Brevet FR2692919A1 — publié le 19931231

La présente invention est relative à la technique des ouvrages en béton armé. On sait que, de manière traditionnelle, pour réaliser un ouvrage en béton armé, il faut réaliser et mettre en place, préalablement à la coulée du béton, un ensemble qui est constitué par une armature métallique, destinée à donner à l'ouvrage sa résistance mécanique, et par un élément de coffrage dont le rôle principal est de donner sa forme au béton lorsque celui-ci est coulé. Jusqu'à présent, pour réaliser un tel ensemble, l'essentiel des opérations était réalisé sur place, à savoir que les ouvriers devaient fabriquer sur site l'armature métallique par assemblage de barres, et préparer le volume à bétonner en mettant en place l'armature métallique et l'élément de coffrage.- Ce mode de travail présente de nombreux inconvénients. En effet, il nécessite de pouvoir disposer sur place d'un stock important d'éléments constituants, d'immobiliser du personnel et de rendre exagérément longues les opérations d'assemblage du fait que celles-ci sont quasi inté gralement r-éalisées de manière manuelle, L'invention a pour but de remédier a ces inconvénients en fournissant un ensemble, ainsi que son procédé de réalisation, qui permet de réduire autant que possible les opérations qui sont à effectuer sur site, la très grande majorité des opérations étant effectuée en usine. A cet effet, l'ensemble selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par l'assemblage bout à bout sur site de modules réalisés en usine et comportant chacun un élément d'armature et un élément de coffrage solidarisés l'un de l'autre. Ainsi, grâce à l'invention, les modules sont amenés sur site en étant déjà réalisés et prêts à être mis en place et assemblés, ce qui évite la plupart des opérations ci-dessus de préparation sur site. Par exemple, les modules sont acheminés par voie routière et, à cet effet, ils présentent une largeur qui est compatible avec le gabarit routier, par exemple d'environ 2,50 m. Suivant un mode de réalisation, chaque élément d'armature présente deux plans parallèles constitués par des barres d'armature, ces plans étant reliés par une pluralité de plans parallèles constitués par des barres de liaison, et l'élément de coffrage est constitué par une plaque qui peut participer à la résistance mécanique de l'ouvrage fini ; l'élément de coffrage est solidarisé de l'élément d'armature par des connecteurs qui, avantageusement, permettent la fixation d'équipements secondaires (canalisations, tubes, faux plafonds, etc...). Dans l'application préférentielle à la constitution de tabliers de pont, les modules sont assemblés dans la direction de la longueur de l'ouvrage, des barres longitudinales additionnelles étant mises en place sur site et solidarisées aux modules pour relier ceux-ci, tandis que les éléments de coffrage de deux modules adjacents présentent des bords en chevauchement qui sont solidarisés lors de l'assemblage, par exemple par soudage-ou connecteurs. On comprendra bien l'invention à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés qui font partie de la description et dans lesquels : Fig. 1 est une vue schématique en plan d'une partie d'un ouvrage réalisé avec l'ensemble et le procédé selon l'invention Fig. 2 est une vue schématique en plan d'un module d'un ensemble selon l'invention Fig. 3 est une vue en élévation longitudinale du module de la fig. 2 Fig. 4 est une vue en élé vation latérale du module de la fig. 2 Fig. 5 est,à plus grande échelle, une coupe longitudinale suivant le plan V-V de la fig. 1 Fig. 6 montre, à plus grande échelle, le détail VI de la fig. 5 Fig. 7 est une coupe transversale suivant le plan VII-VII de la fig. 1 Fig. 8 montre, à plus grande échelle, le détail VIII de la fig. 7 ; Fig. 9 montre, à plus grande échelle, le détail IX de la fig. 7 ; Fig. 10 est une vue schématique en élévation montrant la solidarisation de l'élément d'armature et de l'élément de coffrage Fig. 11 est une coupe dans le plan XI-XI de la fig. 10 Fig. 12 est une vue analogue à la fig. 10 et relative à une variante ; Fig. 13 est une vue en plan de la fig. 12 ; et Fig. 14 est une coupe dans le plan XIV-XIY de la fig. 12. L'invention s'applique à la réalisation d'ouvrages en béton armé les plus-divers, par exemple des planchers, des hourdis, des dalles et des tabliers de ponts. A titre d'exemple seulement, on décrira ci-après l'application préférée de l'invention à la réalisation d'un tablier de pont qui repose sur deux poutres longitudinales latérales. On at.schématiquement représenté en plan sur la fig. 1 une partie d'un tablier de pont 1. Ce tablier présente une longueur A et une largeur B, et il est obtenu à partir de l'assemblage bout à bout sur site, dans la direc tionsde la longueur A du tablier, d'une multiplicité de modules identiques 2 qui sont réalisés en usine. Chaque module 2 présente, en plan, une forme rectangulaire d'une largeur b s'étendant dans la direction de la longueur A de l'ouvrage et une longueur a qui s'étend dans la direction de la largeur B de l'ouvrage. La largeur b des modules préfabriqués 2 est de préférence compatible avec le gabarit imposé par les règlements routiers; cette largeur b est donc de l'ordre de 2,50 m. On a schématiquement représenté sur les figs. 2 à 4 un tel module préfabriqué 2. Ce module comporte essentiellement deux éléments, à savoir un élément métallique d'armature 3, destiné à être noyé dans le béton, et un élément de coffrage 4 destiné à donner sa forme au béton quand celui-ci a été coulé et ce, jusqu'à ce qu'il durcisse. L'élément d'armature 3 et l'élément de coffrage 4 sont distants l'un de l'autre, et ils sont reliés et solidarisés par des connecteurs 5 qui sont laissés en place lors du durcissement du béton. L'élément de coffrage 4 participe à la-resistance mecanique de l'ouvrage fini, et les connecteurs 5 peuvent servir à la fixation d'équipements secondaires (canalisations, conduites, faux plafonds, etc....) Comme indiqué précédemment, chaque module 2, tel que celui