Brevet FR2682982A1 — publié le 19930430

CADRE ASSURANT LE POSITIONNEMENT DES TIGES D'ANCRAGE ET LA VERTICALITE D'UN MAT ET PROCEDE DE FIXATION D'UN MAT LE METTANT EN OEUVRE La présente invention concerne la fixation dans le sol de mâts, notamment de mâts d'éclairage, de candélabres , de supports de lignes caténaires, et de tout dispositif de signalisation terrestre qui comporte un fût métallique dont la base est solidaire d'une plaque qui est elle-même fixée dans un massif de béton grâce à des tiges d'ancrage. Elle concerne plus particulièrement un dispositif nouveau qui permet à la fois d'assurer le positionnement exact des tiges d'ancrage dans le massif et d'obtenir trés simplement la verticalité du mât. Selon la technique traditionnelle, le positionnement des tiges d'ancrage est réalisé à l'aide d'un gabarit, de la manière suivante. On creuse la fouille, c'est-à-dire le trou dans lequel sera coulé le béton, qui a la forme générale d'un parallélépipède rectangle, de section transversale carrée. On place horizontalement au-dessus de la fouille deux traverses, qui prennent appui sur le sol de part et d'autre de celle-ci. On positionne sur les deux traverses un gabarit dans lequel sont fixées les quatre tiges d'ancrage. On comprend que la dimension du gabarit et l'emplacement des tiges sont fonction de la plaque de base du mât. On coule le béton dans la fouille et donc autour des tiges d'ancrage, sensiblement jusqu'au niveau des traverses.Il est alors possible, après prise du béton et retrait des traverses, de retirer les écrous de fixation qui maintenaient le gabarit dans la partie haute des tiges. Les gabarits utilisés sont métalliques, soit sous forme de plaques de 5 à 10 mm, d'épaisseur soit de profilés, ou bien sont en bois. Le même gabarit peut servir à plusieurs reprises. Aprés retrait du gabarit, on installe le mât, à l'aide d'une grue ; pour cela on place le mât au-dessus du massif de telle sorte que les parties hautes des quatre tiges d'ancrage viennent s'enfiler dans les orifices percés dans la plaque de base du mât ; puis on régle la verticalité du mât en interposant des cales minces en tôle d'acier inoxydable, de faible épaisseur entre le massif et la plaque de base, aux endroits adéquats. Les cales, qui restent à demeure sous le mât, sont enfoncées au marteau ou à la masse. Cette dernière opération a pour but de corriger les inégalités du massif, elle peut prendre plus d'un quart d'heure, d'occupation du personnel et de la grue. Il arrive meme que l'on coule une mince couche de béton à prise rapide sous le plaque de base afin de parfaire l'assise de celle-ci sur le massif. On a déjà pensé à simplifier le réglage de la verticalité en interposant entre la plaque de base du mât et le massif un joint déformable en caoutchouc synthétique. Ce joint, qui est percé de quatre trous en regard de ceux présents dans la plaque de base, est plus ou moins comprimé lors du serrage des écroux de fixation de la plaque sur les tiges d'ancrage. Selon le demandeur cette solution ne donne pas entière satisfaction, car il ne résoud pas l'ensemble des problèmes liés à la fixation du mât, en particulier ceux de la réalisation du gabarit, de sa mise en place et de son retrait, ainsi que les problèmes de correction en cas de trop grandes irrégularités de surface du massif. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un dispositif unique apte à résoudre l'ensemble des problèmes liés à la fixation du mât, et qui soit simple à mettre en oeuvre. Ce but est parfaitement atteint par le dispositif de l'invention. IL s'agit d'un cadre rigide qui a sensiblement les dimensions de la plaque de base du mât, qui comporte dans son épaisseur au moins une couche d'un matériau déformable par compression, dont les deux faces sont planes, lisses et paralléles et qui est pourvu de trous disposés conformément à ceux de la plaque de base du mât. Ainsi, le cadre selon l'invention peut faire office à la fois de gabarit, étant suffisamment rigide pour supporter les tiges d'ancrage, et aussi de joint déformable, grâce à la couche du matériau compressible ; on comprend que ce cadre sera laissé à demeure sur le massif. Ainsi , grâce à la planéité de ses faces sans aspérité, il pourra lui-même assurer la planéité de la couche de béton venant à son contact sur sa face inférieure lors du coulage du massif. En conséquence, les corrections de verticalité, si elles subsistent seront extrêmement minimes, comme cela apparaîtra clairement dans la description qui sera faite ci-dessous d'un exemple de pose du cadre selon l'invention. De préférence, l'épaisseur et la structure de la couche de matériau compressible est telle que la réduction d'épaisseur de la couche comprimée est au moins de 5 mm. Avec une telle possibilité de compressibilité, il est possible de corriger tout écart habituel de verticalité du mât. Selon un mode préféré de réalisation, le cadre rigide de l'invention comporte une armature métallique noyée dans une résine élastomérique, par exmple en polyuréthane. Ainsi l'armature métallique, qui confère la rigidité au cadre n'est pas apparente et n'est donc pas soumise aux agressions extérieures, du type oxydation. L'armature métallique est constituée de préférence de quatre plaques triangulaires, chacune étant percée d'un trou correspondant au passage d'une tige d'ancrage et disposée selon l'un des coins du cadre, et de quatre profilés, paralléles aux côtés du cadre et dont les extrémités sont soudées aux plaques triangulaires. Afin d'augmenter la rigidité du cadre, les profilés ont par exemple une section transversale, en U, éventuellement les branches du U formant un angle obtus avec la base dudit U. C'est un autre objet de l'invention que de revendiquer un procédé de fixation des tiges a'ancrage d'un mât dans un massif en béton mettant en oeuvre le cadre rigide précite. Selon une première variante a) On enfile les têtes filetées des tiges d'ancrage d'une part dans les trous du cadre rigide et d'autre part dans les trous pratiqués dans deux traverses, b) On bloque à l'aide d'écrous le cadre, les traverses et les tiges en position le cadre étant sous les traverses, c) On place les traverses à plat sur les montants de la fouille, de manière à ce que le cadre soit bien horizontal, d) On coule le béton jusqu'à ce qu'il soit en contact avec toute la face inférieure du cadre. e) Après durcissement du béton, on retire les traverses. Ainsi, selon le procédé, la surface de contact massif/cadre sera exempte de toute irrégularité puisque la face inférieure du cadre repose sur son empreinte formée lors du coulage du béton. On s'affranchit ainsi du rattrapage des inégalités entre la plaque de base du mât et le massif de béton. Selon une seconde variante a) on enfile les têtes filetées des tiges d'ancrage dans les trous du cadre rigide et on les bloque en position sur le cadre à l'aide d'écrous, b) On coule le béton, c) On fait pénétrer les tiges d'ancrage dans le massif de béton, non-encore durci , et on positionne le cadre rigide sur le massif de béton en sorte que sa face inférieure forme une empreinte sensiblement horizontale sur la surface de celui-ci. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description -qui va être faite d'un exemple de cadre rigide adapté pour assurer le positionnement des tiges d'ancrage et la verticalité d'un mat, et de sa mise en oeuvre, illustré par le -dessin annexé dans lequel Les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de dessus -et de côté d'un cadre à armature métallique noyée dans une résine translucide, La figure 3 est une vue en coupe d'un massif de béton et du cadre positionné sur le massif à l'aide de traverses. La figure 4 est une vue en coupe d'un massif de béton, et d'un mât positionné sur le massif à l'aide du cadre de la figure 3. Le cadre rigide 1, montré aux figures 1 et 2 à titre d'exemple non limitatif, comporte une armature métallique 2 noyée dans de la résine élastomérique 3, qui peut être entre autre une résine polyuréthane de dureté 55 shore commercialisée par la firme HEXCEL sous la référence UR 331. Le cadre 1 a une forme carrée, il présente à travers tout son épaissseur e cinq évidements : un évidement central 4 de section octogonale et quatre évidements 5 de section circulaire, disposés vers les quatre coins du carré. L'armature métallique 2 est