Brevet FR2678680A1 — publié le 19930108

La présente invention concerne un revêtement d'étanchéité, notamment de tunnel, composé d'éléments préfabriqués en béton, en appui les uns contre les autres, chaque élément comportant sur ses faces terminales une gorge dans laquelle est logé un joint en matière souple établissant l'étanchéité avec les éléments voisins. L'invention vise également un procédé pour fixer un joint souple à un élément en béton utilisable dans le revêtement ci-dessus. Les revêtements du type ci-dessus tapissent la face intérieure généralement cylindrique des tunnels et assurent l'étanchéité de ceux-ci à l'égard des eaux de ruissellement. Les éléments préfabriqués en béton utilisés pour réaliser ces revêtements ont une forme arquée. A cet effet, ils sont généralement désignés sous le nom de voussoirs. Pour réaliser l'étanchéité entre ces voussoirs, ceux-ci comportent sur leur périphérie, c'est-à-dire sur leur quatre faces terminales, une gorge dans laquelle est logée un joint continu en matière souple telle que du polyéthylène-propylène alvéolé. Ces joints ceinturent complètement chaque voussoir et tiennent en place dans la gorge périphérique du fait de l'élasticité du joint et de la colle qui le fixe dans la gorge. Etant donné que chaque élément est ceinturé par un joint sans fin, le joint d'un élément est en contact avec les joints des éléments voisins. Le joint ci-dessus peut être du type hydrogonflant par l'ajout au polymère d'un composant hydrophile dont le volume augmente considérablement par adsorption d'eau. Les inconvénients de ce type de joints sont nombreux. En effet, le contact joint contre joint doit être suffisant pour garantir l'étanchéité, compte tenu des tolérances de fabrication des voussoirs et des tolérances de pose de ceux-ci. De ce fait, la section des joints doit être relativement importante pour garantir un recouvrement suffisant. Le coût de ces joints est ainsi relativement élevé. Le coût de ces joints est d'autant plus élevé qu'il est nécessaire d'utiliser pour chaque élément un joint qui le ceinture complètement alors qu'en théorie on pourrait réduire de moitié la longueur de ces joints en réalisant un contact joint-béton. Toutefois, il n'est pas concevable de ceinturer d'un joint la moitié des éléments et de démunir de joint l'autre moitié des éléments. Par ailleurs, l'expérience a montré que le mode de fixation du joint, par serrage élastique et collage n'était pas suffisant. En effet, le déplacement de l'élément pour l'accostage final alors que les joints sont déjà en pression, les décolle et laisse souvent le coin du joint libre posant ainsi des problèmes d'étanchéité lors de la pose des éléments suivants. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des réalisations ci-dessus, en créant un revêtement d'étanchéité, dans lequel le joint a une incidence sur le coût de fabrication nettement réduite, tout en assurant une étanchéité améliorée. L'invention vise ainsi un revêtement d'étanchéité, notamment de tunnel, composé d'éléments préfabriqués en béton, en appui les uns contre les autres, chaque élément comportant sur ses faces terminales une gorge dans laquelle est logé un joint en matière souple établissant l'étanchéité avec les éléments voisins Suivant l'invention, ce revêtement est caractérisé en ce que chaque élément comporte une gorge s'étendant uniquement sur une, deux ou trois faces terminales de l'élément, dans laquelle est logé un joint souple s'étendant ainsi sur une partie du périmètre de l'élément, ce joint souple étant en appui contre des faces terminales lisses d'éléments voisins, les joints des divers éléments assemblés venant en contact les uns avec les autres au niveau d'un coin d'un élément et d'une extrémité du joint d'un élément voisin pour réaliser une étanchéité continue. Dans une réalisation préférée de l'invention, chaque élément comporte une gorge s'étendant uniquement sur deux faces terminales adjacentes à l'un des quatre coins de l'élément, dans laquelle est logée un joint souple s'étendant ainsi sur un demi-périmètre de l'élément, ce joint souple étant en appui contre des faces terminales lisses d'éléments voisins. La longueur du joint est ainsi réduite de moitié, ce qui permet de diminuer son coût dans la même proportion. Etant donné que le contact s'établit entre joints souples et surfaces lisses en béton, le problème de réaliser un recouvrement suffisant entre joints adjacents, ne se pose plus. Ainsi, la section des joints peut être réduite par rapport à celle des joints ceinturant entièrement les éléments, ce qui permet de réduire encore davantage le coût des joints. Selon une version préférée de l'invention, le joint souple est scellé dans le béton de l'élément. Ce mode de fixation du joint solutionne les problèmes de décollement du joint, rencontrés dans la technique antérieure. I1 