qui est représenté sur les figs. 2 à 4, est intégralement réalisé en usine et acheminé sur le site de réalisation de l'ouvrage. L'élément métallique d'armature 3 est une structure en treillis et, par exemple, il comporte deux plans parallèles de barres d'armature qui sont reliés par une pluralité de plans parallèles constitués chacun par des barres de liaison. En considérant la longeur et la largeur de chaque module, chacun des deux plans ci-dessus est constitué par un entrecroisement de barres longitudinales 6 et de barres transversales 7 dont l'assemblage se fait par soudage ou par ligature. Chaque plan de liaison est constitué par au moins une barre 8 en dents de scie qui chemine entre les deux plans parallèles à relier et qui est fixée aux barres longitudinales 6 (fig. 6), par exemple par soudage ou par ligature Dans l'exemple de réalisation représenté sur la fig. 6, les connecteurs 5, reliant l'armature métallique 3 à l'élément de coffrage 4, sont constitués par des pièces en matière plastique moulée, avec ou sans inserts métalliques, fixées à la face supérieure de l'élément de coffrage associé 4. Pour réaliser l'assemblage -bout à bout sur site des éléments préfabriqués 2, dans la direction de la longueur de l'ouvrage 1, on prévoit des barres additionnelles 7', qui sont longitudinales par rapport à l'ouvrage et qui sont solidarisées, par exemple par soudage ou par ligature, avec les barres longitudinales 6 des modules adjacents 2, ces barres 6 étant perpendiculaires aux barres additionnelles 7'. Quant aux éléments de coffrage, ils présentent; sur chacun des deux grands côtés des modules, une lèvre 9 en saillie et légèrement inclinée pour que, comme montré sur la fig. 6, ces lèvres se chevauchent lors de l'assemblage et puissent être solidarisées l'une de l'autre, par exemple par soudage cpmme montré en 10 ; on réalise ainsi une continuité dans la surface de retenue du béton. Dans l'application préférée indiquée à la réalisation d'un tablier de pont, on effectue l'assemblage successif bout à bout des modules 2 à partir d'une extrémité du pont et on procède par la technique dite du poussage, qui consiste à déplacer horizontalement la structure sur son support, par exemple deux poutres porteuses longitudinales latérales 11 qui sont fixées sur des piliers 12 ou analogues. On a représenté sur les figs. 10 et 11 une première variante de réalisation pour les connecteurs 5 de liaison de l'armature métallique 3 avec l'élément de coffrage 4. Suivant cette variante, les connecteurs 5 sont constitués par une pièce en matière plastique, par exemple en polypropylène, qui est injectée sous pression sur la barre 6 et qui présente une surface plane 13 d'appui sur la face correspondante-de l'élément de coffrage 4, la fixation se faisant par une vis 14 qui traverse un trou lisse de l'élément de coffrage 4 et dont la tige se visse dans le connecteur 5. On a représenté sur les figs. 12 à 14 une autre variante de réalisation pour les connecteurs 5. Suivant cette variante, chaque connecteur 5, qui est en matière p l a s t i q u e , est en deux parties à profils complémentaires qui viennent enserrer la barre métallique 6 sur laquelle elles sont bridées, le connecteur 5 présentant ici encore une surface plane 13 d'appui sur la face correspondante de l'élément de coffrage 4 et la fixation se faisant par une vis 14. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation, non plus qu'aux modes d'application, qui ont été décrits; on pourrait au concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. Par exemple, les plans 8, reliant les deux plans de barres 6, 7, pourraient être obliques, pour créer ainsi des éléments de poutre de section droite triangulaire. Par ailleurs, selon les applications, les modules 2 pourraient être assemblés dans la direction de la largeur B de l'ouvrage 1. REVENDICATIONS 1. Ensemble constitué par une armature et un coffrage pour ouvrage en béton armé, notamment pour un tablier de pont, caractérisé en ce qu'il est constitué par l'assemblage bout à bout sur site de modules (2) réalisés en usine et comportant chacun un élément d'armature (3) et un élément de coffrage (4) solidarisés l'un de l'autre. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules (2) sont assemblés dans la direction de la longueur (A) ou de la largeur (B) de l'ouvrage (1). 3. Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque module (2) présente une largeur (b) compatible avec le gabarit routier. 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément d'armature (3) présente deux plans parallèles de barres d'armature (6, 7) reliés par une pluralité de plans parallèles de barres de liaison (8). 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de coffrage (4) est constitué par une plaque participant à la résistance mécanique de l'ouvrage fini (1). 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de coffrage (4) est solidarisé de l'élément d'armature (3) par des connecteurs (5) servant également à la fixation d'équipements secondaires. 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé e n ce qu'il comporte des barres longitudinales (7' ) mises en place sur site et solidarisées aux modules (2) pour relier ceux-ci. 8. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments de coffrage (4) de deux modules adjacents (2) présentent des bords (9) en chevauchement qui sont solidarisés par exemple par soudage. 9. Procédé de réalisation de l'ensemble selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il.consiste à fabriquer en usine lesdits modules (2) en constituant et en solidarisant l'élément d'armature (3) et l'élément de coffrage (4), et à assembler sur site bout à bout lesdits modules (2). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'assemblage sur site se fait par solidarisation des éléments de coffrage (4) de deux modules adjacents (2), par exemple par soudage, et par la mise en place, par exemple par soudage ou par ligature, de barres longitudinales additionnelles (7') reliant et solidarisant deux modules adjacents (2).