Brevet FR2708014A1 — publié le 19950127

i La présente invention se réfère à l'utili- sation de la technique d'ancrage de murs dans la tech- nologie des murs en béton préfabriqués. Nous assistons actuellement à un développe- ment de plus en plus important des systèmes de préfa- brication de murs de contention de terres et/ou de cu- lées de ponts. Nous nous référons, bien entendu, à l'industrialisation de la construction de ces éléments, c'est-à-dire, à la systématisation et, généralement, à la fabrication de ces murs, en un lieu différent de ce- lui de l'utilisation finale. Les systèmes utilisés ac- tuellement se divisent en deux grands groupes. Le pre- mier est celui qui se réfère à ce qu'on a appelé "ren- fort de terres", dans lequel, habituellement, sont pla- cés des éléments résistants mêlés ou intercalés dans le remblai, qui confèrent une espèce de cohésion artifi- cielle à la terre, permettant son maintien à la verti- cale ou selon des pentes quasiment verticales. Ces élé- ments résistants sont le plus souvent renforcés par un élément superficiel, parfois appelé "coquille" ou "peau", qui empêche l'éboulement superficiel de l'en- semble que l'on désigne généralement sous le nom de "massif". Il existe plusieurs versions de ce schéma, selon le type et les caractéristiques des éléments de renfort, qui peuvent être métalliques ou plastiques, avec des formes qui vont des bandes ou rubans aux fi- lets ou, même, aux tissus. Le second système, en vogue aujourd'hui, est le plus classique et c'est celui que nous pourrions désigner par "murs à contreforts". Suivant ce système, on fabrique un panneau relié, auparavant ou "a poste- riori", à des contreforts. L'ensemble est mis en place par des grues et étais; on procède généralement au coulage du béton de la semelle de fondation. Lorsque le béton de la semelle a durci, on peut remplir l'ar- rière du mur. Il existe plusieurs variantes selon le type de contrefort, continu ou séparé de la paroi, selon que la paroi et le contrefort sont fabriqués ou non en même temps. Parfois ils sont reliés posté- rieurement et, dans certains cas, la semelle est bé- tonnée en ne prenant que les contreforts, les pan- neaux formant alors des parois composées d'une ou de plusieurs pièces placées entre les contreforts. Com- me nous le disons, le nombre de variantes est énorme et il serait impossible de faire ici une description, même sommaire, de tous les systèmes utilisés actuel- lement. Pour les murs de faible hauteur, par exemple, il est fréquent de bétonner à l'usine la paroi et le contrefort avec la semelle. Parmi tous les systèmes qui existent, cer- tains se basent sur l'idée "d'ancrage" ou maintien de la partie frontale ou apparente, c'est-à-dire, ce que nous avons appelé "panneau", à des zones qui se trou- vent derrière le remblai et qui ont des caractéristi- ques résistantes. Par exemple, il est fréquent d'an- crer les panneaux de béton, généralement coulés sur place, à des zones postérieures en roche. Il y a des techniques spéciales pour perforer les roches, intro- duire un boulon et le fixer ou "ancrer" à la roche. Cela ne se fait pas normalement avec des murs préfa- briqués, mais il est évident que les panneaux peuvent l'être. Un autre système connu consiste à utiliser des ancrages en introduisant des "blocs", ou dés, ou plaques, dans le remblai de l'arrière d'un mur en pal- planches métalliques. L'invention objet de ce brevet consiste en une technique similaire, mais avec des caractéristi- ques propres. L'idée d'un système de panneaux à con- treforts bétonnés sur une semelle, fait que le système résistant du panneau et contrefort travaille, du point de vue de la structure, en porte à faux. Il s'agit là d'un mouc de travail hautement inefficace et qui sup- pose un coût de matériaux très élevé. L'invention pro- posée consiste à faire que l'ensemble panneau-contre- fort travaille, étant encastré dans le semelle, mais étant aussi fixé en un point intermédiaire. Le tout, sans besoin d'un renfort du terrain et sans que la technique ne rappelle celle du renfort de sols. Le problème est celui des difficultés que le système pro- posé aurait dans la pratique avec des matériaux en bé- ton auxquels se réfère exclusivement l'invention. Et ceci en raison de leur faible capacité de déformation, Nous allons décrire sommairement ci-après une réalisation pratique possible de l'invention en nous reportant aux plans qui accompagnent ce support. On peut voir sur la figure 1 une coupe transversale du mur proposé. La figure 2 représente une vue en plan d'un morceau de ce mur. Des mesures et dimensions pro- posées, on déduit l'importante économie de matériaux, sans aucune contre-partie. On voit sur la figure 3 le processus de construction, l'une des clés de la pré- sente invention; les dimensions de la semelle sont à l'échelle, pour une hauteur moyenne de mur choisie comme exemple. La semelle a été dimensionnée pour une hauteur égale à la moitié de la hauteur totale. On parvient ainsi à commencer le processus de montage a pied d'oeuvre de la même façon qu'en utilisant n'im- porte quel autre mur préfabriqué conventionnel, avec la particularité que l'on obtient une diminution im- portante des dimensions de la semelle. La figure 4 est un mur avec une semelle conventionnelle pour la même hauteur de mur et l'on peut constater le renfort en forme de porte à faux que doit comporter le mur. La figure 5 montre la semelle de l'invention à laquelle se réfère ce brevet, avec les mêmes coefficients de sécurité. Si l'on regarde la figure 3, on peut voir qu'une fois la semelle construite, on comble l'ar- rière du mur jusqu'à mi-hauteur, sans dépasser aucun coefficient de sécurité de calcul. Une fois que l'on a atteint la moitié du mur, on place, dans la posi- tion