Brevet FR2612534A1 — publié le 19880923

La présente invention est relative à un procédé pour confectionner une structure en béton présentant une surface inférieure à peu près horizontale et au moins en partie écartée du sol, telle qu'un tablier de pont. La technique traditionnelle, pour la confection de ponts de relativement faible importance, par exemple pour des passages routiers, comporte les étapes suivantes: - on édifie d'abord une structure d'étaiement, constituée de "tours" en charpente métallique ou non, reposant sur le sol et s'élevant jusqu'à une hauteur faiblement inférieure au niveau du tablier qu'on veut établir. Sur cette charpente, on prévoit des systèmes à vis, à déplacement vertical, pour le nivellement et le décoffrage. On pose sur ces systèmes à vis une série de poutrelles horizontales, et on pose des bastaings horizontaux transversalement à ces poutrelles. Sur les bastaings, on pose des plaques de coffrage, géné- ralement en contreplaqué. - on coule ensuite le béton sur le coffrage, on le laisse faire prise, puis on procède au démontage. Pour procéder au démontage, on commence par faire le décoffrage à l'aide des systèmes à vis, par l'intermédiaire des bastaings et poutrelles. On extrait, ensuite, les éléments de coffrage, qui ne sont plus bloqués, ainsi que les bastaings et les poutrelles. Dans une dernière phase, on démonte la charpente d'étaiement. On conçoit que toutes les opérations de montage et démontage de cet ensemble sont longues, et demandent un travail important. On a déjà proposé, pour réduire ces inconvénients, d'utiliser des panneaux de coffrage qui sont solidaires des bastaings, ce qui diminue d'autant le nombre d'opé- rations. Selon un autre procédé, on a proposé de placer des roulettes sous les tours, et de déplacer celles- ci, après avoir abaissé le coffrage, de façon à procéder au démontage sans être au-dessous de la structure en béton. Cela permet d'utiliser une grue, et permet d'accélérer considérablement le processus du démontage. Cependant, ce procédé exige une préparation complémen- taire du sol, puisqu'on doit déplacer l'ensemble de la charpente, sur une distance à peu près' égale à la largeur du pont. Un autre procédé connu, pour réduire la durée des opérations, consiste à constituer les tours avec des éléments en forme d'échelle, qui sont amenés horizon- talement, redressés sur le site et solidarisés entre- eux au moyen d'un certain nombre de traverses horizon- tales. Le démontage de cette charpente se fait assez rapidement: on enlève les traverses horizontales et on fait pivoter les éléments en forme d'échelle autour d'un axe horizontal pour les ramener au sol. Cette solution ne supprime pas les opérations consis- tant à enlever l'un après l'autre les éléments de coffrage, les bastaings s'ils ne sont pas solidaires des éléments de coffrage, et les poutrelles. La présente invention a pour but de fournir un procédé, utilisable en particulier, pour la confection de ponts, et qui permet un montage plus rapide et surtout un démontage considérablement simplifié et accéléré. L'invention fournit, en conséquence, un procédé pour confectionner une structure en béton présentant une surface inférieure à peu près horizontale et au moins en partie écartée du sol, telle qu'un tablier de pont, ce procédé comportant l'établissement d'une charpente d'étaiement reposant sur le sol, la pose sur cette charpente de panneaux de coffrage dont la surface supérieure est à peu près horizontale, le réglage de la position exacte des éléments de coffrage à l'aide de moyens de levage intercalés entre la char- pente d'étaiement et les panneaux de coffrage, la coulée du béton sur ces éléments de coffrage et l'enlèvement des panneaux de-coffrage et de la charpente d'étaiement après la prise du béton, qui présente pour particularité que: - a) on utilise des panneaux de coffrage solidairesd'une part de moyens pour solidariser entre eux des panneaux adjacents et, d'autre part, d'éléments raidisseurs rectilignes, ayant la forme de poutres, et parallèles entre eux, - b) on prévoit, entre la charpente d'étaiement et les panneaux de coffrage, des galets ou surface de glissement, susceptibles de coopérer avec lesdits éléments raidisseurs pour déplacer horizontalement l'ensemble formé par les panneaux de coffrage solidarisés entre eux sur une distance limitée, - c) après la prise du béton, on