Brevet FR2647142A1 — publié le 19901123

" Cale d'armature à verrouillage La présente invention se rapporte à une cale d'armature destinée à être mise en place au croisement de deux armatures en acier, l'une verticale, l'autre horizontale, pour les maintenir à une distance donnée d'un coffrage. Avant le coulage du béton, il est nécessaire de mettre en place des armatures métalliques de renforcement qui se présentent classiquement sous forme de treillis, qui peuvent être soit fabriqués en usine, donc soudés, soit montés directement sur le chantier, et donc, simplement maintenus au moyen d'attaches. I1 est en effet impératif de maintenir les armatures en acier à une distance donnée des coffrages, d'une part, pour des raisons purement mécaniques liées à des problèmes de résistance des matériaux et, d'autre part, pour éviter que des agents corrosifs pénètrent dans le béton et viennent attaquer les armatures. Dans ce but, on utilise classiquement des cales d'armature en matière plastique à qui on prête l'avantage de pouvoir se "clipser" donc d'être d'une mise en place très facile et d'être particulièrement légères, donc, peu onéreuse tant au stockage qu'au transport. De telles cales sont cependant dangereuses, comme toutes les cales réalisées en des matériaux autres que le béton (mortier poreux, fibrociment ...) étant donné que les agents corrosifs risquent de passer à travers la cale ou entre la cale et le beton et donc de venir attaquer les armatures. En conséquence, les seules cales d'armature satisfaisantes du point de vue de la résistance de la construction sont les cales en béton. Ces cales, techniquement irréprochables, présentent toutefois l'inconvénient d'être relativement lourdes et peu aisées à mettre en place : elles ne peuvent en effet pas se "clipser" et, lorsque l'on veut les installer sur des armatures verticales, il faut, soit les attacher à l'aide de fils de fer, soit leur donner une forme qui permet de les suspendre comme indiqué par exemple dans le brevet FR 2 114 993. Dans le premier cas, la mise en place des cales correspond à une opération longue et pénalisante dans le second cas,. les cales ont, pour un enrobage donné, un volume et un poids relativement importants, d'où un coût de fabrication et de transport élevé. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant une cale d'armature ayant un faible volume, donc un faible poids pour un enrobage donné entraînant un faible coût tant au niveau de là fabrication que du stockage et du transport, et qui puisse parallèlement se placer très rapidement sur les armatures, sans nécessiter la fixation par attaches. La cale d'armature qui fait l'objet de l'invention peut être réalisée en un matériau quelconque mais est, de préférence, en béton, ce qui la rend, dans ce cas précis, techniquement irréprochable. Conformément à l'invention, cette cale est caractérisée en ce qu'elle est constituée par un élément de section notamment approximativement ellip soïdale comportant une face supérieure essentiellement plane et une face de maintien opposée à la face supérieure et munie d'un épaulement formant butée sur l'armature horizontale, ainsi que, d'une part, des organes de mise en place constitués par une rainure en L essentiellement perpendiculaire à la face supérieure et dont l'une des branches ou première branche débou- che latéralement vers l'extérieur pour permettre la réception de l'armature verticale tandis que l'autre branche ou seconde branche se prolonge essentiellement dans l'axe longitudinal de la cale, subdivisant ainsi cette dernière en une partie de fixation en forme générale de crochet et une partie de distancement formant aussi contrepoids et, d'autre part, des organes de verrouillage coopérant entre eux pour permettre un blocage automatique de la cale sur les armatures dans une position de repos décalée hélicoïdalement par rapport à ces dernières par rotation sur le côté selon l'axe longitudinal et basculement vers l'avant sous l'effet du contrepoids. La caractéristique essentielle de la cale objet de l'invention est liée au fait que. celle-ci, grâce à sa géométrie particulière et à la répartition des poids, se place automatiquement en biais, en position de repos, dès que l'armature verticale a été introduite dans la rainure en L et se trouve automatiquement bloquée dans cette position sous l'effet de son propre poids sans possibilité de rotation pendant la coulée du béton. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaulement formant butée de la face de maintien s'étend sur la totalité de la largeur de la cale, dans le prolongement de la première branche de la rainure en L, à la limite de la partie de distance ment et de la partie de fixation. La présence de cet épaulement est essentielle étant donné qu'il permet à la cale de reposer sur l'armature horizontale et dty être maintenue sous l'effet de son propre poids. Selon une autre caractéristique de l'invention, au niveau de la partie de fixation la face de maintien est munie d'une surface de positionnement contiguë à l'épaulement et à la seconde branche de la rainure en L et inclinée vers l'intérieur en direction de cette dernière pour permettre la rotation sur le côté selon l'axe longitudinal et définir la position de repos de la cale, en appui sur l'armature horizontale. Il est clair que cette surface de positionnement