Brevet FR2576659A1 — publié le 19860801

L'invention concerne un joint d'étanchéité profilé en caoutchouc ou en une matière semblable au caoutchouc, destiné à être posé dans une rainure circonférentielle sur des segments en béton de tubes pour tunnels ou de fosses d'extraction, le joint profilé présentant, sur sa face de base, plusieurs rai- nures en arc de cercle qui s'étendent parallèlement à la direction longitudinale et au-dessus desquelles se trouvent des canaux s'étendant parallèlement à la direction longitudinale en position décalée par rapport aux rainures, et le dos du joint profilé étant réalisé avec une surface pratiquement plane. Un joint d'étanchéité profilé de ce genre est connu d'après la demande de brevet allemand 28 53 345. Ce joint profilé a fait ses preuves dans la construction des tunnels et dans les fosses d'extraction en cas d'utilisation de cuvelages ou de tubbings. Mais les développements ultérieurs introduits dans la construc- tion de tubes pour tunnels ou similaires ont imposé de nouvelles exigences supplémentaires à de tels joints d'étanchéité profilés en caoutchouc ou en une matière semblable au caoutchouc. Il est souhaité que les joints d'étanchéité profilés soient rendus plus minces par rapport à l'épaisseur de paroi des segments de béton, mais sans que les surfaces de contact des joints d'étan- chéité profilés soient réduites. Une grande surface d'appui pour les segments de béton doit ftre conservée, afin d'éviter, dans toute la mesure du possible, que les segments de béton soient soumis à un effort accruo En outre, des joints d'étanchéité profilés utilisables dans ces applications doivent aussi être à la hauteur des fatigues dues aux solvants, huiles et graisses, de telle manière que le collage prévu du joint profilé dans la rainure du segment de béton soit suffisamment str. Le joint profilé situé dans la rainure du segment de béton doit seulement présenter un volume positif tel que lors de la pression des segments de béton l'un contre l'autre, il trouve entièrement place dans la rainure. Le but de l'invention est donc de fournir un joint d'étan- chéité profilé du genre défini en préambule qui, avec une plus grande sûreté de collage et une largeur relativement plus étroite, rende possible une déformation largement uniforme de tous les éléments de volume du joint profilé. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que parmi les trois rainures sur la face de base, la rainure du milieu est plus profonde et plus large de 10 à 20 % que les rainures voisines, par le fait que les canaux qui se trouvent au-dessus présentent entre eux, au milieu du joint profilé, une distance plus grande par rapport à l'axe longitudinal que les autres canaux entre eux, et par le fait que les flancs latéraux du joint profilé sont en dépouille d'un angle de 10 à 20 à partir du plan longitudinal médian. Grâce à ces conditions techniques essentielles, les exigen- ces du but de l'invention sont satisfaites dans une large mesure. Lorsque de tels joints profilés annulaires, qui sont placés dos contre dos dans les rainures, sont pressés l'un contre l'autre, la masse de caoutchouc est tout d'abord déplacée dans une faible mesure vers le milieu du joint profilé, en raison de l'ajustage angulaire au niveau des flancs. Mais dans ces conditions, le joint profilé ne se détache pas de la surface du bord de la rainure, ce qui fait qu'un collage sûr est maintenu. Par la-disposition des 4 canaux, on obtient une variation dégressive du rapport force-déplacement. Dans ces conditions, de légères modifications au niveau des canaux peu- vent avoir une influence avantageuse sur l'étanchéité du joint profilé. Un collage sUr des joints profilés sur le fond et sur les flancs des rainures est important, car la surface rugueuse des segments de béton peut donner lieu à des défauts d'étanchéité dans la rainure. Lors du déplacement de la masse de caoutchouc vers le milieu, sous l'effet du processus de pressage des joints l'un contre l'autre, il se produit une compensation du fait que la rainure du milieu est un peu plus haute et plus large. D'autre part, la masse de caoutchouc plus grande qui se trouve au- dessus de cette rainure plus large a pour effet que le dos du joint profilé présente à la déformation une capacité de charge de pression pratiquement uniforme. De cette manière, la pression de surface spécifique peut être maintenue uniforme dans une large mesure sur toute l'étendue des surfaces de pression des dos des deux joints profilés. Un déplacement des segments de béton en directions opposées par rapport à leurs surfaces d'about ne peut pas avoir d'effets nuisibles sur le joint d'étanchéité profilé. Un écrasement sur le bord de la rainure du segment de béton ne peut pas se produire, en raison de l'inclinaison