Brevet FR2639055A1 — publié le 19900518

1' La présente invention concerne une attache ou un clip permettant l'assemblage d'éléments d'ar- matures pour ouvrage en béton armé. L'invention peut être appliquée notamment à des armatures devant être incorporées à des traverses en béton, et elle est éga- lement relative à un procédé de fabrication de telles traverses et aux produits qui en résultent. On connait un procédé de fabrication de tra- verses de chemin de fer ou autres produits en béton armé selon lequel l'armature et le béton sont mis en place dans un moule ouvert à sa partie supérieure, le démoulage étant effectué par retournement du moule. L'expérience a montré qu'il est avantageux dans un tel procédé de remplir complètement le moule de béton, jusqu'à sa face supérieure horizontale, puis de faire pénétrer l'armature dans ce béton, pendant la vibration, sous la pression d'une masse de compaction qui pousse sur l'armature par l'intermédiaire d'orga- nes espaceurs, en même temps qu'elle parachève la sur- face libre du béton, qui constituera la face infé- rieure de la traverse, après le démoulage. t Cette mise en place de l'armature, par péné- tration dans le béton vibrant, devient difficile si, d'une part, les barres de cette armature sont nom- breuses et par conséquent rapprochées dans un même plan horizontal et si, d'autre part, la composition du béton comporte une proportion importante de gros agré- gats ce qui est souhaitable pour améliorer sa résis- tance à l'attrition par le ballast. Il est donc avan- tageux de réduire le nombre de barres situées dans un même plan horizontal et de réaliser une armature dont tout ou partie des barres principales sont groupées deux à deux, placées l'une au-dessus de l'autre, parallèlement dans un même plan vertical, ces barres étant tenues écartées par des barres transversales placées entre elles afin de permettre un enrobage complet et un bon ancrage de l'armature dans le béton. Une telle armature comporte par conséquent un certain nombre de noeuds de trois barres, qui ont en plan la forme d'une croix ou d'un T et qui doivent être assem-- blées. Un tel assemblage est jusqu'à présent réali- sé par soudure. Or la soudure et, notamment, la sou- dure par résistance électrique, réalisée par des presses à souder, affaiblit les armatures. D'une part elle écrase les barres et en diminue la section aux points d'assemblage. D'autre part, les aciers crénelés à haute limite élastique nécessaires pour conférer aux traverses de chemin de fer la résistance requise à la fatigue sous flexions répétées, voient leurs caracté- ristiques affectées par la soudure: ils deviennent fragiles s'ils sont à haute teneur en carbone ou bien ils perdent une partie de leur résistance par recuit, sous l'effet thermique de la soudure. Ce type d'assem- blage par soudure est donc indésirable. De plus il est coûteux et exige d'importants investissements en maté- riel et en alimentation en énergie. L'invention se propose donc de résoudre ce problème et de fournir un moyen d'assemblage entre des barres d'armature qui ne nécessite pas de soudure,.qui soit facile à mettre eu oeuvre tout en étant fiable et relativement peu coûteux. Elle a également pour objec- tif de faciliter la fabrication de traverses de chemin de fer ou autres produits en béton armé tout en en ré- duisant les coûts. A cet effet, l'invention a principalement pour objet une attache ou clip destiné à réaliser l'assemblage d'au moins deux barres parallèles entre elles, séparées par une troisième barre s'étendant transversalement entre les deux premières, de façon à former un noeud d'assemblage en forme de croix ou de T, caractérisé en ce que ce clip est réalisé en un ma- tériau déformable élastiquement, ayant la forme géné- rale d'un C comprenant un dos et deux extrémités re- courbées délimitant des surfaces internes concaves, en vis-à-vis, ces surfaces concaves étant destinées à coopérer par enclenchement élastique avec les deux barres parallèles, une partie du dos et l'une des ex- trémités recourbées formant une fourche adaptée pour chevaucher la barre transversale. Suivant d'autres caractéristiques: - l'autre extrémité recourbée du clip com- porte un doigt en saillie vers l'extérieur, s'étendant sensiblement parallèlement au dos du C; - la première extrémité recourbée, formant une fourche, comporte deux branches dont l'une au moins est prolongée par un doigt s'étendant sensible- ment perpendiculairement à la direction du dos du C; - l'extrémité de l'autre partie recourbée du clip délimite également une fourche autorisant le passage de la barre transversale; - le clip est de préférence moulé en matière plastique. L'invention a également pour objet une arma- ture formée de plusieurs barres agencées de façon à former