Brevet FR2591637A1 — publié le 19870619

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UN BATIMENT COMPORTANT DES DALLES EN BETON ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de construction d'un batiment comportant une dalle de base faisant partie d'une structure de fondation, au moins une dalle d'étage en béton ou en d'autres matériaux liés par du téton, et des structures d'étage destinées à être intercalées entre la dalle de base et la première dalle d'étage, respectivement entre deux dalles d'étage consécutives. L'invention concerne également un dispositif de levage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Généralement, on construit un bâtiment de ce type en réalisant successivement une dalle, puis les structures d'étage situées audessus de cette dalle (qu'il s'agisse de l'érection d'une structure confectionnée sur place ou du montage d'une structure préfabriquée), puis la dalle suivante reposant sur ces structures, et ainsi de suite. Cette méthode d'exécution présente beaucoup d'inconvénients. Chaque dalle doit etre coffrée, puis étayée pendant sa construction et durant une période suffisamment longue pour que le béton puisse durcir. L'étayage est particulièrement onéreux en matériel et en maind'oeuvre. En outre, il ralentit la construction par le fait qu'il doit être appuyé sur la dalle située en dessous, laquelle doit avoir atteint une résistance élevée ou bien être encore étayée. En outre, la présence de cet étayage empêche pratiquement tous les autres travaux dans l'étage qu'il occupe, notamment l'exécution des installations sanitaires et électriques, des sols, etc. Enfin, toute la construction de la structure du bâtiment, cest-å-dire des dalles et des murs ou colonnes qui les soutiennent, est exposée aux intempéries, ce qui réduit souvent la qualité de la construction et le rendement du personnel, specialement si la construction du gros oeuvre se déroule en hiver. On a tenté de remédier à certains de ces inconvénients par des procédés de préfabrication, notamment celles des structures verticales et d'éléments de dalles permettant de supprimer au moins une partie de l'étayage. Cependant, ces procédés ne permettent pas d'eliminer com plètement les inconvénients de l'étayage. En outre, le transport et la manutention d'éléments préfabriqués lourds nécessitent des engins coûteux, en particulier des grues puissantes couvrant l'ensemble du chantier. Ces impératifs amènent les constructeurs à alléger au maximum les dalles et les parois, ce qui résulte en des bâtiments inconfortables au point de vue phonique et thermique. Ceci est à l'origine de certains préjugés défavorables à la préfabrication dans la construction. Par conséquent, la présente invention a pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés des méthodes connues, en fournissant un procédé de construction qui permet de réaliser les dalles d'un bâtiment rapidement et sans étayage, donc d'accélérer considérablement la réalisation de la structure et des équipements d'un bâtiment, tout en permettant une construction lourde et de bonne qualité qui peut comporter à choix des sous-ensembles préfabriqués et/ou des murs en maçonnerie traditionnelle. Dans ce but, l'invention concerne un procédé du type indiqué en préambule, caractérisé en ce que l'on réalise successivement la dalle de base, puis au moins une dalle d'étage reposant directement sur cette dalle de base, en ce qu'on lève verticalement ladite dalle d'étage en prenant appui sur la dalle de base lorsque ces dalles ont atteint une résistance suffisante, en ce que l'on met en place lesdites structures d'étage entre la dalle de base et la dalle d'étage, et en ce que l'on assure la mise en place définitive et/ou la liaison de la dalle d'étage avec lesdites structures d'étage. De préférence, on lève la dalle d'étage Jusqu'à un niveau supérieur à son niveau définitif, on installe au-dessous de cette dalle au moins une partie des structures d'étage correspondantes, puis on abaisse la dalle d'étage à son niveau définitif sur ces structures. Dans le cas d'un bâtiment comportant plusieurs étages, on réalise une première dalle d'étage reposant sur la dalle de base, puis successivement d'autres dalles d'étage reposant respectivement sur la dalle d'étage précédente. Ensuite, pour lever chaque dalle d'étage, on prend appui sur la dalle située immédiatement en dessous de cette dalle. Les opérations de levage peuvent se dérouler selon l'une ou l'autre des deux variantes suivantes. Selon une première variante, qui est préférée, on lève d'abord la premiere dalle d'étage avec les autres dalles d'étage reposant sur elle, on installe en dessous de la première dalle d'étage au moins une partie des structures d'étage