Brevet FR2686631A1 — publié le 19930730

La présente invention est relative à un procédé pour relier entre eux deux éléments préfabriqués en béton, par exemple deux dalles d'un platelage de pont. Une technique actuelle pour construire un tablier de pont consiste à préfabriquer une série de dalles, de faible épaisseur, destinées à constituer le platelage du pont, à construire, par bétonnage sur place, des poutres de rives, d'épaisseur plus grande, et qui seront reliées à des moyens de support, tels que des haubans, et à exercer sur l'ensemble ainsi formé une précontrainte transversale à l'aide de câbles traversant les poutres de rives et les dalles, et de câbles de précontrainte longitudinale placés dans les poutres de rives. La liaison entre deux dalles successives n'a pas à transmettre d'efforts de traction ou compression dans le sens longitudinal, en revanche, elle doit transmettre des efforts tranchants, qui proviennent de la présence d'une charge sur une dalle, cette charge devant être transmise en partie aux dalles adjacentes. Selon la technique la plus courante, on solidarise entre elles les dalles successives, et pour cela, on prevoit que les surfaces de bords transversaux des dalles sont traversées par des fers d'armature. On amène deux dalles à proximité l'une de l'autre, et on coule du béton dit "de seconde phase" dans l'intervalle entre les dalles, autour de ces fers d'armature. On obtient ainsi un ensemble rigide formé par l'ensemble des dalles. Cette technique présente l'inconvénient d'une perte de temps, car le tablier ntest utilisable qu'après que le béton de seconde phase a suffisamment durci. D'autre part, la coulée du béton dans l'intervalle étroit et encombré par les prolongements des fers d'armature est difficile à réaliser de façon correcte. Un autre inconvénient est que la précontrainte longitudinale qu'on exerce sur les poutres de rives du pont se partage, de façon mal contrôlable entre ces poutres de rives et le monobloc constitué par les dalles ainsi solidarisées l'une de l'autre. Selon une autre technique, on peut penser à prévoir des dalles à bord lisse, et à les solidariser l'une de l'autre par collage, par exemple avec une résine époxy. Cette technique est délicate, car il faut assurer partout un bon contact entre les surfaces à coller. Dans un domaine voisin, la demanderesse a décrit, dans le document FR-A2.576.948, un procédé pour rétablir la continuité entre deux éléments séparés par joint, ce procédé consistant à exercer sur les deux éléments, une force temporaire, puis permanente, perpendiculaire au plan du joint et tendant à écarter l'un de l'autre ces deux éléments, ce qui réalise une précontrainte de l'ensemble. Pour exercer la force de blocage du joint, on peut prévoir un dispositif expansible en métal, voir W0-A-87/00227, ce qui permet de constituer un ensemble très rigide dans la direction transversale, avec 1 t inconvénient qu'on a cité plus haut.Cette technique est de mise en oeuvre coûteuse, et de plus elle réalise encore un ensemble monobloc, avec l'inconvénient qu'on a signalé plus haut. En outre, si le dispositif expansible a la forme générale d'un cylindre disposé perpendiculairement au plan des plaques, on voit qu'il est mal adapté à transférer un effort tranchant, résultant de la présence d'une charge sur une dalle, en une autre dalle. En outre, il travaillera mal dans le cas d'une variation de la position angulaire relative des dalles, comme cela se produit, par exemple, lorsqu'une charge agit simultanément des deux côtés du joint entre deux dalles, et fait fléchir chacune d'elles, si bien qu'au lieu d'être en prolongement, elle dessine un V aplati. Le document FR-A-2.548.233 avait déjà décrit un dispositif expansible, mais dont I'élé;rent actif était une masse de matière élastomère, qui tendant à écarter deux coquilles, chacune solidaire d'une des dalles en regard. Une clavette rigide, de préférence en acier, permettait à ces deux coquilles de se déplacer dans la direction perpendiculaire au joint, par exemple pour compenser les dilatations