Brevet FR2602543A1 — publié le 19880212

L'invention concerne un joint d'étancheite profile 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 parallelement en direction longitudinale, b) des flancs latéraux coudés et c; des canaux qui s'etendent en direction longitudinale. De tels joints d'étanchéite profiles 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 acier. Les caractères essentiels auxquels doit repondre un tel joint profile sont les suivants: 1. Forces aussi faibles que possible a vaincre lors de l'assemblage des segments par vissage. 2. Maintien en toute sécurité à l'intérieur de la gorge des 20 segments. 3. Tension de contact aussi élevee que possible et, par suite, capacité d'etanchéite élevée et constante, mème en cas de compression incomplète des joints profilés. 4. Relaxation de vieillissement aussi faible que possible 25 pendant toute la durée projetée d'utilisation de l'ouvrage en tunnel. Au cours de ces dernieres années, c'est avant tout la satisfaction des exigences 1 et 2 qui a ete au centre des activites de developpement et même de l'application pratique, ce qui a conduit a placer les rainures et les canaux en une disposition geometrique particuliere dans la section du profile avec, en consequence, une repartition très uniforme de la rigidite sur toute la largeur du profile. De tels profiles ne répondent pas aux exigences de plus en plus sévères concernant l'effet d'étancheite qui doit être garanti à long terme, en raison de la tension de contact trop faible et de la tendance excessive a la relaxation de 10 vieillissement: en effet, la force de réaction disponible lors de la compression du profilé est divisee par la largeur de contact totale et, de la sorte, la tension de contact à laquelle on parvient est faible; en outre, la relaxation de 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'étancheite profilé qui, tout en tenant compte des exigences 1 et 2, apporte en particulier une solution satisfaisante aux exigences 3 et 4, afin de rendre étanches, en toute sécurite et a long terme, 20 même des tunnels situes à une profondeur de plus de 100 m. Ce but est atteint par un joint d'étanchéité profilé qui, d'apres l'invention, est caractérisé par le fait que dans la region médiane (centre) du profilé, il existe au moins une &me pleine continue, a l'efficacite de laquelle il n'est pas porte 25 prejudice par un canal longitudinal et qui présente un dos de profilé non plan. L'âme pleine continue conduit à 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. Par la disposition du dos non plan, la largeur de contact de deux profilés opposés est encore réduite, en particulier dans le cas ou, avec les imprecisions de montage inévitables, il se produit un décalage des axes des deux 35 profiles l'un par rapport a l'autre. En outre, avec cette &me pleine qui n'est pas affaiblie par des trous, la relaxation de vieillissement intervient de façon tres attenuee. La disposition de la surélevation formee dans le dos du 5 profile Sur la ligne d'action des forces de l'âme pleine continue est particulièrement avantageuse. En outre, il est particulièrement avantageux de repartir autour de l'axe de symétrie du profilé deux &mes pleines continues avec une surelevation respectivement associée dans le 10 dos du profile. L'étanchéite est ainsi deux fois plus sûre. D'autres caractéristiques appropriées de l'invention sont mentionnées ci-après. De preference, la montée de la surélévation dans le dos du profilé presente le même angle d'inclinaison que les flancs 15 latéraux du profilé, il est prevu trois rainures de même forme et deux canaux de même forme, et le centre des canaux disposés sur les bords lateraux du profile est situé à la même hauteur que le bord superieur des rainures. Le joint d'étancheite peut être fait d'un melange de 20 caoutchoucs a base de polychloroprene, d'EPD", de caoutchouc nitrile ou d'autres types de caoutchouc résistants au gonflement, aux intempéries et aux produits chimiques, et il peut présenter une dureté Shore A comprise entre 35 et 0O'. Selon un mode de réalisation particulier, chaque segment 25 reçoit un cadre adapté, composé de quatre profilés d'etanchéité assemblés, les quatre angles du cadre du joint d'étanchéité étant fabriqués par un procédé de moulage par injection. Pendant l'opération de moulage par injection, les canaux sont avantageusement obturés par des bouchons coniques. L'invention est maintenant décrite sous forme d'exemple, en référence a deux figures. Ces figures sont des vues en coupe transversale de deux segments, dans les gorges desquels des joints d'étanchéité profilés annulaires selon l'invention sont disposés, à l'état non encore comprime. Les deux segments 1 et 2 comportent chacun une gorge 3, 4. Dans ces gorges sont collés deux joints d'étanchéité profiles. En position montée, ces joints profilés sont en contact dos a dos (en 5). Chacun de ces profils presente, sur sa face de base, trois rainures 6 a 8. Par ailleurs, le profil contient deux canaux 9 et 10, ainsi que deux &mes pleines medianes continues 11 et 12 (fig. 1). Lorsque les joints profilés sont pressés l'un contre l'autre par assemblage visse des segments 1 et 2, la force de réaction qui est ainsi produite se concentre dans les âmes massives et continues 11 et 12 avec, en conséquence, une 10 tension de contact elevée et un effet d'étanchéite accentue entre les joints profilés. En cas de décalage 13 des profils (fig. 2), la largeur de contact est réduite et la tension est encore accrue. REVENDICATIONS L Joint d'étancheite profile en caoutchouc ou en une matière comparable au caoutchouc pour des segments qui sont munis d'un évidement circonferentiel et qui sont assembles en un tunnel tubulaire, ce joint profilé comportant a) sur sa face de base, des rainures qui s'etendent parallèlement en direction longitudinale, b) des flancs latéraux coudes et c) des canaux qui s'étendent en direction longitudinale. caractérise en ce que dans la région médiane,centre) du 10 profile, il existe au moins une âme pleine continue, a l'efficacite de laquelle il n'est pas porte prejudice par un canal longitudinal et qui comporte un dos de profilé non plan. a2. Joint d'étanchéité profile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surélévation dans le dos du profilé 15 est disposee dans la direction d'action des forces d'une âme pleine continue. L Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque âme pleine continue et chaque surélévation du dos du profilé est disposée en position 20 répartie autour de l'axe de symétrie du profilé. 4. Joint d'étanchéité profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la montée de la surélévation dans le dos du profilé présente le même angle d'inclinaison que les flancs latéraux du profile. , Joint d'étanchéité profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'il est prévu trois rainures de meme forme (6, 7, 8) et deux canaux de même forme (9, 10). 6. Joint d'etancheite profile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le centre des 5 canaux disposes sur les bords lateraux du profile est situé a la même hauteur que le bord supérieur des rainures. L.. Joint d'étanchéite profilé selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce qu'il est fait d'un mélange de caoutchoucs & base de polychloroprène, d'EPDX, de 10 caoutchouc nitrile ou d'autres types de caoutchouc résistants au gonflement, aux intempéries et aux produits chimiques. Joint d'étancheité profilé selon l'une quelconque des revendications 1 & 7, caractérisé en ce qu'il présente une dureté Shore A de 35 à 80'. 9. Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque segment reçoit un cadre adapté, composé de quatre profilés d'étanchéité assembles, les quatre angles du cadre du joint d'étanchéite étant fabriqués par un procédé de moulage par injection. jDQ Joint d'étanchéité profilé selon la revendication 1 ou 9, caractérisé en ce que, pendant l'opération de moulage par injection, les canaux sont obturés par des bouchons coniques.