correspondantes et l'on fait reposer cette dalle sur lesdites structures d'étage, puis on replète ces opérations successivement avec les dalles d'étage situées plus haut. Selon une autre variante, on leve d'abord la dernière dalle d'étage, on installe en dessous de cette dalle les structures d'étage correspondantes et l'on fait reposer cette dalle sur au moins une partie desdites structures, puis on répète ces opérations successivement avec les dalles d'étage situées plus bas. Grâce à la possibilité de lever la dalle d'étage plus haut que son niveau définitif, puis de l'abaisser sur les structures d'étage, on peut ménager, dans la surface inferieure de la dalle d'étage, des evidements destinés à loger le bord supérieur desdites structures. D'autre part, on peut assurer la liaison de la dalle d'étage avec ces structures simplement en disposant un lit de mortier sur le bord supérieur des structures d'étage avant d'abaisser la dalle d'étage correspondante. Selon une forme avantageuse du procédé, on préfabrique en usine ou à proximité du bâtiment au moins une structure d'étage formée d'un bloc stable comprenant plusieurs parois ou l'ensemble des parois d'un local, et l'on amene ensuite ce bloc à son emplacement definitif sur la dalle de base ou sur l'une des dalles étage au moyen d'un chariot circulant sur cette dalle. Avant la première opération de levage, on peut avantageusement installer une toiture ou une charpente de toiture sur la dalle d'étage suprieure. La présente invention concerne également un dispositif de levage pour la mise en oeuvre du procédé définit plus haut, dans un bâtiment comportant une dalle de base et plusieurs dalles d'étage superposées. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend des douilles traversantes scellees respectivement dans la dalle de base et dans les dalles d'étage et pourvues chacune d'un alésage vertical muni de moyens d'accouplement, les douilles de chaque dalle d'étage étant alignees verticalement avec une douille correspondante de la dalle de base pour former un groupe de douilles, et des appareils amovibles de levage comportant chacun un mecanisme d'entrainement et une colonne verticale agencee pour être montée dans lesdits alésages verticaux d'un groupe de douilles, cette colonne comportant des moyens d'accouplement pour être raccordée d'une part aux moyens d'accouplement de l'une desdites douilles, utilisée comme point d'appui, et d'autre part aux douilles des dalles à soulever, situées audessus dudit point d'appui. Ladite colonne peut être rotative et filetée extérieurement. Selon une forme de réalisation du dispositif, lesdits moyens d'accouplement de la colonne avec les douilles des dalles à soulever comprennent un élément tubulaire monté de manière coulissante sur la colonne et agencé pour être accouplé aux douilles des dalles à soulever, cet élément tubulaire étant entraîné le long de la colonne par ledit mécanisme d'entraînement. La présente invention et ses avantages ressortiront mieux de la description d'un exemple de réalisation, donné ci-dessous en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un bâtiment à un premier stade de construction, La figure 2 est une vue similaire a la figure 1, montrant un deuxième stade de construction, La figure 3 est une vue similaire à la figure 1, montrant un troisième stade de construction, et La figure 4 est une vue schématique en coupe verticale d'un dispositif de levage selon l'invention. Le bâtiment représenté à titre d'exemple sur les figures 1 à 3 comporte trois dalles en béton armé, à savoir une dalle de base 1 utilisée comme fondation, et deux dalles d'étage 2 et 3 destinées à former chacune la structure horizontale d'un étage. La figure 1 illustre un premier stade de la construction, après qu'on a réalisé une structure de fondation comprenant une couche de fondation 4, par exemple une couche de gravier ou de béton maigre disposée sur le sol 5, et la dalle de base 1 coulée directement sur la couche de fondation 4. La dalle 1 est coffrée au moyen d'un simple coffrage de bord 6. D'autre part, on a noyé dans cette dalle des douilles métalliques traversantes 7 pourvues d'un alésage vertical fileté 8. A ce stade, des que le béton de la dalle de base 1 a amorcé son durcissement, par exemple le lendemain du bétonnage, on commence à réaliser la première dalle d'étage 2 directement sur la surface supérieure de la dalle de base, sur laquelle on applique un agent de démoulage qui empêche le collage des deux dalles. Au besoin, on peut réutiliser pour les dalles d'étage le coffrage de bord 6 de la dalle de base. Comme le montre la figure 2, on noie dans les dalles d'étage des douilles métalliques 7 qui sont sembables aux douilles noyées dans