Brevet FR2588912A1 — publié le 19870424

- I - La présente invention concerne un échelon tubulaire destiné à être ancré dans la paroi d'un ouvrage en béton, et constitué d'un élément re- courbé en forme de U, notamment métallique, et de deux ou plusieurs douilles de fixation assujetties aux extrémités de l'élément recourbé. L'invention concerne également le procédé de fixation dudit échelon de scellement dans la paroi d'un ouvrage en béton. On connaît déjà dans l'état antérieur de la technique, des échelons prévus pour une utilisation analogue, et comportant généralement un élé- ment tubulaire présentant sensiblement la forme d'un U, dont l'extrémité des branches est destinée à être. positionnée dans la paroi d'un ouvrage de maçonnerie par l'intermédiaire de douilles en matière plastique. Ainsi, I'on connaît par le brevet français n 70.20937, un échelon cons- titué d'un tube en acier muni d'un revêtement en matière plastique ou en aluminium pour éviter la corrosion, ce tube d'acier étant mis en place dans une maçonnerie ou une paroi en béton au moyen d'éléments de fixation rap- portés constitués en l'espèce, de douilles en matière plastique pourvues ex- térieurement de nervures annulaires. La fixation de ce type d'échelon conformément au brevet précité consis- te en l'introduction des douilles de fixation dans des perçages correspon- dants aménagés préalablement dans la maçonnerie, puis en l'introduction forcée des extrémités de l'élément tubulaire de l'échelon dans les douilles de fixation déjà positionnées. L'échelon tubulaire et son mode de fixation conformes à ce brevet com- portent plusieurs inconvénients. En effet, avant de pouvoir positionner l'élément tubulaire dans les douilles de fixation, il est nécessaire d'aménager pour ces dernières, des trous adéquats percés dans le béton dur et sec des ouvrages à équiper. Ceci est rendu particulièrement délicat par la nécessité d'obtenir des trous d'un diamètre précis et constant, faute de quoi la qualité de l'ancrage de l'échelon sera essentiellement variable. En outre, la mise en place de l'échelon tel que décrit nécessite l'utilisa- tion de moyens importants pour l'enfoncement des extrémités du corps tu- bulaire recourbé dans les douilles. Enfin, la résistance à l'extraction de ce type d'échelon par rapport aux douilles de liaison ne peut pas être supérieure à la force qui a été mise en oeuvre lors de l'enfoncement dudit échelon dans les douilles. En réalité, force est de constater que bien souvent, il est possible d'arracher &l'élé- 25889'12 - 2- ment tubulaire moyennant des efforts de traction bien inférieurs à ceux imposés par la norme, à savoir 360 kg. Il en résulte un usage risqué,voi- re dangereux de certains échelons mis en place selon les enseignements de ce brevet. On connaît, par ailleurs, par le brevet français n0 78.31228, un échelon de sécurité également constitué d'un élément tubulaire recourbé en forme de U et dont les extrémités portent des douilles en matière plastique destinées à être positionnées dans la paroi d'un mur en béton. Dans ce cas, les douilles de fixation possèdent une partie terminale de forme conique, ce qui permet éventuellement le positionnement desdites douilles dans le béton encore frais d'une paroi en cours de moulage. Cependant, la liaison entre les extrémités de l'élément tubulaire et les douilles de fixation est également constituée par un simple serrage, avec les risques que cela comporte pour la tenue de l'ensemble. Ce risque est d'ailleurs renforcé par le fait que, les douilles de fixation étant en matière plastique et l'élément tubulaire étant métallique, les coefficients de dilata- tion respectifs sont différents, ce qui, par conséquent, influe considéra- blement sur les forces de serrage exercées sur l'élément tubulaire métalli- que, et par conséquent sur la tenue de celui-ci. En outre, il a été considéré que la résistance à l'arrachage de l'élément tubulaire recourbé pourrait être améliorée en procédant à un collage des extrémités de celui-ci dans les douilles de fixation. Cependant, un tel pro- cédé nécessite l'utilisation d'une colle spéciale de mise en oeuvre délicate, et le résultat