Brevet FR2585068A1 — publié le 19870123

L'invention concerne un profil de joint en caoutchouc ou en un matériau similaire à du caoutchouc,-destiné à des segments munis d'un évidement périphérique qui sont assemblés afin de constituer un tunnel de forme tubulaire, le profil présentant à sa base des cannelures s'étendant parallèlement en direction longitudinale et, au-dessus de celles-ci, des canaux décalés latéralement par rapport aux cannelures et s'étendant eux aussi parallèlement en direction longitudinale, tandis que le dos du profil présente une surface plane. Un tel profil de joint est connu par le brevet DE-PS 28 33 345. Ce profil a fait ses preuves pour la construction de tunnels et d'installations de puits o l'on utilise des segments (tubbings) en béton, en acier ou en béton armé. Toute- fois, l'évolution qui s'est produite dans le mode de construction des tubes pour tunnels et analogues a accru les exigences impo- sées à de tels profils de joints en caoutchouc ou en un matériau similaire à du caoutchouc. Il est souhaité que les profils de Joints soient maintenus plus minces par rapport à l'épaisseur de paroi des segments, sans toutefois réduire les faces de contact desdits profils de joint. Une surface d'appui importante pour les segments devrait être conservée afin d'éviter une solli- citation plus forte s'exerçant sur les segments. Par ailleurs, les profils destinés à de telles fins doivent également résister aux sollicitations causées par les solvants, les huiles et les graisses, de telle sorte que l'encollage prévu du profil dans la rainure du segment présente une sécurité suffisante. En outre, l'épaisseur de paroi à l'intérieur du profil présente encore des différences excessives, ce qui s'accompagne d'un tracé de la courbe force-déplacement qui n'est pas aussi avanta- geux. De plus, le profil placé dans la rainure du segment ne devrait présenter que le volume positif tout juste suffisant pour occuper totalement la rainure lorsque les segments sont comprimés les uns contre les autres. Par consequent, l'objet de l'invention est de proposer un profil de joint conformé comme mentionné ci-dessus qui permette une déformation régulière de tous les éléments pleins du profil, cette déformation régulière s'accompagnant d'un encollage sor et d'une largeur relativement étroite, c'est-à-dire d'un volume minimal. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que les n rainures cannelées (n = 4, 5, 6) sont de forme identique et équidistantes les unes des autres, par le fait que les m canaux placés au-dessus des rainures cannelées (m = 3, 4, ) sont également équidistants les uns des autres, par le fait que l'épaisseur de paroi du profil est pratiquement la même partout et que les flancs latéraux du profil présentent un angle de rentrée de 10 à 20 . Ces spécifications techniques essentielles résolvent le problème posé. Si de tels profils de forme annulaire, placés dans les rainures dos à dos, sont pressés l'un contre l'autre, la position angulaire sur les flancs a pour effet que dans un premier temps la masse de caoutchouc se déplace dans une faible proportion en direction du milieu du profil. Cependant, pendant ce mouvement, le profil ne se soulève pas de la face de bordure de la rainure, de telle sorte que la solidité du collage reste conservée. Grâce à la nouvelle disposition du profil à n rainures cannelées (n = 4, 5, 6) et à m canaux (m = 3, 4, 5) et à l'épaisseur de paroi pratiquement égale résultant de leur présence, on obtient un tracé dégressif de la courbe force- déplacement. Un collage solide des profils sur le fond et sur les flancs de la rainure est important, car la superficie ru- gueuse des segments dans la rainure peut avoir pour effet une nonétanchéité. Ce profil, qui est également appelé petit profil de joint de tubbing, ne pèse qu'environ 203 grammes/mètre et il est donc sensiblement plus léger que les profils connus jusqu'à mainte- nant, ce qui résulte entre autres du plus grand volume de ses espaces creux. Un autre avantage important résulte du fait que grâce à l'articulation et à la conformation de la bordure du profil, il se produit une déformation extrêmement régulière de tous les éléments pleins du profil lors de sa compression. Etant donné que de tels profils en caoutchouc doivent rester en place, à l'état déformé, pendant des décennies; il est important que cette situa- tion ne conduise pas à des détériorations. Ia déformation ex- tr8mement régulière de tous les éléments pleins permet, lors de la fabrication du mélange de caoutchouc, d'opérer un choix