au moins un noeud en forme de croix ou de T, entre deux barres parallèles séparées par une troisiè- me barre s'étendant transversalement par rapport aux deux premières, caractérisée en ce que ces différentes barres sont assemblées au moyen d'au moins un clip tel que défini ci-dessus. Elle a aussi pour objet un procédé de fabri- cation d'une traverse de chemin de fer ou autre pro- duit en béton armé, selon lequel on utilise un moule ayant la forme du produit, ouvert à sa partie supé- rieure, on met en place dans ce moule du béton, on le vibre, on fait pénétrer au moins une armature dans le béton pendant la vibration, sous la pression d'une masse de compaction qui pousse sur l'armature par l'intermédiaire d'organes espaceurs, puis on démoule le produit par retournement du moule, caractérisé en ce que l'armature comprend plusieurs barres assemblées au moyen de clips suivant l'invention, ces clips assu- rant simultanément la fonction d'espaceurs. De préférence, les clips-espaceurs assurent cette fonction d'une part par rapport à la masse de compaction et d'autre part par rapport à au moins une face latérale du moule. L'invention a enfin pour objet une traverse de chemin de fer ou autre produit obtenu par le procé- dé ainsi défini. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels: La figure 1 est une vue en perspective re- présentant une armature dont les différentes barres sont assemblées au moyen de clips suivant l'invention; La figure 2 est une vue en coupe effectuée suivant un plan perpendiculaire à deux barres paral- lèles assemblées par le clip; La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; La figure 4 est une vue en plan montrant la disposition des barres d'armature, du clip d'assem- blage et de la paroi latérale du moule; Les figures 5, 6 et 7 sont trois vues illus- trant la mise en place d'un clip sur des barres d'ar- mature. On voit sur la figure 1 une armature pouvant être utilisée dans une traverse en béton armé. Cette armature est formée d'une armature inférieure 1 en zig-zag comportant quatre barres longitudinales para]- lèles 2, 3, 4, 5, d'une armature supérieure 11 en U comportant deux barres longitudinales parallèles 12, 13, disposées dans le même plan vertical que les deux barres extrêmes 2, 5 de l'armature inférieure, et d'armatures transversales rectilignes 21, 22 disposées entre les deux armatures inférieure et supérieure et s'étendant transversalement aux barres longitudinales de ces dernières. A l'emplacement des noeuds en forme de croix ou de T formés par les barres 2, 12 et 5, 13 sont dis- posés des attaches ou clips 30 selon l'invention. Chaque clip est moulé en matière plastique et présente une forme généra]e en C (fig. 2). Ce C comprend une partie intermédiaire ou dos 31 et deux extrémités supérieure 32 et inférieure 33 délimitant des surfaces internes concaves 34, 35 disposées en vis-à-vis. Le rayon de ces surfaces concaves est sen- siblement égal au rayon des barres principales 2, 12 et la distance entre elles D est légèrement inférieure ou sensiblement égale à la hauteur ou épaisseur totale des trois barres 2,, 12, 21 serrées l'une contre l'au- tre. La partie intermédiaire 31 et l'extrémité inférieure 33 du clip tel que représenté sur la figure 1 ou la figure 3, ont la forme d'une chape 36 de façon à pouvoir chevaucher la barre transversale 21. L'ex- trémité inférieure du clip comporte ainsi deux bran- ches 37 dont au moins l'une est prolongée pour former un doigt d'espacement 38 (fig. 4) s'étendant sensible- ment perpendiculairement au dos 31 et dont l'extrémité 39 est destinée à venir en contact avec une paroi la- térale P du moule (figures 2 et 3). La surface supé- rieure du ou de chaque doigt 38 se raccorde à la par- tie adjacente du C à un niveau supérieur de quelques millimètres (par exemple environ 3 mm) à celui de la tangente au fond de la surface concave 35. L'extrémité supérieure 32 du C comporte venu de matière un autre doigt 40 dirigé à peu près paral- lèlement à la partie intermédiaire du C, c'est-à-dire verticalement vers le haut lorsque le clip est en po- sition sur une armature comme représenté sur la figure 1 ou la figure 2. Ce doigt sert également d'organe espaceur et est destiné à coopérer avec une masse de compaction C, comme cela sera expliqué ci-dessous. Il est de préférence nervuré (en 41) pour offrir une ré- sistance suffisante. L'extrémité supérieure du C se termine éga- lement de préférence par une partie 42 délimitant une fourche de façon à permettre la mise en place de l'at- tache, comme cela sera décrit ci-après. La mise en place d'un clip sur un noeud d'armature constitué par deux barres longitudinales séparées par une barre transversale est représentée aux figures 5 à 7. Le clip est tout d'abord disposé