Brevet FR2635803A1 — publié le 19900302

"Ensemble de coffrage pour réaliser une réservation de petites et moyennes dimensions dans u. voile de béton" La présente invention concerne un ensemble de coffrage pour réaliser une réservation de petites ou moyennes dimensions dans un voile de béton. Pour la réalisation de réservation dans un voile en béton, où on distingue entre une réservation de grandes dimensions telle que pour des portes et des fenêtres et une réservation de petites ou moyennes di mens ions1 on utilise des techniques très différentes ainsi, pour les réservations de grandes dimension et qui sont standardisées, on utilise des mannequins préfabriqués et réutilisables fixés aux banches par des sabots magnétiques par exemple. Par contre1 pour les autres réservations, on utilise des boîtes de réservations. Actuellement, que ce soit pour des coffrages métalliques ou autres, les boîtes de réservation sont, le plus souvent, réalisées sur le chantier, soit en bois, soit en polystyrène. Le coffrage en bois présente l'inconvénient d'être peu aisé à décoffrer car le bois gonfle lors du bétonnage, si bien qu'il faut en général détruire la boîte au moment du décoffrage, ce qui ne permet pas de la réutiliser. Les coffrages en polystyrène sont plus faciles à décoffrer car ils se défoncent. Mais, comme ces coffrages sont en général grossiers, ils nécessitent des réagréages très importants. De plus, comme ni les coffrages en bois, ni ceux en polystyrène ne sont réutilisables, ils traînent sur le chantier et les clous et les morceaux de bois constituent une source d'accidents. Un autre inconvénient grave est que ces deux types de coffrages de réservation demandent beaucoup de main-d'oeuvre pour leur construction, leur mise en place, leur décoffrage et le réagréage des murs en béton. La présente invention a pour but de créer un moyen pour réaliser un coffrage de réservation de dimensions moyennes ou petites qui soit d'une mise en place facile quelles que soient les dimensions de la réservation et l'épaisseur du voile en béton, dont le décoffrage ne présente aucune difficulté et qui puisse se réutiliser de nombreuses fois dans de multiples combinaisons. A cet effet, l'invention concerne un ensemble modulaire de coffrage pour réaliser une réservation dans un voile de béton, cet ensemble étant caractérisé en ce qu'il comprend A - un élément principal (4, 101) ayant une face d'ap pui (5, 102) destinée à venir en appui sur la ban che sur laquelle débouche la réservation (1) à ré aliser, - la face d'appui (5, 102) ayant des logements (6, 108) recevant des éléments magnétiques (7, 109) de fixation de l'élément (4, 101) par sa face d'appui contre la banche, - des moyens d'assemblage (12, 115, 116, 117) B - des éléments auxiliaires (8, 11) ayant également une face d'appui et des moyens d'assemblage (12, 115, 116, 117) destinés à coopérer avec le moyen d'assemblage de l'élément principal (4, 101) pour former la réservation. Suivant une autre caractéristique, les éléments auxiliaires ont des logements pour recevoir des éléments magnétiques de fixation. Suivant une autre caractéristique, les éléments magnétiques de fixation sont fixés à demeure à l'élément principal et aux éléments complémentaires. Suivant une autre caractéristique, l'épaisseur d'un élément correspond à l'épaisseur usuelle la plus faible d'un voile en béton et l'élément est complété pour des voiles d'épaisseur plus grande que l'épaisseur usuelle, par un élément complémentaire de même section mais d'épaisseur réduite, ayant des logements et des moyens de fixation correspondant à ceux de l'élément principal auquel il est relié. De manière plus détaillée, suivant une autre caractéristique, l'élément principal est un bloc correspondant à un volume unitaire ou un multiple d'un volume unitaire d'une réservation, cet élément ayant une face avant formant la face d'appui, une face arrière et quatre côtés, la face avant étant munie des logements pour les éléments magnétiques de fixation pour assurer l'accrochage de l'élément sur l'une des banches métalliques du coffrage. Suivant une autre caractéristique, au moins deux côtés adjacents de l'élément principal