thermiques, tout en empêchcnt des déplacements relatifs dans le sens vertical. Ce dispositif permettait d'éviter une formation monobloc, mais -a clavette, par ses dimensions, était incapable de transmettre des forces verticales importantes, et en plus, elle s'opposait à un déplacement angulaire relatif des dalles l'une par rapport à l'autre. Suivant une autre méthode, on prévoit que les faces en regard des dalles présentent des saillants et rentrants disposés pour constituer une liaison par conjugaison de formes. On intercale une couche de liaison, par exemple une colle, entre au moins un saillant et le rentrant correspondant, et on rapproche les deux dalles pour assurer la liaison. Ces formes permettent de résoudre, de façon particulièrement simple et efficace, le problème de la transmission des efforts tranchants d'une dalle à une autre, malheureusement on retrouve, ici encore, tous les inconvénients d'une liaison monobloc, tant en ce qui concerne la répartition des forces de précontrainte que la réaction aux forces tendant à un déplacement angulaire relatif des dalles. La présente invention a pour but de fournir un procédé pour relier entre elles deux dalles, sans constituer un bloc unique contenant ces dalles, mais en permettant cependant la transmission des efforts tranchants, et des déplacements angulaires limités d'une dalle par rapport à l'autre, ce procédé aboutissant à des prix de revient ne dépassant sensiblement pas ceux qu'on obvient avec les moins chers des procédés qu'on a évoqués ci-dessus. Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit un procédé pour relier entre eux deux éléments préfabriqués en béton, par exemple les dalles d'un platelage de pont, selon lequel - on donne au bord d'un des éléments une forme comportant un saillant, et au bord de l'autre élément une forme comportant un rentrant corresporfant, permettant de créer une liaison par conjugaison de fcrmes, - on place sur le saillant et/ou dans le rentrant une couche d'une matière de liaison, et on rapproche les deux éléments, de façon à serrer entre elles cette couche de matière de liaison, ce procédé ayant pour particularité que le saillant est limité par une ou plusieurs surfaces qui font partie d'un même cylindre dont l'axe est parallèle à la direction générale du bord de l'élément, et le rentrant présente une ou plusieurs faces cylindriques correspondantes, - on intercale entre lesdites surfaces cylindriques au moins une couche d'un matériau élastique, - on rapproche les deux éléments entre eux avec une force juste suffisante pour écraser le matériau élastique jusqu'a obtenir entre les éléments un écart de valeur définie à l'avance. La présence du saillant et du rentrant permettent une bonne transmission des efforts tranchants, cependant que leurs formes particulières permettent un pivotement limité, sans risque de détérioration ou d'usure des faces correspondantes. Cependant, la présence du matériau élastique fait qu'on échappe aux inconvénients des structures monoblocs qu'on a décrits plus haut. De préférence, on prévoit sur le saillant, et sur le rentrant, deux parties cylindriques séparées par une partie plane parallèle au plan d'ensemble du bord, et on ne prévoit le matériau élastique que sur les surfaces cylindriques. On évite ainsi un risque de cisaillement du matériau élastique, qui apparaîtrait au cas où celui-ci formerait une couche continue. Avantageusement, le matériau élastique est un élastomère, ou à base d'élastomère. Suivant une autre réalisation, le matériau élastique est constitué par du bitume confiné entre deux feuilles de matière souple et étanche, par exemple du vinyle. Avantageusement, on prévoit que le matériau élastique est un multicouche, notamment un multicouche comprenant un élastomère et une feuille de protection mécanique, par exemple en vinyle, ou en PVC, ou en métal, au moins sur une de ses fasces. Sur la face qui n'est pas pourvue d'une feuille de protection mécanique, l'élastomère peut avoir été fixé au préalable, par collage, sur le béton d'un des éléments. Ce mode de