Brevet FR2720769A1 — publié le 19951208

CAISSON EN BETON PREFABRIQUE. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un caisson en béton préfabriqué par coulée en deux pièces et jointure ultérieure desdites deux pièces dont une partie constitue un récipient présentant une surface ouverte et l'autre un couvercle destiné à obturer ladite surface ouverte. L'invention concerne également un caisson en béton armé comportant une partie récipient et une partie couvercle comme définies ci-dessus. Des caissons en béton préfabriqué ou coulé sur place sont couramment utilisés par exemple pour des fosses septiques, ou pour des séparateurs à hydrocarbures qui doivent être installés selon la loi dans les aler.tours d'un bâtiment qui n'est pas relié aux égouts ou de stations services respectivement o l'on produit des eaux usées ou polluées qui doivent être stockées ou prétraitées afin d'éviter leur écoulement dans la nappe phréatique. Lors de l'établissement de tels caissons, qui sont généralement enterrés dans le sol dans les alentours d'un tel site, on utilise traditionnellemen- des caissons en béton préfabriqué, dont les étapes de fabrication sont traditionnellement les suivantes: on coule, dans un premier temps, un récipient soit sur place ou en usine, en réton, récipient qui sera situé sur le chantier dans un trou de terre à la profondeur désirée. Ce récipient, pour autant qu'il soit coulé sur place, sera coulé déjà dans sa position finale, c'est-à-dire avec son fond en bas, ses parois verticales s'étendant vers le haut et son ouverture étant également tournée vers le haut. Ensuite on procède à la fabrication d'un couvercle que l'on posera sur l'ouverture du récipient par tout moyen approprié. Des travaux d'étancheite entre le couvercle et le récipient peuvent suivre là o l'étanchéité est désirée, pour---terminer l'oeuvre. Dans le cas o un tel caisson est préfabriqué en usine, on procède d'abord à la coulée du récipient, coulée qui est effectuée dans une orientation du moule telle que l'ouverture du récipient est dirigée vers le bas, en faisant monter le béton verticalement par les parois jusqu'au remplissage du vide horizontal du moule qui représente ultérieurement le fond du caisson. Pour des raisons de dynamique de coulée, il est plus avantageux et on obtient une meilleure qualité de béton, lors d'une coulée comme décrite que dans le sens contraire. Ceci nécessite cependant un retournement de la pièce coulée afin de l'orienter dans le sens à présenter sa surface ouverte vers le haut, pour obtenir l'orientation requise du récipient pour son installation sur le chantier comme décrit ci-dessus. Le retournement du récipient à partir de sa position de coulée en sa position d'installation est une manipulation relativement compliquée et onéreuse qui nécessite l'intervention des machines lourdes à partir d'un certain poids de ce récipient. La présente invention propose donc un nouveau procédé de fabrication d'un tel caisson en béton préfabriqué, procédé qui permet de simplifier la manipulation et l'installation de tels caissons. En outre, on rencontre un problème notamment avec des caissons parfaitement étanc-es, problème qui est dû au fait que ce caisson représente un volume vide qui a tendance à céder aux forces hydrostatiques de la nappe phréatique, forces qui produisent une flcccaison du caisson dans la nappe phréatique, ce que l'on devait traditionnellement contrer en prévoyant une surépaisseur en béton afin de prévoir le poids nécessaire pour contrer ces forces de flottaison. Lors de l'utilisation d'un caisson enterré qui comporte, comme dans l'art antérieur, un récipient dont l'ouverture est tournée vers le haut, les parois verticales de ce caisson subissent des forces latérales maximales au niveau des extrémités libres desdites parois verticales, c'est-à-dire sur leurs parties dont la profondeur d'enterrement est la moins importante. Les forces latérales résultant d'un écrasement du sol lors du passage d'un véhicule lourd sont évidemment les plus grandes près de la surface du sol et diminuent avec la profondeur. Ceci a pour effet que les forces latérales qui agissent contre les parois verticales d'un caisson enterré en une orientation présentant sa surface ouverte vers le haut, sont les plus fortes là o le récipient est le plus faible. Le procédé selon l'invenion permet d'obtenir un caisson en béton préfabriqué qui ne nécessite essentiellement aucune surcharge en béton et qui, en plus, présente une meilleure résistance aux forces d'écrasement horizontales. Selon