sur la barre supérieure 12 de façon que la surface concave interne 34 de l'extrémité supérieure du C vienne en contact avec cette barre supérieure, le clip étant incliné de sorte que la barre transversale 21 s'étend à l'intérieur des fourches 36, 42 délimitées par les deux extrémités du C. Puis on adapte sur la partie supérieure du clip et en particulier sur le doigt 40 un outil très simple qui consiste en un levier 50 et comporte une patte échancrée 51 venant en appui sur le dos du clip et un manche creux 52 dans lequel s'engage le doigt 40. On fait basculer ce levier dans le sens de la flèche F (figure 6) pour déformer élastiquement la partie inférieure du clip et amener ce dernier dans la 1,,si.:ion de la figure 7 o il assure l'assemblage en- tre les trois barres. En choisissant pour constituer ce clip une matière plastique possédant de bonnes caractéristiques élastiques, mais chimiquement inerte pour résister à l'action du ciment, tel que le polyéthylène haute den- sité, et en dimensionnant judicieusement le dos de C et la distance entre les extrémités des clips, l'as- semblage est soumis à une force élastique de serrage suffisante pour s'opposer à tout déplacement des trois barres lors des manutentions et de la mise en place de l'armature dans le béton au cours de la vibration. En particulier la dénivellation de quelques millimètres entre le ou chaque doigt 38 prolongeant les branches inférieures du clip et la surface concave 35 assur9 un encliquetage et empêche la barre principale inférieure 2 de quitter son logement. Dans une application particulièrement inté- ressante, le clip-espaceur selon l'invention est uti- lisé lors de la fabrication de traverses de chemin de fer, comme illustré sur les figures 2 à 4. On utilise alors une armature telle que représentée à la figure 1 dont les armatures longitudinales extrêmes sont assem- blées au moyen de quatre clips-espaceurs selon l'in- vention dont trois seulement sont visibles sur le des- sin. Sur la figure 1, l'armature est représentée dans la position qu'elle occupe lors de sa mise en place dans le moule. Ce dernier n'est représenté que par l'une de ses parois latérales P sur les figures 2 et 4; il peut avoir par exemple la forme d'un paral- lélépipède rectangle ou d'un tronc de pyramide dont la face ouverte, de section plus large, est dirigée vers le haut. Ce moule est tout d'abord rempli de béton. Ce dernier est soumis à une vibration. L'armature est in- troduite dans le béton au cours de la vibration en utilisant une masse de compaction C qui appuie sur l'extrémité supérieure des doigts 40 des clips. Bien entendu la longueur de ces doigts espaceurs supérieurs correspond à l'épaisseur requise pour le recouvrement de l'armature par le béton. Il est à noter que la force qui s'exerce sur les clips-espaceurs tend à refermer ces clips en forme de C car les trois barres d'armature ainsi que le ou les doigts sensiblement horizontaux 38 prolongeant la partie inférieure de chaque clip et faisant levier, sont soumis à une réaction vers le haut due à la ré- sistance du béton lors de la pénétration de l'ensem- ble. De plus si l'on utilise des barres crénelées, les nervures en relief s'incrustent légèrement dans la ma- tière plastique du clip et s'opposent ainsi à tout dé- placement relatif des barres. Lors de la mise en place des armatures, les doigts inférieurs 38 jouent le rôle d'espaceurs pas- sifs qui guident l'armature par rapport à la paroi latérale du moule. Des dispositions de détail sont par ailleurs prévues pour éviter que pendant la pénétration de l'armature dans le béton le doigt supérieur 40 n'ait tendance à basculer. A cet effet, d'une part, l'axe vertical Y-Y du doigt 40 est décalé par rapport à l'axe vertical X-X des barres longitudinales, vers une direction opposée à la paroi du moule. De plus, comme le montre clairement la Fig. 3, la chape délimitée par le dos du C se termine à sa partie supérieure par une partie arrondie 43 dont le centre et le rayon coinci- dent sensiblement avec ceux de la barre transversale 21. Les avantages offerts par l'invention res- sortent clairement de la description qui vient d'être faite: - le clip-espaceur réalise un assemblage fiable des noeuds de trois barres permettant d'élimi- ner les soudures; - ce clip moulé en matière plastique est facile à fabriquer et d'un prix de revient relative- ment faible, ce qui permet de réaliser des économies importantes par rapport aux investissements que représentent les presses à souder et leur alimentation en énergie électrique; - la fonction de positionnement de l'arma- ture dans le moule est remplie de façon efficace grace aux doigts espaceurs supérieurs et aux doigts espa- ceurs latéraux. REVENDICATIONS 1. Clip destiné à réaliser l'assemblage d'au moins