Brevet FR2667888A1 — publié le 19920417

La présente invention concerne la réalisation in situ d'une série d'éléments de fondation en béton armé tels que des socles de poteaux ou des berceaux pour canalisations. La mise en place d'un ensemble de poteaux d'un bâtiment ou la pose d'une canalisation nécessitent de réaliser une série d'éléments de fondation en béton armé, tous identiques. Ces éléments sont appelés socles dans le cas des poteaux et berceaux pour les canalisations. Il est connu d'utiliser des éléments de fondation préfabriqués qui sont amenés sur place. Cette technique impose la mise en oeuvre de moyens de transport et de manutention adaptés au volume et au poids de ces éléments. C'est pourquoi on préfère souvent réaliser in situ les éléments de fondation en question. Cependant, la technique habituellement utilisée pour la réalisation in situ n'est pas entièrement satisfaisante, car, d'une part, elle impose, pour des raisons de délai, la construction de plusieurs coffrages pour un même type d'élément de fondation, et, d'autre part, elle nécessite un temps d'attente élevé, de l'ordre de un à deux jours, nécessaire pour la prise du béton avant de pouvoir entreprendre le décoffrage. L'invention a pour but de fournir une technique de réalisation in situ qui élimine les contraintes de préparation de nombreux coffrages et de durée de prise de béton imposées par la technique classique. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation in situ d'une série d'éléments de fondation en béton armé tels que des socles de poteaux ou des berceaux pour canalisations, caracté risé en ce que, après positionnement des armatures desdits éléments, on met en place autour des armatures d'un premier élément un moule ouvert vers le bas, on coule dans ce moule un béton adapté pour posséder une stabilité de forme en un temps court de l'ordre de quelques minutes, on retire le moule lorsque ce temps est écoulé, puis on réutilise le même moule de la même manière pour chacun des autres éléments de ladite série. De préférence, on vibre le béton pendant ledit temps. L'invention a également pour objet un moule destiné à la mise en oeuvre d'un tel procédé. Ce moule comprend une enveloppe périphérique ouverte vers le bas, présentant une dépouille vers le bas et munie de moyens de levage. Suivant d'autres caractéristiques - le moule comprend au moins un vibreur qui est fixé sur l'enveloppe; - l'enveloppe est prolongée vers le haut par un rebord évasé; - le moule comprend un contre-moule lesté muni de moyens de positionnement dans l'enveloppe et de support par celle-ci; - le contre-moule est solidaire de l'enveloppe et porte lesdits moyens de levage. - les moyens de positionnement et de support du moule comprennent un croisillon; - le contre-moule est surmonté d'un chapeau conique. L'invention a encore pour objet un béton destiné à la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini plus haut. Ce béton contient des fibres de matière organique ou métalliques, notamment 0,7 à 0,9 kg/m3 de fibres de polypropylène ou 10 à 60 kg/m3 de fibres d'acier ou de fonte. Suivant un mode de réalisation, le béton possède la composition suivante - ciment CPJ 45 330 à 370 kg/m3 - granulat 10/20 610 à 650 kg/m3 - granulat 4/10 310 à 330 kg/m3 - sable 0/5 900 à 1000 kg/m3 - eau totale 170 à 195 kg/m3 - adjuvant-plastifiant 0,75 à 0,95 l/m3 - ajouts-microsilice fillers 0 à 40 kg/m3 - fibres polypropylène 0,700 à 0,900 kg/m3 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la Figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical médian d'un moule selon l'invention; - les Figures 2 à 5 illustrent en coupe verticale, à plus petite échelle, les étapes successives d'un procédé conforme à l'invention;; - la Figure 6 illustre en coupe verticale transversale un berceau de canalisation réalisé conformément à 1 invention; et - la Figure 7 est une vue en plan de l'objet de la Figure 6. Le moule 1 représenté à la Figure 1 est un moule permanent monobloc constitué d'une enveloppe extérieure 2 et d'un contre-moule intérieur 3. Il est destiné à la réalisation d'une série de socles de poteaux comprenant chacun une