Brevet FR2626665A1 — publié le 19890804

La présente inventinn connerne une jauge de défprmations pour nsppes gé@synthétiques et génmembranes. Les gé@synthétiques et plus plus partioulièrement les géntextiles sont de plus en plus fréquemment employas nomme armatures dans le construction d'ouvrages en terre tels que pistes et remblais sur sols compressibles, massifs de snu- tènement etc.. Le renf@r@ement de ces ouvrages consiste à mettre en plane des couches successives de anis et de nappes synthétiques farmant un ensemble à une ou plusieure couches. Le produit synthétique spp@rte sa @ésistance à la trantion en donnant ainsi au sol une résistance au cissillement accrue et une @@bésion supplémentaire. Le suivi du comportement.de tels ouvrages, su cours de leur construntion et eprs leur mise en service, comprend, outre les mayens d'su- souitation courants dans ce d@maine de la mécanique des sols (inolinométrie, capteur de pression interstitielle), la mesure des déf@rmations des nappes synthétiques. Pour mesurer in situ les déformations d'une nappe géotextile @u géngrille employée comme additif de structure, afin d'en déduire les efforts de traction auxquels elle est soumise, nn utilise généralement des jauges collées sur la nappe géotextile.Ces jauqes qui admettent de grandes déformations, offrent l'avantage d'un faihle coût et d'@ffrir une grande souplesse. Toutefois elles nnt pour in@@nvénients que la procédure de collage est très délicate et que l'interprétation des mesures nécessite la détermination de la relation entre les déformations de la jauqe et les déformations du textile, compte tenu des déformations de cisaillement de la colle et de l'interaction l@@ale jauge/ textile. Ceni impose un étalonnage spécifique pour chaque type de nomplexe jauge/colle/textile. Par ailleurs le comportement à long terme de la colle (fluage, ahsorption d'humidité) est mal connu. Une autre technique de mesure actuellement utilisée consiste à coller des jauges direntement sur les hrins des nappes gé@grilles. Cette technique e pour avantage dfen- traîner un faible coût puisque le matériel utilisé n'est pas sophistique et de ne provoquer aucune modification de com- portement l@@al du fait de le rigidité des nappes géngril- les Toutefnis nette technique a également pour inconvénient que la procédure de collage in situ n'est pas simple et que la colle peut fluer au cours du temps. Un e autre tachnique de mesure utilisée fait appel à un capteur de déplacement p@tentiométrique. Ce capteur est alors équipé d'un système d'étanchéité et de protection et l'ensemhle est fixé sur la nappe textile par l'intermédiaire d'une pièce support. Une telle technique de mesure a pour avantage qu'elle est. Facile à mettre en neuvre et qu'elle n'exige pas un étalonnsge spécifique. Par contre elle e pour inconvénients d'être d'un coût élevé et d'être sensihle aux sollicitations l@@ales du fait. de snn encombrement, la mise en flexinn du capteur nuisant à la validité des mesures et de présenter une plage de déplacement limitée. La présente invention vise b remédier à oas inconvé- nients en procurant une jeuge de mesure de strunture particulièrement simple, aisément adaptable à toutes les nappes géotextiles et géngrilles et permettant d'nhtenir des résul- tats de mesure très précis sur une plage de déformations importante. A cet affet cette jauge de mesure de déformations pour nappes génsyntbétiques, à élément rdsistif, est. narsntérisée en oe qu'elle comprend deux plaques latérales rigides et résistantes, fixées à le nappe génsynthétique, à distance l'une de l'autre, et un élément résistif tel qu'un fil, s'étendant entre les deux plaques auxquelles il est fixé et dont la variation de résistance, correspondent à sa variation d'allongement, est mesurée. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention l'élèment résistif forme un hohinage plat sinueux à plusieurs brins parallèles dont les extrémités sont ancrées dans une résine synthétique rigide, dont sont constituées les deux plaques latérales. En outre la protection d'étan- chéité de la jauge est assurée par un enrobage constitué d'un matériau déformahle qui pourrait entre par exempleà base de silicone. Suivant une caractéristique complémentaire de l'in- vention l'une des plaques de fixation latérales porte une résistance de compensation en température qui est composée du même fil que le résistance de mesure et qui est n@yée dans la résine constituent cette plaque. La jauge de mesure suivent l'invention offre lia- ventage qu'elle constitue un appareil hidimensionnel souple qui est particulièrement hien adapté à la strunturs de la nappe et sux défarmations gl@hales et locales du complexe nappe/sol.Elle est partinulièrement hien sdaptée aux matériaux géotextiles tissés, non tissée et tricotés, ainsi qu'aux filets mais elle peut entre aussi utilisée avec des géogrilles et des gé@membranes. Elle ne provoque pas de modification de la structure du produit au droit de la zone de mesure (par exemple il n'y a pas d'imprégnation des fi- hres textiles par de la colle).Elle constitue un appareillage robuste, étanche at de mise en place très simple, elle permet une simplicité de la mesure et de l'interprétation, elle est aisément adaptable à des systèmes d'acquisition de données automatiques classiques et elle peut entre fahriquée en série. Un décrira ci-après,à titre d'exemple n@n limitatif, une forme d'exécution de la présents invention,en référence au dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une vue en plan d'une jauge de mesure à élément résistif suivent l'invention. La figure 2 est une vue en coupe varticale et tran- sversale faite suivant le ligne II-II de le figure 1. La jauge de