Brevet FR2581687A1 — publié le 19861114

La présente invention concerne d'une façon générale la création de joints de retrait dans les dalles de béton de grandes dimensions. Elle concerne plus spécifiquement un dispositif pour créer dans une dalle de béton des joints de retrait. II est bien connu que, lors de la prise d'une dalle de béton, celle-ci se rétracte. Si aucune précaution n'est prise préalablement â ce retrait, on constate la formation dans la dalle de fissures anarchiques correspondant aux endrolts où les efforts de tractlon internes ont été les plus importants. Il est impératif de remplir ou de boucher ces fissures afin d'éviter que l'eau n'y pénètre en cas de pluie et qu'elle ne gèle par la suite pour faire éclater le béton. Une autre ralson à ce traitement est le fait que de telles fissures dégradent l'uni de la dalle, au détriment du confort lorqu'elle est utilisée dans la réalisation de routes. Une solution connue â ce problème consiste à créer dans la dalle de béton, préalablement à sa prise, un certain nombre de joints de retrait ou lignes de rupture privilégiées sous la forme de ralnures droites d'espacements réguliers. Ces rainures sont actuellement réalisées à l'aide de scies circulaires à béton (scies diamantées) des que la prise du béton, et donc sa résistance mécanique, est suffisante pour lui permettre de supporter les efforts engendrés par le sciage et par le poids de l'équipement et du personnel de sciage. D'un autre côté, le sciage des joints doit être effectué suffisamment tôt pour que le retrait du béton, lié à sa prise, ne provoque pas de fissures de retrait non contrôlées. Ainsi, selon les conditions météorologiques et les caractéristiques du béton, le temps disponible pour exécuter le sciage des joints est variable et parfois réduit à quelques heures, ce qui donne à cette opération un caractère critique. De façon conventionnelle, les scies circulaires à béton utilisées comportent une scie montée rotative autour d'un axe sensiblement horizontal dans la région inférieure d'un chariot sur roues approprié. Le sciage est effectué sur une partie de l'épaisseur de la dalle, le béton se rompant par la suite sur le reste de ladite épaisseur suivant ces lignes de rupture privilégiées. Les joints sciés sont par la suite nettoyés et remplis. Cependant, cette solution s'avère désavantageuse en de nombreux potnts. Tout d'abord, Si un tel sciage est relativement adapté aux bétons hydrauliques pervibrés ou analogues, il est en revanche tout à fait délicat à mettre en oeuvre avec des bétons compactés, ou bétons secs, à moindre teneur en eau, dont la prise est très rapide. L'instant propice au sciage est ainsi sensiblement plus difficile à déterminer et beaucoup plus court. Un autre inconvénient du procédé par sciage réside dans le fait qu'il exige de grandes précautions pour ne pas détériorer les scies, elles-mêmes très coûteuses. On doit en effet pratiquer un arrosage constant et abondant de la région du sciage pour éviter notamment le déssertissage des diamants de la scie. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à proposer un appareil perfectionné qui soit particulièrement bien adapté à la réalisation de joints de retrait dans les dalles de béton compacté. Un autre objet de Invention est de proposer un tel appareil, dont la mise en oeuvre soit particulièrement simple et efficace. A cet effet la présente invention concerne une machine pour la réalisation de joints de retrait dans des dalles de béton compacté, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti, des moyens de propulsion montés dans le bâu, au moins un cylindre d'axe horizontal entraîné par les moyens de propulsion, le cylindre comportant au moins une lame périphérique en forme de couronne contenue dans un plan vertical, agencée pour pénétrer à force dans la dalle de béton au cours de la rotation du cylindre, pour y laisser une rainure formant joint de retrait. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de cello-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en élévation de côté d'une machine selon la présente invention, et - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne il-Il d'une partie de la machine de la figure l . En référence au dessin, une machine pour former des joints de retrait dans une dalle de béton, conforme à l'invention, a pour point de départ un compacteur vibrant comprenant un bâti 10 dans lequel sont montés des moyens de propulsion et de vibratlon(non visibles). Le bâti est monté dans sa région inférieure sur deux cylindres rotatifs. Un premier cylindre 12, ou cylindre avant, présente la forme d'un cylindre de compactage conventionnel. Le deuxième cylindre 14, décrit plus en détail par la suite, comporte sensiblement en son centre une lame 16 de rainurage, sous la forme d'une couronne contenue dans un plan vertical. A l'extrémité avant de la machine s'étend sensiblement horizontalement un bras 18. A l'extrémité libre du bras est montée, par des moyens conventionnels appropriés, une bobine 20 d'une feuille de matière plastique 22, à des fins expliquées plus loin. On trouve en outre, globalement indiqué en 24, un mécanisme pivotant munl d'une roue 26 et destiné à relever l'extrémité postérieure de la machine, afin que la couronne 16 mentionnée plus haut ne soit plus en contact avec le sol 28. Comme le montre la figure 2, le cylindre arrière 14 est constitué d'un arbre central 30 dont les extrémités libres sont aptes à être reçues dans des pallers appropriés du bâti de la machine. Sur l'arbre central 30 sont soudés les deux flasques latéraux 32, 34 d'un premier demi-cylindre 36. Sur le flasque intérieur 34 est soudé un cylindre d'armature 38, de diamètre réduit, qui est fixé à l'arbre 30 dans sa région extérieure par l'intermédiaire d'un flasque 40 de diamètre correspondant. Deux demi-lames 16a, 16b, qui constituent la lame de ralnurage mentionnée plus haut, présentent chacune un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieure du cylindre d'armature et sont accolés contre l'extrémité Intérieure du demi-cylindre 36.Le second demi-cylindre 42, d'un diamètre identique au premier, présente à ses deux extrémités deux couronnes radiales tournées vers l'intérieur 44, 46, qui définissent chacune une ouverture circulaire d'un diamètre égal à celui du cylindre d'armature 38. En des emplacements appropriés du flasque intérieur 34, des deux demi-lames 16a, 16b et de la couronne intérieure 46 sont ménagés des trous alignés qui sont traversés par des boulons de fixation 48. Les boulons 48 assurent ainsi la fixation des deux deml-cylindres 36, 42 l'un à l'autre ainsi qu'à la fixation en place des deux demi-lames 16a, 16b. Les boulons pourront par exemple coopérer avec des taraudages formés dans les trous du flasque intérieur 34, ou encore avec des écrous soudés sur ledit flasque. Pour permettre le serrage des boulons intérieurs 48, on prévoit dans la couronne extérieure 44 du second demi-cylindre des ouvertures (non représentées) permettant le passage d'un outil de serrage. toujours en référence à la figure 2, on peut observer que les demi-lames 16a, 16b présentent une section transversale rectiligne qui se termine à son extrémité libre par une partie en polnte ou tranchant 16c, à des fins expliquées plus loin. Le fonctionnement de la machine telle que décrite cl-dessus est le suivant. Lorsque l'on souhaite réaliser dans une dalle de béton 28 (figure 1) un joint de retrait, c'est à dire une rainure d'une certaine profondeur définissant une ligne de rupture privilégiée du béton lorsque celui-cl vlent à se contracter, on met en place la machine telle que décrite ci-dessus en une position de référence telle que son axe central coïncide avec la ligne à réaliser. Une certaine longueur de la feuille de matière plastique 22 est dévidée de sa bobine 20 de manière à venir reposer sur la dalle de béton en amont du cylindre avant 12.Les moyens d'entrainement et de vibration de la machine est alors mis en route pour entraîner les cylindres 12, 14 (ou seulement l'un d'eux, selon les cas). La machine commence ainsi à avancer sur la feuille de matière plastique 22, qui devient ainsi Interposée entre les cylindres 12, 14 et la dalle de béton 28. Dans ce mouvement, sous l'effet combiné du polds de l'ensemble et de la vibration, la lame 16 pénètre dans la dalle de béton en sectionnant progressivement en son centre la feuille