composée de quatre plaques triangulaires 6 et de quatre profilés 7. Chaque plaque triangulaire 6 a la forme d'un triangle rectangle isocèle dont l'angle droit est sensiblement dans un des angles du cadre 1. Elle est percée d'un trou correspondant à un évidement 5. Chaque profilé 7 est un profilé en U, dont les branches 8 forment un angle obtus avec la base 9 ; des points de soudure 10 assurent la fixation des profilés 7 sur les plaques triangulaires 6, chaque profilé s'étendant parallélement à un côté du cadre et prenant appui sur deux plaques triangulaires adjacentes. Pour la réalisation du cadre, on dispose d'un moule délimitant la forme extérieure carrée 1, la forme intérieure orthogonale et comportant des plots pour les quatre évidements circulaires 5. On coule dans le moule de la résine en quantité suffisante pour constituer un fond de résine d'une épaisseur de quelques millimètres . On place à plat au-dessus de ce fond l'armature métallique pré-assemblée, de sorte que les trous dans les plaques triangulaires 6 soient enfilés dans les plots et qu'il y ait un espace de quelques millimètres entre le contour de l'armature 2 et les bords du moule . On coule de la résine dans le moule en quantité suffisante pour recouvrir l'armature métallique 2 sur une épaisseur de quelques millimètres Aprés démoulage, la résine ayant été conformée par le moule,la face inférieure du cadre est parfaitement plane et lisse. La mise en oeuvre du cadre 1 est réalisée dans les conditons suivantes Un tel cadre 1 sert à assurer d'une part le positionnement des tiges d'ancrage de fixation d'un mât et d'autre part la verticalité dudit mât. Sur l'emplacement prévu pour le montage du mât 10 on a préalablement creusé la fouille 12, qui est un trou, dans le sol, de dimensions plus importantes que celles de la base du mât Il et ayant une profondeur H supérieure à la longueur des tiges d'ancrage 13. On réalise l'assemblage du cadre rigide 1, de quatre tiges d'ancrage 13 et de deux traverses 14. Les deux traverses 14 sont placées parallélement au-dessus du cadre, le long de deux bords opposés : elles sont pourvues d'au moins deux trous 15 correspondant à deux évidements circulaires 5 du cadre 1. Les tiges ancrage 13 sont des tiges d'environ 75 cm de longueur,avec une tête filetée 16 et l'autre extrémité 17 recourbée. Un écrou PAL 18 est placé par vissage dans la partie basse de latête filetée 16. Le cadre 1 est placé sur les quatre tiges d'ancrage 13, prenant appui sur les quatre écrous PAL 18, puis les deux traverses 14. L'ensemble 20 est bloqué en position par les écrous 19 vissés sur la tête filetée 16 par-dessus les traverses 14. Cet ensemble 20 est positonné au dessus de la fouille 12, les extrémités des traverses 14 prenant appui sur les bords de la fouille 12. Toutes dispositions sont prises pour que le positionnement du cadre rigide 1 soit strictement horizontal. On coule dans la fouille du béton, jusqu'à ce que celui-ci vienne en contact avec toute la surface de la face inférieure 21 du cadre 1. Comme on peut le voir sur la figure 3 le béton déborde légérement sur les côtés du cadre 1 et après durcissement du béton, on dévisse les écrous 19, on retire les traverses 14. Les tiges d'ancrage 13 et le cadre 1 sont pris dans le massif 22. On comprend que le cadre est horizontal et que son assise est parfaitement plane. A l'aide d'une grue, on amène le mât 11 au-dessus du massif 22, de telle sorte que la -plaque de base 23 du mât 11 surplombe le cadre 1. On descend le mât en enfilant les têtes filetées 16 des tiges d'ancrage 13 dans les quatre trous correspondants 24 de la plaque de base 23. On visse sur les têtes filetées 16 les écrous de serrage adéquats 25. En théorie, la verticalité est assurée grâce à l'horizontalité de l'empreinte faite dans le massif 22 par la face inférieure du cadre 1; en pratique, il est encore possible de corriger un écart éventuel par compression localisée du cadre 1 grâce à un serrage plus important de l'un ou l'autre des écrous 25. Selon une variante, la mise en oeuvre du cadre 1 est réalisée sans les traverses dans les conditions suivantes. On fixe à l'aide d'écrous les têtes filetées des