la dalle de base et qui sont disposées respectivement à la verticale de ces douilles. Par ailleurs, on ménage dans la face inférieure de la dalle d'étage, par des coffrages appropriés, des évidements 9 en forme de rainures dont la fonction sera décrite plus loin. Après bétonnage de la première dalle d'étage 2, on procède de la même manière pour fabriquer la deuxieme dalle d'étage 3 sur la surface supérieure de la dalle precédente 2. Le cas échéant, on peut ensuite installer commodément et à leur emplacement définitif sur la dernière dalle d'étage 3 des éléments de construction tels qu'une charpente de toiture 10 ou même une toiture complète. Au stade illustre par la fig. 2, on a également installé sur chaque groupe de douilles 7 superposées un appareil de levage 12, comprenant une colonne métallique 13, disposée dans les alésages verticaux 8 des douilles, et un mécanisme de levage 14 couplé à cette colonne 13. Il faut noter que les dalles 1 à 3 ne sont pas nécessairement planes; elles pourraient comporter des decrochements verticaux ou inclinés, mais de préférence identiques à chaque étage afin d'éviter le recours à un étayage. Dès que le béton des dalles 1 à 3 a atteint une résistance suffisante par rapport aux sollicitations respectives de chaque dalle, on passe au stade illustre par la figure 3, dans lequel on leve ensemble les dalles d'étage 2 et 3 au moyen des appareils de levage 12 en prenant appui sur la dalle de base 1, par l'intermédiaire des colonnes 13 et des douilles 7. Bien entendu, le fonctionnement des divers appareils de levage 12 doit être synchronisé de manière à lever les dalles partout à la même vitesse. Les moyens pour obtenir cette synchronisation du levage sont connus, tant pour des dispositifs électriques que pour des dispositifs hydrauliques, et il n'est pas nécessaire de les décrire ici plus en détail. On lève ainsi la dalle 2 au moins jusqu'à son niveau définitif. De préférence, on la leve à une hauteur de l'ordre de 20 à 30 centimètres au-dessus de son niveau définitif ce qui permet de mettre en place tres facilement, entre la dalle de base 1 et la première dalle d'étage 2, des structures d'étage sur lesquelles reposera ensuite la dalle d'étage 2.Ces structures d'étage peuvent être constituées par des murs en maçonnerie traditionnelle 20, des murs préfabriqués 21 de façade ou intérieurs, ou des blocs stables préfabriqués 22, comprenant par exemple deux éléments de mur formant un T en plan, ou plusieurs eléments de mur formant une cellule, par exemple l'ensemble des parois d'un local tel qu'une salle de bain, cette cellule pouvant être équipée d'avance d'installations électriques etiou d'appareils sanitaires 22a et 22b. En outre, les structures d'étage comprennent généralement certaines cloisons non porteuses 23. Pour assurer une liaison des structures d'étage 20 à 23 avec la dalle d'étage 2, on peut simplement disposer sur leur bord supérieur un lit de mortier 24 ou un Joint préfabriqué 25. Les rainures 9 décrites plus haut constituent également un moyen de liaison de cette dalle avec les cloisons non porteuses 23 et les blocs porteurs 22. On abaisse simplement les dalles d'étage, au moyen des appareils de levage 12, jusqu'à ce qu'elles reposent sur les structures d'étage 20 à 22, appuyées elles-memes sur la dalle de base 1. On dégage ensuite des douilles 7 de la dalle de base les extrémités inférieures des colonnes 13- et on les rend solidaires des douilles 7 de la première dalle d'étage 2, puis on lève la deuxième dalle d'étage 3 de la meme manière que précédemment, mais en prenant appui sur la première dalle d'étage 2. On place ensuite sur la dalle d'étage 2 des structures d'étage appropriees, avec les éléments de liaison correspondants 24 ou 25, et l'on abaisse la dalle d'étage 3 pour la faire reposer sur ces structures, puis on enlève les appareils de levage 12. A ce stade, le gros oeuvre de la construction du bâtiment est termlne. Il faut noter que la stabilité transversale est renforcee par l'effet de contreventement produit par les blocs 22, puisque la liaison entre ces blocs et les dalles permet la transmission d'efforts horizontaux dans plusieurs directions. Une autre forme de réalisation du procédé consiste à lever tout d'abord la derniere dalle d'étage 3, de préférence à une hauteur supérieure à sa hauteur définitive par rapport à la premiere dalle d'étage 2, installer entre ces deux dalles les structures d'étage correspondantes, ainsi que les éléments de liaison appropriés tels que les joints 24 ou 25, depuis déposer la dalle d'étage 3 sur ces structures. De cette manière, la mise en place des structures d'étage s'effectue à proximité du niveau du sol. En outre, pendant ces opérations, les appareils