décoffre, puis on déplae ledit ensemble jusqu'à ce qu'au moins un panneau de coffrage soit au-delà de la structure en béton qui a été coulée et a fait prise, - d) on désolidarise ce panneau de coffrage des autres et- on l'enlève, - e) on recommence les opérations c) et d) jusqu'à enlèvement de tous les panneaux de coffrage, - f) on démonte ensuite la charpente d'étaiement. De préférence, le procédé selon l'invention comprend l'utilisation de panneaux de coffrage pourvus, sur leur face inférieure, d'un cadre rigide équipé de moyens de solidarisation tels que vis et noix avec le cadre similaire d'un panneau adjacent, et d'au moins un renfort rectiligne, parallèle à un des côtés du cadre, et --------- on place ces panneaux avec ces renforts parallèles entre eux et dirigés vers l'endroit o se fera le démontage de l'ensemble des panneaux de coffrage. Suivant une modalité avantageuse, on utilise des galets associés à des moyens de blocage du type à came, disposés pour immobiliser les panneaux de coffrage par rapport à la charpente en les soulevant au-dessus des galets, et pour libérer, le moment venu, les panneaux de coffrage en les faisant reposer sur les galets. L'invention fournit encore un panneau de coffrage spécialement utilisable pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, et qui comporte: - une plaque à structure du type nid d'abeilles, à cellules perpendiculaires à son plan, avec deux couches de revêtement en matériau étanche, - des nervures de renfort en nid d'abeilles à cellules parallèles à celles de la plaque, - un cadre rigide sur les bords de la plaque, à cadre portant des moyens de liaison avec les cadres de panneaux adjacents, la plaque, les nervures et le cadre étant solidaires les uns des autres. L'invention fournit aussi un dispositif de décoffrage et roulement, spécialement utilisable dans la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, et comportant: - une chape formée d'une base et de deux flancs, - un plateausupport mobile dans la chape perpendiculai-rement à la base, - un moyen capable à volonté de maintenir le plateau-support dans une première posi- tion écartée de la base et de le laisser se déplacer jusqu'à une deuxième position plus rapprochée de la base, - au moins un rouleau monté dans la chape, à axe parallèle à la base, et dont le sommet est plus écarté de celle-ci que la face extérieure du plateau-support dans sa seconde position, et des moyens de liaison de la base de la chape avec une structure support, ces moyens de liaison comportant des moyens pour déplacer la base à peu près perpendi- culairement à son plan et une rotule permettant de faire varier dans certaines limites l'orientation de la base par rapport à la structure support. De préférence, dans ce dispositif de décoffrage et roulement, les moyens capables de maintenir et de laisser se déplacer le plateau-support comprennent une came montée dans la chape et agissant sur la face interne du plateau-support. L'invention va maintenant être exposée de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique illustré à l'aide des figures, parmi lesquelles: Figure 1 est une vue de dessous, en perspective, d'un panneau de décoffrage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Figure 2 est une vue en perspective schématique d'un tablier de pont construit selon le procédé de l'inven- tion, au moment de l'enlèvement des panneaux de décof- frage. Figure 3 est une coupe du dispositif à rouleaux pour supporter les panneaux de coffrage. Le panneau de décoffrage représenté à la figure 1 comprend une plaque plane 1, à structure du type "nid d'abeilles", à cellules orientées perpendicu- lairement à son plan, avec une couche de revêtement extérieure/étanche et une couche de revêtement intérieure étanche, la matière de la couche de revêtement extérieure étant en outre choisie pour avoir des propriétés de surface telles qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser de l'huile de coffrage entre le panneau et le béton. Le panneau 1 est raidi, sur ses quatre côtés, par un cadre rigide 2, en métal, qui porte sur chacun de ses côtés des renforts 3, comportant des trous filetés 4, dans lesquels il est prévu d'insérer des vis pour solidariser deux éléments adjacents entre-eux. 26 1 2534 Le panneau 1 porte encore, sur sa face inférieure, deux robustes nervures 5, parallèles, et de hauteur supérieure