Brevet FR2690470A1 — publié le 19931029

ELEMENT PROFILE APTE A ETRE COMBINE POUR LA REALISATION DE TRAVAUX HYDRAULIQUES ET AUTRES DANS LE DOMAINE DU GENIE CIVIL La présente invention se rapporte à un élément profilé apte à être combiné pour être utilisé à la réalisation de travaux hydrauliques, en particulier pour la réalisation de barrages en béton. Au cours de la réalisation des travaux hydrauliques en général, en particulier de la construction des barrages en béton, la mise en place des joints de dilatation indispensables entre les blocs se révèle particulièrement importante du point de vue des travaux nécessaires et de la quantité de matériaux à mettre en jeu. De façon classique, pour la réalisation des travaux mentionnés ci-dessus et en particulier dans le cas des barrages en arc ou des barrages voûtes, on utilise comme joints de dilatation des éléments en tôle de cuivre ou d'acier galvanisé ou, le cas échéant, en matière plastique (PVC), qui sont habituellement dénommés "water stop", c'est-à-dire joints hydrauliques. Pour être mis en place, ces moyens nécessitent la découpe ou l'entaillage du coffrage et en particulier, également la mise en place préalable d'une armature destinée à limiter la fissuration du béton de la zone qui entoure la découpe. Il est en outre nécessaire de prévoir un système de support au cours de la coulée, ce qui rend cette dernière difficile, et de prévoir également un système de fixation intermédiaire de confinement qui limite l'efficacité du joint en cause. Tout ceci fait que le béton obtenu présente une moindre résistance et une qualité inférieure à la norme propre à celle s'appliquant à la zone où il serait nécessaire d'obtenir la finition la meilleure et la plus précise. L'injection des matériaux formant le joint de dilatation est réalisée à l'aide d'un système complet de valves et de tubes qui se révèle souvent inefficace de prime abord, à cause de la difficulté à obtenir une ouverture entre les tubes, malgré les pressions élevées qui sont appliquées. Les tubes qui doivent être fixes dans de nombreux cas, gênent la coulée du béton et risquent d'être endommagés. Par ailleurs, les pressions importantes qui sont appliquées pour l'injection du joint et qui sont cependant indispensables pour ouvrir les valves (qui sont notablement dures à ouvrir), afin de permettre le passage du mélange à injecter, peuvent provoquer des dommages dans d'autres zones qui ne doivent pas être soumises à de fortes pressions, ou bien peuvent causer des déformations intempestives en cours de service. Il n'a pas été possible jusqu'à maintenant, de pouvoir remédier à ces inconvénients du fait qu'au cours de la phase d'injection du mélange des matériaux destinés à former le joint, il existe une grande dufférence entre la pression d'injection mesurée à l'entrée du système et la pression qui est effectivement exercée en correspondance avec la valve unique. A la complexité de réalisation mentionnée, vient s'ajouter le fait que dans le cas où le joint de compression n'est pas destiné à être injecté, la réalisation de drains dans le plan de joint est particulièrement complexe. Dans le cas des joints à injecter, la rampe d'évacuation de l'air du joint doit être réalisée de façon artisanale. Enfin, le nombre de pièces différentes nécessaires, pour la réalisation des joints de dilatation décrits et pour l'injection, est important et ces pièces comprennent: les joints "water stop", les valves, les tubages, les drains, les rampes de purge, les matériels de fixation, etc., ce qui pose en conséquence des problèmes d'approvisionnement et de stockage en magasin- et augmente les coûts. L'objet de la présente invention consiste à proposer un élément qui puisse être utilisé pour remplir les diverses fonctions de joint fixe, ou de partie du joint fixe, de rampe d'injection continue, d'élément de drainage pour joints non injectés, de rampe d'évacuation de l'air au cours de l'injection du joint et d'élément de protection des éléments de dilatation. Un autre objet de la présente invention vise à permettre la pose en service de cet élément sans qu'il soit nécessaire d'entailler le coffrage du bloc, et à réaliser un élément qui n'exige pas une armature de soutien, qui soit simple à utiliser, qui permette d'appliquer une pression réduite pour l'injection du mélange et qui soit facile à réaliser et de faible coût. Ces buts et d'autres sont atteints grâce à un élément profilé selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte une âme semi-rigide profilée comprenant au moins une cavité médiane et deux zones latérales à développement sensiblement plan, généralement de largeurs différentes, munies chacune d'au moins deux parties en saillie s'étendant dans des directions opposées par rapport à une protubérance correspondant à la cavité médiane, et en ce que, sur la surface de la zone latérale de largeur généralement plus importante et sur la face opposée à ces parties en saillie, est prévue, en outre, une languette oblique dirigée vers l'extrémité extérieure de ladite zone latérale. La cavité médiane peut présenter une section semi- circulaire ou bien une section trapézoïdale. Entre la cavité médiane et au moins l'une des deux zones latérales, est prévue au moins une rainure apte à faciliter l'enlèvement d'au moins une découpe à réaliser dans au moins une zone latérale de l'élément profilé. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la face de l'élément qui est munie de la languette oblique est susceptible d'être accouplée avec la même face d'un élément profilé identique et disposé de façon identique ou opposée ou, le cas échéant, à la place dlune surface plane en béton. Selon encore un autre mode de réalisation de llinven- tion, l'accouplement d'un premier élément profilé avec un second élément profilé délimite un canal entre les deux éléments profilés, ce canal étant apte à autoriser le passage d'un flux de matériau injecté ou d'un tube ou d'une gaine destiné à d'autres usages. L'âme semi rigide profilée est réalisée en matière plastique, de préférence en PVC. Selon un autre mode de réalisation encore de l'invention, la face de la zone opposée aux parties en saillie comporte un moyen d'indexation, en relief ou en creux, apte à faciliter l'accouplement de deux éléments profilés, lorsque ceux-ci sont présentés en position d'accouplement, la zone la plus large du premier élément profilé étant placée en face de la zone la plus étroite du second élément profilé. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de divers modes de réalisation de 1 invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe transversale de l'élément profilé selon l'invention; - la figure 2 représente, à plus petite échelle et selon la vue en coupe de la figure 1, des configurations a) à g) obtenues avec des éléments profilés accouplés; - la figure 3 est une vue, selon la coupe de la figure 1, de l'élément profilé, selon une pre mière variante de réalisation; - la figure 4 est une vue, selon la coupe de la figure 1, des configurations a) et b) obtenues avec les éléments profilés réalisés selon la variante de la figure 3 et accouplés; ; - la Figure 5 est une vue fragmentaire, selon la coupe de la figure 1, de l'élément profilé selon un second mode de réalisation; - La figure 6 est une vue en coupe transversale de la zone de séparation entre les blocs d'un barrage, sur laquelle on peut voir des éléments profilés de l'invention, selon diverses configurations; - la figure 7 est une vue fragmentaire selon la coupe de la figure 6, de la zone de séparation entre les blocs d'un barrage, sur la quelle on peut voir les éléments profilés de l'invention, selon diverses configura tions; - la figure 8 est une vue fragmentaire de la zone de séparation entre deux blocs d'un barrage; et - la figure 9 est une vue fragmentaire, selon la coupe de la figure 1, de l'élément profilé selon une troisième variante de réalisa tion. En se référant à la figure 1, l'élément profilé est constitué d'une âme semi-rigide 1 présentant une cavité médiane 2, semi-circulaire en coupe transversale, qui est éventuellement légèrement rétreinte intérieurement à l'embouchure et qui pourrait présenter une section polygonale. De part et d'autre de la cavité 2, l'âme 1 présente vers les extrémités deux zones 3 et 4, dont l'une est respectivement plus étroite et l'autre plus large, les deux zones 3 et 4 étant munies de parties en saillie 5, aptes à assurer la parfaite adhérence au béton, et d'une languette oblique 6 faisant saillie, dans la direction opposée aux parties en saillie 5, sur la zone 4 de plus grande dimension. Un moyen d'indexation il, en relief ou en creux, apte à faciliter l'accouplement des deux éléments profilés et qui est prévu respectivement sur la zone la plus large du premier élément et sur la face frontale de la zone la plus étroite du second élément, est prévu sur la face de la zone 4 de plus grande largeur, qui est opposée aux parties en saillie 5. Entre ces zones 3 et 4 et les extrémités de la cavité semi-circulaire 2, sont prévues des rainures 7 et 8, aptes à faciliter l'enlèvement des zones 3 et 4 si cela se révélait nécessaire. Les surfaces 9 et 10 délimitées entre les parties en saillie 5 sont réservées pour la fixation de l'élément profilé sur la surface du coffrage ou sur la surface d'un premier élément profilé qui est posé sur un bloc. Dans le premier cas, on utilise généralement un système de rivetage mais dans le second cas, on pourrait utiliser, en plus du rivetage au pistolet, des systèmes de fixation tels que des thermosoudures, des collages par points ou des agencements à manchon et/ou à enveloppes métalliques. En référence à la figure 2, on a représenté diverses dispositions prises par l'élément profilé lorsqu'il est accouplé à un second élément profilé pour s'appliquer divers modes d'application. Dans la configuration a) de la figure 2, l'élément profilé est utilisé comme partie de rampe pour l'injection d'un melange de ciment ou d'une autre nature entre deux blocs contigus. Dans ce but, sont associés deux éléments profilés identiques 1' et 1", de façon à faire se raccorder la zone la plus