Brevet FR2687700A1 — publié le 19930827

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PREFISSURATION DE MATERIAUX AUX LIANTS HYDRAULIQUES COMPACTES La présente invention a trait au domaine de la construction, du renforcement et de la réfection de chaussées ou autres ouvrages. Elle concerne un procédé et un dispositif destinés à supprimer ou réduire la remontée, dans les couches supérieures, de fissures de retrait de matériaux traités aux liants hydrauliques compactés en particulier, quoique non exclusivement, d'assises de chaussées. Le terme de "matériaux..." utilisé dans la description, s'entend d'une façon générale comme toute composition destinée à être appliquée sur une assise (de chaussée, plate-forme ou autre), comprenant une charge telle que graves, sable ou autrematériau fin ainsi qu'un liant hydraulique tel que ciment, ou équivalent, ladite composition étant destinée à être compactée avant mise en service de l'ouvrage à réaliser ou rénover. On sait que l'utilisation de tels matériaux compactés en assise d'ouvrage amène, si aucune disposition particulière n'est prise, à la remontée de fissures de retrait dans la ou les couches supérieures de revêtement, comme par exemple la couche de roulement, en enrobé bitumineux ou autre composition. Pour résoudre ce problème, il est connu de pratiquer une préfissuration de l'assise traitée au liant hydraulique. Cette technique permet de limiter les mouvements verticaux et horizontaux des fissures et, de ce fait, la transmission de fissures dans les couches supérieures. En pratique, on réalise des amorces de fissuration transversale avec un espacement, entre les sillons ainsi creusés, de 2 à 3 mètres environ, donc nettement inférieur en général à l'espacement d'une fissuration naturelle. Parmi les procédés de préf issuration connus à ce jour, on retiendra essentiellement deux groupes de réalisations. Selon la technique dite C.R.A.F.T., (marque déposée de Cochery-Bourdin-Chaussé) on utilise un engin muni d'un outil en forme de soc, pour l'ouverture du sillon, et permettant l'injection d'un liant, du type émulsion de bitume ; le liant empêche la prise du ciment au droit du film d'émulsion. Un tel traitement mixte (ciment/émulsion), nécessite un dosage de constituants et un choix d'émulsion qui sont difficiles à maîtriser. Conformément à un autre procédé dit à "joint actif", on utilise un dispositif qui creuse de façon importante la grave hydraulique ou assise de façon à pouvoir insérer dans la gorge obtenue un épais élément plastique de forme ondulée. Après bouchage, on applique le revêtement final.Ce procédé présente l'inconvénient d'exiger un sillon très large, généralement de 15 à 30 cms, et d'être d'une mise en oeuvre difficile. L'invention se situe dans ce domaine de la préfissuration avec interposition d'un élément ou moyen étranger au matériau traité au liant hydraulique à compacter. Elle vise un procédé et dispositif présentant, entre autres, l'avantage d'une mise en oeuvre facile et rapide, et donnant lieu à un bon arrangement des granulats de matériaux pour obtenir une compacité optimale. Conformément à sa caractéristique principale, le nouveau procédé consiste, tout en creusant à intervalles réguliers, des sillons de faible largeur, à déposer simultanément, dans les amorces de fissuration provoquées, et de façon verticale une bande continue de feuille en matière plastique de très faible épaisseur puis à procéder ensuite, de façon connue au compactage du matériau traité au liant hydraulique. La bande plastique est posée de telle sorte que le bord supérieur de celle-ci soit situé à une certaine distance de la surface du matériau de façon que la bande ne soit pratiquement pas touchée lors des opérations finales, classiques, de réglage et compactage du matériau. En pratique, pour un sillon creusé par exemple à 10-30 centimètres de la surface du matériau, la hauteur de la bande plastique déposée varie de 5 à 20 centimètres environ. D'une façon générale, la profondeur de pose doit avantageusement être comprise entre le quart et la moitié de la profondeur du sillon. L'épaisseur du film plastique peut être très faible, par exemple comprise entre 30 et 300 microns, ce qui permet de réduire simultanément le coût de la matière utilisée tout en obtenant des résultats optimum. La matière plastique utilisée peut-être celle couramment commercialisée comme