sont en biais entre la face avant et la face arrière pour créer une dépouille et se terminer au niveau de la face avant par un bourrelet de décoffrage. Cet ensemble de coffrage permet de réaliser des réservations, soit en utilisant un élément seul, soit en le combinant à d'autres éléments auxiliaires ou complémentaires. I1 est particulièrement intéressant que cet élément soit un bloc, dont la forme cor respond à un volume unitaire ou un multiple du volume unitaire d'une réservation, puisque la tendance à la normalisation permet d'envisager des réservations qui sont des multiples d'un volume unitaire et autorise ainsi la réalisation d'un coffrage de réservation à partir d'éléments modulaires. Bien que souvent la réservation doive traverser le voile en béton, l'élément selon l'invention peut également s'utiliser pour faire une réservation qui ne traverse pas complètement le voile. L'épaisseur de l'élément est de préférence l'épaisseur minimale usuelle d'un voile en béton ou encore l'épaisseur courant d'un voile en béton. Il est possible de compléter cet élément dans le sens de l'épaisseur par des éléments complémentaire de même forme. Lorsque la réservation n'est pas traversante, l'élément est fixé sur l'une des banches du coffrage. Lorsque la réservation est traversante, l'élé- ment vient contre les deux banches du coffrage. La mise en place d'un tel ensemble est particulièrement simple. En effet, on place dans les logements, les différents éléments de fixation magnétiques puis on applique l'élément principal ou auxiliaire, ainsi équipé, sur la banche, à l'endroit de la réservation. Cet élément peut, le cas échéant, être déplacé par simple glissement sur la banche pour la mise en place de façon précise, le blocage de l'élément étant assuré au moment du serrage des banches. Lorsque le coffrage de réservation se compose de plusieurs éléments modulaires, ceux-ci sont assemblés en dehors du coffrage à l'aide des moyens de liaison puis les éléments de fixation magnétiques sont placés dans les différents éléments et l'ensemble est disposé dans le coffrage, Comme les réservations sont des cavités de dimensions moyennes ou petites, il est possible de réaliser toutes les réservations avec un petit nombre d'éléments modulaires, de sorte que chaque élément modulaire présente au moins un côté, si ce n'est deux côtés, sur le bord du coffrage. Il est intéressant, dans ce cas, que les deux côtés (nécessairement adjacents) soient en biais pour faciliter le décoffrage. Ce décoffrage est facilité par le bourrelet de décoffrage qui, même en cas d'usure de l'arête avant de l'élément, permet le décoffrage. Suivant une autre caractéristique, les côtés de l'élément non en biais, sont munis de moyens d'assemblage pour réunir plusieurs éléments de coffrage et ces côtés peuvent être bombés de façon concave. Pour les raisons indiquées ci-dessus, lorsqu'il faut réaliser une réservation nécessitant plusieurs éléments modulaires, ceux-ci s'assemblent par leurs côtés perpendiculaires à la face avant et à la face arrière et non par les côtés en biais. Du fait de ces assemblages, un grand nombre de côtés extérieurs de l'élément de coffrage sont en biais, ce qui .facilite encore plus le décoffrage. Suivant une autre caractéristique, les moyens d'assemblage sont constitués par': - une rainure à section en queue d'aronde réalisée dans un côté de l'élément, reliant la face avant à la face arrière, - une clé à section en double queue d'aronde se logeant pour moitié de sa section dans la rainure d'un élément et pour moitié dans la rainure de l'au tre élément à réunir, - une demi-clé dont la section correspond à celle d'une rainure, cette demi-clé étant logée dans une rainure non utilisée comme moyen d'assemblage pour boucher cette rainure. Les clés s'introduisent facilement dans la rainure des deux éléments modulaires à réunir et assurent leur liaison élastique. Comme chaque élément comporte une ou plusieurs rainures en queue d'aronde sur les côtés non en biais, pour éviter que les rainures non utilisées pour l'assemblage ne se remplissent de béton, on y introduit une demi-clé. La clé à section en double queue d'aronde comme la