Brevet FR2710085A1 — publié le 19950324

Elément creux préfabriqué en béton comportant un about de raccordement par emboîtement à étanchéité améliorée La présente invention se rapporte à un élément creux préfabriqué en béton comprenant un about femelle destiné à recevoir par emboîtement l'about mâle complémentaire d'un autre élément, ledit about mâle comportant un joint d'étanchéité coopérant par déformation élastique avec l'about femelle en position d'emboîtement des deux abouts. De tels éléments creux préfabriqués qui peuvent être des sections de canalisations en béton (éléments de conduites, ou de galeries, regards de visite) sont soit moulés horizontalement par centrifugation, soit moulés verticalement, l'about femelle étant tourné vers le bas. Dans ce dernier cas, le béton introduit dans un moule comprenant une partie intérieure de moule, une partie extérieure de moule et une partie inférieure de moule dite anneau de formage ou anneau de base qui moule intérieurement l'anneau femelle doit subir un vibrage poussé en vue d'éviter en particulier la présence de bulles dans le béton à l'endroit de la surface intérieure d'emboîtement de l'about femelle. En effet, les bulles qui se trouvent piégées dans le béton de l'about femelle de l'élément à l'endroit de la surface intérieure de cet about en contact avec le joint d'étanchéité disposé sur l'about mâle d'un autre élément conduisent à des défauts d'étanchéité et donc à des problèmes de suintement au niveau du joint d'étanchéité. L'utilisation d'un joint plus souple et l'augmentation de la compression du joint ne donnent pas des résultants véritablement satisfaisants et conduisent au contraire à des problèmes d'emboîtement, à des problèmes de glissement du joint sur la surface intérieure de l'about femelle et à des risques d'éclatement de l'about femelle sous l'effet de la pression accrue du joint. En effet, il est admis, pour les éléments utilisés en assainissement et fabriqués avec des tolérances courantes, qu'en vue de l'obtention d'une étanchéité correcte entre les éléments, il est normalement nécessaire, lors de l'utilisation d'un joint en une matière d'une dureté de 40/45 D.I.D.C., coopérant avec une surface en béton, de soumettre le joint à une compression de l'ordre de 35%. Cela entraîne des risques non négligeables d'éclatement de l'about femelle sollicité en traction sous l'effet de la compression du joint. C'est la raison pour laquelle il n'est pas possible de prévoir une compression aussi élevée du joint lorsque l'about femelle est d'épaisseur relativement faible, donc fragile en traction, comme c'est le cas, par exemple, pour les regards de visite, de sorte qu'il faut alors accepter une étanchéité moindre. D'un autre côté, la fabrication des éléments en béton avec des tolérances plus serrées permettrait de ne soumettre les joints qu'à une compression réduit, par exemple une compression de l'ordre de 25 à 30%, mais cela impliquerait un prix de revient accru des éléments. Un autre problème des joints à degré de compression élevé coopérant avec une surface en béton résulte du frottement de la matière du joint sur la surface en béton lors de l'emboîtement des abouts. En effet, ce frottement provoque des griffures de la pellicule superficielle du joint, d'où un contact accru de la matière du joint avec l'air, ainsi qu'une déformation spécifique et des contraintes qui subsistent dans le joint, ce qui entraîne des craquelures et une dégradation générale des propriétés (élasticité, reprise élastique) du joint dont la tenue dans le temps et donc l'effet d'étanchéité se trouvent ainsi compromis. La présente invention vise un élément creux préfabriqué en béton ayant un about femelle qui, en combinaison avec le joint disposé sur l'about mâle d'un autre élément, assure une étanchéité parfaite visà-vis de cet about mâle moyennant une compression plus faible du joint, et qui réduit le frottement du joint sur l'about femelle, d'où une diminution de l'effort nécessaire pour l'emboîtement des deux abouts et une réduction considérable de l'altération du joint dans le temps. L'invention vise par ailleurs un procédé permettant la préfa brication d'un tel élément creux en béton par moulage de la surface intérieure de l'about femelle de l'élément à l'aide d'un anneau de base, sans imposer un vibrage particulièrement poussé du béton. L'élément creux préfabriqué en béton objet de la présente invention comporte un about femelle destiné à recevoir par emboîtement l'about mâle complémentaire d'un autre élément, ledit about mâle portant un joint d'étanchéité coopérant par déformation élastique avec l'about femelle en position d'emboîtement des deux abouts. Selon l'invention, l'about femelle comporte, au moins dans la zone destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité en position