par exemple du polychlorure de vinyle, du polystyrène basse densité, des polymères ou copolymères d'oléfines ou autres plastiques connus équivalents. Par ailleurs, selon une autre caractéristique, la largeur du film plastique utilisé est choisie de façon qu'elle soit comprise entre le quart et la moitié de l'épaisseur du matériau à préfissurer. On comprendra qu'en pratique, et comme il sera à nouveau précisé ci-après, l'amorce de fissuration est constituée par un sillon très étroit, par exemple de largeur de l'ordre de 1 centimètre environ, ou quelques centimètres au maximum, qui se rebouche ensuite automatiquement dès l'introduction du mince film plastique. La faible épaisseur du film permet sa déformation lors du compactage par les squelettes granulaires du matériau d'assise, ce qui assure l'arrangement régulier des granulats et un bon transfert de charge pour le revêtement final. L'invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé susvisé et notamment la pose automatique de la bande plastique dès la formation du micro-sillon. Conformément à sa caractéristique générale, le dispositif est essentiellement constitué par un ensemble automoteur supportant un outil en forme de sabot muni à l'avant d'un soc et dans lequel est insérée verticalement une cassette amovible au sein de laquelle se déroule un film plastique et dont la paroi inférieure est inclinée en biseau, un moyen de freinage ou blocage du film, déposé en position verticale dans le matériau, étant en outre prévu à proximité de la cassette. D'autres détails et caractéristiques ou moyens secondaires apparaîtront ci-après au cours de la description plus complète d'un mode de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés, qui représentent, de façon schématique, l'outil de travail proprement dit selon une vue en coupe transversale (fig.1) ainsi que la cassette amovible de déroulement du film en vue de côté (fig.2). Afin de simplifier la représentation, l'ensemble automoteur, qui supporte l'outil selon l'invention, et constitué par un engin roulant motorisé de type conventionnel, n'a pas été figuré ici. Le matériel objet de l'invention et dont le déplacement est assuré par l'ensemble automoteur, est un outil sabot 1 relié par sa face supérieure 2 à l'engin roulant et dont la paroi avant revêt la forme d'un soc 3 dont la hauteur de pénétration dans le matériau varie en fonction de la largeur du film plastique utilisé. Le soc peut avoir, comme illustré sur la figure 1, une forme cintrée, bien adaptée pour équilibrer les efforts lors des préfissurations. Les parois relativement rapprochées de l'outil enferment une cassette amovible 4, introduite dans l'outil par relevage d'un volet 5 dont la fermeture entraîne le blocage de la cassette. Cette dernière, grâce à sa face inférieure 6 inclinée à 450, permet lors de l'avancée de l'outil selon la flèche 7 le changement dre direction du film plastique 8 qui, issu du rouleau 9, descend verticalement le long de la cassette 4 pour pénétration dans le matériau 10 préfissuré et reste en position après changement de direction sur le biseau 6. Le film 4 étant ancré verticalement dans le matériau à l'arrière du soc 3, l'avance de l'outil permet son déroulement et il importe que, à la fin d'une passe, c'est-à-dire après la préfissuration d'une largeur de chaussée et avant la passe suivante, il y ait rupture du film tout en conservant une partie de ce dernier à l'arrière du soc 3 pour assurer le réamorçage. Afin d'obtenir ce résultat, on procède à une découpe ou prédécoupe du film selon plusieurs variantes. Conformément à un premier mode de réalisation, à une distance déterminée de la fin de la préfissure, le film 4 est prédécoupé en 11 (fig.2) en réalisant seulement des amorces de ruptures, par exemple sous forme de pointillés, sans sectionnement du ruban. L'avance de l'outil et la dépose du film dans le matériau continuent et, lorsque l'amorce de rupture est située derrière l'outil, on a prévu un système de blocage 12 qui freine le film 4. Ce système peut-être constitué par exemple par un rouleau excentrique. Lorsque le sabot continue à avancer, il y a rupture du film à l'endroit de la prédécoupe du fait de l'effort de traction subi par le film qui est ancré dans le matériau et freiné par l'outil. La longueur du ruban qui reste à l'arrière du sabot permet l'ancrage du ruban lors de la passe suivante. Selon