de levage 12 peuvent prendre appui sur la dalle de base 1. On déplace ensuite les mécanisme de levage 14 pour les lier aux douilles 7 de la première dalle d > étage 2 et on lève cette dalle avec tout l'étage supérieur qu'elle supporte, jusqu'à une hauteur suffisante pour la mise en place des structures d'étage entre les dalles 1 et 2. Dans cette forme, le procédé est évidemment limité par la capacité des appareils de levage, en fonction du poids des étages complets. La figure 4 illustre schématiquement et à titre d'exemple un appareil de levage utilisable pour mettre en oeuvre le procédé illustré par les figures l à 3. On a également représenté schématiquement sur la fig. 4 une portion de chacune des dalles 1 à 3, dans le premier stade de levage où l'on lève les dalles d'étage 2 et 3 en prenant appui sur la dalle de base 1. Les douilles 7 noyees dans ces dalles sont toutes de forme semblable et leur alésage vertical 8 est fileté. L'appareil de levage 12 comporte une colonne métallique verticale 13 qui est filetée extérieurement et dont l'extrémité inférieure 31 est montée de manière rotative dans une embase 32 au moyen d'un palier 33. L'embase 32 est pourvue d'un filetage extérieur, pour être visse dans l'une des douilles 7, et d'un dispositif de blocage (non représente) permettant de bloquer à volonté la rotation de la colonne 13 par rapport a l'embase. Un élément tubulaire 34 fileté extérieurement est monté de manière coulissante sur la colonne 13 et il est vissé dans les douilles 7 des dalles a soulever 2 et 3. L'extrémité supérieure de cet élément comporte un flasque horizontal 35 sur lequel le mécanisme de levage 14 est fixé solidement, par exemple au moyen de boulons 36. Dans l'exemple représenté, le mécanisme 14 comprend un groupe motoréducteur électrique 37 entraînant par un pignon hélicoidal, à l'intérieur d'un boitier 38, un pignon horizontal (non représenté) solidaire en rotation de la colonne 13, par exemple au moyen de clavettes. Un filetage interieur ou un ecrou solidaire du boîtier 38 et engagé sur le filetage de la colonne 13 assure alors la montée ou la descente de l'ensemble du mécanisme 14 et des deux dalles qu'il supporte.Une rotation du mécanisme 14 par rapport aux dalles peut facilement être empêchée, par exemple par un dispositif de blocage de l'élément tubulaire 34 par rapport aux dalles ou par une liaison entre deux mécanismes 14 voisins. Une fois que la première dalle d'étage 2 repose sur les structures d'étage correspondantes, on peut bloquer l'embase 32 sur l'extrémité inférieure 31 de la colonne et la faire ainsi tourner avec la colonne pour la degager de la douille 7 de la dalle de base 1, puis la visser dans la douille correspondante de la première dalle d'étage 2 en vue de l'étape de levage suivante. Selon une variante, on peut prévoir, au lieu des filetages, d'autres moyens d'accouplement entre les douilles 7 d'une part, l'embase 32 et l'élément tubulaire 34 d'autre part. Ces moyens d'accouplement pourraient par exemple être du type à baionnette. Selon une autre variante, la colonne filetée 13 pourrait être vissée directement dans les douilles 7 des dalles à soulever, sans l'élément intermédiaire 34. Il faut remarquer que le procédé selon l'invention ne nécessite pas forcément l'utilisation de colonnes rotatives et filetées. On peut aussi bien envisager d'utiliser des colonnes équipées de crans formant une crémaillère, avec des mécanismes de levage appropriés. Par rapport aux procédés traditionnels mentionnés plus haut, le procédé selon l'invention présente des avantages importants - a) économie de coffrage et d'étayage des dalles; - b) réalisation de l'ensemble des dalles dans un intervalle de temps restreint; - c) possibilité d'utiliser des structures verticales préfabriquées tout en assurant une liaison de type traditionnel entre ces structures et les dalles, grâce au fait que les dalles d'étage sont déposées par abaissement sur ces structures; - d) montage de l'ensemble des structures d'étage en dessous des dalles, à labri des intempéries; ; - e) possibilité de préfabriquer en usine ou sur le chantier, à côté de l'emplacement du bâtiment, des structures d'étage sous forme de cellules ou de blocs qui peuvent être munis de conduites de distribution et être équipés par des entrepreneurs du second oeuvre, avant d'être mis en place dans le bâtiment; - f) utilisation de moyens de levage simples et standardisés; - g) grâce au levage des dalles au-dessus de leur niveau définitif, les structures d'étage peuvent comporter à leur bord supérieur des organes de suspension qui permettent une manutention commode et qui ne nécessitent pas de rhabillages ultérieurs. Revendications 1. Procédé de construction d'un