à celle du cadre 2. Pour les nervures, comme pour la plaque 1, on a choisi un matériau à structure de type "nid- d'abeilles", les cellules étant orientées perpendiculai- rement au plan du panneau 1, c'est-à-dire parallèles aux cellules de la plaque 1. Ce sont les nervures 5 qui supportent les panneaux et le béton coulé sur ces derniers. Leur robustesse est calculée en conséquence. Il est à noter que le poids propre des panneaux complets est faible, de l'ordre de 30 kg/m2 ou moins, la charge principale est donc consti- tuée par le poids de béton: environ 250 kg/2 et par décimètre d'épaisseur. Le mode opératoire du procédé de l'invention va maintenant être décrit en s'aidant de la figure 2. Après avoir préparé le sol de façon convenable, on édifie la structure d'étaiement 9, de préférence selon le procédé connu qui consiste à utiliser des élémentlen forme d'échelle 10, qu'on pose à plat sur le sol, puis qu'oeredresse à la verticale et qu'on relie entre eux par des éléments de liaison 11. Il est également possible, conformément à la pratique courante, de constituer la structure d'étaiement avec une série de poutres horizontales portées sur des montants verticaux écartés, ou sur des consoles solidaires des culées du pont, pour laisser le passage. Le mode de construction de la structure d'étaiement est en dehors de l'invention. La structure d'étaiement porte des dispositifs de décoffrage et de roulement qu'on va maintenant décrire en détail à l'aide de la figure 3, avant de poursuivre l'exposé du procédé de l'invention. Ces dispositifs de décoffrage et de roulement sont en effet un élément très important pour la mise en oeuvre du procédé. Une chape 12 est formée d'une base 13 et de deux flancs 14, parallèles et identiques, dont un seul est représenté. Sur la figure, la chape est montrée en position d'utilisation, c'est-à-dire avec sa base horizontale et ses flancs verticaux. Deux roulements porteurs 15 parallèles sont montés dans la chape, leurs arbres 16 étant dans un même plan horizontal, c'est- à-dire parallèle à la base 13. Les flancs présentent, en outre, chacun deux lumières verticales 17, qui servent au guidage d'un plateau-support 18, grâce à des tétons 19 qui pénètrent dans les fentes 17. Ce plateausupport, parallèle à la base, peut ainsi se déplacer verticalement entre une position supérieure représentée en traits pleins, et une position inférieure représentée en tirets. Dans la position inférieure, la face supérieure du plateau-support 18 est légèrement au-dessous du plan défini par les sommets des rouleaux , alors qu'elle est largement au-dessus du même plan quand elle est dans la position supérieure. Pour le déplacement du plateau-support, on a prévu une came 20, constituée par une surface cylindrique à génératrices perpendiculaires au plan des flancs 14, et dont la courbe directrice est une spirale. La came est montée dans la chape par l'intermédiaire d'un arbre 21, de diamètre plus important que les arbres des rouleaux 16, on verra plus loin pourquoi. L'arbre 21 est solidaire d'un levier de commande 22, extérieur à la chape 12. La came 20 engage la face inférieure du plateau-support 18, et la rotation du levier 22 fait passer le plateau-support de la position supérieure à 1-a position inférieure, et vice-versa. L'écartement entre les deux plaques 14 est supérieur à la largeur des nervures 5, si bien que celles-ci peuvent pénétrer dans la chape pour reposer sur les rouleaux 15. La hauteur des plaques 14 au- dessus du plan des sommets des rouleaux 15 est inférieure à la hauteur des nervures 5, diminuée de la hauteur des renforts 3. La partie inférieure de la base 13 de la chape 12 présente un évidement en forme de portion de sphère, dans lequel pénètre une rotule 23, montée sur une tige 24, filetée, qui traverse un "écrou de vérin" 25, pourvu de poignées 26, et qui repose sur l'extrémité d'un tube 27 dans lequel pénètre la tige 24. Dans le cas o la structure d'étaiement comprend une charpente à tubes verticaux, c'est l'un d'eux qui constitue le tube 27. Si cette structure est formée de poutres horizontales, le tube 27 est un tube spécial porté par ces poutres. La rotule 23 étant immobilisée en rotation soit à la main, soit par frottement dans l'évidement de la base 13, l'actionnement des poignées 26 permet d'élever la chape à la hauteur désirée, cependant que la présence de la rotule permet