en résulte donc une étanchéité beaucoup plus sûre. De préférence, l'élément comporte sur sa partie scellée dans le béton, une partie de section en queue d'aronde. Cette partie en queue d'aronde permet d'ancrer parfaitement le joint au béton de l'élément préfabriqué. Selon un autre aspect de l'invention, le procédé pour fixer un joint en matière souple à un élément préfabriqué en béton, lors du moulage de celuici, est caractérisé en ce qu'on maintient la face du joint opposée à la partie destinée à être noyée dans le béton, en contact avec la face interne du moule, en créant une dépression entre ladite face du joint et la face interne du moule à travers un canal qui débouche dans une cavité ménagée entre ladite face du joint et la face interne du moule, après quoi, on coule le béton dans le moule. Après durcissement du béton, le joint souple est solidement ancré au béton et ne risque ainsi pas de se décoller des éléments lors de leur accostage contre les éléments déjà posés. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci après Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en coupe d'un revêtement d'étanchéité du tunnel conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du revêtement, - la figure 3 est une vue éclatée et développée sur un plan, du revêtement, - la figure 4 est une vue en coupe, à échelle agrandie, montrant la jonction entre un élément muni d'un joint et un élément dépourvu de joint, - la figure 5 est une vue en coupe schématique de la paroi d'un moule et du dispositif de maintien par dépression d'un joint, illustrant le procédé selon l'invention, - la figure 6 est une vue en plan partielle d'un élément dont le joint porte en son coin une pastille hydrogonflante, - la figure 7 est une vue en coupe d'un joint scellé dans le béton et comportant un boudin en matière hydrogonflante, - la figure 8 est une vue éclatée montrant en plan une variable du revêtement selon l'invention. Dans la réalisation des figures 1 et 2, on a représenté un revêtement d'étanchéité 1 de tunnel, composé d'éléments préfabriqués en béton 2 de forme arquée en appui les uns contre les autres. Chaque élément 2 comporte (voir figure 3 et 4) sur ses faces terminales 2a, 2b une gorge 3 dans laquelle est logé un joint en matière souple alvéolée, par exemple en polyéthylène-propylène établissant l'étanchéité avec les éléments voisins. Conformément à l'invention, chaque élément 2 comporte une gorge 3 s'étendant (voir figure 3) uniquement sur deux faces terminales 2a, 2b adjacentes à l'un des quatre coins de l'élément, dans laquelle est logé un joint souple 4 s'étendant ainsi sur un demipérimètre de l'élément. Ce joint souple 4 vient en appui contre des faces terminales lisses 2c, 2d d'éléments voisins. Ainsi, chaque élément 2 comporte deux faces terminales 2a, 2b adjacentes munies d'un joint 2 entourant l'un des quatre coins, et deux faces terminales 2c, 2d adjacentes lisses, c'est-à-dire dépourvues de joint. Lorsque les éléments 2 sont posés, les deux faces 2a, 2b munies d'un joint 3 sont en contact avec des faces lisses 2c, 2d d'éléments voisins, de sorte que les joints s'étendent de façon continue entre les éléments voisins. Par conséquent, la longueur des joints 3 est réduite de moitié par rapport à celle des joints ceinturant complètement les éléments des revêtements connus, tout en réalisant une étanchéité continue et complète. La figure 4 montre que le joint souple 4 est scellé dans le béton 5 de l'élément 2. Par ailleurs, l'élément 2 comporte sur sa partie scellée dans le béton 5, une partie 6 de section en queue d'aronde assurant un ancrage très efficace dans le béton. De plus, comme indiqué sur la figure 4, la face 4a du joint souple 4 destinée à venir en contact avec la face lisse 2c d'un élément 2 voisin, est concave. Cette face concave 4a est bordée par deux pans inclinés 4b. La figure 5 illustre le procédé pour fixer le joint 4 en matière souple à un élément préfabriqué en béton, lors du moulage de celui-ci. Selon ce procédé, on maintient la face 4a du joint 4 opposée à la partie 6 destinée à être noyée dans le béton, en contact avec la face interne 7a du moule 7, en créant une dépression entre ladite face 4a du joint 4 et la face interne du moule à travers un canal 8. Ce canal 8 débouche dans une cavité 9 ménagée entre la face 4a du joint 4 et la face interne du moule. La dépression est créée en injectant de l'air comprimé dans une conduite 10 communiquant avec le canal 8 par l'intermédiaire d'un étranglement 11 à effet Venturi. Le procédé illustré par la figure 5, met en oeuvre un joint souple 4 présentant une face 4a concave. Dans ce cas, la cavité 9 est formée entre cette face concave 4a et une gorge 12 ménagée dans la face interne 7a du moule 7 et dans laquelle le joint 4 est partiellement engagé. La dépression créée dans la cavité 9 applique de