des flancs du joint profilé. Un autre avantage important consiste en ce que grâce à la division et à la forme des bords du joint profilé, il se pro- duit une déformation largement uniforme de tous les éléments de volume dans le joint profilé lors de la compression. Du fait que de tels joints profilés de caoutchouc doivent rester à l'état déformé pendant des dizaines d'années, il est impor- tant que cela ne produise pas de détériorations. Avec la déformation largement uniforme de tous les éléments de volume, un meilleur domaine de variation à la fabrication du mélange de caoutchouc est rendu possible de cette manière. On peut utiliser des mélanges de caoutchouc qui répondent dans une large mesure aux autres exigences. Par exemple, on peut utiliser de préférence un mélange de caoutchouc à base de polychloroprène ou à base de caoutchouc nitrile, lorsqu'il faut tenir compte de gaz ou de liquides agressifs. Ainsi, une résistance élevée au vieillissement, même à l'état de déformation, est un effet secondaire important. Il est vrai qu'une résistance élevée au vieillissement peut être également obtenue par l'utilisation d'un mélange à base d'EPDM (caoutchouc éthylène-propylène-diène). Par ailleurs, il est judicieux et utile que le plan de la largeur maximale du joint profilé représente en même temps le plan de séparation entre les canaux et les rainures. En outre, la surface du dos du joint profilé doit corres- pondre à environ 70 à 80 % de la largeur maximale du joint profilé. Cela se traduit par une compression uniforme du joint profilé, sans que les régions des bords subissent des efforts inutilement forts. L'invention est décrite sous forme d'exemple, en référence à une figure. la figure est une vue en coupe de deux segments de béton, dans les rainures desquels sont disposés des joints d'étanchéité profilés annulaires suivant l'invention, à l'état non encore comprimé. Les deux segments de béton 1 et 2 comportent en 3 et 4 des rainures respectives qui sont situées l'une en face de l'autre. Dans ces rainures sont collés, dos à dos, deux joints d'étanchéité profilés 5 et 6. Chacun de ces joints d'étanchéité profilés présente, sur sa face de base, des évidements en arc- de cercle 7, 8 et 9. la rainure en arc de cercle du milieu 9 est un peu plus grande et plus large que les rainures 7 et 8. D'autre part, le joint profilé comporte des canaux 10, etc. Dans la zone du milieu 11, ces canaux sont séparés par une distance un peu plus grande. Lorsque les deux joints pro- filés 5 et 6 sont pressés l'un contre l'autre par un vissage des segments de béton 1 et 3 dans la région 12, la masse de caoutchouc se déplace en pénétrant dans les rainures 3 et 4. A l'état final, les bords 13 et 14 des segments de béton 1 et 2 sont appliqués intimement l'un contre l'autre. la masse de caoutchouc qui se trouve au-dessus de la rainure 3 ou 4 est alors déformée de façon largement uniforme, ce qui fait qu'il n'est pas créé de charges de pointe dans la masse de caout- chouc. La pression d'application entre les dos des deux joints profilés 5 et 6 est largement uniforme elle aussi. Les flancs latéraux 15 et 16 présentent un angle de 16 par rapport à la perpendiculaire. REVENDICATIONS 1. Joint d'étanchéité profilé en caoutchouc ou en une matière semblable au caoutchouc, destiné à être posé dans une rainure circonférentielle sur des segments en béton de tubes pour tunnels, le joint profilé présentant, sur sa face de base, plusieurs rainures en arc de cercle qui s'étendent parallèle- ment en direction longitudinale et au-dessus desquelles se trouvent des canaux s'étendant parallèlement en direction lon- gitudinale et position décalée par rapport aux rainures, et le dos du joint profilé étant réalisé avec une surface pratique- ment plane, caractérisé en ce que parmi les trois rainures (7, 8, 9) sur la face de base, la rainure du milieu (8) est plus profonde et plus large de 10 à 20 % que les rainures voisines (7 et 9), en ce que les canaux (10, etc.) qui se trouvent au- dessus présentent entre eux, au milieu (11) du joint profilé, une distance plus grande par rapport à l'axe longitudinal que les autres canaux entre euxs et en ce que les flancs latéraux (15, 16) du joint profilé sont en dépouille d'un angle de 10 à 20 à partir du plan longitudinal médian. 2. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est fait d'un mélange de caoutchouc à base de polychloroprène, d'EPDM ou de caoutchouc nitrile. 3. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan de la largeur maximale du joint profilé représente en même temps le plan de séparation entre les canaux et les rainures. 4. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de la surface plane de dbs du joint profilé correspond à 70 - 80 > de la largeur maximale du joint profilé.