses logements et l'espace compris 10 entre les plages frontales en regard des deux redans centraux 91, 92. Pour améliorer l'adhérence de la cartouche sur le béton constitutif des dalles 1, 2 lors de son introduction dans le trou cylindrique 17 perforé à cet effet, on donne 15 à la surface extérieure de cette cartouche un profil non lisse, c'est-à-dire parsemé de reliefs tels que ceux visibles en 21 sur la figure 4. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de cette disposition, on donne à ces reliefs la forme 20 d'un réseau ramifié composé de canaux longitudinaux 18 (fig. 1 à 3), et de rigoles annulaires 19 de façon à faire communiquer la base de la cartouche avec la plus grande partie de sa surface extérieure: de la sorte, il suffit de placer au fond du trou 17 la résine liquide 22 destinée au 25 scellement ou collage de la cartouche contre le béton pour que l'introduction de cette cartouche dans ce trou provoque automatiquement le reflux de cette résine tout autour de la cartouche, dans l'interstice résiduel présent entre celleci et la face intérieure dudit trou. Pour faciliter cette introduction de la cartouche dans le trou 17, introduction qui suppose une compression radiale préalable de celle-ci selon la direction H, on chanfreine avantageusement en 20 les bords des deux extrémités axiales de ladite cartouche. Bien entendu, la nature et les dimensions de la ceinture 12, ainsi que le degré de sa compression préalable, sont choisis de façon telle que cette ceinture demeure horizontalement comprimée en permanence après sa mise en place entre les deux dalles de béton, même lorsque la largeur de la fissure séparant ces deux dalles atteint sa valeur maxi5 mum, ce qui correspond aux contractions maxima desdites dalles et donc aux plus grands froids. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'une cartouche pour le liaisonnement mutuel des dalles de béton dont la cons10 titution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. Cette cartouche présente de nombreux avantages par rapport à celles antérieurement connues, en particulier en ce qui concerne: l'efficacité du liaisonnement, vu que les deux fonctions de souplesse horizontale et de rigidité verticale sont assurées respectivement par des éléments exclusivement conçus en conséquence, savoir la ceinture en élastomère et la coquille en métal coulé, et la longévité, vu que le mécanisme à butées coulissantes assurant la solidarisation verticale des deux demicoquilles est protégé de l'humidité et autres agressions extérieures. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs 25 déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire toutes les variantes, notamment: celles o les portées périphériques, des deux demi30 coquilles, qui servent de siège à la ceinture élastique, ne seraient pas planes, mais présenteraient par exemple certaines portions mutuellement décalées les unes par rapport aux autres selon la direction H ou encore au moins une gorge ou rainure périphérique propre à coagir avec une surface com35 plémentaire de la ceinture, celles o lesdites portées périphériques ne seraient pas parallèles entre elles mais par exemple encore planes et s'étendant selon deux plans légèrement inclinés l'un par rapport à l'autre. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour liaisonner deux dalles en béton ( 1, 2) juxtaposées côte à côte le long d'une fissure ( 3), comportant deux éléments rigides ( 41, 42) de forme générale 5 sensiblement semi-cylindrique rendus axialement solidaires l'un de l'autre et sollicités à l'écartement mutuel radial par des moyens élastiques, caractérisé en ce que ces deux éléments rigides présentent respectivement deux portées périphériques en regard ( 61, 62) s'étendant chacune 10 selon une ligne fermée continue et en ce que les moyens élastiques d'écartement desdits éléments rigides comprennent une ceinture continue ( 12) en matériau élastomère appliquée jointivement le long des deux portées périphériques en regard de façon à entourer les moyens de solidarisation axiale des deux éléments rigides et à assurer une isolation étanche de ces moyens vis-à-vis de l'extérieur. 2 Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portées périphériques ( 61, 62) des deux éléments rigides ( 41, 42) sont planes et parallèles. 20 3 Dispositif de liaison selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la ceinture élastique ( 12) forme un seul bloc avec des bossages intérieurs ( 13, 14) logés jointivement dans des cavités complémentaires ( 71, 81; 72 82) prévues dans les deux 25 éléments rigides ( 41, 42). 4 Dispositif de liaison selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bossages ( 13, 14) présentent des dimensions relativement grandes et sont évidés par des tunnels ( 15, 16) qui les traversent de part en 30 part. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les deux éléments rigides ( 41, 42) sont constitués par des demicoquilles en métal coulé. 6 Dispositif de liaison selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles ( 41, 42) sont identiques. 7 Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la surface extérieure semicylindrique de chaque demi-coquille ( 41, 42) est striée par un réseau de rainures ramifiées ( 18, 19) dessinées de façon à faire communiquer, avec l'une au moins des extrémités axiales de cette surface, la plus grande partie de sa portion la plus éloignée de la plage périphérique correspondante ( 61, 62). 8 Dispositif de liaison selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation axiale des deux éléments rigides comprennent deux alvéoles plats ( 101, 102) évidés radialement dans respectivement deux redans centraux ( 91, 92) de ces éléments 15 et une clavette plate ( 11) logée dans ces alvéoles avec jeu radial mais sans jeu axial. 9 Dispositif de liaison selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le volume libre intérieur de la ceinture ( 12) est garni de graisse. 10 Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ceinture est collée contre les portées planes périphériques des deux éléments.