une variante, ou autre mode de réalisation, on peut aussi utiliser un film ou ruban prédécoupé lors de sa fabrication, par exemple selon des amorces de rupture, droites ou inclinées, disposées à intervalles réguliers. Dans un cas, la rupture du film se fait au niveau d'une amorce située à l'arrière du système de blocage 12, à une distance pouvant varier jusqu'à la valeur de l'intervalle entre les prédécoupes. On prévoit alors généralement selon cette variante, un système d'amorçage 13, constitué par exemple par un rouleau de caoutchouc entraîné par moteur qui permet d'entraîner l'amorce restant à la sortie du rouleau 12 et d'ancrer la nouvelle portion de film verticalement dans le matériau 10. En pratique, il suffit d'avoir vingt à trente centimètres de film à la sortie de l'outil pour assurer le nouvel ancrage.Si cette distance est déjà atteinte, on peut alors se passer du rouleau d'amorçage 13. Comme déjà dit ci-dessus, les profondeurs des sillons de préfissurations, provoqués dans une assise en matériau traité aux liants hydrauliques par l'étroit soc 6 de l'outil selon l'invention, peuvent varier de dix à trente, voire quarante centimètres, la pose verticale du film ou ruban plastique s'effectuant alors sur une hauteur de cinq à vingt centimètres et de telle sorte qu'un intervalle d'environ cinq centimètres ou plus soit prévu entre la surface du matériau et le bord supérieur du film. L'outil selon l'invention peut être utilisé pour la réalisation d'amorces de préfissuration et pose de film dans tout matériau traité par un liant hydraulique et destiné à être compacté avant mise en place de la couche finale du revêtement, par exemple en enrobé bitumineux ou autre. En pratique, les applications visent le traitement d'assises de chaussée, de plates-formes ou tous autres ouvrages de génie civil. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de supprimer ou réduire la remontée, dans les couches supérieures, de fissures de retrait de matériaux traités aux liants hydrauliques compactés, notamment d'assise de chaussée, du type selon lequel on pratique une préfissuration transversale dans les dits matériaux à compacter après leur répandage, en creusant, à intervalles sensiblement réguliers, des sillons de faible largeur, CARACTERISE en ce que l'on dépose verticalement dans les sillons lors de la préfissuration une bande continue de feuille de matière plastique à faible épaisseur puis procède ensuite au compactage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pose de ladite bande dans un sillon est effectuée de telle sorte que le bord supérieur de la bande soit situé à une certaine distance de la surface de matériau afin de ne pas toucher à ladite bande lors des opérations finales de réglage et compactage du matériau. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour un sillon creusé à 10-30 centimètres de la surface du matériau, la hauteur de la bande plastique déposée varie de 5 à 20 centimètres, environ. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur du film plastique utilisé varie de 30 à 300 microns et en ce que sa largeur varie entre un quart et la moitié de l'épaisseur de la couche de matériau à préfissurer. 5. Dispositif de préfissuration pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par un ensemble automoteur supportant un outil en forme de sabot (1) muni à l'avant d'un soc (3) et comportant verticalement une cassette amovible (4) dans laquelle se déroule un film plastique (8) et dont la paroi inférieure est inclinée en biseau (6), un moyen de freinage du film (12), déposé en position verticale dans le matériau (10), étant en outre prévu à proximité de la cassette. t 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite cassette (4) est maintenue en place dans l'outil (1) par un volet relevable (5) dont la fermeture entraîne le blocage de la cassette. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé, en ce qu'il comporte, à l'arrière de ladite cassette (4), un moyen de blocage/freinage (12) du film, sur lequel on a prévu (11) des amorces de rupture. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage (12) est constitué par un rouleau excentrique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il est en outre muni, lorsqu'on utilise un film à prédécoupes lors de son conditionnement, d'un moyen d'amorçage (13) de type rouleau motorisé ou analogue.