mesure suivant l'invention qui est indiquée dans son ensemble par la référence 1 sur les figures 1 et 2, est ass@ciée à une nappe géntextile ou géogrille 2 à laquelle elle est fixée, pour mesurer les ddfor- mations (allongement) de cette nappe et par conséquent les efforts de trantion auxquels elle est soumise, lorsque cette nappe est utilisée comme armature dans un ouvrage en terre. Cette jauge de mesure 1 comprend deux plaques latérales rectangulaires 3 et 4, en matériau rigide isolant électri- quement , par exemple en résine synthétique, qui sont fixées parallèlement l'une à l'autre et à distanoe l'une de l'au tra, par tous moyens appropriés, par exemple par des ensemhies 5 à tige filetée et éorou. Le zone centrale 6 comprise entre les deux plaques latérales rigides 3,4, constitue une zone de mesure dans laquelle s'étend un élément résistif 7 constitué par exemple par un fil.De fil 7 suit un trajet sinueux entre les deux plaques 3,4, en constituant ainsi plusieurs brins parallèles et il forme ainsi un @o@inage plat dont les deux extrémités snnt ancrées dans la couche de résine synthétique rigide constituant chacune des deux plaques 3,4. Les deux extrémités 7a,7b du fil résistif sinueux 7 sont situées à proximité l'une de l'autre, sur l'une des plaques latérales 3. Elles peuvent. être ainsi raco@rdées aisément à un appareil de mesure externe. Le fil résistif 7 qui a une valeur de résistance électrique déterminée au repos, doit satisfaire à deux cri- tères. Il doit présenter une compatihilité entre les ceractéristiques de déformahilité et le mode de fonctionnement spécifique de la nappe textile 2, son allongement à la rup- ture étant de l'ordre de 30%. Par ailleurs il doit présenter une compatihilité entre sa résistivité (et par conséquent la longueur de fil à utiliser), le type de grandeur à mesurer et itencombrement disponible. De préférence l'alliage uti- lisé pour le fil 7 est un alliage du type nickel-ohr@me- silicium et son diamètre est de 0,10mm à 0,20mm suivant le type de jauge désiré. Le jauge de mesure 1 comporte également, sur l'une des plaques, en l'@@@urrence sur la plaque 3, une résistance de compensation en température 8 qui est compnsée du même fil que celui constituant la résistance de mesure 7. Cette résistance de compensation 8 est noyée dans 9 résine rigide constituant la plaque 3 et elle n'est donc soumise à aucune déformation. Ses extrémités 8a,8b sont raccordées, aven les extrémités 7e,7h de la rdsistanne de mesure 7, de telle façon que les deux résistances 7,8 constituent con- jointement un demi-pont de masure. Ce demi-pont peut être, la cas échéant, complété par daux autres résistances de façon à former un pont complet. L'ensemble des plaques latérales rigides 3,4 et du fil résistif de mesure 7 est. avantageusement enrobé d'une @nuche de résine souple 9 assurent la protection et l'étanchéité du dispositit. Cette résine souple 9 forme, dans la zone centrals de mesure 6, une gaine plate et mince dans laquelle est noyé le h@hinage constitué par le fil de mesure 7. Du point de vue dimensionnel, la zone de mesure 6 peut avoir une épaisseur inférieure à 0,2cm (épaisseur de la couche de résine 9 enrchant le fil de mesure 7), la distance entre les deux points de mesure c'est-à-dire l'intervalle entre les deux piaques 3,4 peut être de 15cm et la longueur des plaques latérales rigides 3 et 4 peut entre de 25 à 30cm. L'épaisseur des plaques 3,4 est de préférence inférieure à 1cm et leur largeur va de 4 à 7cm. Selon le type d'ouvrage à ausculter les dimensions des plaques d'ancrage peuvent être diminuées ou augmentées. L'extension du bobinage peut également. varier. REVENDICATIONS 1.-Jauge de mesure de déformations pnur nappes géosynthétiques, à élément résistif, carantérisée en ce qu'elle comprend deux plaques latérales rigides et résistantes (3,4), fixées h la nappe génsynthétique, à distance l'une de l'autre, et un élément résistif (7), tel qu'un fil, s'étendant entre les deux plaques (3,4) auxquelles il est fixé et dont le variation de résistance, correspondant à sa variation d'allongement, est mesure, 2.- Jauge suivant la revendication l caractérisée en ne que le fil résistif (7) forme un bobinage plat sinueux 9 plusieurs hrins parallèles dont les extrémités sont ancrées dans une résine synthétique rigide, dont sont onns- tituées les deux plaques latérales (2,3). 3.- Jauge suivant la revendination 2 caractérisée en ae que las deux extrémités (7s,7h) du fil résistif sinueux (7) sont situés à proximité l'une de l'autre, sur l'une des plaques de fixation latérales (3). 4.- Jauge suivant la revendication 3 caractérisée en ce qu'elle comporte, sur la plaque de fixation latérale (3), une résistance de compensation an température (8) qui est composée du mbme fil que celui constituant la résistance de mesure (7). 5.- Jauge suivant la revendication 4 caractérisée en ce que la résistance de compensation (8) est noyée dans la résine rigide constituant le plaque (3) et ses extrdmi- tés (8a,8b) sont raccordées, avec les extrémités (7a,7b) de la résistance de mesure (7), de telle façon que les deux résistances (7,8) constituent conjointement un demi-pont de mesure, nu bien un pont par l'ajnut de deux résistances. 6.- Jauqe suivant l'une quelconque des revendica tinns précédentes caractérisée en ce que l'ensemble des plaques de fixation latérales rigides (3,4) et du fil résistif de mesure (7) est enrobé d'une couche de résine souple (9) assurant la protention et l'étanchéité du dispositif. 7.- Jauge suivent la revendication 6 caractérisée en ne que la résine souple (9) formes dans la zone centrale de mesure (6), une gaina plate et mince dans laquelle est noyé le bobinage constitué par le fil de mesure (7).