demi-clé, peuvent être réalisées sous forme de barres coupées à la longueur par l'utilisateur puisque ces pièces d'assemblage risquent de s'user ou de se perdre et doivent être remplacées plus fréquemment. Suivant une autre caractéristique, les logements sont traversants et relient la face avant à la face arrière d'un élément principal, auxiliaire ou complémentaire. Dans le cas de logements traversants, il est particulièrement intéressant que les éléments magnétiques de fixation soient des cônes munis d'un aimant sur l'une de leurs bases, la longueur des cônes étant légèrement supérieure à l'épaisseur du voile à réaliser. Comme les éléments magnétiques de fixation ont une longueur supérieure à la largeur du voile à réaliser, le serrage des banches met ces éléments en compression et assure le blocage complémentaire des éléments modulaires, évitant tout glissement de ceuxci sur la banche sous l'effet du bétonnage et des vibrations induites dans le béton. La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1A est une vue schématique d'une réservation à réaliser, - la figure 1B est une vue schématique en perspective d'un ensemble de coffrage selon llinven- tion pour réaliser la réservation de la figure lA, - la figure 2 est une vue en coupe verticale d'un élément de coffrage selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de l'élément de la figure 2, - la figure 4 est une vue de face de l'élément de la figure 3 montrant également sa liaison avec un élément de même type, - la figure 5 montre schématiquement la réunion de deux éléments dont les côtés correspondant sont bombés au repos, avant assemblage. Selon les figures 1A et lB, l'invention concerne un ensemble de coffrage (figure 1B) pour la réalisation d'une réservation 1 (figure 1A) dans un voile en béton 2. La réservation 1 de petites ou moyennes dimensions a une profondeur P inférieure ou égale à l'épaisseur E du voile 2. Ce voile est réalisé à l'aide de banches métalliques non représentées. Selon l'invention, l'ensemble de coffrage 3 se compose d'un élément principal 4 ayant une face d'appui 5 (représenté ici comme face avant). Cette face d'appui 5 vient contre la banche correspondante (non représentée) sur laquelle débouche la réservation 1 à réaliser. Cette face d'appui 5 possède des logements 6 recevant des éléments magnétiques 7 se fixant sur la banche. Pour réaliser le coffrage de réservation 1, l'ensemble de coffrage comprend également des éléments auxiliaires 8, 9, 10, 11 reliés à l'élément principal 4 par des moyens d'assemblage 12. Les éléments auxiliaires 8-11 peuvent avoir une forme quelconque suivant la réservation à réaliser. Usuellement, mais non impérativement, l'élément principal 4 a une section carrée ou rectangulaire et les éléments auxiliaires 8, 9 ... 11 etc une section carrée ou rectangulaire ou quelconque. Les éléments 4, 8, 9 ... ont, de préférence, une section dont les dimensions correspondent à un multiple d'une longueur modulaire pour pouvoir réaliser les réservations avec un nombre réduit d'éléments différents. De façon avantageuse, la profondeur des éléments (4, 8, 9 ...) correspond à la profondeur la plus faible prévisible d'une réservation. L'ensemble de coffrage comprend également des éléments complémentaires (4A, 8A, 9A ... 11A) dont l'épaisseur est choisie de manière à permettre la réalisation de réservation plus profondes que celles des éléments (4, 8, 9 ... 11). Suivant une variante, les éléments auxiliaires 8, 9, 10, 11 ont également des logements 12 pour recevoir des éléments magnétiques de fixation 13. Suivant le cas, les éléments magnétiques de fixation 7, 13 ont une longueur ne correspondant qu'à une fraction de l'épaisseur (profondeur P) des éléments et les logements 6, 12 ne traversent pas complètement les éléments 4, 8 ... 