en est un coût de fabrication et d'utilisation de l'échelon pro- hibitif. Par ailleurs, des essais ont montré que cette solution permettait à peine d'obtenir une résistance à l'arrachage de 360 à 380 kg, c'est-à-dire que la valeur exigée par la norme est dans ce cas simplement atteinte, mais sans aucun coefficient de sécurité. Par conséquent, un des buts de la présente invention est de proposer un échelon de sécurité capable de remédier à l'ensemble des inconvénients précités, et notamment, de fournir un échelon dont la résistance à l'arra- chage soit nettement supérieure à la valeur exigée par les normes. Un autre but de la présente invention est de fournir un échelon de sé- curité qui soit d'une réalisation très économique bien qu'étant très fiable, et par ailleurs, un procédé de mise en place- dudit échelon qui soit très simple et qui ne nécessite pas la mise en oeuvre de moyens particuliers. - 3- A cet effet, l'invention concerne un échelon tubulaire destiné à être ancré dans la paroi d'un ouvrage en béton, et constitué d'un élément re- courbé en forme de U, notamment métallique, et de deux ou plusieurs douilles de fixation assujetties aux extrémités de l'élément recourbé, éche- Ion tubulaire caractérisé par le fait que l'élément tubulaire recourbé en forme de U possède au niveau de ses extrémités, des moyens d'ancrage par rapport aux douilles de fixation. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en plan de l'échelon selon l'invention, celuici étant scellé dans une paroi en béton; - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe de l'une des extrémités de l'échelon, positionnée dans une douille de fixation; - la figure 3 est une vue de détail de la partie "A" schématisée dans la figure 2. On se réfère à la figure 1. L'échelon de scellement 1 selon l'invention se compose, de façon connue, d'un élément tubulaire 2 recourbé en forme de U dont les deux branches 3 et 4 sont destinées à être ancrées dans une paroi en béton 5. Selon I'invention, cet ancrage se fait soit dans le béton dur et sec d'un ouvrage déjà existant, soit dans le béton frais d'une paroi en béton en cours de moulage. Dans le premier cas, des orifices 6 convenablement espacés sont percés dans la paroi 5. Puis l'on positionne dans ces orifices 6 des douilles de fixation 7 que l'on enfonce simplement dans les orifices 6 jusqu'à ce qu'un épaulement périphérique 8 des douilles de fixation 7 vienne arrêter la pro- gression de celles-ci dans les orifices 6. Dans le second cas, les douilles 7 sont préalablement engagées sur les extrémités 9 et 10 des branches 3 et 4 de l'élément tubulaire 2, puis l'en- semble est introduit dans la paroi de béton 5 en cours de moulage, tel que représenté sur la figure 1. On se réfère aux figures 2 et 3. Il est évident que pour faciliter la mise en place de l'échelon de scelle- ment selon l'invention, puis pour assurer sa tenue face aux sollicitations et dans le temps, il est nécessaire de prévoir des moyens destinés, d'une part, à faciliter la pose de l'échelon, et d'autre part, des moyens desti- nés à lui conférer un ancrage extrêmement fiable-et ne cédant que sous - 4 - l'application de très fortes contraintes. A cet effet, I'élément tubulaire 2 possède au niveau de ses extrémités 9 et 10, des moyens d'ancrage par rapport aux douilles de fixation 7. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure- 2, ces moyens d'ancrage sont constitués par un bourrelet périphérique 11 aménagé au voisinage des extrémités 9 et 10 de l'élément tubulaire 2, et coopérant avec la paroi interne 12 de chaque douille de fixation 7. La douille de fixation 7 pouvant notamment être en matière plastique, le bourrelet périphérique 11 aura de préférence la forme d'un redan péri- phérique, en relief par rapport à la paroi externe 13 de l'élément tubulai- re 2, et orienté en retrait par rapport aux extrémités 9 et 10 des branches 3 et 4 dudit élément tubulaire 2. Par ailleurs, chacune des douilles de fixation 7 possède au niveau de son orifice 14, un dégagement périphérique de guidage 15. Ainsi, lors de l'introduction des extrémités 9 et 10 des branches 3 et 4 du corps tubulaire 2 dans les douilles