Brevet FR2724681A1 — publié le 19960322

L'invention a essentiellement pour objet un panneau formant coffrage perdu pour la construction d'ouvrages de Génie civil et notamment de piscines ou bassins de retenue d'eau qui pourront être équipés d'un liner (poche interne d'étanchéité), ouvrages qui doivent comporter une paroi en béton armé résistante mécaniquement. L'invention se rapporte également au procédé utilisant de tels panneaux permettant la réalisation de tels ouvrages. La construction de bassins de retenue d'eau et en particulier de piscines s'est considérablement développée ces dernières années, notamment aux ETATS-UNIS, et il existe sur le marché un nombre considérable de procédés concurrents qui, de façon générale, donnent des résultats satisfaisants. Les perfectionnements de la présente invention ont pour objet de faciliter et rendre très économique la réalisation d'ouvrages de qualité pouvant être réalisés grâce à un processus de coffrage et d'armature du béton présentant toute la sécurité requise. On connaît déjà des procédés auxquels se rapporte la présente invention, dans lesquels on procède de façon générale d'abord aux opérations de fouille, c'est-àdire au creusement de la cavité dans laquelle l'ouvrage sera enterré, et l'on réalise sur le fond de la cavité, avant le moulage de la paroi verticale ou simultanément à ce moulage, un radier de résistance en béton armé qui forme le fond de l'ouvrage. La paroi verticale qui, dans le cas d'une piscine, doit être étanche d'un côté et résistante aux terrains de l'autre, peut être constituée de trés nombreuses manières. Selon certains procédés, la paroi verticale est constituée par l'assemblage de parpaings en béton ou en plastique, qui doivent être verrouillés et chaînés entre eux par des armatures, ou bien la paroi verticale est coulée à l'intérieur de panneaux de coffrage qui sont éventuellement laissés en place formant alors coffrage perdu. S'il s'agit d'une piscine, l'étanchéité du bassin peut être réalisée soit en rendant les parois internes de l'ouvrage étanches, par exemple par la pose d'un enduit et d'un carrelage, soit par la pose d'un liner constitué par une sorte de grande poche souple d'un film plastique approprié, tendu en place et retenu généralement sur le bord supérieur de la paroi verticale de l'ouvrage. L'invention a essentiellement pour objet de mettre à la disposition du maître d'ouvrage un panneau formant coffrage perdu de construction particulièrement appropriée, d'usage particulièrement simple et de surcroît d'un prix de revient très économique. Le panneau conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il se compose d'au moins deux feuilles de surface, entretoisées entre elles par des dés, répartis et fixés, de préférence régulièrement, entre les deux feuilles en laissant entre eux des espaces pour le passage des armatures métalliques et pour la coulée du béton en position sur le site. De façon préférée, les feuilles de surface sont constituées par des plaques en matériau plastique alvéolaire, par exemple en polypropylène structuré comme du carton ondulé. Les dés peuvent être constitués par des cylindres pleins en matériau plastique très léger ou par des cylindres creux formés du même matériau que les feuilles de surface et dont la section peut être circulaire, ovale ou autre, de façon à laisser entre les dés un volume suffisant pour la coulée d'une paroi de béton qui, après séchage et durcissement, présentera donc une structure en nids d'abeilles, convenablement armaturée, les dés réservant les alvéoles de la structure. Avantageusement, le panneau comportera, de fabrication, une armature interne mise en place lors de l'assemblage du panneau, cette armature pouvant être alors avantageusement constituée par un treillis soudé. L'invention se rapporte également à un procédé pour la réalisation d'ouvrages de Génie civil, utilisant de tels panneaux, le procédé se caractérisant selon l'invention en ce que - on dispose sur le site les panneaux que l'on réunit pour former toute la paroi de l'ouvrage et que l'on étaye provisoirement, - on laisse sous la tranche inférieure des panneaux un espace pour la coulée d'une dalle de fond, - on positionne et verrouille entre elles, au moins localement, les armatures de l'ouvrage, - après insertion des divers dispositifs requis, câbles, tuyauteries et autres, aux endroits adéquats au travers des panneaux, on coule le béton par la tranche ouverte supérieure des panneaux. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, illustrant de façon schématique et à titre illustratif un mode de mise en oeuvre possible de l'invention. Dans ces dessins La figure 1 montre de façon schématique, en vue perspective, différents éléments constitutifs d'un panneau de l'invention la figure 2 montre à plus petite échelle, vus de devant, un panneau de l'invention et une languette de jonction permettant la jonction de deux panneaux adjacents la figure 3 montre, en vue en coupe, comment est réalisée la jonction bout à bout de deux panneaux avec languette de jonction la figure 4 montre à plus grande échelle deux panneaux disposés bout à bout reliés au niveau d'une languette de jonction la figure 5 montre en coupe horizontale comment peut être réalisé un angle d'un ouvrage la figure 6 montre, en vue perspective schématique, et avec arrachement, comment peuvent être disposés sur le site les panneaux formant coffrage perdu, conformément à l'invention, en vue de la réalisation d'un ouvrage. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on a illustré les éléments constitutifs essentiels d'un panneau de base formant coffrage perdu, conforme à l'invention. Le panneau référencé 1 dans son ensemble comprend essentiellement deux feuilles de surface respectivement 2 et 3 entretoisées entre elles par des dés 4 formant éléments d'espacement. Le panneau comporte en outre, avantageusement, une structure d'armature, telle par exemple qu'un treillis métallique soudé 5 (plus particulièrement visible dans son ensemble à la figure 2) placé entre les feuilles 2 et 3 de surface avant assemblage de ces feuilles sur les dés 4. I1 doit être observé cependant que le panneau peut être livré sans l'armature 5, laquelle peut être alors positionnée en place sur le site en faisant glisser dans les espaces convenables des armatures respectivement horizontales et verticales qui se croiseront. De façon avantageuse, le panneau comprendra en outre au moins d'un côté une deuxième feuille de surface 6 qui viendra recouvrir la feuille de surface 2 à l'extérieur ; dans le cas d'un ouvrage tel qu'une piscine, cette feuille 6 se trouvera côté eau de l'ouvrage. Les dés 4 peuvent être réalisés de diverses manières. Etant donné qu'après coulée du béton, comme il apparaîtra plus clairement plus loin, ces dés 4 vont former les structures vides de béton de la paroi, autrement dit des alvéoles, ils peuvent être avantageusement réalisés comme des cylindres creux, par exemple à section circulaire, comme illustré aux dessins. Dans ce cas, ces cylindres seront avantageusement constitués par le même matériau en feuilles que les feuilles 2, 3 et 6 de l'ouvrage, par exemple par un matériau plastique alvéolaire léger et peu coûteux, tel par exemple que du polypropylène structuré comme du carton ondulé. On a pu ainsi utiliser avantageusement par exemple des plaques de polypropylène d'épaisseur 3,8 mm présentant un poids de 1000 g/m2. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à ce type de matériau non plus qu'au dimensionnement ici indiqué, le choix des matériaux et le dimensionnement dépendant des facilités d'approvisionnement, des coûts et également de la nature et des dimensions de l'ouvrage à constituer. En particulier, les panneaux peuvent être plus ou moins longs. Pour la construction d'une piscine de dimensions ordinaires, on peut par exemple prévoir entre les feuilles 2 et 3, c'est-à-dire pour hauteur des cylindres 4, une dimension comprise entre 100 et 150 mm, par exemple de 120 mm ; on pourra alors dans ce cas donner aux cylindres 4 des diamètres de l'ordre de 200 mm avec un entre-axe entre cylindres de 250 mm. Là encore, ces dimensions ne sont données qu'à titre d'exemple, celles-ci pouvant varier en fonction de la résistance que l'on veut obtenir de la structure finale coulée en béton alvéolaire et étant également fonction de la qualité du béton qui sera utilisé. En prenant les dimensions indiquées ci-dessus, on constitue par exemple des panneaux de 2 m de longueur sur 1,10 m de haut entretoisés par 4 X 7 = 28 cylindres 4, disposés en lignes et colonnes respectivement horizontales et verticales, comme il apparaît à la figure 2 (dans laquelle tous les cylindres n'ont pas été indiqués pour ne pas surcharger la figure). D'autres dispositions peuvent être prévues par exemple une disposition en quinconce ; de préférence les dés sont disposés en rangées alignées pour faciliter le passage des armatures. Pour réaliser la fixation des deux feuilles 2 et 3 sur les cylindres 4, on peut tout simplement par exemple visser ces feuilles de chaque côté, à partir de l'extérieur ; trois telles vis 7 ont été illustrées à la figure 1. Dans la mesure où le matériau constitutif des plaques est translucide, le vissage se fait très facilement. D'autres procédés de jonction cependant pourraient être utilisés, par exemple collage, clouage, agrafage, etc. Au lieu de dés à section circulaire, on pourrait également utiliser des dés à section ovale, voire carrée, en orientant dans ce cas les diagonales du carré selon l'horizontale et la verticale de façon à permettre au béton de bien se répartir entre les deux feuilles 2 et 3 du panneau tout autour des dés, pour constituer après prise du béton le panneau alvéolaire souhaité. De même, il n'est pas indispensable que les dés 4 soient creux ; ils pourraient être constitués par