11. Il est également possible d'avoir des logements traversants et des éléments magnétiques de forme tronconique et de longueur légèrement supérieure aux différentes épaisseurs de voiles en béton. Dans ce cas, l'élément principal 4 et l'élément complémentaire 4A peuvent être traversés par les mêmes éléments de fixation. Il peut en être également ainsi des éléments auxiliaires 8-11 et des éléments complémentaires 8A-llA qui leurs correspondent. L'ensemble de coffrage selon l'invention peut être un ensemble dont le ou les éléments principaux et les éléments auxiliaires et par suite les éléments complémentaires sont des éléments modulaires, c'est-à-dire dont les dimensions sont des multiples entiers d'un module. La présente invention sera décrite de manière plus détaillée dans le cas de l'exemple d'un élément (principal ou auxiliaire) particulier représenté aux figures 2-5. Selon les figures 2-4, l'élément de coffrage 101 servant à réaliser une réservation dans un voile en béton, se compose d'un bloc parallélépipèdique, dont la section correspond de préférence à un volume unitaire ou un multiple d'un volume unitaire d'une réservation. Cet élément parallélépipède 101 a une face avant 102, une face arrière 103 et quatre côtés 104, 105, 106, 107. La face avant 102, qui vient contre l'une des banches du coffrage non représenté comporte différents logements 108 destinés à recevoir des éléments magnétiques de.fixation'dont un seul (élément 109) a été représenté à la figure 2 avec son aimant 110. D'une manière générale, les logements 108 ont une forme identique à celle du dispositif magnétique utilisé. Dans le cas décrit ici, les logements 108 ont une forme bi-conique composée d'une partie conique allongée allant en diminuant de la face avant 102 vers la face arrière 103 et une partie conique d'entrée, plus évasée, correspondant à la forme de l'avant de l'élément magnétique de fixation 109. Suivant le cas, on utilise un ou plusieurs éléments de fixation 109 par élément 101. Selon l'invention, l'élément 101 comporte deux côtés en biais 104 et 107, c'est-à-dire allant en diminuant de la face avant 102 vers la face arrière 103 alors que les autres côtés 105 et 106 sont perpendiculaires à la face avant. Les côtés en biais sont bordés par des bourrelets de décoffrage 111, 112. Ces bourrelets 111, 112 évitent que l'arête correspondante de l'élément 101 ne vienne sous le béton et s'use progressivement au décoffrage. Au contraire, selon ce mode de réalisation, s'il y a usure, celle-ci se produit au niveau des bourrelets 111, 112, ce qui n'a aucune importance pour le décoffrage et l'utilisation ultérieure de l'élément modulaire. Selon l'invention, les côtés non en biais, c'est-à-dire dans l'exemple décrit, les côtés 105 et 106, sont munis de rainures 113, 114, 115, 116 ayant une section en queue d'aronde. Ces rainures font partie des moyens d'assemblage constitués par ailleurs par une clé 117 dont un seul exemple a été représenté en coupe. Cette clé 117 a une section en double queue d'aronde et vient se loger dans deux rainures homologues de deux éléments juxtaposés (figure 4) pour assembler ces deux éléments. Les moyens d'assemblage sont également complétés par une demi-clé 118 à section en queue d'aronde simple. Cette demi-clé se loge dans la ou les rainures non utilisées pour l'assemblage à d'autres éléments. La figure 4 montre la rainure 114 garnie de la demi-clé 118. La demi-clé 118 bouche la rainure 114 non utilisée pour l'assemblage, afin d'éviter que le béton ne pénètre dans cette rainure lors du bétonnage. Bien qu'à la figure 4, seules une clé 117 et une demi-clé 118 soient représentées, logées respectivement dans la rainure 116 et la rainure 114, il est clair que la rainure 113 reçoit également une demi-clé et la rainure 115 reçoit une clé pour l'assemblage avec l'autre élément esquissé en pointillés. Dans l'exemple représenté à la figure 4, le coffrage de réservation par exemple modulaire se compose de deux éléments assemblés au niveau du côté 106 de l'élément 101. Dans ce coffrage, certaines faces (celles situées à gauche) ne seront pas bordées par un bourrelet de décoffrage, et ces côtés sont perpendiculaires à la face avant. Seuls les autres côtés tels que les côtés 104, 107 et les côtés de l'élément esquissé en pointillés, sont bordés par un élément de décoffrage. Toutefois, dans ce cas, le décoffrage est parfaitement réalisable sans abîmer les éléments puisque l'on joue sur l'élasticité de la matière sur la conicité générale de l'ensemble et, surtout, sur les