deux barres (2, 12) parallèles entre elles, sé- parées par une troisième barre (21) s'étendant trans- versalement entre les deux premières, de façon à for- mer un noeud d'assemblage en forme de croix ou de T, caractérisé en ce que ce clip (30) est réalisé en un matériau déformable élastiquement, ayant la forme gé- nérale d'un C comprenant un dos (31) et deux extrémi- tés recourbées (32, 33) délimitant des surfaces in- ternes concaves (34, 35), en vis-à-vis, ces surfaces concaves étant destinées à coopérer par enclenchement élastique avec les deux barres parallèles (2, 12), une partie du dos (31) et l'une (33) des extrémités re- courbées formant une fourche (36) adaptée pour chevau- cher la barre transversale (21). 2. Clip selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'autre extrémité recourbée (32) du clip comporte un doigt (40) en saillie vers l'extérieur, s'étendant sensiblement parallèlement au dos (31) du C. 3. Clip selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que le doigt (40) comporte au moins une ner- vure (41) de renforcement. 4. Clip selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3,caractérisé en ce que l'autre extrémité recourbée (32) du clip délimite une fourche (42). 5. Clip selon l'une quelconque des revendi- cation 1 a 4, caractérisé en ce que la première ex- trémité recourbée (33), formant une fourche (36), comporte deux branches (37) dont l'une au moins est prolongée par un doigt (38) s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction du dos (31) du C; 6. Clip selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la surface supérieure du ou de chaque doigt (38) se raccorde à la partie adjacente du C à un niveau supérieur de quelques millimètres (par exemple environ 3 mm) à celui de la tangente au fond de la surface concave (35). 7. Clip selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est moulé en matière plastique. 8. Clip selon la revendication 5, caracté- risé en ce que l'axe (Y-Y) du doigt supérieur (40) est décalé par rapport à l'axe (X-X) des barres longitudi- nales (21, 22), dans une direction opposée à celle dans laquelle s'étend le ou chaque doigt latéral (38). 9. Armature formée de plusieurs barres (2, 3, 4, 5; 12, 13; 21, 22) agencées de façon à former au moins un noeud en forme de croix ou de T entre deux barres parallèles (2, 12) séparées par au moins une troisième barre (21) s'étendant transversalement par rapport aux deux premières, caractérisée en ce que ces différentes barres sont assemblées au moyen d'au moins un clip (30) tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Armature selon la revendication 9, ca- ractérisée en ce qu'elle comprend une première arma- ture (1) en zig-zag comportant quatre barres longitu- dinales (2, 3, 4, 5) parallèles entre elles, une deu- xième armature (11), en U,, comportant deux barres longitudinales (12, 13) parallèles entre elles et dis- posées dans les mêmes plans verticaux que les deux barres extrêmes (2, 5) de la première armature, et au moins deux barres transversales (21, 22) disposées entre les première et deuxième armatures (1, 2). 11. Procédé de fabrication d'un produit en béton armé, notamment d'une traverse de chemin de fer, selon lequel. on utilise un moule ayant la forme du produit, ouvert à sa partie supérieure, on met en place dans ce moule du béton, on le vibre, on fait pénétrer au moins une armature (A) dans le béton pen- dant la vibration, sous la pression d'une masse de compaction (C) qui pousse sur l'armature par l'inter- médiaire d'organes espaceurs, puis on démoule le pro- duit par retournement du moule, caractérisé en ce que l'armature comprend plusieurs barres assemblées au moyen de clips (30) suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 8, ces clips assurant simultanément la fonction d'espaceurs. 12. Procédé de fabrication d'un produit en béton armé selon la revendication 11, caractérisé en ce que pour mettre en place chaque clipespaceur (30), on place ce clip en position inclinée, à cheval sur les barres supérieure (12) et transversale (21), on engage un outil (50) sur le clip, cet outil comportant une patte échancrée (51) qui vient en appui sur le dos (31) du clip (30) et un manche creux (52) formant le- vier dans lequel pénètre le doigt supérieur (40) du clip, on fait basculer l'outil (50) et le clip (30) pour déformer élastiquement ce dernier et l'enclencher sur la barre inférieure (2), puis on fait pénétrer l'armature assemblée dans le béton, en appuyant sur les doigts supérieurs (40) des clips, tandis que'les doigts latéraux (38) coopèrent avec les parois laté- rales (P) du moule, pour assurer le positionnement de l'armature (A) dans le moule. 13. Produit obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 11 et 12.