mise en oeuvre peut également s'appliquer au cas où la matière élastique n'est pas un élastomère. Suivant un mode de réalisation intéressant, on place le matériau élastique sur la paroi intérieure d'un moule servant à la préfabrication de l'élément, pour qu'il adhère à cet élément lors de la coulée du bétcn. L'invention va maintenant être exposée de façon plus détaillée en s'aidant d'un exemple illustre par la figure unique, qui est une coupe suivant un plan longitudinal de deux éléments de dalles du platelage d'un pont, à l'endroit d'un joint conforme à l'invention. Un premier élément 1, qui constitue l'élément mâle, est une dalle de béton armé dont l'épaisseur, pour fixer les idées, peut être de l'ordre de 200 à 30D mm, ces dimensions n'étant absolument pas limitatives. L'élément mâle 1 correspond à un élément femelle 2, de meme épaisseur, et ces deux éléments sont recouverts d'un revêtement 3, comprenant une couche d'étanchéité de type classique.Le bord de l'élément mâle 1 qui est tourné vers 'élément femelle 2 présente deux parties planes 4, 5, situées respectivement en haut et en bas, et séparées par un saillant 6, dont la surface extérieure est définie par deux parties circulaires 7, 8 qui font partie d'un même cylindre dont l'axe est à peu près dans le plan des surfaces planes 4 et 5, et d'une partie plane 9, sensiblement parallèle aux surfaces planes 4 et 5, mais décalée par rapport à celles-ci en direction de l'élément femelle 2. L'épaisseur du saillant 6 représente environ 40 % de l'épaisseur totale de l'élément 1, la surface des parties planes 4 et 5 étant à peu près égale. L'élément femelle 2 présente un bord dont la surface est sensiblement la même que celle d bord de l'élément mâle, cependant, le rayon du cylindre qui définit les parties cylindriques du rentrant est supérieur, dans le cas présent, d'environ 1,5 mm à celui du cylindre correspondant au saillant 6. Les bords du rentrant présentent des arrondis 10, à la fois pour des raisons de robustesse et pour faciliter l'entrée du saillant 6 dans ce rentrant. L'épaisseur de 1,5 mm (donnée non limitative) entre le saillant et le rentrant est remplie par une couche de néoprène fixée au préalable sur le saillant 6. On notera que les parties planes 4, 5 et 9 sont, dans leur ensemble, dépourvues de néoprène ou de toute matière élastique, ce qui permet un pivotement relatif des éléments 1 et 2 autour de l'axe du cylindre qui donne naissance aux surfaces 7 et 8, réalisant ainsi une articulation, à axe horizontal, et à débattement limité. On a désigné par 11 et 12 les fers d'armature des éléments 1 et 2. On notera que des fers spéciaux 13, 14 sont disposés pour augmenter la résistance mécanique du saillant 6 et du rentrant correspondant. La mise en place du saillant 6 dans le rentrant correspondant se fait à force, de façon à comprimer le néoprène dans le joint. Les moyens pour exercer cette force sont mis en place de façon provisoire, et sont enlevés à l'achèvement de l'ouvrage. REVENDICATION 1. Procédé pour relier entre eux deux éléments préfabriqués en béton, par exemple les dalles d'un platelage de pont, selon lequel - on donne au bord d'un des éléments une forme comportant un saillant, et au bord de autre élément une forme comportant un rentrant correspondant, permettant de créer une liaison par conjugaison de formes, - on place sur le saillant et/ou dans le rentrant une couche d'une matière de liaison, et on rapproche les deux éléments, de façon à serrer entre elles cette couche de matière de liaison, caractérisé en ce que le saillant est limité par une ou plusieurs surfaces qui font partie d'un meme cylindre dont l'axe est parallèle à la direction générale du bord de l'élément, et le rentrant présente une ou plusieurs faces cylindriques correspondantes, - on intercale entre lesdites surfaces cylindriques au moins une couche d'un matériau élastique, - on rapproche les deux éléments entre eux avec une force juste suffisante pour écraser le matériau élastique jusqu'à obtenir entre les éléments un écart de valeur définie à l'avance.