tiges d'ancrage dans les trous du cadre rigide. On coule le béton dans la fouille, puis, sans attendre que celui-ci durcisse, on fait pénétrer les tiges d'ancrage dans le béton jusqu'à ce que la face inférieure du cadre rigide soit en contact avec la surface du massif de béton. Sous le poids de l'ensemble constitué par le cadre et les tiges d'ancrage, le cadre pénétre légèrement dans le béton et forme une enpreinte, qui est sensiblement horizontale. Dans ce cas le positionnement horizontal du cadre est moins précis que dans la première variante de mise en oeuvre, mais l'écart éventuel pourra être facilement corrigé par compression de la couche de matériau compressible. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple non exhaustif. En particulier, la rigidité de cadre peut-être obtenue par d'autres types d'armature, ou encore d'autres moyens de rigidification. De plus les évidements circulaires 5 dans le cadre 1 peuvent comporter des filets ; dans ce cas les tiges d'ancrage 13 sont vissées dans le cadre 1, ce qui évite l'utilisation d'écrous de butée du type écrous PAL 18. On peut, lors du moulage de la résine, inclure des repères permettant de visualiser dans le cadre l'emplacement du milieu et des entraxes, ceci afin de faciliter les opérations sur le chantier. On peut aussi prévoir, dans l'épaisseur de la résine, des logements adaptés pour placer les écrous de butée. REVENDICATIONS 1. Cadre rigide, destiné à assurer le positionnement des tiges d'ancrage (13) d'un mât (11) et la verticalité dudit mât (11), comportant dans son épaisseur au moins une couche d'un matériau déformable par compression, qui a sensiblement les dimensions de la plaque de base (23) du mât et qui est pourvu de trous (5) disposés conformément à ceux de ladite plaque de base (23) et dont les deux faces sont planes, lisses et paralléles. 2. Cadre selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'épaisseur et la structure de la couche de matériau compressible est telle que la réduction d'épaisseur de la couche coznnee est au moins de 5 mm 3. Cadre selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une armature métallique (2) noyée dans une résine élastomérique (3), par exemple en polyuréthane. 4. Cadre selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'armature métallique (2) est constituée de quatre plaques triangulaires (6), chacune étant percée d'un trou correspondant au passage d'une tige d'ancrage (13) et disposée selon l'un des coins du cadre, et de quatre profilés (7), paralléles aux côtés du cadre et dont les extrémités sont soudées aux plaques triangulaires (6). 5. Cadre selon la revendication 4 caractérisé en ce que les profilés (7) ont une section transversale, en U, éventuellement les branches du U formant un angle obtus avec la base dudit U. 6. Procédé de fixation des tiges d'ancrage de mât dans un massif en béton mettant en oeuvre le cadre rigide (1) de la revendication 1 caractérisé par les étapes suivantes a) On enfile les têtes filetées (16) des tiges d'ancrage (13) d'une part dans les trous du cadre rigide (1) et d'autre part dans les trous pratiqués dans deux traverses (14), b) On bloque à l'aide d'écrous (18,19) le cadre (1), les traverses (14) et les tiges (13) en position le cadre (1) étant sous les traverses (14), c) On place les traverses (14) à plat sur les montants de la fouille (12), de manière à ce que le cadre (1) soit bien horizontal, d) On coule le béton (22) jusqu'à ce qu'il soit en contact avec toute la face inférieure (21) cadre (1). e) Après durcissement du béton, on retire les traverses (14). 7. Procédé de fixation des tiges d'ancrage de mât dans un massif en béton mettant en oeuvre le cadre rigide (1) de la revendication 1 caractérisé par les étapes suivantes a) on enfile les têtes filetées des tiges d'ancrage dans les trous du cadre rigide et on les bloque en position sur le cadre à l'aide d'écrous, b) On coule le béton, c) On fait pénétrer les tiges d'ancrage dans le massif de béton, non encore durci , et on positionne le cadre rigide sur le massif de béton en sorte que sa face inférieure forme une empreinte sensiblement horizontale sur la surface de celui-ci.