définit l'inclinaison sur le côté de la cale en position de repos par rotation autour de son axe longitudinal ; pour éviter tout déplacement par rotation à partir de cette position, et selon une autre caractéristique de l'invention, cette surface de positionnement coopère avec une surface de blocage faisant saillie à l'extrémité de la première branche de la rainure en L au niveau de la face de maintien et définissant une butée venant en prise avec l'armature horizontale pour interdire toute rotation de la cale en position de repos. Cette butée est, en fait, simplement définie par un renflement de l'extrémité de la face de maintien de la partie de fixation qui se trouve contiguë à la première branche de la rainure en L. Selon une autre caractéristique de l'invention, la seconde branche de la rainure en L est munie, d'une encoche à son extrémité inférieure ; cette encoche est située au niveau de la face de maintien, à l'opposé de la partie de fixation. Le rôle de cette encoche est, en fait, d'augmenter la largeur de la rainure en L à ce niveau pour permettre l'inclinaison vers l'avant de la cale en position de repos. Bien entendu, l'épaulement, la surface de positionnement, la surface de blocage et l'encoche coopèrent d'une manière indissociable pour constituer les organes de verrouillage. Par ailleurs, l'une des caractéristiques essentielles de l'invention est liée à la possibilité de bloquer la cale sur les armature dans deux positions de repos.différentes, décalées de 180'. Dans la première de ces positions, qui est la position normale, l'armature verticale s'appuie dans l'encoche, et l'armature horizontale vient à l'opposé en butée contre la surface de blocage ; la cale est alors dans sa position d'inclinaison maximale ; dans cette position, la zone de distancement ou d'enrobage entre les armatures et le coffrage est définie entre ce dernier et l'armature verticale. Dans la seconde position, dans laquelle l'inclinaison de la cale est moindre, l'encoche n'a aucun rôle vu que l'armature verticale vient se placer à l'opposé de celle-ci tandis que l'armature horizontale vient simplement en butée contre l'épaulement dans cette position, suffisamment stable quoi que moins sûre que la précédente, la surface d'enrobage est bien entendu définie entre le coffrage et l'armature horizontale. Il est clair que dans tous les cas, la cale conforme à l'invention peut se placer d'un geste, sans attache sur les armatures verticales du béton avant de se trouver automatiquement déplacée en biais selon deux axes, de côté et vers l'avant, en position de repos sous l'effet de son propre poids et maintenue de façon sûre dans cette position sans possibilité de rotation. Les caractéristiques de la cale d'armature qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente la face supérieure de la cale d'armature, - la figure 2 est une perspective de cette cale côté face de maintien, - la figure 3a est une perspective montrant la partie inférieure de la cale fixée au croisement de deux armatures, dans sa position normale, - la figure 3b est une perspective correspondant à la figure 3a mais montrant la partie supérieure de la cale, - la figure 4 représente la cale mise en place au croisement de deux armatures, dans une position décalée de 180e par rapport à la position représen tée sur la figure 3. Selon les figures 1 et 2, la cale 1 est constituée par un élément de section approximativement ellipsoïdale qui comporte une face supérieure 2 essentiellement plane ainsi qu une face de maintien 3 opposée à la face supérieure 2. Selon la figure 1, la cale 1 porte, en sa partie centrale, une rainure en L 4 qui est essentiellement perpendiculaire à la face supérieure 2 et comporte une première branche 5 qui débouche latéralement vers l'extérieur de la cale pour permettre la réception d'une armature verticale A dans la position représentée schématiquement en pointillés sur les figures 1 et 2, ainsi qu'une seconde branche 6 qui s'étend perpendiculairement à la première branche 5 essentiellement selon l'axe longitudinal x-x' de la cale. La rainure 4 subdivise la cale 1 en une partie de fixation 10 en forme de crochet et une partie de distancement 11 plus lourde, formant contrepoids. Selon les figures 2 à 4, la face de maintien 3 opposée à la face supérieure 2 est munie d'un épaulement 7 s'étendant sur la totalité de la largeur de la cale dans le prolongement de la première branche 5 de la rainure en L 4, à la limite de la partie de distancement 11 et de la partie de fixation 10. Comme représenté sur les figures 3a, 3b et 4, cet épaulement fait office de butée pour une armature horizontale B. Dans sa position normale représentée sur les figures 3a et 3b, la cale 1 vient se fixer en biais au croisement d'une armature verticale A et d'une armature horizontale B pour maintenir le coffrage I, représenté schématiquement sur la figure 3b, à une distance D prédéterminée des armatures correspondant aux dimensions de la partie de distancement 11. Pour garantir une telle fixation, la seconde branche 6 de la rainure en L est munie, à son extrémité située au niveau de la face de maintien 3 d'une encoche 8 contigüe à la partie de distancement 11 ; la branche 6 peut ainsi venir se placer en biais par rapport à l'armature verticale A en s'appuyant contre celle-ci à ses extrémités aux points a et b indiqués