de fixation 7, ces extrémités 9 et pourvues de leur redan périphérique seront positionnées en regard des dégagements de guidage 15. Puis il suffira d'exercer une pression sur l'é- I'élément tubulaire 2 de façon à ce que les extrémités 9 et 10 pénètrent dans les douilles de liaison 7 en en déformant élastiquement les parois 16 éventuellement pourvues de cannelures périphériques 17 telles que connues en soi. Puis, les extrémités 9 et 10 viennent en butée avec la partie coni- que 18 des douilles de fixation 7. Dans cette position, il est bien évident que la configuration choisie pour le bourrelet périphérique 11 fera que toute tentative d'extraction de l'élément tubulaire 2 se soldera par l'incrus- tation dudit bourrelet périphérique 11 dans la paroi 16 des douilles de fi- xation 7, et il en résultera un ancrage d'autant plus efficace de l'éche- lon. Il est à noter à ce sujet, que le dimensionnement de l'épaisseur de la paroi 16 des douilles de fixation 7 en matière plastique, ainsi que la hau- teur du relief présenté par le bourrelet périphérique 11 par rapport à la paroi externe 13 de l'élément tubulaire 2, sont des paramètres aisément à la portée de l'Homme de Métier. L'échelon de scellement ainsi que son procédé de fixation tels que dé- crits précédemment, ont l'avantage de procurer un ancrage très fiable du- dit échelon, et ceci même dans le cas d'une fixation sur béton sec. Par ailleurs, dans le cas d'une fixation de l'échelon sur une paroi de -5béton en cours de moulage, cette fixation n'en est que facilitée puisqu'il suffit d'enfoncer les extrémités 9 et 10 de l'échelon pourvues de leurs douil- les de fixation 7 dans le béton mou, et ceci jusqu'au niveau de l'épaulement 8 desdites douilles. Des essais d'arrachage réalisés avec l'échelon de scellement tel que dé- crit précédemment ont montré qu'un effort de l'ordre de 700 kg était né- cessaire pour obtenir l'arrachage de l'échelon, ce qui représente une va- leur nettement supérieure au minimum imposé par les normes. En outre, la possibilité de procéder à l'enfoncement direct des échelons dans du béton mou permet d'éviter tous les problèmes d'étanchéité ou de fissuration des murs ainsi équipés, puisque le béton frais s'immiscera aisé- ment entre les différentes cannelures 17 des douilles de fixation 7, et par suite l'échelon de scellement fera parfaitement corps avec la paroi. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux, de dimen- sions ou de combinaisons de ces éléments, sans pour autant s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. - 6- Revendications 1. Echelon tubulaire destiné à être ancré dans la paroi d'un ouvrage en béton, et constitué d'un élément recourbé en forme de U, notamment métallique, et de deux ou plusieurs douilles de fixation assujetties aux extrémités de l'élément recourbé, échelon caractérisé par le fait que l'élé- ment tubulaire (2) recourbé en forme de U possède au niveau de ses extrémités (9, 10) des moyens d'ancrage par rapport aux douilles de fixa- tion (7). 2. Echelon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'ancrage sont constitués par un bourrelet périphérique (11) amé- nagé au voisinage des extrémités (9, 10) de l'élément tubulaire (2) et coo- pérant avec la paroi interne (12) de chaque douille de fixation (7). 3. Echelon selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit bourrelet périphérique (11) possède la forme d'un redan périphérique aménagé en relief par rapport à la paroi externe (13) de l'élément tubulaire (2), et orienté en retrait par rapport aux extrémités (9, 10) des branches (3, 4) dudit élément tubulaire (2). 4. Echelon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les douil- les (7) possèdent au niveau de leur orifice (14) un dégagement de guidage périphérique (15). 5. Procédé de fixation de l'échelon tubulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on enfile les douil- les de fixation (7) sur les extrémités (9, 10) des branches (3, 4) de l'élé- ment tubulaire (2), puis que l'on enfonce lesdites extrémités (9, 10) pour- vues des douilles de fixation (7) dans le béton mou jusqu'au niveau de l'é- paulement (8) desdites douilles.