d'emboîtement des deux abouts, un insert annulaire en matière élastiquement déformable ayant suivant l'axe dudit about une longueur axiale supérieure à la longueur axiale de ladite zone. La prévision de cet insert annulaire en matière élastiquement déformable à la surface intérieure de l'about femelle, dans la zone dans laquelle le joint d'étanchéité prévu sur l'about mâle d'un autre élément coopère avec l'about femelle en position d'emboîtement des deux abouts, fait que ledit joint porte non pas directement contre une surface en béton de l'about femelle, qui peut être le siège de bulles, mais contre une surface lisse et fermée de l'insert en rnatière élastiquement déformable. Un défaut d'étanchéité ne peut donc pas se produire entre le joint d'étanchéité et la surface intérieure de l'insert. Par ailleurs, un défaut d'étanchéité le long de la surface extérieure de l'insert, c'est-à-dire entre ledit insert et le béton de l'about femelle, est également extrêmement peu probable dans la mesure où, même si des bulles subsistent dans le béton de l'about femelle en regard de la surface extérieure de l'insert, la longueur axiale de l'insert et l'élasticité de ce dernier font que les risques d'un défaut d'étanchéité entre l'insert et l'about femelle, par la présence de ces bulles, sont considérablement réduits, voir inexistants. Le fait de faire coopérer le joint de l'about mâle avec un insert élastiquement déformable incorporé à l'about femelle a par ailleurs pour effet que l'effort de compression exercé par le joint se trouve transmis par l'insert sur une longueur axiale plus importante que si le joint agissait directement sur la surface intérieure en béton d'un about femelle sans insert, de sorte que par cet effet égale ment, l'insert incorporé à l'about femelle supprime mieux les défauts d'étanchéité que pourraient provoquer des bulles se trouvant à l'endroit de la surface intérieure en béton de l'about femelle. L'insert peut être avantageusement ancré et de préférence encastré sur toute sa longueur dans le béton de l'about femelle. Suivant un mode de réalisation préféré, l'insert comporte, pour améliorer son ancrage dans le béton, au moins une partie annulaire en saillie radialement vers l'extérieur sur la partie restante de l'insert. Cette partie annulaire en saillie radialement vers l'extérieur est de préférence prévu à l'extrémité de l'insert tourné vers l'extrémité libre de l'about femelle. En effet, dans ce cas, cette partie annulaire en saillie radialement vers l'extérieur sert d'écran pour la partie restante de l'insert et fait que, lors du vibrage, les bulles contenues dans le béton, en dessous de l'insert, se trouvent soit piégées par ladite partie en saillie, soit déviées vers l'extérieur par cette dernière, donc maintenues à l'écart de la surface extérieure restante de l'insert, qui se trouve à l'opposé de la zone de contact du joint d'étanchéité avec l'insert. Cela élimine pratiquement tout risque de défaut d'étanchéité par la présence de bulles entre le béton de l'about femelle et l'insert en matière élastiquement déformable. En vue d'améliorer son ancrage dans le béton de l'about femelle, l'insert peut en outre comporter extérieurement, à son extrémité éloignée de l'extrémité libre de l'about femelle, une partie annulaire faisant saillie axialement. Suivant un mode de réalisation, l'insert peut dépasser vers l'intérieur la surface intérieure de l'about femelle. Notamment dans ce cas, l'insert renferme avantageusement des alvéoles améliorant sa souplesse. Suivant le procédé de fabrication d'un élément en béton comprenant à une extrémité un about femelle destiné à recevoir par emboîtement l'about mâle complémentaire d'un autre élément, ledit about mâle comportant un joint d'étanchéité coopérant par déformation élastique avec l'about femelle en position d'emboîtement des deux abouts, on moule l'élément en position verticale dans un moule comprenant un anneau de base qui forme l'about femelle, une partie de moule intérieure et une partie de moule extérieure. Suivant l'invention, on place un insert annulaire en matière élastiquement déformable sur la surface extérieure de l'anneau de base de manière que l'insert se trouve incorporé à la surface intérieure de l'about femelle lors du moulage de l'élément. L'insert peut être maintenu en place sur l'anneau de base, soit uniquement par effet de serrage élastique, soit également par encastrement partiel de l'insert dans une gorge ménagée dans la surface extérieure de l'anneau de base. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail deux modes de réalisation illustratifs et non limitatifs d'un élément en béton comportant un insert dans son about femelle, ainsi que le procédé de fabrication d'un tel élément; sur les dessins La figure l est une coupe axiale partielle de deux éléments creux préfabriqués en béton montrant l'insert incorporé à l'about femelle d'un élément pour coopérer avec le joint disposé sur l'about mâle de l'autre élément; La figure 2 représente l'insert disposé sur l'anneau de base moulant l'about femelle auquel doit être incorporé ledit insert; La figure 3 représente une variante de la figure 2 avec un insert encastré dans une gorge de l'anneau de base. Sur la figure 1, l'about femelle 1 d'un premier élément creux 2 préfabriqué en béton, par exemple une section de canalisation ou un élément de regard de visite, est destiné à recevoir l'about mâle 3 d'un autre élément creux 4 préfabriqué en béton, l'about mâle 3 portant un joint annulaire 5 destiné à assurer l'étanchéité entre les deux abouts 1 et 3. L'about femelle 1 de l'élément 2 comporte dans sa surface intérieure, dans la zone destinée à coopérer avec le joint 5, un insert annul aire 6 en matière élastiquement déformable, dont la longueur axiale est supérieure à la longueur de contact du joint 5 avec l'about femelle 1, en position d'emboîtement de l'about mâle 3 dans l'about femelle 1. De préférence, L'insert 6 est intégré à l'about femelle 1 de manière que lors de l'emboîtement de l'about mâle 3 dans l'about femelle 1, le joint 5 entre tout de suite en contact avec l'insert 6, plutôt que d'entrer contact avec et de glisser sur le béton de l'about femelle 1 avant de passer sur l'insert 6. L'insert 6 qui présente une forme générale en manchon sensiblement cylindrique comporte à son extrémité tournée vers l'extrémité libre de l'about femelle 1 une partie annulaire 7 faisant saillie vers l'extérieur et à son extrémité opposée une partie annulaire 8 faisant saillie axialement, les deux parties 7 et 8 améliorant l'ancrage de l'insert 6 dans le béton de l'about femelle 1. De préférence, la partie 7 peut présenter un profil en queue d'arronde. Selon la figure 2, l'insert 6 est placé et maintenu uniquement par serrage élastique sur la surface extérieure d'un anneau de base 9 qui, de façon connue en soi, définit conjointement avec une partie extérieure de moule 10 cylindrique et une partie intérieure de moule 11 cylindrique, un moule vertical pour la fabrication d'un élément creux en béton vibré, l'anneau de base 9 formant la surface intérieure de l'about femelle de cet élément. Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'insert 6 est maintenu sur l'anneau de base 9 en étant également encastré dans une gorge 12 de la surface extérieure de l'anneau 9. L'insert 6 renferme ici des alvéoles 13 qui améliorent sa souplesse, ce qui facilite le dégagement de l'insert 6 de l'anneau 9 lors du démoulage de l'élément en béton auquel l'insert 6 se trouve incorporé. Les avantages de l'insert 6 incorporé à l'about femelle d'un élément creux préfabriqué en béton seront résumés ci-après: - L'insert 6 élimine la présence sur l'about femelle de bulles à l'endroit de la surface avec laquelle coopère le joint disposé sur l'about mâle d'un autre élément. - L'insert incorporé à l'about femelle, du fait de sa déformation élastique sous la pression du joint, entraîne une augmentation de la longueur axiale sur laquelle la pression du joint est transmise au béton de l'about femelle (en fait à la surface de l'about femelle en contact avec la surface extérieure de l'insert), ce qui réduit la probabilité qu'une bulle de taille donnée à la surface de l'about femelle dans la zone en regard du joint provoque un défaut d'étanchéité. - La partie annulaire en saillie vers l'extérieur sur l'insert, à son extrémité tournée vers son extrémité libre de l'about femelle, entraîne, soit un piégeage des bulles à cet endroit qui ne participe pas à l'étanchéité, soit un déplacement vers l'extérieur des bulles lors du vibrage du béton, de sorte que la présence de bulles à la surface de l'about en contact avec la surface extérieure de l'insert, dans la zone en regard du joint d'étanchéité, se trouve pour le moins fortement réduite. - Le béton de l'about femelle adhère bien au caoutchouc ou autre matériau élastique à partir duquel peut être réalisé l'insert, ce qui assure à ce dernier une bonne tenue sur l'about femelle. - La mise en place de l'insert sur l'anneau de base avant le moulage de l'élément en béton à l'about femelle duquel doit être incorporé l'insert, fait que l'insert protège l'anneau de base de tout contact avec le béton dans la zone formant la partie de l'about femelle destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité de l'about mâle, alors quten l'absence d'insert, cette partie de l'anneau de base doit être fréquemment nettoyée en vue d'être débarrassée de toute trace de béton et de laitance. - La prévision de l'insert sur l'about femelle permet de réduire le degré de compression devant être appliqué au joint d'étanchéité, d'où une diminution du