Brevet FR2721334A1 — publié le 19951222

REVETEMENT DE PROTECtION CONTRE L'EROSION ET PROCEDE POUR SA REALISATION. La présente invention a trait à un nouveau type de revêtement permettant d'assurer la protection des sols contre l'érosion et destiné plus spécialement aux bords de rivières, canaux, fleuves ou lacs ainsi que pour les plans inclinés où un apport de matériau pulvérulent (terre) est nécessaire. Dans le domaine de la protection des berges de rivières, torrents, rives de lacs ou rivages, de très nombreuses techniques ont été proposées pour limiter les effets de l'érosion. La technique la plus ancienne faisant appel à la réutilisation du sol en place, consiste à empiler des sacs de terre ou de sable. On utilise également la technique du gabionnage qui consiste à emprisonner des pierres dans des casiers métalliques en grillage à grosses mailles. Par ailleurs, depuis très longtemps, il a été proposé d'utiliser des structures constituées d'alvéoles métalliques en losange, qui permettent de contenir des sols très grossiers sur de faibles pentes. On connait également des techniques qui consistent à relier entre elles deux couches de textile tissé au moyen de très petites bandelettes régulièrement espacées. De telles structures sont plus spécialement étudiées pour permettre la mise en place de béton sur des pentes. Par ailleurs, il a été proposé depuis fort longtemps d'assurer la consolidation et l'assainissement des sols, tant en surface qu'en profondeur, en leur adjoignant des structures de renforcement tels que des filets en matière plastique ou en métal, des structures dites "géotextiles", constituées de nappes continues de fibres textiles, imputrescibles, tissées ou non tissées, qui sont incorporées dans le sol et qui constituent des éléments de drainage et de filtration ainsi que, dans certains cas, des éléments de répartition des charges. De tels renforts sont, à ce jour, couramment utilisés dans les travaux publics pour la réalisation de routes, la protection des berges ou rivages contre l'érosion. Parmi d'autres types de structures géotextiles, il a également été proposé, ainsi que cela ressort du brevet français 2 441 685 et du brevet US 4 572 705, d'utiliser des ensembles présentant une structure alvéolaire, en forme de nid d'abeille, dont les parois sont constituées par un textile tissé ou non tissé, et qui sont rapportées sur le sol, de telle sorte que les parois des alvéoles soient disposées perpendiculairement à ce dernier, et forment donc un doisonnement qui, après que lesdites alvéoles aient été remplies de terre, sable, graviers..., permettent non seulement de répartir les charges, mais également d'assurer la consolidation du sol ainsi que son drainage. Toutes ces techniques sont, parfois et dans des conditions particulières, inadaptées lorsque l'on souhaite réaliser d'une manière simple et rapide une protection lourde contre l'érosion, végétalisable, utilisable également sous l'eau, et qui permet également d'utiliser le sol environnant. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'il était possible d'utiliser de telles structures alvéolaires pour réaliser de manière simple, rapide et efficace, des protections lourdes contre l'érosion de berges et éventuellement du fond du site à équiper (rivière, canal, revêtement d'étanchéité, couverture de terril). D'une manière générale, l'invention concerne donc un revêtement de protection contre l'érosion du type constitué par une structure alvéolaire, en forme de nid d'abeille, rapportée sur le sol que l'on souhaite protéger, et ce de telle sorte que les parois des alvéoles soient disposées perpendiculairement à ce dernier, et forment un cloisonnement qui, après mise en place sur le sol, est comblé avec un matériau de remplissage constitué de préférence par le sol même du site sur lequel la structure est mise en place, et qui se caractérise en ce que la face supérieure et/ou inférieure de ladite structure alvéolaire est renforcée par une structure plane, souple, solidarisée aux bords des alvéoles et constituée au moins par un grillage métallique et/ou en matériau synthétique. Dans la suite de la description, le grillage associé à la structure alvéolaire sera désigné par l'expression "grillage métallique", étant entendu que cela n'est pas limitatif et que toute structure équivalente, par exemple un grillage en matière plastique, pourrait être utilisée. Selon une forme préférentielle de réalisation conforme à l'invention, le grillage métallique est lui-même associé à un