bâtiment comportant une dalle de base faisant partie d'une structure de fondation, au moins une dalle d'étage en béton ou en d'autres matériaux liés par du béton, et des structures d'étage destinées à être intercalées entre la dalle de base et la première dalle d'étage, respectivement entre deux dalles d'étage consécutives, caractérisé en ce que l'on réalise successivement la dalle de base (1), puis au moins une dalle d'étage (2, 3) reposant directement sur cette dalle de base, en ce qu'on leve verticalement ladite dalle d'étage en prenant appui sur la dalle de base lorsque ces dalles ont atteint une résistance suffisante, en ce que l'on met en place lesdites structures d'étage (20 A 23) entre la dalle de base et la dalle d'étage, et en ce que l'on assure la mise en place définitive et/ou la liaison de la dalle d'étage avec lesdites structures d'étage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on lève la dalle d'étage jusqu'à un niveau supérieur a son niveau définitif, on installe en dessous de cette dalle au moins une partie des structures d'étage correspondantes, puis on abaisse la dalle d'étage à son niveau définitif sur ces structures. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on réalise une première dalle d'étage (2) reposant sur la dalle de base (1), puis successivement d'autres dalles d'étage (3) reposant respectivement sur la dalle d'étage précédente, et en ce que, pour lever chaque dalle d'étage, on prend appui sur la dalle située immédiatement en dessous de cette dalle. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on lève d'abord la première dalle d'étage (2) avec les autres dalles d'étage (3) reposant sur elle, on installe en dessous de la prew,jère dalle d'étage au moins une partie des structures d'étagt correspondantes (20, 21, 22) et l'on fait reposer cette dalle sur lesdites structures d'étage, puis on repete ces o > rations successivement avec les dalles d'étage situées plus haut (3). 5. Procédé selon la revendication 3, caractérise en ce qu'on lève d'abord la dernière dalle d'étage (3), on installe en dessous de cette dalle les structures d'étage correspondantes et l'on fait reposer cette dalle sur au moins une partie de ces structures, puis on repete ces opérations successivement avec les dalles d'étage situées plus bas (2). t. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on ménage, dans a surface inférieure de la dalle d'etage (2, 3), des évidements (5) destinés d loger sur le bord supérieur des structures d'etage. 7. Procédé selon la revendication 2 ou 6, caractérisé en ce que l'on dispose un lit de mortier (24) sur le bord supérieur des structures d'étage avant d'abaisser la dalle d'étage correspondante. 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on préfabrique au moins une structure d'étage formée d'un bloc stable (22) comprenant plusieurs parois ou l'ensemble des parois d'un local, et en ce qu'on amène ensuite ce bloc à son emplacement définitif sur la dalle de base ou sur l'une des dalles d'étage au moyen d'un chariot circulant sur cette dalle. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant la première opération de levage, on installe une toiture ou une charpente de toiture (10) sur la dalle d'étage superieure. 10. Dispositif de levage pour la mise-en oeuvre du procédé selon la revendication 1, dans un bâtiment comportant une dalle de base et plusieurs dalles d'étage superposées, caracterisé en ce qu'il comprend des douilles traversantes (7) scellées respectivement dans la dalle de base et dans les dalles d'étage et pourvues chacune d'un alesage vertical (8j muni de moyens d'accouplement, les douilles de chaque dalle d'étage étant alignées verticalement avec une douille correspondante de la dalle de base pour former un groupe de douilles, et des appareils amovibles de levage (12) comportant chacun un mécanisme d'entraînement (14) et une colonne verticale (13) agencée pour être montée dans lesdits alésages verticaux d'un groupe de douilles (7), cette colonne comportant des moyens d'accouplement pour être raccordée d'une part aux moyens d'accouplement de l'une desdites douilles, utilisée comme point d'appui, et d'autre part aux douilles des dalles à soulever, situées au-dessus dudit point d'appui. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite colonne est -rotative et filetée extérieurement. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accouplement de la colonne (13) avec les douilles (7) des dalles à soulever comprennent un élément tubulaire (34) monté de manière coullisante sur la colonne et agencé pour être accouplé aux douilles des dalles à soulever, cet élément tubulaire étant entrainé le long de la colonne par ledit mécanisme d'entraînement (14 > .