l'adaptation à des pentes ou dévers. On va maintenant reprendre l'exposé du procédé. Après avoir édifié la structure d'étaiement 9, on met en place, si cela est nécessaire, les tubes 27, on dispose les tiges 24 avec leur écrou 25, et les chapes 12, en quantité suffisante pour supporter le coffrage. Dans le sens parallèle au bord du pont, l'écartement des chapes est égal à la distance entre les nervures 5 successives, portées soit par un même panneau 1, soit par deux panneaux adjacents assemblés. Dans le sens perpendiculaire au bord du pont, l'espa- cement des chapes est tel que chaque nervure soit supportée par au moins une chape, de préférence au moins deux. Par action sur les leviers 22, on place les plateaux-supports 18 en position supérieure. On agit sur les écrous de vérin 25 pour amener les plateaux- supports à une hauteur convenable pour un nivellement correct des panneaux de coffrage qu'ils devront porter. On met alors en place les panneaux 1 en les faisant reposer par leurs nervures 5 sur les plateaux- supports 18. Cette mise en place se fait, normalement, avec la grue 28 du chantier. On solidarise ensuite les panneaux 1 entre- eux à l'aide de vis insérées dans les trous 4. Cela a pour effet de constituer une surface de coffrage continue et étanche, sensiblement horizontale, c'est- à-dire avec éventuellement une faible inclinaison, conforme aux prescriptions du maître de l'ouvrage, assez faible pour permettre la coulée du béton. Cette solidarisation des panneaux a également pour résultat de permettre les déplacements ultérieurs du coffrage en un seul bloc, comme on le verra plus loin. On procède alors à la coulée du béton. On observera que le poids du béton, auquel s'ajoute le poids, bien plus faible, du coffrage, est transmis à la structure d'étaiement par l'intermédiaire du plateau- support 18, de la came 20 et de son arbre 21, ainsi que de la chape 12 et de la tige 24. Ces pièces sont calculées en conséquence, en particulier l'arbre 21. Après la prise du béton, pour procéder au décoffrage, il suffit d'actionner les leviers 22 pour abaisser la came 20 et les plateauxsupports 18, jusqu'à ce que les plateaux 5 reposent sur les rouleaux 15 par l'intermédiaire des nervures 5. On observera que ces rouleaux n'ont à supporter qu'une charge très faible, de l'ordre du centième de ce que doit supporter la chape lorsque le poids du béton se fait sentir. On déplace alors le coffrage, dans son ensemble, vers le bord du pont, à l'aide de treuils ou de vérins prenant appui sur la structure d'étaiement. Lorsqu'une première rangée de panneaux a dépassé le bord du pont, x'està-dire qu'elle n'est plus au-dessous du tablier 29 qu'on vient de couler, on désolidarise ces panneaux du reste du coffrage, et en même temps, on désolidarise entre-eux ces panneaux du reste de la rangée. L'opé- ration peut commencer avant la fin du déplacement. A l'aide de la grue 28, on enlève les panneaux sans difficulté. Si on le désire, on peut enlever plusieurs panneaux de la rangée en même temps, et ne les désoli- dariser qu'au sol. On recommence ensuite l'opération consistant à faire avancer le coffrage jusqu'à dégager une rangée, puis à enlever les panneaux de cette rangée à l'aide de la grue, jusqu'à démontage complet du coffrage. La structure d'étaiement peut être ensuite démontée de manière connue. Son démontage peut d'ail- leurs commencer avant la fin de l'enlèvement du coffrage. L'invention est susceptible de nombreuses variantes, sans sortir de son cadre. Par exemple, on peut remplacer le dispositif à came pour le déplacement du plateau-support par un système à coins coulissant horizontalement, ou bien par un système à vérins à vis ou autres. Le mode de fixation des panneaux entre eux peut, également, être différent de celui qui est décrit, et comporter, par exemple, des systèmes à serrage rapide. 