géotextile. Un tel géotextile peut être constitué par une grille textile dont les mailles sont plus fines que celles du grillage et/ou par une nappe fibreuse, constituée par exemple de filaments continus, en matière synthétique, qui constituent ainsi un élément de couverture superficiel souple, déformable, obturant les jours que présentent le grillage métallique et la grille textile. Comme grille métallique, on peut utiliser une grille constituée soit de fils métalliques en acier doux recuit, de préférence à galvanisation très riche, ces fils étant éventuellement revêtus d'un gainage à base de polychlorure de vinyle (PVC). Lorsque l'on utilise comme élément de renfort un grillage métallique associé à un géotextile, l'association de ces deux éléments peut se faire soit au moyen d'agrafes métalliques, soit, dans le cas où la grille métallique comporte un gainage en PVC, par calandrage à chaud à la température de ramollissement du PVC. Si en général, le revêtement conforme à l'invention comporte de part et d'autre de la structure alvéolaire, une structure plane de renforcement qui, dans la suite de la description, sera également désignée par l'expression "peau", les deux "peaux" étant identiques, il peut cependant être envisagé de réaliser des complexes différents l'un de l'autre, par exemple d'utiliser pour la face inférieure en contact direct avec le sol une nappe textile simple tel que tissé ou non tissé, et non pas un complexe armé comportant un grillage métallique comme pour la couche supérieure (ou inversement). De même, pour certaines applications, il peut également être envisagé de n'avoir qu'une seule structure plane de renforcement comportant un grillage métallique, solidarisée soit aux bords supérieurs de la structure alvéolaire en forme de nid d'abeille, soit sur la face inférieure de ladite structure alvéolaire. Un revêtement de protection conforme à l'invention permet d'obtenir non seulement un ensemble résistant, stable, présentant une très bonne tenue dans le temps, et ce sans que la raideur de l'élément de renforcement altère la végétation par dégradation de la tige ou des racines des plantes. Par ailleurs, selon une forme de réalisation préférentielle de l'ensemble conforme à l'invention, la structure précitée comportera, incorporés de place en place à l'intérieur des alvéoles de la structure en nid d'abeille, des renforts qui relient entre elles les deux peaux externes. Ces renforts sont constitués avantageusement par une structure additionnelle rigide ayant une forme circulaire, parallélépipédique ou la même forme que les alvéoles et pouvant être insérée à l'intérieur de ces dernières. Cette structure additionnelle est constituée par exemple par un treillis métallique soudé. La liaison des peaux externes aux bords périphériques inférieur et/ou supérieur des alvéoles de la structure en nid d'abeille, sera réalisée par tous moyens appropriés, tels que par exemple par un agrafage adapté. Dans un tel cas, l'opération d'agrafage est facilitée en utilisant comme nappe textile aérée dans le complexe formant la peau supérieure, une nappe "transparente", permettant de voir les bords externes de la structure alvéolaire. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif, mais non limitatif, et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels - les figure la et lb illustrent schématiquement, en perspective, la structure d'un revêtement de protection conforme à l'invention avant mise en place et remplissage des alvéoles, et dont l'une des faces est associée à un renfort constitué par un grillage métallique constituant une fermeture souple et déformable (figure la), éventuellement lui-même combiné avec un géotextile (figure lb) - la figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant les différents constituants d'un revêtement réalisé conformément à l'invention, le matériau de remplissage n'étant pas représenté;; - la figure 3 est une vue en perspective illustrant la manière dont est réalisé un renfort vertical incorporé à l'intérieur d'un revêtement conforme à l'invention, dont le revêtement externe est constitué par un complexe grille métallique plus géotextile; - la figure 4 est une vue schématique montrant la manière dont sont assemblés entre eux les différents constituants d'un revêtement de protection conforme à l'invention. Si l'on se reporte aux schémas annexés, et plus particulièrement aux figures 2 et 4, le revêtement de protection contre l'érosion conforme à l'invention est donc constitué essentiellement par une