sur la figure 1 dans la position matérialisée par l'axe y-y' représenté en pointillés sur la figure 2. Par ailleurs, et selon la figure 3a, la face de maintien 3 comporte, au niveau de la partie de fixation 10, une surface de positionnement 9 inclinée vers l'intérieur de la cale 1 qui est contiguë à l'épaulement 7 et à la seconde branche 6 de la rainure en L 4 ; l'inclinaison de cette surface 9 entraîne un basculement hélicoïdal automatique de la cale 1 dans la position de repos, représentée sur les figures 3a et 3b, sous l'effet de son propre poids, dès que la rainure 4 a été positionnée autour de l'armature verticale A. Pour garantir le maintien de la cale 1 dans cette position en interdisant toute rotation, la surface de positionnement 9 coopère avec une surface de blocage 12 faisant saillie à l'extrémité de la première branche 5 de la rainure en L 4 au niveau de la face de maintien de façon à définir une butée qui vient en prise avec l'armature horizontale B comme représenté sur la figure 3. Selon la figure 4, si, l'utilisateur, au lieu d'introduire la cale 1 dans la position représentée sur la figure 3 dans laquelle l'encoche 8 peut se loger autour de l'armature verticale A et venir en butée contre celle-ci, l'introduit dans une position décalée de 180-, dans laquelle l'encoche 8 se trouve non pas au droit de l'armature verticale A, mais de l'armature horizontale B (soudée sur celle-ci) devenant par suite ïnutilisable, la cale 1 peut néanmoins se trouver parfaitement maintenue sous l'effet de son propre poids, un tel blocage est en effet possible grâce,. d'une part, à la présence de l'épaulement 7 qui définit une butée pour l'armature horizontale B et, d'autre part à la présence de la surface de positionnement en biais 9 qui entraîne un pivotement de la cale 1 autour de l'armature horizontale B dans une position dans laquelle la surface de blocage 12 interdit toute rotation intempestive. Bien entendu, et comme il a déjà été indiqué, la cale 1 peut être en un matériau quelconque, mais est, de préférence, réalisée en béton. R E V E N D I C A T I O N S 1') Cale d'armature destinée à être mise en place au croisement de deux armatures en acier, l'une verticale A, l'autre horizontale B, pour les maintenir à une distance donnée d'un coffrage, cale d'armature caractérisée en ce qu'elle est constituée par un élément (1) de section notamment approximativement ellip soïdale comportant une face supérieure (2) essentiellement plane et une face de maintien (3) opposée à la face supérieure (2) et munie d'un épaulement (7) formant butée sur l'armature horizontale, ainsi que, d'une part, des organes de mise en place constitués par une rainure en L (4) essentiellement perpendiculaire à la face supérieure (2) et dont l'une des branches ou première branche (5) débouche latéralement vers l'extérieur pour permettre la réception de l'armature verticale (A) tandis que l'autre branche ou seconde branche (6) se prolonge essentiellement dans l'axe longitudinal de la cale (1), subdivisant ainsi cette dernière en une partie de fixation (10) en forme générale de crochet et une partie de distancement (il) formant aussi contrepoids et, d'autre part, des organes de verrouillage coopérant entre eux pour permettre un blocage automatique de la cale (1) sur les armatures (A, B) dans une position de repos décalée hélicoïdalement par rapport à ces dernières par rotation sur le côté selon l'axe longitudinal et basculement vers l'avant sous l'effet du contrepoids. 2 ) Cale d'armature selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaulement (7) formant butée de la face de maintien (3) s'étend sur la totalité de la largeur de la cale (1), dans le prolongement de la première branche (5) de la rainure en L (4), à la limite de la partie de distancement (11) et de la partie de fixation (10). 3 ) Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que au niveau de la partie de fixation (10) la face de main tien (3) est munie d'une surface de positionnement (9) contiguë à l'épaulement (7) et à la seconde branche (6) de la rainure en L (4) et inclinée vers l'intérieur en direction de cette dernière pour permettre la rotation sur la côté selon l'axe longitudinal (x-x') et définir la position de repos de la cale (1) en appui sur l'armature horizontale B. 4 ) Cale d'armature selon la revendication 3, caractérisée en ce que la surface de positionnement (9) coopère avec une surface de blocage (12) faisant saillie à l'extrémité de la première branche (5) de la rainure en L (4) au niveau de la face de maintien (3) et définissant une butée venant en prise avec l'armature horizontale B pour interdire toute rotation de la cale (1) en position de repos. 50) Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la seconde branche de la rainure en L (4) est munie d'une encoche (8) à son extrémité inférieure située au niveau de la face de maintien (3), à l'opposé de la partie de fixation (10). 6') Cale d'armature selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'épaulement (7), la surface de positionnement (9), la surface de blocage (12) et l'encoche (8) coopèrent pour constituer les organes de verrouillage et permettre un blocage de la cale (1) dans deux positions décalées de 180 par rapport aux armatures A, B. 7 ) Cale d'armature selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est en béton.