large 4' du premier élément profilé 1' avec la zone la plus étroite 3" du second élément profilé 1" et vice-versa. Dans cette configuration, les languettes obliques 6' et 6" des deux éléments profilés 1' et 1" fonctionnent comme des clapets anti-retour pour le matériau qui, injecté à l'intérieur du canal 12 créé entre les deux cavités semi-circulaires 2' et 2", s'écoule avec une faible pression sur les zones latérales des éléments profilés 1' et l". Le canal 12 peut être rincé avant l'injection pour permettre la répétition successive de l'opération. En se référant à la configuration b) de la figure 2, un tube 13 de petit diamètre peut, entre autres, être disposé entre les éléments profilés 1' et 1" et être ensuite progressivement retiré tandis que l'on vient injecter à travers ce tube une quantité dosée déterminée d'une résine ou d'un autre produit de scellement ou d'étanchéité. Sur la configuration c) (de la figure 2), l'élément profilé est utilisé pour réaliser des parties de scellement ou d'étanchéité fixes de parement des parois entre les blocs et entre lesquelles on ne vient pas injecter de mélange de ciment. A cet effet, les éléments profilés 1' et'l" sont associés de façon à combiner la zone la plus large 4' du premier élément profilé 1' en face de la zone la plus large 4" du second élément profilé 1", ces zones étant disposées réciproquement avec les languettes obliques 6' et 6" dirigées en opposition vers l'entrée. A l'intérieur du canal que l'on vient de créer entre les deux cavités semi-circulaires 2' et 2", on vient placer également au moment de la pose du second élément profilé, un moyen de scellement ou d'étanchéité 14 qui peut être représenté par un cylindre ou un relief préformé de mastic et de bitume ou par un cylindre de matériau gonflant (gélatine) sous l'effet de l'eau, ou d'un tube de matière plastique revêtu d'un matériau gonflant, ou d'un tube qui se gonfle à la pression et à l'intérieur duquel on vient ensuite injecter le matériau souhaité ou encore un fluide, par exemple de l'eau qui est maintenue à une pression adéquate, ou un tube de mousse allégée ou d'un autre matériau susceptible d'être comprimé ou déformé. Si nécessaire, cet élément peut être comprimé préalablement au moment de la pose ou par la suite. Sur les configurations d) et e) de la figure 2, l'élé- ment profilé est utilisé comme une partie de scellement ou d'étanchéité fixe du parement des parois entre les blocs. Pour ces configurations, dans la zone de séparation entre les blocs, du côté opposé au joint, par rapport à l'entrée, est injecté le mélange de ciment. Dans les configurations d) et e) de la figure 2, on peut disposer également à l'intérieur des canaux 15 et 16 un tube en matière plastique 13, rempli ensuite, le cas échéant, d'un mélange de ciment, d'un tube en matériau alvéolaire qui est comprimé préalablement à l'injection ou d'un tube en matière plastique revêtu d'un matériau géotextile (non tissé) qui laisse passer l'eau mais retient le ciment qui se tasse progressivement jusqu'à obturer le canal. Selon la configuration f) de la figure 2, on ne vient pas insérer un élément de scellement ou d'étanchéité mais le canal 17 entre les éléments profilés est utilisé comme canal de drainage des parties non injectées de la zone de séparation entre les blocs. L'injection de la zone de séparation entre les blocs du côté opposé au canal 17, par rapport à l'entrée, s'effectue sans altérer l'effet de drainage du canal 17, éventuellement lavé au cours de l'injection grâce à la présence des languettes obliques 6' et 6" qui se font face dans la zone injectée. Les languettes 6' et 6" peuvent être déplacées dans le cas où il est nécessaire que le drainage traverse le canal 17 des deux côtés de la zone de séparation entre les blocs. En variante, on peut également disposer à l'intérieur du canal, entre les éléments profilés, un tube drainant ou un élément électrique de réchauffe pour éviter la formation de glace, ou encore un fil équipé de brosses pour le nettoyage du canal de drainage. Selon la configuration g) de la figure 2, les éléments profilés 1' et 1" sont accouplés de façon symétrique et sont utilisés pour former une cavité faisant fonction de rampe de purge ou d'évacuation d'air, d'eau, et/ou de leur mélange, à la partie supérieure du joint. Si l'on vient exercer une pression sur la rampe, il est nécessaire de prévoir sur la rampe d'évacuation un joint selon l'un des types décrits. Dans des conditions particulières, l'élément profilé peut être utilisé seul en étant associé à une surface plane, au moins striée, par exemple un joint de reprise de coulée, en béton ou en un autre matériau. Dans ce cas, le canal résultant présentera une section semi-circulaire. Selon la variante réalisée et représentée à la figure 3, l'élément profilé 18 est réalisé de façon à obtenir diverses configurations à l'aide dudit profilé. De façon analogue au mode de réalisation de la figure 1, l'élément profilé 18 peut être accouplé avec un second élément profilé identique, comme représenté sur les configurations a) et