un matériau plastique alvéolaire, bon marché, voire du bois, bois aggloméré ou tout autre produit économique permettant un entretoisement et une fixation correcte sur cet entretoisement des deux plaques du panneau. Les dés pourraient avoir également des volumes non cylindriques, se rétrécissant par exemple dans leur partie centrale, et notamment présenter la forme de troncs d'hyperboloïde de révolution, permettant d'obtenir une parfaite insertion du béton et une rigidité maximale de la structure, pour un poids donné de béton. Si l'on utilise la structure vissée telle que décrite ci-dessus, il est avantageux d'utiliser par dessus la plaque 2 (côté eau) une autre plaque 6 de recouvrement qui cachera les têtes de vis, renforcera la structure et protègera le liner que l'on posera de ce côté si l'on utilise un tel liner. Avantageusement, les deux feuilles à structure en carton ondulé 2 et 6 seront croisées, comme il apparaît à la figure 1, les ondulations de la feuille 2 étant dirigées verticalement, tandis que celles de la feuille 6 seront dirigées horizontalement, ce qui renforce la structure du panneau formant coffrage perdu. Dans le cas préféré où le panneau 1 sera livré avec son armature métallique, celle-ci, comme indiqué cidessus, sera avantageusement constituée par un treillis soudé, généralement métallique, mais qui pourrait également être en plastique. Ce treillis dépassera avantageusement de chaque côté et en dessous de façon à permettre un bon verrouillage de panneaux adjacents et un bon verrouillage du panneau avec le radier de l'ouvrage. A la figure 2, on aperçoit, vue de l'extérieur, une languette 8 de jonction, qui, comme il apparait plus clairement aux figures 3 et 4, présente une structure semblable à celle des panneaux, c'est-à-dire deux feuilles de surface 9 et 10 (figure 4), réunies entre elles par des dés 11 dont l'épaisseur est quelque peu réduite par rapport aux dés 4, de façon à permettre à deux panneaux 1, 1' venant bout à bout de chevaucher par leur tranche la languette 8. Sur la figure 4, on aperçoit également clairement comment se croisent les armatures 5 des panneaux, lesquelles seront avantageusement, pour une meilleure rigidité de l'ouvrage, au moins en partie haute et en partie basse verrouillées entre elles, à leur jonction. En se reportant à la figure 5, on a illustré comment pouvait être réalisé un angle au niveau de deux panneaux 1, 1" placés à angle droit. Dans l'exemple de réalisation illustré, on va renforcer localement la tranche des panneaux 1, 1" au moyen d'entretoises, par exemple en bois, référencées 11 au dessin. Sur ces entretoises, on pourra clouer ou visser à l'intérieur et à l'extérieur deux équerres 12, 13, ménageant ainsi dans l'angle un volume 14 dans lequel on pourra placer des armatures et couler ensuite le béton. Pour l'habillage de l'angle, on pourra découper localement en 15, 16 deux petites entailles, dans la feuille de surface 6 (côté interne de l'ouvrage), et l'on pourra alors engager par cintrage une plaque 17 de même structure que les feuilles 2 et 6, en prenant soin, que les cannelures de cette feuille à structure ondulée soient dirigées horizontalement pour permettre son maintien en place ("clipsage"). Par exemple, on pourra réaliser ainsi un rayon de courbure de l'angle de 150 mm par simple engagement comme un tiroir ou couvercle de cette languette 17. En se référant maintenant à la figure 6, on va décrire brièvement comment peuvent être utilisés les panneaux pour la réalisation d'un ouvrage, tel par exemple qu'une piscine. Les différents panneaux, référencés à la figure 6, la, lb, lc,... sont donc mis en place sur le site, généralement verticalement et assemblés entre eux sur les parties droites au moyen de languettes telles que 8, et comme illustré à la figure 4, et dans les angles, par exemple de la manière illustrée et décrite à la figure 5. Les armatures dépassantes 4 à la base du panneau facilitent l'étayage provisoire sur le site. Au moyen de cales 18, on réalise la parfaite horizontalité du bord supérieur du panneau et l'on laisse un espace à la base de la paroi pour la coulée ultérieure du radier, dans le cas où le radier est coulé en même temps que la paroi. Pour une meilleure rigidité de l'ouvrage, on prend soin de verrouiller les armatures entre elles, au moins à la partie supérieure et à la partie inférieure, les armatures du radier n'ayant pas été illustrées pour ne pas surcharger la figure. On met alors en place, à travers la paroi aux endroits adéquats, les divers dispositifs devant équiper l'ouvrage : câbles, tuyauteries, dispositifs d'éclairage, dispositifs de refoulement et d'aspiration d'eau, etc. Lorsque la structure est ainsi mise en place, il ne reste plus qu'à couler le béton en utilisant par exemple un entonnoir, tel que schématisé en 19 pourvu d'une glissière qui permettra de le déplacer sur tout le tour de l'ouvrage. On réalise ainsi en une seule