risque d'éclatement de l'about femelle, lors de l'emboîtement de l'about mâle dans ce dernier. - Le glissement caoutchouc sur caoutchouc (joint sur insert) dès le début de l'emboîtement provoque moins de frottement que le glissement caoutchouc sur béton (en absence d'insert), de sorte qu'il n'est en principe pas nécessaire d'utiliser des joints lubrifiés, bien qu'une prélubrification soit toujours possible, soit par utilisation d'un joint prélubrifié, soit par l'utilisation d'un insert prélubrifié; dans ce dernier cas, l'insert prélubrifié disposé à l'intérieur de l'about femelle est mieux protégé qu'un joint prélubrifié disposé sur l'about mâle. De plus, les moyens de lubrification qui peuvent être par exemple analogues à ceux prévus sur des joints selon le brevet français nO 2 414 668 ou selon le brevet européen nO 011 919 sont ainsi intégrés à l'élément en béton qui porte l'insert. Bien entendu, les modes de réalisation représentés et décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs et de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. I1 en est ainsi, en particulier, en ce qui concerne la longueur et la forme (profil) de l'insert et notamment les parties saillantes (7 et 8) servant, en autres, à améliorer l'ancrage dans le béton. L'insert peut être réaliser à partir de la même matière que le joint d'étanchéité 5, ou à partir d'une matière différente, notamment du caoutchouc synthétique ou des élastomères analogues. Bien que cela ne soit pas visible sur les dessins, il convient de remarquer que l'insert annulaire peut être de préférence moulé en étant bombé avec une concavité tournée vers l'intérieur, de sorte que lors de son montage sur l'anneau de base, l'insert s'applique avec un effort accru par ses deux extrémités axiales, de préférence anguleuses, contre l'anneau, ce qui élimine tous risques d'infiltration de laitance entre l'insert et l'anneau lors du moulage de l'about femelle de l'élément en béton. REVENDICATIONS 1. Elément creux préfabriqué en béton comprenant un about femelle destiné à recevoir par emboîtement l'about mâle complémentaire d'un autre élément, ledit about mâle comportant un joint d'étanchéité coopérant par déformation élastique avec l'about femelle en position d'emboîtement des deux abouts, caractérisé par le fait que l'about femelle (1), comporte, au moins dans la zone destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité (5) en position d'emboîtement des deux abouts (1,3), un insert annulaire (6) en matière élastiquement déformable, ayant suivant l'axe de l'about une longueur axiale supérieure à la longueur axiale de ladite zone. 2. Elément suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'insert (6) est ancré dans le béton de l'about femelle (1). 3. Elément suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'insert (6) est encastré dans le béton de l'about femelle. 4. Elément suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que l'insert (6) comporte au moins une partie annulaire (7,8) en saillie améliorant l'ancrage dans le béton de l'about femelle. 5. Elément suivant la revendication 4, caractérisée par le fait que l'insert (6) comporte à son extrémité tournée vers l'extrémité libre de l'about femelle (1), une partie annulaire (7) faisant saillie radialement vers l'extérieur. 6. Elément suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que l'insert (6) comporte à son extrémité éloignée de l'extrémité libre de l'about femelle (1), une partie annulaire (8) en saillie axialement. 7. Elément suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'insert (6) dépasse vers l'intérieur la surface intérieure de l'about femelle (1). 8. Elément suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'insert (6) renferme des alvéoles (13) améliorant sa souplesse. 9. Elément suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'insert (6) comporte des moyens de lubrification. 10. Procédé de fabrication d'un élément creux en béton portant à une extrémité un about femelle destiné à recevoir par emboî- tement l'about mâle complémentaire d'un autre élément, ledit about mâle portant un joint d'étanchéité coopérant par déformation élastique avec l'about femelle en position d'emboîtement des deux abouts, consistant à mouler l'élément en position verticale dans un moule comprenant un anneau de base qui forme l'about femelle, une partie de moule intérieure et une partie de moule extérieure, caractérisé par le fait qu'on place un insert annulaire élastiquement déformable sur la surface extérieure de l'anneau de base, de manière que l'insert se trouve incorporé à l'about femelle lors du moulage de l'élément dans le moule. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé par le fait qu'on encastre l'insert dans une gorge ménagée dans la surface extérieure de l'anneau de base.