de matière plastique 22. Ainsi est réalisée dans la dalle de béton 28 une rainure 50 dont la forme et les dimensions transversales correspondent sensiblement à celles de la lame 16. L'intérêt de l'emploi d'une feuille de matière plastique Interposée comme décrit ci-dessus est le suivant: alors que la lame 16 pénètre à force dans la dalle de béton, la feuille 22 est sectionnée par l'extrémité en pointe 16c de la lame 16 et est simultanément entraînée par traction vers l'intérieur de la rainure sur une certaine distance, en étant pincée entre la lame et le béton. Ceci a pour effet avantageux d'exercer sur le béton dans la réglon adjacente à la rainure une compresslon qui tend à stabiliser celui-ci et à éviter que les mouvements de la lame, en partlculier à sa sortie, ne détériorent les bords de ladite rainure. Après le passage de la machine, il est aisé de retirer les deux moitiés de la feuille de plastique 22 sans détériorer la rainure. Lorsqu'un joint de retrait donné est terminé, le mécanisme de relevage 24 est mis en service pour soulever le cylindre arrière 14 de la dalle de béton, et ce sur une distance suffisante pour que le bord Inférieur de la lame 16 ne soit plus en contact avec ladite dalle. On peut alors amener la machine dans la région du joint suivant. On dispose ainsi d'une machine qui est apte à réaliser des joints de retrait dans une dalle de béton en cours de compactage (ou après celul-cl), et ce d'une manière aussi simple et rapide qu'efficace. Ainsi 11 n'est plus nécessaire d'attendre, pour exécuter les joints, que le prise du béton ait eu lieu, comme c'est le cas lorsque les joints sont réalisés par sciage selon la technique antérieure. De ce fait, la réalisation des joints n'est plus particulièrement critique vis-à-vis de la prise du béton. Selon une procédure connue dans la technique, on pourra étancher les joints réalisés par exemple à l'aide d'un matériau approprié fondu à chaud. Par allleurs, et à titre d'exemple non llmitatif, on a réalisé à titre expérimental des joints de retrait d'une profondeur de l'ordre de 7,5 cm et d'une largeur de 1,5 cm d'une qualité tout à fait satisfaisante, avec une machine à cylindres de 30 cm de diamètre. On pourra disposer de tels joints par exemple tous les 4 à 6 mètres. Blen entendu, on pourra prévoir en assoctatlon avec la machine tout moyen de guidage, par exemple par témoin associé à un cordon de référence. En outre, dans le but d'alder la lame 16 à sortir de la rainure qu'elle a créé, on pourra si nécessaire lui donner une épaisseur diminuant légèrement vers l'extérieur. Bien entendu, la présente invention n'est aucunement limitée à la forme de réalisation décrite, mais inclut toute variante ou modification que pourra y apporter l'homme de l'art. En particulier, dans le cas où les conditions le permettront, on pourra tout à fait utiliser la machine de l'invention pour réaliser des joints de dilatation, sectionnant la dalle sur la totallté de son épaisseur. REVENDICAT IONS 1. Machine pour la réalisation de joints de retrait dans des dalles de béton compacté, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti (10), des moyens de propulsion montés dans le bâti, au moins un cylindre (14) d'axe horizontal entrai né par les moyens de propulsion, le cylindre comportant au moins une lame périphérique (16) en forme de couronne contenue dans un plan vertical, agencée pour pénétrer à force dans la dalle de béton au cours de la rotation du cylindre, pour y laisser une rainure formant joint de retrait. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de vibration du cylindre. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (20) pour disposer une feuille de matière plastique (22) entre le cylindre (14) et la dalle de béton (28). 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent une bobine (20) de feuille de matière plastique prévue dans la région antérieure de la machine, la feuille étant pincée en continu entre la dalle de béton et un second cylindre (12) disposé en amont du cylindre (12) à lame (16). 5. Machine selon l'une quelconque des revendlcations 1 à 4, caractérisée en ce que la lame (16) présente une extrémité libre conforme en tranchant (toc).