b) de la figure 4, ou être utilisé seul pour la seconde de ces applications. En se référant à la configuration a) de la figure 4, les canaux 19 et 20 qui se forment entre les éléments profilés 18' et 18" sont utilisés respectivement comme canaux de drainage et comme canaux pour l'injection ou l'introduction d'un joint de scellement ou d'étanchéité 22. Selon la configuration b) de la figure 4, les canaux 23 et 24 sont utilisés respectivement pour l'introduction d'un élément de scellement ou d'étanchéité 25 et pour l'injection d'un mélange de ciment. En se référant au second mode de réalisation représenté à la figure 5, entre la cavité semi-circulaire 2 et la zone 4, de plus grande largeur, est prévu un canal circulaire 37 déformable, apte soit à être comprimé sous l'effet de la pression d'un second élément profilé, soit à être distendu sous la pression d'un fluide injecté à son intérieur. La figure 6 représente un exemple d'application des éléments profilés dans le cas d'une zone de séparation non injectée entre les blocs d'un barrage. Dans ce mode de réalisation, les éléments profilés sont installés comme partie du canal 26 pour l'introduction d'un élément d'étanchéité ou de scellement, tandis que d'autres éléments profilés sont installés comme des composants des canaux de drainage 27 et 28, en particulier pour éviter l'écoulement d'eau sur le parement aval. Sur la figure 7, on a représenté la disposition des divers éléments profilés dans le cas d'une zone de séparation injectée entre les blocs d'un barrage, en particulier, les éléments profilés sont utilisés comme composants des canaux 29 pour l'introduction des éléments ou du matériau de scellement, comme parties de rampe d'injection 30 et 31 et comme partie de rampes de purge d'air 32. Les couples des éléments profilés formant les rampes 30, 31 et 32, sont plaqués à la galerie 39 (ou au parement) avec des tubes incurvés ou une autre forme, respectivement 35 pour le passage du mélange injecté et 36 pour le passage de l'air ou pour la purge du mélange à injecter. Sur la figure 8, est mise en évidence la disposition du raccord entre le canal d'injection 33 présent entre les deux éléments profilés 35 et 36, disposés dans la zone de séparation entre les blocs 37 et 38, et le tube d'injection 36 de diamètre adéquat qui vient simplement s'insérer dans le canal circulaire formé par les deux éléments profilés. En référence à la variante de la figure 9, la cavité médiane 40 présente une section trapézoïdale depuis l'origine pour que l'accouplement de deux éléments contigus crée un canal à section polygonale. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Elément profilé pour la réalisation de travaux hydrauliques et d'autres travaux de génie civil, caractérisé en ce qu'il comporte une âme semi-rigide profilée (1) comprenant au moins une cavité médiane (2, 40) et deux zones latérales (3, 4) à développement sensiblement plan, généralement de largeurs différentes, munies chacune d'au moins deux parties en saillie (5) s'étendant dans des directions opposées par rapport à la cavité médiane (2), et en ce que, sur la surface de la zone latérale (4) de largeur généralement plus importante et sur la face opposée à ces parties en saillie (5), est prévue, en outre, une languette oblique (6) dirigée vers l'extrémité extérieure de ladite zone latérale (4). 2.- Elément profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité médiane (2) présente une section semi-circulaire. 3.- Elément profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité médiane (40) présente une section trapézoïdale. 4.- Elément profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, entre la cavité médiane (2) et au moins l'une des deux zones latérales (3, 4), est prévue une rainure (7, 8) apte à faciliter l'enlèvement d'au moins une découpe à réaliser dans au moins une zone latérale (3, 4) de l'élément profilé. 5.- Elément profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face de l'élément qui est munie de la languette oblique (6) est susceptible d'être accouplée avec la même face d'un élément profilé identique et disposé de façon identique ou opposée ou, le cas échéant, avec une surface plane en béton. 6.- Elément profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que son accouplement avec un second élément profilé délimite un canal entre les deux éléments profilés, apte à autoriser le passage d'un flux de matériau injecté ou d'un tube ou gaine destiné à d'autres usages. 7.- Elément profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'âme semi-rigide profilée (1) est réalisée en matière plastique, de préférence en PVC. 8.- Elément profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la face de la zone (4) qui est opposée aux parties en saillies (5), comporte un moyen d'indexation (11), en relief ou en creux, apte à faciliter l'accouplement de deux éléments profilés, lorsque ceuxci sont présentés en position d'accouplement, la zone (4), plus large de l'élément profilé étant placée en face de la zone (3) plus étroite du second élément profilé.