structure alvéolaire désignée par la référence générale (1), et qui est rapportée sur le sol (S) que l'on souhaite protéger, de telle sorte que les parois (2) desdites alvéoles soient disposées perpendiculairement à ce dernier. Cette structure alvéolaire est avantageusement constituée par une nappe textile non tissée mais pourrait éventuellement être réalisée à partir de bandes de matière plastique. A titre indicatif, on peut utiliser pour former les parois de la structure alvéolaire, un textile tissé ou non tissé imprégné de résine afin de le rigidifier et pesant entre 200 et 400 g/m2.La liaison des bandes entre elles est réalisée par tous moyens appropriés tel que collage, couture. Les alvéoles sont de préférence de forme hexagonale, ont une hauteur pouvant être comprise entre 5 et 30 cm, la longueur de chaque côté étant de l'ordre de 10 à 40 cm. Ces alvéoles forment un cloisonnement qui, après mise en place sur le sol du complexe, est comblé avec un matériau de remplissage constitué de préférence par le sol même du site sur lequel la structure est mise en place. Conformément à l'invention, la face inférieure et/ou supérieure de ladite structure alvéolaire, est recouverte d'un grillage métallique (7), constituant une fermeture souple et déformable, éventuellement associé à un géotextile (G) et qui permet de fermer les alvéoles. En pratique, comme cela ressort des figures la, lb et 3, lors de la mise en oeuvre du matériau conforme à l'invention, on rapporte sur le sol un complexe plat inférieur ou peau (5), les bords inférieurs de la structure alvéolaire (1) étant solidarisés, par exemple par des agrafes (6) adaptées à cette structure plane. On remplit ensuite les alvéoles, par exemple avec de la terre (3) prélevée sur le site et, après nivelage, on rapporte à la surface supérieure un deuxième complexe plat (4) afin de fermer lesdites alvéoles, ce complexe étant également solidarisé au bord supérieur desdites alvéoles. On obtient ainsi un revêtement tel que schématisé à la figure 4. Conformément à l'invention, la structure inférieure ou peau (5) et/ou la structure supérieure ou peau (4), comporte une grille métallique ou métalloplastique (7), par exemple en fil d'acier galvanisé enrobé de PVC. Cette grille est obtenue de préférence selon la technique par double ou triple torsion permettant d'obtenir des mailles de dimensions D telles qu'illustrées à la figure 2 de 50, 60, 80 ou 100 mm. A titre indicatif, le fil métallique constituant le grillage et dont la raideur est adaptée au problème à résoudre, est en acier doux recuit, à galvanisation très riche et est éventuellement revêtu d'un gainage de PVC. A ce grillage métallique, peut être associé un géotextile (G) de type tissé (8) à mailles plus petites que celles constituant le grillage métallique (7). Dans le cas où le grillage métallique comporte un gainage en PVC, les deux matériaux sont associés par calandrage à chaud. Une telle grille textile (8) peut être à base de tous fils ayant un point de fusion supérieur à celui du matériau de gainage de la grille métallique (7), par exemple être en fil polyester ou en fil de verre. Cette grille textile (8) est de préférence également associée à une nappe fibreuse (9) (représentée uniquement à la figure 2), constituée de filaments continus, en matière synthétique, qui constituent une fermeture souple, déformable, des jours que présente la grille textile (8) et la grille métallique (7) double torsion de forme hexagonale. Comme structure fibreuse (9), on peut par exemple utiliser un non tissé obtenu à partir d'un faisceau de filaments de polyester déployé et non aiguilleté mécaniquement, un tel matériau permettant d'obtenir une fermeture souple, également transparente des mailles des grilles métallique (7) et textile (8). Si, comme cela est représenté à la figure 2, la face ou peau inférieure (5) de la structure conforme à l'invention, qui est en contact avec le sol, a avantageusement la même structure que la peau supérieure (4), il peut cependant être envisagé, pour réaliser cette peau inférieure, d'utiliser un grillage métallique, plastique ou une nappe textile simple tel qu'un tissu ou non tissé et non pas un complexe armé comme pour la couche supérieure (4). La connexion de la peau supérieure (4) (voir figure 4) est réalisée comme pour la peau inférieure (5) , au moyen d'agrafes (6), par exemple en acier galvanisé ou inoxydable. L'opération d'agrafage est facilitée en utilisant comme nappe textile aérée (9) dans le complexe (4) formant la peau