façon étanche le joint 4 dans la gorge 12 du moule, et maintient par conséquent le joint 4 en position. On peut ensuite couler le béton dans le moule, ce qui a pour effet de sceller dans le béton la partie du joint faisant saillie à l'intérieur du moule. Après durcissement du béton, le joint 4 ne peut plus se décoller du béton, ce qui facilite la manipulation et la pose des éléments 2 et garantit une excellente étanchéité. L'étanchéité au niveau des coins des éléments 2 peut éventuellement être améliorée, en appliquant sur le joint souple 4 dans la zone de ces coins, une pastille 13 en matière hydrogonflante (Voir figure 6). Une telle pastille pourrait également être appliquée aux extrémités des joints 4 c'est-à-dire entre les différents éléments de joint 4. De même, si nécessaire, la face 4a des joints 4 pourrait comporter, comme indiqué sur la figure 7, un boudin 14 en matière hydrogonflante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi dans la variante représentée sur la figure 8, les éléments 20, 21, 22, 23 comportent une gorge 20a, 21a, 22a, 23a s'étendant uniquement soit sur une, soit sur deux, soit sur trois faces terminales. Dans cette gorge 20a, 21a, 22a, 23a est logé un joint souple 4 s'étendant ainsi sur une partie du périmètre de l'élément. Lorsque les éléments sont assemblés, le joint 4 souple est en appui contre des faces terminales lisses d'éléments voisins, les joints 4 des divers éléments assemblés venant en contact les uns avec les autres au niveau d'un coin d'un élément et d'une extrémité du joint 4 d'un élément voisin pour réaliser une étanchéité continue. On obtient alors une étanchéité équivalente à celle du revêtement représenté sur la figure 3, la longueur totale du joint étant réduite de moitié par rapport à celle des revêtements connus. REVENDICATIONS 1. Revêtement d'étanchéité (1), notamment de tunnel, composé d'éléments (2, 20, 21, 22, 23) préfabriqués en béton, en appui les uns contre les autres, chaque élément comportant sur ses faces terminales une gorge (3) dans laquelle est logé un joint en matière souple (4) établissant l'étanchéité avec les éléments voisins, caractérisé en ce que chaque élément (2, 20, 21, 23) comporte une gorge (3, 20a, 21a, 22a, 23a) s'étendant uniquement sur une, deux, ou trois faces terminales de l'élément, dans laquelle est logé un joint souple (4) s'étendant ainsi sur une partie du périmètre de l'élément, ce joint (4) souple étant en appui contre des faces terminales lisses d'éléments voisins, les joints (4) des divers éléments assemblés venant en contact les uns avec les autres au niveau d'un coin d'un élément et d'une extrémité du joint d'un élément voisin pour réaliser une étanchéité continue. 2. Revêtement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément (2) comporte une gorge (3) s'étendant uniquement sur deux faces terminales (2a, 2b) adjacentes à l'un des quatre coins de l'élément, dans laquelle est logé un joint souple (4) s'étendant ainsi sur une demi-périmètre de l'élément (2), ce joint souple (4) étant en appui contre des faces terminales lisses (2c, 2d) d'éléments (2) voisins. 3. Revêtement conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint souple (4) est fixé à l'élément préfabriqué en béton (2). 4. Revêtement conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint souple (4) est scellé dans le béton (5) de l'élément. 5. Revêtement conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément (2) comporte sur sa partie scellée dans le béton (5) une partie (6) de section en queue d'aronde. 6. Revêtement conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le joint souple (4) porte dans les zones correspondant aux coins des éléments (2) et aux extrémités de ceux-ci des pastilles (13) en matière hydrogonflante. 7. Revêtement conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la face (4a) du joint souple (4) destinée à venir en contact avec la face lisse (2c, 2d) d'un élément voisin (2), est concave. 8. Procédé pour fixer un joint en matière souple à un élément (2) préfabriqué en béton, lors du moulage de celui-ci, caractérisé en ce qu'on maintient la face (4a) du joint (4) opposée à la partie destinée à être noyée dans le béton (5), en contact avec la face interne (7a) du moule (7), en créant une dépression entre ladite face (4a) du joint (4) et la face interne (7a) du moule à travers un canal (8) qui débouche dans une cavité (9) ménagée entre ladite face (4a) du joint (4) et la face interne (7a) du moule (7), après quoi on coule le béton dans le moule. 9. Procédé conforme à la revendication 8, mettant en oeuvre un joint souple (4) présentant une face concave (4a), caractérisé en ce que ladite cavité (9) est formée entre ladite face concave (4a) et une gorge (12) ménagée dans ladite face interne (7a) du moule dans laquelle le joint (4) est partiellement engagé.