indiquée, c'est-à-dire, à une distance suffisan- te hors de l'angle des poussées actives, un "bloc" ou parallélépipède en béton armé, également préfabriqué ou fabriqué à pied d'oeuvre, auquel est relié un bou- lon en acier galvanisé, de la section requise par le calcul. Ce boulon fera office d'entretoise et suppose- ra l'ancrage du mur. On continuera ensuite à remblayer et à compacter, du bloc jusqu'au panneau, pour éviter le mouvement du premier. Selon comment sera réalisée l'exécution de la seconde partie du remblai, le mur dans son ensemble se comportera correctement. Il pour- ra se produire cependant quelques légers déplacements des panneaux, sans que cela ne suppose en aucun cas une perte de sécurité, et seulement si la construction a été peu soignée. On peut voir sur la figure 6 un dé- tail du système d'ancrage du boulon à la paroi, qui permet de régler par la suite la tension de travail. Une fois le mur terminé, la tension réglée et sa sta- bilisation contrôlée, on remplira et camouflera l'espa- ce de travail sans que n'apparaisse à l'extérieur aucun reste de la construction. L'invention décrite suppose une diminution très importante du coût des murs de contention. L'éco- nomie obtenue atteint par exemple, pour des murs de six mètres, cinquante pour cent. L'un des perfectionnements que l'on obtient grace à cette invention est le contrôle exact de la tension de travail de l'entretoise. Grâce à ce contrô- le, toute possibilité de déplacement qui pourrait avoir des effets indésirables, surtout d'un point de vue esthétique, disparaît. Le contrôle de la tension de l'entretoise peut être réalisé au moyen d'une clé de serrage dyna- mométrique qui fixe le couple de serrage. En fonction de ce couple, on peut assurer la tension de calcul. Cette seconde partie de l'invention suppose donc que, pour la première fois, l'on puisse construire des structures de contention de terres et des culées de ponts, avec une connaissance quasiment exacte des ten- sions de travail de ces structures. On sait que les poussées qu'exercent les terres sont calculées par des moyens semi-empiriques, basés sur des formules ancien- nes, qui ne tiennent pas compte du processus de cons- truction, tel que le compactage ou les caractéristi- ques réelles du remblai. Grâce à cette invention, on peut contrôler dans une grande mesure la manière dont travaille la structure, ce qui suppose un progrès très important dans le monde de l'ingénierie de la conten- tion. Pour une meilleure compréhension des diffé- rentes figures des plans ci-joints, nous en faisons ci-après une description complète. La figure 1 représente une coupe transversa- le du mur -1-; on y voit la semelle -2- dans laquelle il est encastré, le boulon -3- qui fait office d'en- tretoise, et le bloc -4- en béton armé. La figure 2 est une vue en plan d'un morceau de mur -1- o l'on voit les différentes entretoises qu'il comporte. On peut voir sur la figure 3 le processus de construction de ce mur -1-, la semelle correspondante -2-, le remblai de l'arrière -5- du mur jusqu'à mi- hauteur, le bloc -4- et le remblai restant -6- pour éviter le mouvement du bloc -4-. La figure 4 est un mur -7- avec une semelle conventionnelle -8-, o l'on voit le contrefort qui travaille comme un porte à faux -9- qui doit porter le mur. On observe sur la figure 5 la différence de taille de la semelle d'un mur construit selon l'invention objet de ce brevet, et la diminution du contrefort qui travaille maintenant sur deux appuis, la semelle et l'ancrage. Enfin, on voit sur la figure 6 le détail de l'assemblage du contrefort et de l'ancrage, avec le boulon -3-, la rondelle de distribution -10- et l'écrou -11-, qui restent à l'intérieur de l'espace de travail -12-, lequel, une fois réglée la tension de travail et vérifiée sa stabilisation, sera rempli de mortier et fini de la même manière que le reste de la superficie du panneau. REVENDICATIONS 1. Mur préfabriqué en béton armé, ancré, à tension contrôlée, qui se caractérise par le fait que l'on introduit un ou plusieurs blocs ou massifs en béton (4) dans le remblai même du mur, qui sont reliés à la paroi ou face extérieure (1) du mur par un élément rigide (3), de telle sorte que l'immobi- lité du bloc assure la stabilité de la paroi exté- rieure, sans qu'il ne faille effectuer un renfort du sol dans le sens que donnent à ce concept les techniques en usage. 2. Mur préfabriqué en béton armé, ancré, à tension contrôlée, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est conçu comme un élément d'appui sur une base ou "semelle" (2) prévue pour une hauteur sensiblement inférieure à la hauteur totale du mur, qui permet une première phase de rem- plissage de l'arrière, jusqu'à la hauteur o seront situés les blocs en béton (4). 3. Mur préfabriqué en béton armé, ancré, à tension contrôlée, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément rigide (3) d'union entre la paroi (1) et le bloc (4) est en acier galva- nisé, avec au moins une extrémité de fixation à la paroi, vissée, ce qui permet le serrage et le mouve- ment correspondant du bloc dans la mesure exacte pour immobiliser la poussée passive du terrain. 4. Mur préfabriqué en béton armé, ancré, à tension contrôlée, selon toutes les revendications précédentes, caractérisé en ce que le contrôle de serrage et, par conséquent, celui de la tension dans l'élément en acier (3), est réalisé par une clé dyna- mométrique ou système équivalent qui assure le couple de serrage. 5. Mur préfabriqué en béton armé, ancré, à tension contrôlée, selon toutes les revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre vissée (3) est remplacée par un élément d'ancrage non rigi- de, câble ou autre similaire, en utilisant un autre dispositif de serrage qui permet également de contrô- ler la tension.