bourrelets existants sur les éléments. Dans le mode de réalisation représenté, les logements 108 sont traversants, c'est-à-dire relient la face avant 102 à la face arrière de chaque élément. L'invention concerne également un élément complémentaire 201 destiné à venir derrière l'élément 101 (figure 2) pour augmenter l'épaisseur d'ensemble dans le cas d'un voile d'épaisseur supérieure à l'épaisseur de l'élément 101. Cet élément complémentaire 201 a une forme analogue à celle de l'élément 101 : il présente des logements 208 situés dans le prolongement des logements 108 de l'élément 101 ainsi que des rainures 215 dans le prolongement des rainures (115 et 113, 114, 116). La mise en place de cet élément complémentaire 201 ou cale d'épaisseur, se fait simplement sur l'élément 01 une fois les éléments de fixation 109 mis en place. La figure 2 montre également que la longueur de l'élément de fixation 109 est supérieure à ltépais- seur de l'élément 101 (ligne en pointillés 191) ou de l'ensemble formé par l'élément 101 et l'élément complémentaire 201 (ligne 192). En effet, suivant l'épaisseur des voiles en béton à réaliser, on choisit des éléments 109 de longueur légèrement supérieure à l'épaisseur du voile (épaisseur de l'élément 101 ou de l'ensemble formé par l'élément 101 et l'élément complémentaire 201) de ma nière à comprimer l'élément de fixation 109 lors du serrage du coffrage et bloquer l'ensemble formé par le ou les éléments modulaires et les éléments de fixation, non seulement par l'accrochage magnétique mais également par la compression, pour éviter tout déplacement de la réservation dans le coffrage au moment du remplissage du coffrage avec le béton et de la mise en vibration du béton. Il est à remarquer que la forme des moyens de liaison à section en queue d'aronde simple ou double et des logements, ne constitue qu'un exemple de réalisation. D'autres formes de sections sont envisageables. Il en est de même de la forme des logements 108 recevant les éléments de fixation 109 qui, dans l'exemple représenté, est tronconique circulaire. Des formes polygonales peuvent être envisagées. Grâce à la réalisation d'éléments modulaires dont la forme (ctest-à-dire la surface de la face avant ou de la face arrière) correspond à une surface élémentaire d'une réservation, il est possible de réaliser un grand nombre de dimensions de réservation par l'assemblage d'éléments modulaires. La figure 2 montre un élément modulaire de section carrée (en faisant abstraction des côtés en biais et de l'adjonction des bourrelets de décoffrage 111, 112). La moitié d'un carré pourrait également être envisagée comme cela est figuré par le trait en pointillés 200 (figures 2 et 4). Des éléments rectan gulaires peuvent être réalisés dans-les mêmes conditions. Ainsi, comme déjà exposé précédemment à partir d'un petit nombre d'éléments modulaires, on peut réaliser une série importante de formes de réservations. Les éléments 101 ainsi que leurs divers accessoires tels que les éléments de fixation 109, les clés 117 et les demi-clés 118, sont de préférence réalisés en une matière synthétique ou présentant une certaine élasticité, en néoprène ou autres, pour faciliter la mise en place et le décoffrage, sans abîmer la forme de la pièce pour permettre sa réutilisation sans que dans la réservation ainsi réalisée, il ne faille procéder à des travaux de réagréage. La figure 5 représente un détail de l'assemblage de deux éléments 300/301 du type de ceux des figures 2 à 4. Les éléments 300, 301 ont un côté 302, 303 qui présente au repos une forme bombée concave représentée en pointillés (lignes 302A,-303A). Après assemblage par la mise en place des clés 304, 305, les côtés 302, 303 se rapprochent et leurs arêtes 306, 307 sont appliquées l'une contre l'autre de façon étanche. L'intérêt de cette forme concave est d'assurer un bon contact entre les éléments pour éviter la pénétration du béton liquide dans l'intervalle. Les éléments 101, 300, 301 représentés aux figures 2 à 5 peuvent être soit des éléments principaux, soit des éléments auxiliaires. Ces éléments, de même que ceux décrits de manière générale en relation avec la figure 1B, peuvent être