supérieure, une nappe transparente qui permet de voir les arêtes de la surface alvéolaire. Bien entendu, d'autres moyens de fixation des différents éléments entre eux pourraient être envisagés. Ainsi que cela ressort de la figure 3, selon une forme préférentielle de mise en oeuvre du revêtement conforme à l'invention, on incorpore, de place en place à l'intérieur des alvéoles de la structure (1) en nid d'abeille, des renforts (10), qui relient entre eux les deux peaux externes et qui évitent tous mouvements desdites peaux l'une par rapport à l'autre dans le sens du plan. De tels renforts sont constitués par une structure additionnelle (10), rigide, ayant une forme cylindrique, parallélépipédique ou de préférence ayant la même forme que les alvéoles et qui peut être insérée à l'intérieur de ces dernières. Avantageusement, un tel élément de renforcement (10) est constitué par un treillis métallique soudé. A titre indicatif, de tels éléments de renforcement peuvent être répartis selon une fréquence variable entre l/m2 jusqu'à 1/5 à 10 m2 et ce, en fonction de la pente, de la nature du sol contenu et de la technique de pose. Un tel élément agit comme un contreventement classique dans un montage métallique en même temps qui immobilise suivant la fréquence que l'on a choisi, le nid d'abeille par rapport aux deux peaux (4) et (5). L'élément de renforcement (10) peut par ailleurs comporter des fils verticaux, par exemple dans chaque angle, qui débordent et qui forment des "picots" (12) situés de part et d'autre, que l'on peut rabattre pour mobiliser les peaux externes (4,5) ou qui peuvent être fixés sur le support qui reçoit le dispositif lui permettant ainsi une meilleure tenue. Un tel ensemble, de conception simple, permet d'obtenir une protection efficace des sols contre l'érosion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Revêtement de protection contre l'érosion du type constitué par une structure alvéolaire (1), en forme de nid d'abeille, rapportée sur le sol (S) que l'on souhaite protéger, et ce de telle sorte que les parois (2) des alvéoles soient disposées perpendiculairement à ce dernier, et forment un cloisonnement qui, après mise en place sur le sol, est comblé avec un matériau de remplissage (3) constitué de préférence par le sol même du site sur lequel la structure est mise en place, caractérisé en ce que la face supérieure et/ou inférieure de ladite structure alvéolaire est renforcée par une structure (4,5) plane, souple, solidarisée aux bords des alvéoles et constituée au moins par un grillage (7) métallique et/ou en matériau synthétique. 2/ Revêtement de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grillage de renforcement (7) de renforcement est associé à un géotextile. 3/ Revêtement de protection selon la revendication 2, caractérisé en ce que le géotextile est constitué par une grille textile (8), dont les mailles sont plus fines que celles du grillage (7). 4/ Revêtement de protection selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le géotextile comporte une nappe fibreuse (9) en matière synthétique qui constitue ainsi un élément de couverture superficiel souple, déformable, obturant les jours que présentent le grillage (7) et/ou la grille textile (8). 5/ Revêtement de protection selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le grillage (7) est à base de fils d'acier galvanisé enrobé de PVC, l'association avec le géotextile étant obtenue par calandrage à chaud à la température de ramollissement du PVC. 6/ Revêtement selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la nappe fibreuse (9) est constituée de filaments continus en matière synthétique. 7/ Revêtement selon l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux complexes plats (4,5), disposés contre chaque face de la structure alvéolaire (I), formant deux peaux externes, des renforts (10) étant incorporés de place en place à l'intérieur des alvéoles de la structure (1) et reliant entre elles les deux peaux externes (4,5). 8l Revêtement selon la revendication 7. caractérisé en ce que les renforts (10) sont constitués par une structure rigide ayant une forme circulaire, parallélépipédique ou la même forme que les alvéoles de la structure en nid d'abeille (1), et sont constitués par exemple par un treillis métallique soudé. 9/ Revêtement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la connexion des peaux supérieure (4) et inférieure (5) avec les bords de la structure en nid d'abeille (1) est réalisée au moyen d'agrafes (6).