opération de coulée du béton la coulée de toute la paroi de l'ouvrage, y compris celle du radier, ce qui est une garantie de rigidité et de résistance de la construction. On notera cependant que dans certains cas, il peut être préféré de couler préalablement le fond de l'ouvrage ; dans un tel cas, on réservera des armatures dépassantes du radier, comme il est bien connu et usuel, et lesquelles armatures seront mariées aux armatures des panneaux formant coffrage perdu conforme à l'invention. De la description qui précède, il apparaît que le procédé et les panneaux particuliers de l'invention permettent de constituer de façon très économique et dans les meilleures conditions de coffrage des parois en béton armé alvéolaires, ce qui permet de réaliser une très grande économie et simultanément fournit une très grande résistance de l'ouvrage, la structure alvéolaire constituant à poids égal une structure bien plus forte qu'une structure non alvéolaire. Si cependant le caractère "alvéolaire" du panneau en béton fini n'est pas recherché, les "dés" d'entretoisement peuvent être réduits à des "doigts" plus ou moins minces, plus ou moins nombreux et orientés, soit perpendiculairement, soit obliquement à la surface du panneau, l'essentiel étant que l'on obtienne un panneau de coffrage suffisamment résistant pour permettre la coulée du béton dans de bonnes conditions, et simultanément l'utilisation dans les panneaux d'armatures de renforcement de la paroi. Bien que l'on ait illustré aux dessins que des panneaux rectilignes, il apparaît que l'on peut aussi, selon l'invention, préparer des panneaux de coffrage présentant une certaine courbure pour des ouvrages dont la section est autre que polygonale, rectangulaire généralement. A cet effet, la conformation et disposition des "dés" sont simplement prévues pour suivre la courbure voulue. On notera que la feuille 6 de revêtement côté eau pourra être de longueur supérieure aux panneaux et éventuellement faire même tout le tour de l'ouvrage. Dans un tel cas, on pourrait faire l'économie d'un liner en assurant seulement la jonction étanche de la feuille 6 sur sa ou ses ligne(s) de jonction avec elle-même et avec le radier. REVENDICATIONS 1 - Panneau formant coffrage perdu, en particulier pour la construction d'ouvrages de Génie civil, et notamment de piscines ou bassins de retenue d'eau devant comporter une paroi en béton résistante mécaniquement, ledit panneau étant caractérisé en ce qu'il se compose d'au moins deux feuilles de surface (2, 3) entretoisées entre elles par des dés (4) répartis et fixés entre les deux feuilles en laissant entre eux des espaces pour le passage des armatures métalliques et la coulée du béton en position sur le site. 2 - Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les feuilles de surface (2, 3, 6) sont constituées par des plaques en matériau plastique alvéolaire. 3 - Panneau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques sont formées en polypropylène structuré comme du carton ondulé. 4 - Panneau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que certains au moins des dés sont constitués par des cylindres creux fixés par leurs faces d'extrémité aux faces internes en regard des deux feuilles (2 et 3) situées de chaque côté du panneau. 5 - Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dés (4) sont répartis régulièrement entre les deux feuilles (2, 3) en rangées alignées. 6 - Panneau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des languettes d'assemblage (8) constituées de faibles largeurs de coffrage de construction similaire à celle des panneaux, assurent la jonction de deux panneaux consécutifs adjacents qui viennent s'abouter en chevauchant ladite languette. 7 - Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cylindres constituant les dés (4) sont formés du même matériau que les feuilles. 8 - Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une armature interne (5) mise en place lors de l'assemblage du panneau, avantageusement réalisée en treillis soudé. 9 - Procédé pour la réalisation d'ouvrages de Génie civil, et notamment de piscines ou bassins de retenue d'eau devant comporter une paroi en béton armé résistante mécaniquement, utilisant des panneaux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que - on dispose sur le site les panneaux (la, lb, lc,...) que l'on réunit pour former toute la paroi de l'ouvrage et que l'on étaye provisoirement, - on laisse sous la tranche inférieure des panneaux un espace pour la coulée d'une dalle de fond, - on positionne et verrouille entre elles, au moins localement, les armatures de l'ouvrage, puis, - après insertion des divers dispositifs requis, câbles, tuyauteries et autres, aux endroits adéquats au travers des panneaux, on coule le béton par la tranche ouverte supérieure des panneaux. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dalle de fond est coulée simultanément à la paroi.