semelle et un plot ou dé en saillie sur celle-ci. Chacune des deux parties 2 et 3 du moule a, à chaque niveau, une section horizontale de forme carrée. L'enveloppe 2 est métallique et comprend essentiellement une paroi périphérique 4 ouverte à ses deux extrémités et en dépouille vers le bas. Cette paroi 4 est munie à chaque extrémité d'une collerette horizontale extérieure, inférieure 5 et supérieure 6. Sur chacune de ses faces, l'enveloppe 2 comporte, à mi-longueur, une nervure verticale et radiale 7 de rigidification et de positionnement, laquelle est reliée à la paroi 4 et aux collerettes 5 et 6. La paroi 4 porte par ailleurs, en deux points diamétralement opposés, un vibreur 104. A son extrémité supérieure, la paroi 4 se prolonge par un rebord évasé 8 situé au-dessus de la collerette supérieure 6. A l'aplomb de chaque nervure 7, le rebord 8 est pourvue d'une encoche 9 s'étendant jusqu'à la collerette 6. Le contre-moule 3 comporte un corps principal métallique 10 en forme de récipient, dont le fond 11 est horizontal et coplanaire à la collerette inférieure 5 de l'enveloppe 2, et dont la paroi latérale 12 s'évase vers le haut, sensiblement suivant le même angle d'inclinaison que la paroi 4 de l'enveloppe 2. Ce récipient est empli d'une masse de lestage 13, et il est obturé par un chapeau conique 14 en métal pourvu à son sommet d'un anneau de levage 15. Le contre-moule 3 est positionné coaxialement à l'enveloppe 2 et supporté par celle-ci, au moyen d'un croisillon 16 à quatre branches, chaque branche étant fixée à son extrémité intérieure sur le couvercle 14 et, à son extrémité extérieure, étant reçue dans une encoche 9 puis soudée sur la collerette 6. On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de ce moule en regard des Figures 2 à 5. En considérant tout d'abord la Figure 2, on commence par creuser dans le sol une cavité ou puits de scellement 17 dans le fond duquel est déposée une couche 18 de béton de propreté. Une armature 19, constituée d'une part d'une partie inférieure 20, de forme générale aplatie et de dimensions légèrement inférieures à celles de la cavité 17, et d'autre part d'une partie centrale 21 destinée à armer le plot ou dé de fondation à réaliser, est disposée sur le béton de propreté 18. Puis (Figure 3), une semelle inférieure 22 en béton, enrobant complètement la partie 20 de l'armature, est coulée sur le béton de propreté. Lorsque cette opération est terminée, seule la partie 21 de l'armature fait saillie sur cette semelle, dans laquelle elle est ancrée. L'étape suivante (Figure 4) consiste à positionner le moule 1 autour de la partie 21 de l'armature, ceci au moyen d'une grue de levage appropriée et de l'anneau 15. Lorsque le moule est en place, le contre-moule 3 se trouve à l'intérieur de l'armature, l'enveloppe 2 à l'extérieur de celle-ci, et la collerette 5 comme le fond 11 reposent sur la semelle 22. Le croisillon 16 se trouve à un niveau légèrement supérieur à celui de l'extrémité supérieure de l'armature. L'opération suivante consiste à verser dans l'espace délimité entre les parois 4 et 12 un béton adapté pour posséder une stabilité de forme en un temps court de l'ordre de quelques minutes. Ce béton comporte d'une part un liant à base de ciment CPJ, qui est particulièrement économique, et d'autre part une charge de fibres en matière organique ou métalliques, qui confèrent au béton la propriété précitée de stabi lité de forme rapide grâce à leur enchevêtrement entre elles et avec les agrégats du béton. Les fibres peuvent être des fibres métalliques, en fonte ou en acier, dans une proportion de 0,2 à 0,7% en volume, soit environ 10 à 60 kg/m3, suivant leur nature. En variante, il peut s'agir de fibres de polypropylène, qui sont particulièrement économiques, dans une proportion de l'ordre de 0,1* en volume. Ainsi, on a utilisé de façon particulièrement satisfaisante des compositions de béton dont les constituants variaient dans les fourchettes suivantes: - ciment CPJ 45 330 à 370 kg/m3 - granulat 10/20 610 à 650 kg/m3 - granulat 4/10 310 à 330 kg/m3 - sable 0/5 900 à 1000 kg/m3 - eau totale 170 à 195 kg/m3 - adjuvant-plastifiant 0,75 à 0,95 1/m3 - aj outs-microsilice- fillers 0 à 40 kg/m3 - fibre polypropylène 0,700 à 0,900 kg/m3 Un tel béton a une plasticité maximale de 2 cm au cône d'Abrams. La coulée de ce béton est facilitée d'une part par le rebord évasé 9, et d'autre part par le chapeau conique 14. Après la coulée, on vibre le béton au moyen des deux vibreurs 104, opération au cours de laquelle le lest 13 empêche tout déplacement du moule. Le béton qui vient d'être décrit possède au bout de quelques minutes, typiquement au bout de 5 à 10 mn, une stabilité de forme suffisante pour être démoulé. Par conséquent, lorsque ce temps est écoulé, on soulève le moule 1 au moyen de la grue de levage, et on le réutilise de la même manière sur la semelle 22 et autour de l'armature 19 d'un autre socle iden tique que l'on doit réaliser. Lorsque le démoulage est effectué, le plot 23 a la configuration représentée à la Figure 5, et on peut mettre en place dans sa cavité centrale 24 un poteau 25, après quoi on remplit d'un mortier approprié l'espace restant libre dans la cavité 24, on comble le puits 17 autour du plot, et on met en place un dallage de couverture 26. Comme illustré en traits mixtes à la Figure 5, on peut réaliser de la même manière des plots prenant appui sur des pieux 27 enfoncés dans le sol et faisant saillie au centre du puits 17, la tête de ces pieux ainsi que leurs armatures, dépassant vers le haut, étant enrobées dans la semelle 22. Comme représenté aux Figures 6 et 7, l'invention s'applique de la même manière à la réalisation in situ d'une série d'éléments de fondation d'une autre nature, par exemple d'une série de berceaux 23A destinés à supporter à intervalles réguliers une canalisation 28. La seule différence réside dans la forme de l'enveloppe et/ou du contre-moule du moule métallique réutilisable que l'on met en oeuvre. REVENDICATIONS 1 - Procédé de réalisation in situ d'une série d'éléments de fondation en béton armé (23; 23A) tels que des socles de poteaux ou des berceaux pour canalisations, caractérisé en ce que, après positionnement des armatures (19) desdits éléments, on met en place autour des armatures d'un premier élément un moule (1) ouvert vers le bas, on coule dans ce moule un béton adapté pour posséder une stabilité de forme en un temps court de l'ordre de quelques minutes, on retire le moule lorsque ce temps est écoulé, puis on réutilise le même moule de la même manière pour chacun des autres éléments de ladite série. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on vibre le béton pendant ledit temps. 3 - Moule (1) pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe périphérique (2) ouverte vers le bas, présentant une dépouille vers le bas et munie de moyens de levage (15). 4 - Moule suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins un vibreur (104) est fixé sur l'enveloppe (2). 5 - Moule suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'enveloppe (2) est prolongée vers le haut par un rebord évasé (8). 6 - Moule suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un contre-moule (3) lesté muni de moyens (16) de positionnement dans l'enveloppe et de support par celle-ci. 7 - Moule suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le contre-moule (3) est solidaire de l'enveloppe (2) et porte lesdits moyens de levage (15). 8 - Moule suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de positionnement et de support (16) comprennent un croisillon. 9 - Moule suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le contre-moule (3) est surmonté d'un chapeau conique (14). 10 - Béton pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient des fibres de matière organique ou métalliques, notamment 0,7 à 0,9 kg/m3 de fibres de polypropylène ou 10 à 60 kg/m3 de fibres d'acier ou de fonte. Il - Béton suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il possède la composition suivante: - ciment CPJ 45 330 à 370 kg/m3 - granulat 10/20 610 à 650 kg/m3 - granulat 4/10 310 à 330 kg/m3 - sable 0/5 900 à 1000 kg/m3 - eau totale 170 à 195 kg/m3 - adjuvant-plastifiant 0,75 à 0,95 1/m3 - aj outs-microsilice- fillers 0 à 40 kg/m3 - fibres polypropylène 0,700 à 0,900 kg/m3.