l'invention, Les inconvénients de l'art antérieur sont palliés par un procédé cc-.me mentionné ci-dessus qui est en outre caractérisé par les énapes suivantes: - fabrication d'un mcu!e représentant ledit récipient, coulée dudit récipie-nt en une orientation du moule telle que la surface ouverte du r-cipient est située en bas, - coulée du couverce dans un moule, un coffrage ou sur place, et - pose du récipient avec sa surface ouverte orientée vers le bas, sur le couvercle. Après la pose du récipienr sur le couvercle, le récipient peut être scellé sur le couvercle afin de produire un--caisson étanche. Le caisson en béton armé selon l'invention est caractérisé en ce que la surface ouverte est située au niveau de la base du caisson et en ce que le couvercle forme ladite base du caisson ainsi fermant la surface ouverte du récipient. Le caisson selon l'invention comporte une partie de dalle supérieure et des parois verticales s'étendant à partir du bord circonférentiel de la dalle supérieure vers le bas jusqu'aux extrémités inférieures des parois verticales, lesdites extrémités inférieures des parois verticales reposant sur le couvercle. Selon une forme particuliere de l'invention, un couvercle peut comporter une rainure circonférentielle sur sa surface supérieure, située légèrement à l'intérieur de son bord circonférentiel, ladite rainure circonférentielle logeant les extrémités inférieures des parois verticales du récipient. Les extrémités inférieures desdites parois verticales peuvent être scellées dans La rainure circonférentielle du couvercle. Selon une forme de réalisaticn particulièrement préférée de la présente invention, le couvercle dépasse latéralement les parois verticales d'un montant suffsan- pour que, dans l'état enterré du caisson, l'effet porteur de terre de la partie dépassante du couvercle neutralise l'effet de flottaison du caisson dans la nappe phréatique. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant au dessin, dont la figure 1 mon-re un caisson en béton préfabriqué selon l'invention. Dans la figure 1, on distingue le caisson en béton préfabriqué 1 qui est constitué d'un récipient 2 orienté de façon à--ce que sa surface ouverte soit située en bas. Les extrémités inférieures 6 des parois verticales 5 dudit récipient 2 reposent sur une base en béton 3 qui est munie à sa surface supérieure d'une rainure circonférentielle 7, par exemple rectangulaire dans le cas o l'ensemble des extrémités inférieures 6 du récipient 2 forme un rectangle, afin de permettre un emboîtement desdites extrémités inférieures 6 dans la rainure 7. La rainure 7 est plus large que l'épaisseur des parois verticales 5, afin de permettre l'introduction d'une masse 12 pour sceller les extrémités inférieures 6 des parois 5 à l'intérieur de la rainure 7. De cette façon, on cobtient un caisson dont le volume intérieur 13 est complètement scellé par rapport à la terre qui entoure le caisson. Le récipient 2 comporte également une dalle supérieure 10 dont la surface supérieure, éventuellement recouverte d'un revêtement de sol tel que de l'asphalte, est située au niveau du sol 9. On comprend aisément, qu'une force verticale représentée par la flèche Fv qui s'applique contre le sol par exemple par le passage d'un véhicule lcurd, produit un écrasement du sol qui résulte dans la creation des forces horizontales, représenté par les flèches Fhl et Fh2, dont la grandeur est la plus élevée près du sol et diminue avec la profondeur. Du fait que le récipient est enterré selon l'invention dans une orientation correspcondant a a figure 1, les forces horizontales les plus grandes (Fhl) s'appliquent contre le récipient à un endroit o celui-ci est le pus stable, c'est-à-dire au niveau de l'intersection entre la dalle supérieure 10 et les parois 6 2720769 verticales 5, intersection qui est fortifiée par une armature métallique du béton. Des forces minimes Fh2 s'appliqueront alors sur la partie inférieure du récipient, c'est-à-dire contre les extrémités inférieures 6, là o le récipient est moins fort. On peut cependant prévoir d'effectuer un scellement des extrémités inférieures 6 des parois verticales 5 dans la rainure 7 de la base 3 de façon à y intégrer une armature métallique qui a été laissée en saillie soit du béton entourant la rainure 7 ou sortant des extrémités inférieures 6 de façon à les noyer dans la masse 12 qui scellera les extrémités 6 dans la rainure 7. Dans une telle forme d'exécution, on obtiendra une résistance aux forces horizontales pratiquement identique à celle que l'on