2 6 1 2 5 3 4 1 1 REVENDICATIONS 1. Procédé pour confectionner une structure en béton présentant une surface inférieure à peu près horizontale et au moins en partie écartée du sol, telle qu'un tablier de pont, ce procédé comportant l'éta- blissement d'une structure d'étaiement (9) reposant sur le sol, la pose sur cette charpente de panneaux de coffrage (1) dont la surface supérieure est à peu près horizontale, le réglage de la position exacte des éléments de coffrage à l'aide de moyens de levage intercalés entre la charpente d'étaiement et les panneaux de coffrage, la coulée du béton sur ces élé- ments de coffrage et l'enlèvement des panneaux de coffrage et de la charpente d'étaiement après la prise du béton, caractérisé en ce que - a) on utilise des panneaux de coffrage (1) solidairesd'une part de moyens (3, 4) pour solidariser entre eux des panneaux adjacents et d'autre part d'élé- ments raidisseurs (5) rectilignes, ayant la forme de poutres, et parallèles entre eux, - b) on prévoit entre la structure d'étaiement (9) et les panneaux de coffrage 1, des galets (15) ou surfaces/de glissement susceptibles de coopérer avec lesdits éléments raidisseurs pour déplacer hori- zontalement l'ensemble formé par les panneaux de coffrage solidarisés entre eux sur une distance limitée, - c) après la prise du béton, on décoffre puis on déplace ledit ensemble jusqu'à ce qu'au moins un panneau de coffrage soit au-delà de la structure en béton (29) qui a été coulée et a fait prise, - d) on désolidarise ce panneau de coffrage d'autres éléments de coffrage et on l'enlève, - e) on recommence les opérations c) et d) jusqu'à enlèvement de tous les panneaux de coffrage, - f) on démonte ensuite la charpente d'étaiement. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend l'utilisation de panneaux de coffrage (1) pourvus, sur leur face inférieure, d'un cadre rigide (2) équipé de moyens de solidarisation tels que vis et noix avec le cadre similaire d'un pan- neau adjacent, et d'au moins un renfort rectiligne (5), parallèle à un des côtés du cadre, et en ce qu'on place des panneaux avec ces renforts parallèles entre eux et dirigés vers l'endroit o se fera le démontage de l'ensemble des panneaux de coffrage. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on intercale, entre la structure d'étaiement (9) et les panneaux de coffrage (1) des dispositifs (12) comprenant un support (18) mobile entre une première position o il peut coopérer avec les éléments raidisseurs (5 pour supporter un panneau de coffrage, et uneseconde position, o il permet la coopération entre les galets (15) et les éléments raidisseurs. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en cequ'on utilise des dispositifs (12) dans lesquels le passage du support (18) d'une position à l'autre est fait à l'aide d'une came. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise des dispositifs (12) dans lesquels le passage du support (18) d'une position à l'autre est obtenu à l'aide de coins. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'à l'étape d), on désolidarise un groupe d'éléments de coffrage du reste du coffrage, on enlève ce groupe, et on achève le démontage au sol. 7. Panneau de coffrage spécialement destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte: - une plaque (1) à structure du type nid d'abeilles, à cellules perpendiculaires à son plan, avec deux couches de revêtement en matériau étanche, - des nervures de renfort (5) en nid d'abeilles à cellules parallèles à celles de la plaque, - un cadre rigide (2) sur les bords de la plaque, ce cadre portant des moyens de liaison avec les cadres de panneaux adjacents, la plaque, les nervures et le cadre étant solidaires les uns des autres. 8. Dispositif de décoffrage et roulement, spécialement destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte: - une chape f12) formée d'une base (13) et de deux flancs '14), - un plateau-support (18) mobile dans la chape perpendiculairement à la base (13), - un moyen (22) capable à volonté de maintenir le plateau-support dans une première posi- tion écartée de la base et de le laisser se déplacer jusqu'à une deuxième position plus rapprochée de la base, - au moins un rouleau (15) monté dans la chape, à axe parallèle à la base, et dont le sommet est plus écarté de celle-ci que la face extérieure du plateau-support dans sa seconde position, et des moyens de liaison de la base de la chape avec une structure support, ces moyens de liaison comportant des moyens pour déplacer la base à peu près perpendi- culairement à son plan et une rotule permettant de faire varier dans certaines limites l'orientation de la base par rapport à la structure support. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens capables de maintenir et de laisser se déplacer le plateau-support comprennent une came (20) montée dans la chape et agissant sur la face interne du plateau-support (18).