beaucoup plus large dans la gamme de ces mélanges. On peut uti- liser des mélanges de caoutchouc qui satisfont amplement aux autres exigences. Par exemple, on peut utiliser un mélange sur base de polychloroprène ou de caoutchouc de nitrile de préfé- rence, si l'on doit tenir compte des gaz ou des liquides agres- sifs. Une grande résistance au vieillissement constitue égale- ment un important effet accessoire, même à l'état déformé. Il est vrai qu'une résistance élevée au vieillissement peut-8tre obtenue également par l'emploi d'un mélange à base de EPDM (caoutchouc d'éthylène-propylène-diène). D'autres caractéristiques sont les suivantes: le plan de la largeur maximale du profil représente également le plan de séparation des canaux et des rainures. la largeur de la face arrière plane du profil représente 70 à 80 X de la largeur maximale du profil. Le profil est constitué d'un mélange caout- chouté à base de polychloroprène, d'EPDM ou de caoutchouc de nitrile. Le profil présente une dureté exprimée en Shore A de à 70 . Chaque segment reçoit un cadre ajusté et constitué de quatre profils de joints assemblés, les quatre coins de ce cadre constituant le joint étant fabriqués par le procédé de moulage par injection. L'invention a été décrite sur la base d'un exemple re- présenté sur la figure. Cette figure représente une coupe de deux segments, dans les rainures desquels sont disposes, à l'état non encore comprimé, des profils de joint de forme annulaire conformes à l'invention. Les deux segments 1 et 2 possèdent chacun une rainure 3, 4. Dans ces rainures sont encollés dos à dos deux profils de joint , 6. Chacun de ces profils de joint présente sur sa base quatre cannelures 7, 8, 9, 10. En outre, le profil possède trois canaux 11, 12, 13. Les cannelures ainsi que les canaux sont équidistants les uns des autres. Si les deux profils 5 et 6 sont comprimés ensemble par un boulonnage des segments 1 et 2 dans la zone 14, la masse en caoutchouc se déplace vers i 'intérieur des rainures 3 et 4. A l'état final, les bords et 16 des segments 1 et 2 sont fermement appliqués l'un contre l'autre. la masse de caoutchouc placée au-dessus de la rainure 3 ou 4 est alors déformée de manière extrêmement régulière, de telle sorte qu'aucune sollicitation de pointe ne puisse se produire à l'intérieur de la masse de caoutchouc. De même, la pression d'appui entre les dos des deux profils 5 et 6 est extrêmement régulière. les flancs latéraux 17 et 18 présentent une angulation de 15 . REVENDICATIONS 1. Profil de joint en caoutchouc ou en un matériau similaire à du caoutchouc, destiné à des segments présentant un évidement périphérique qui sont assemblés afin de constituer un tunnel de forme tubulaire, le profil dudit joint présentant à sa base des rainures cannelées s'étendant parallèlement en direction longi- tudinale et, au-dessus de celles-ci, des canaux décalés latéra- lement par rapport aux rainures et s'étendant eux aussi parallè- lement en direction longitudinale, tandis que le dos du profil présente une surface plane, caractérisé en ce que les n rainures cannelées (n= 4, 5, 6) sont de forme identique et équidistantes les unes des autres, en ce que les m canaux placés au-dessus des rainures cannelées (m = 3, 4, 5) sont également équidistants les uns des autres, en ce que l'épaisseur de paroi du profil est pratiquement la même partout et en ce que les flancs latéraux (17, 18) du profil présentent un angle de rentrée de 10 & 20 . 2. Profil de joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flancs latéraux (17, 18) du'profil présentent un angle de rentrée de 15 . 3. Profil de joint selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plan de la largeur maximale du profil représente également le plan de séparation des canaux (11, 12, 13) et des rainures (7, 8, 9, 10). 4. Profil de joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la largeur de la face arrière plane du profil représente 70 à 80 % de la largeur maximale du profil. 5. Profil de joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le profil (5, 6) est constitué d'un mélange caoutchouté à base de polychloroprène, d'EPDM ou de caoutchouc de nitrile. 6. Profil de joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le profil (5, 6) présente une dureté exprimée en Shore A de 40 à 70 . 7. Profil de joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque segment reçoit un cadre ajusté et constitué de quatre profils de joints assemblés, les quatre coins de ce cadre constituant le joint étant fabriqués par le procédé de moulage par injection-,