réalisés en une matière synthétique. Ces éléments peuvent être réalisés pleins comme des blocs ou creux, délimités seulement par des parois ; cet élément creux peut, le cas échéant, être rempli d'un matériau (sable - mousse synthétique) ou d'un liquide (eau) pour le renforcer, constituant un élément léger. REVENDICATIONS 1') Ensemble de coffrage pour réaliser une réservation de petites ou moyennes dimensions dans un voile en béton coulé entre des banches métalliques, ensemble caractérisé en ce qu'il comprend A - un élément principal (4, 101) ayant une face d'ap pui (5, 102) destinée à venir en appui sur la ban che sur laquelle débouche la réservation (1) à ré aliser, - la face d'appui (5, 102) ayant des logements (6, 108) recevant des éléments magnétiques (7, 109) pour fixer l'élément (4, 101) par sa face d'ap pui sur la banche, - des moyens d'assemblage (12, 115, 116, 117) B - des éléments auxiliaires (8, 11) ayant également une face d'appui et des moyens d'assemblage (12, 115, 116, 117) destinés à coopérer avec le moyen d'assemblage de l'élément principal (4, 101) pour former la réservation. 2B) Ensemble de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments auxiliaires (8, 11) ont des logements (12) pour recevoir des éléments magnétiques de fixation (13). 3 ) Ensemble de coffrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments magnétiques de fixation sont fixés à demeure à l'élément principal et aux éléments complémentaires. 4 ) Ensemble de coffrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'épaisseur d'un élément (101) correspond à l'épaisseur usuelle la plus faible d'un voile en béton et l'élément (101) est complété pour des voiles d'épaisseur plus grande que l'épaisseur usuelle, par un élément complémentaire (201) de même section mais d'épaisseur réduite, ayant des logements et des moyens de fixation correspondant à ceux de l'élément principal auquel il est relié. 5') Ensemble de coffrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément principal (1) est un bloc correspondant à un volume unitaire ou un multiple d'un volume unitaire d'une réservation, cet élément (101) ayant une face avant (102) formant la face d'appui, une face arrière (103) et quatre côtés (104, 105, 106, 107), la face avant (102) étant munie des logements (108) pour les éléments magnétiques de fixation (109) pour assurer l'accrochage de l'élément (101) sur l'une des banches métalliques du coffrage. 6') Ensemble de coffrage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins deux côtés adjacents (104, 107) de l'élément principal (101) sont en biais entre la face avant (102) et la face arrière (103) pour créer une dépouille et se terminer au niveau de la face avant par un bourrelet de décoffrage (111, 112). 7') Ensemble de coffrage selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les côtés (105, 106), non en biais, sont munis de moyens d'assemblage (113, 118). 8') Ensemble de coffrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage sont constitués par - une rainure (113, 114, 115, 116) à section en queue d'aronde réalisée dans un côté (105, 106) de l'élé ment principal, auxiliaire ou complémentaire, la face avant (102) à la face arrière (103), - une clé (117) à section en double queue d'aronde se logeant pour moitié de sa section dans la rainure (116) d'un élément (101) et pour moitié dans la rai nure de l'autre élément à réunir, - une demi-clé (114) dont la section correspond à cel le d'une rainure, cette demi-clé étant logée dans une rainure (114) non utilisée comme moyen d'assem blage pour boucher cette rainure. 9') Ensemble de coffrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les logements (113, 116) sont traversants et relient la face avant à la face arrière de l'élément. 10') Ensemble de coffrage selon les revendications 5 et 9, caractérisé en ce que les éléments magnétiques de fixation (109) sont des cônes munis d'un aimant (110) sur l'une de leurs bases, la longueur des cônes étant légèrement supérieure à l'épaisseur du voile à réaliser. 11') Ensemble de coffrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les côtés non en biais sont bombés de façon concave.