trouve au niveau des angles 14 entre la dalle supérieure 10 et les parois verticales 5. Toutefois, une telle fortification n'est réalisable que dans l'orientation du caisson selon la figure 1 et serait assez compliquée à réaliser dans l'orientation inverse. La dalle supérieure 1! comcr-e une ouverture d'accès 11 pour le maintien, ouverture qui sera refermée par un couvercle métallique traditionnel. Le procédé de fabrication d'un caisson en béton préfabriqué et son installation sur le chantier s'effectuent avantageusement de la façon suivante. La partie récipient 2 est cculée en usine dans une orientation correspondant à celle de son installation finale, c'est-à-dire en une orientation comme i7lustrée en figure 1, la surface ouverte du récipient étant orientée vers le bas. Ensuite, on coule la base 3 séparément du récipient 2 et on pose le récipient 2 sur la base 3 en maintenant son orientation initiale. On procède aux travaux de scellement des extrémités inrférieures 6 des parois verticales 5 dans les rainures 7 de la base 3 et ensuite le caisson fini est transporté sur le chantier et posé dans le trou qui est destiné à le recevoir, toujours dans la même orientation. Comme déjà mentionné plus haut, le maintien de l'orientation du récipient 2 à partir de sa coulée jusqu'à son installation définitive présente l'avantage de ne pas nécessiter un retournement compliqué d'un élément en béton d'un poids considérable. En outre, comme indiqué dans la partie gauche de la figure 1, on peut prévoir un dépassement 8 de la base 3 par rapport aux parois verticales 5, dépassement qui agit comme porteur de terre d'un volume 15 selon la ligne pointillée inclinée 16, dont l'inclinaison peut être calculée selon la règle que la distance de dépassement 8 de la base soit des deux tiers de l'intersection de la ligne 16 avec la ligne de sol 9. Ainsi, le poids du caisson est augmenté par le poids de la terre entre la paroi 5 et la ligne 16, pour contrer les forces hydrostatiques de la nappe phréatique. L'invention a été décrite en référence à une forme particulière de réalisation de l'invention, étant entendu qu'elle n'est pas limitée aux détails de cet exemple. 8 2720769 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un caisson en béton préfabriqué par coulée en deux pièces et jointure ultérieure desdites deux pièces, dont une pièce constitue un récipient présentant une surface ouverte et l'autre un couvercle destiné à obturer ladite surface ouverte, caractérisé par les étapes suivantes: - fabrication d'un moule représentant ledit récipient, coulée dudit récipient en une orientation du moule telle que la surface ouverte du récipient est située en bas, - coulée du couvercle dans un moule, un coffrage ou sur place, et - pose du récipient avec sa surface ouverte orientée vers le bas, sur le couvercle. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient est scellé sur le couvercle afin de produire un caisson étanche. 3. Caisson en béton armé (1) comportant une partie récipient (2) et une partie couvercle (3), le récipient comportant une surface ouverte et le couvercle (3) fermant ladite surface ouverte, caractérisé en ce que la surface ouverte est située au niveau de la base du caisson et en ce que le couvercle forme ladite base du caisson fermant ainsi la surface ouverte du récipient (2). 4. Caisson selon la revendication 3, caractérisé en ce que le récipient (2) comporte une partie de dalle supérieure (10) et des parois verticales (5) s'étendant à partir du bord circonférentiel de la dalle supérieure vers le bas jusqu'aux extrémités inférieures (6) des parois verticales, lesdites extrémités inférieures des parois verticales reposant sur le couvercle (3). 9 2720769 5. Caisson selon la revendication 4, caractérisé en ce que le couvercle (3) comporte une rainure circonférentielle (7) sur sa surface supérieure, légèrement à l'intérieur de son bord circonférentiel (4), ladite rainure circonférentielle logeant les extrémités inférieures (6) des parois verticales (5) du récipient (2). 6. Caisson selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités inférieures (6) des parois verticales (5) sont scellées dans la rainure circonférentielle (7) du couvercle. 7. Caisson selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le couvercle (3) dépasse les parois verticales (5) d'un montant (8) suffisant pour que dans l'état enterré du caisson (1), l'effet porteur de terre (15) de la partie dépassante du couvercle neutralise l'effet de flottaison du caisson (1) dans la nappe phréatique.