Brevet FR2602544A1 — publié le 19880212

L'invention concerne un joint d'étancheite profilé en caoutchouc ou en une matiere comparable au caoutchouc pour des segments qui sont munis d'un evidement circonférentiel et qui sont assembles en un tunnel tubulaire, ce joint profile comportant a) sur sa face de base, des rainures qui s'etendent paralielement en direction longitudinale, b. des flancs lateraux coudés, cl un dos de profile à surface plane et d) des canaux qui s'étendent en direction longitudinale. De tels joints d'etancheité profilés sont connus (DE-PS 28 33 345, DE-GM 85 02 036, DE-GM 85 21 068, DE-GM 85 32 254) et ont fait leurs preuves dans la construction de tunnels avec utilisation de segments (tubbings) en béton, en fonte ou en 15 acier. Les caractères essentiels auxquels doit répondre un tel joint profilé sont les suivants: 1. Forces aussi faibles que possible à vaincre lors de l'assemblage des segments par vissage. 2. Maintien en toute sécurite a l'intérieur de la gorge des segments. 3. Tension de contact aussi élevée que possible et, par suite, capacité d'étanchéité élevée et constante, même en cas de compression incomplète des joints profilés. 4. Relaxation de vieillissement aussi faible que possible pendant toute la durée projetée d'utilisation de l'ouvrage en tunnel. Au cours de ces dernieres annees, c'est avant tout la satisfaction des exigences 1 et 2 qui a eté au centre des activites de developpement et meme de l'application pratique, ce qui a conduit à placer les rainures et les canaux en une disposition geometrique particulière dans la section du profil 5 avec, en conséquence, une repartition très uniforme de la rigidité sur toute la largeur du profil. De tels profils ne repondent pas aux exigences de plus en plus sévères concernant l'effet d'etanchéité qui doit être garanti a long terme, en raison de la tension de contact trop 10 faible et de la tendance excessive a la relaxation de vieillissement: en effet, la force de reaction disponible lors de la compression du profil est divisée par la largeur de contact totale et, de la sorte, la tension de contact a laquelle on parvient est faible; en outre, la relaxation de 15 vieillissement est accélérée par les nombreux canaux prévus. Le but de l'invention est donc de mettre au point, pour des segments de tubes de tunnel, un joint d'étanchéite profilé qui, tout en tenant compte des exigences i -et 2, apporte en particulier une solution satisfaisante aux exigences 3 et 4, 20 afin de rendre étanches, en toute sécurité et à long terme, même des tunnels situés à une profondeur de plus de 100 m. Ce but est atteint par un joint d'étanchéité profilé qui, d'après l'invention, est caractérise par le fait que dans la region mediane (centre) du profilé, il existe au moins une &me 25 pleine continue, a l'efficacité de laquelle il n'est pas porté préjudice par un canal longitudinal. L'âme pleine continue conduit a une concentration, sur cette âme pleine, de la force de réaction mobilisée lors de la compression du joint profilé avec, pour résultat, une 30 concentration de la tension et, par suite, un effet d'étanchéité accru. En outre, avec cette âme pleine qui n'est pas affaiblie par des trous, la relaxation de vieillissement intervient de façon très atténuée. La disposition d'une âme pleine centrale sur l'axe de 35 symetrie du profil est particulièrement avantageuse. Lorsqu'il est prévu quatre rainures, il est forme deux autres âmes dont l'effet porteur est reduit par les canaux qui y sont disposes, ce qui cree un maximum de tension dans l'&me pleine centrale. D'autres caractéristiques appropriees ce l'invention sont mentionnees ci-apres. En general, le bord inférieur des canaux est situe audessus du bord superieur des rainures ou a la même hauteur que celui-ci et le profilé comporte des canaux de même forme et des rainures de même forme. Le joint d'etanchéite profilé peut être fait d'un mélange 10 de caoutchoucs a base de polychloroprène, d'EPDX, de caoutchouc nitrile ou d'autres types de caoutchouc résistants au gonflement, aux intempéries et aux produits chimiques et sa dureté Shore A peut être comprise entre 35 et 80'. Suivant un mode de réalisation particulier, chaque segment 15 reçoit un cadre adapté, composé de quatre joints d'étanchéité profilés assembles, les quatre angles du cadre du joint d'étanchéité étant fabriques par un procédé de moulage par injection. Pendant l'operation de moulage par injection, les canaux 20 sont avantageusement obtures par des bouchons coniques. L'invention est maintenant décrite sous forme d'exemple, en référence à une figure. Cette figure est une vue en coupe transversale de deux segments, dans les gorges desquels des joints d'étanchéité profilés annulaires selon l'invention sont 25 disposés, à l'état non encore comprimé. Les deux segments 1 et 2 comportent chacun une gorge 3, 4. Dans ces gorges sont collés deux joints d'étancheité profilés. En position montée, ces joints profilés sont en contact dos a dos. Chacun de ces profilés présente, sur sa face de base, 30 quatre rainures 5 à 8. Par ailleurs, le profilé contient deux canaux 9 et 10, ainsi qu'une &âme pleine médiane, continue et porteuse 11. Lorsque les joints profilés sont presses l'un contre l'autre par assemblage vissé des segments 1 et 2, la force de 35 réaction qui est ainsi produite se concentre dans les âmes pleines massives et continues 11 avec, en conséquence, une tension de contact elevee et un effet d'etancheite accentue entre les joints profiles. REVENDICATIONS L. Joint d'étancheité profile en caoutchouc ou en une matière comparable au caoutchouc pour des segments qui sont munis d'un evidement circonferentiel et qui sont assemblés en un tunnel tubulaire, ce joint profilé comportant a) sur sa face de base, des rainures qui s'étendent parallèlement en direction longitudinale, b) des flancs latéraux coudés, c) un dos de profilé à surface plane et d) des canaux qui s'étendent en direction longitudinale. caracterise en ce que dans la région médiane canal longitudinal. 2. Joint d'étanchéité profile selon la revendication 1, 15 caractérise en ce qu'autour d'une âme pleine continue (11) sur l'axe de symetrie, il est forme, par la disposition de quatre rainures (5, 6, 7, 8), deux autres âmes dont l'effet porteur est réduit, dans la région supérieure du profilé, par des canaux 3. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord inférieur des canaux est situé au-dessus du bord superieur des rainures ou a la même hauteur que celui-ci. 4. Joint d'étanchéité profilé selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le profilé comporte des canaux de même forme et des rainures de même forme. Joint d'étancheité profile selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérise en ce qu'il est fait d'un melange de caoutchoucs a base de polychloroprène, d'EPDM, de caoutchouc nitrile ou d'autres types de caoutchouc resistants au gonflement, aux intempéries et aux produits chimiques. 6. Joint d'étanchéité profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente une dureté Shore A de 35 à 80'. 7. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque segment reçoit un cadre adapté, 10 composé de quatre joints d'etanchéité profilés assemblés, les quatre angles du cadre du joint d'étanchéité étant fabriqués par un procédé de moulage par injection. 8. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1 ou 7, caracterise en ce que pendant l'opération de moulage par 15 injection, les canaux sont obturés par des bouchons coniques.