Brevet FR2757196A1 — publié le 19980619

STRUCTURE ALVEOLAIRE, EN PARTICULIER POUR LA STABILISATION DE MATéRIAUX SUR UNE PENTE, ET APPLICATION D'UNE TELLE STRUCTURE AU COFFRAGE. L'invention est relative a une structure alvéolaire en nappe, en particulier pour la stabilisation de matériaux sur une pente, recouverte ou non d'un film d1 étanchéité. Le problème de la retenue des terres ou autres matériaux semblables, sur des surfaces inclinées, notamment lors de la réalisation de travaux de génie -civil, se pose fréquemment. C'est le cas par exemple pour les talus ou pentes recouverts d'un film d'étanchéité, en particulier pour les bassins d'orage . Par ailleurs, on rencontre fréquemment des difficultés de fixation de terrea ou d'autres matériaux pour réaliser des aménagements paysagers ou des protections d'un film d'étanchéité. On a déjà proposé des structures alvéolaires pour la stabilisation de matériaux susceptibles de glisser, comme expliqué par exemple dans DE-A-39 09 189. La structure alvéolaire proposée par ce document est constituée par des bandes de matière plastique relativement souple qui peuvent être repliées les unes contre les autres pour le stockage, et qui sont dépliées lors de la mise en place pour réaliser des alvéoles en forme de losanges reliés les uns aux autres à leurs sommets. Des dispositifs d'ancrage dans le sol sont prévus aux sommets des losanges. La structure est ensuite recouverte de matière qui remplit les alvéoles. Ce type de structure permet d'obtenir une stabilisation effective de matériaux sur une pente. Toutefois, sa mise en oeuvre nécessite d'enfoncer dans le sol des saillies ou des chevilles, ce qui complique et ralentit les opérations de mise en place. En outre, la souplesse des bandes de la structure alvéolaire réduit ses capacites de tenue mécanique à partir d'un certain niveau de charge de matériaux et impose des contraintes de manutention au moment du remplissage des alvéoles. FR-A-2 721 334 concerne également une structure alvéolaire afin d'assurer une protection contre l'érosion. Pour permettre de réaliser une protection lourde, la structure alvéolaire en forme de nid d'abeille, à paroi relativement souple, par exemple constituée par une nappe textile tissée ou non-tissée éventuellement imprégnée de résine, doit être renforcée par une structure plane solidarisée au bord des alvéoles et constituée au moins par un grillage métallique et/ou un matériau synthétique. Ceci complique également la mise en oeuvre de cette structure de protection. L'invention a pour but, surtout, de fournir une structure alvéolaire en nappe, en particulier pour la stabilisation de matériaux sur une pente, qui soit d'une mise en place simple et rapide tout en assurant une protection efficace contre l'érosion même dans des conditions difficiles comme dans le cas de berges ou de lits de rivière, tout en restant d'un prix de revient acceptable. I1 est souhaitable, en outre, que cette structure puisse servir de coffrage intégré, par exemple pour la réalisation d'ouvrages en béton. Selon l'invention, une structure alvéolaire en nappe, en particulier pour la stabilisation de matériaux sur une pente, est caractérisée par le fait que les alvéoles ont un contour sensiblement circulaire, et sont limitées par des parois relativement rigides, tangentes extérieurement entre elles et assemblées les unes aux autres dans leurs zones de tangence et que des espaces creux existent dans la nappe à l'extérieur des alvéoles entre leurs contours tangents. La structure alvéolaire en nappe ainsi obtenue présente, par elle-même, une rigidité suffisante lui permettant, notamment, d'éviter l'écrasement sous le poids des matériaux et d'assurer une bonne stabilisation même dans des conditions difficiles. De préférence les alvéoles circulaires ont même diamètre. Les centres des alvéoles circulaires peuvent être situés aux sommets de carrés, chaque contour d'une alvéole ayant alors quatre zones de tangence régulièrement réparties, et les parois cylindriques des alvéoles tangentes extérieurement entre elles déterminent des espaces extérieurs en forme d'étoiles à quatre branches curvilignes. Selon une autre possibilité les centres des alvéoles circulaires sont situés aux sommets de triangles équilatéraux, chaque contour circulaire d'une alvéole ayant alors six zones de tangence régulièrement réparties, et les parois cylindriques des alvéoles tangentes extérieurement entre elles déterminant des espaces extérieurs en forme d'étoiles à trois branches curvilignes. Les alvéoles sont avantageusement formées par des rondelles en matière plastique, notamment en PVC, en particulier constituées par des tronçons de tubes. La structure rigide proposée permet une adaptation de ses dimensions aux applications demandées ; en particulier la hauteur et le diamètre des alvéoles peuvent être ajustés par exemple en choisissant la longueur et le diamètre des tronçons de tubes servant à réaliser la structure. L'assemblage des parois des alvéoles dans leurs zones de tangence peut être réalisé par divers moyens tels que collage, soudure par ultrasons, pose de pinces ou cavaliers métalliques ou plastiques coiffant et serrant les bords de deux parois adjacentes dans leurs zones de tangence , agrafes ou rivets forants. Une solution d'assemblage particulière consiste à prédécouper dans la paroi des alvéoles, au niveau de leur bord dans les zones de tangence, des languettes attenantes par leur extrémité intérieure à la paroi de l'alvéole, et à effectuer une torsade de deux languettes adjacentes appartenant à des parois d'alvéoles différentes. L'invention concerne également l'application d'une telle structure au coffrage intégré en particulier pour couler du béton. La structure alvéolaire de l'invention peut servir de coffrage intégré pour la réalisation d'un caniveau, les nappes de structure étant situées dans des plans obliques et horizontaux. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. La Figure 1, de ces dessins, est une vue en perspective d'une structure alvéolaire selon l'invention disposée horizontalement, avec les centres des alvéoles situés aux sommets de carrés. La Figure 2 est une vue en plan d'une variante de la structure de la Figure 1, les centres des alvéoles étant situés aux sommets de triangles équilatéraux. La Figure 3 est une vue en perspective d'une structure dont le plan moyen est disposé verticalement, et dont les parois des alvéoles sont reliées par des agrafes. La Figure 4 montre, semblablement à la Figure 3, une variante de réalisation, dans laquelle l'assemblage des parois d'alvéoles est réalisé par torsades. La Figure 5 est un détail à plus grande échelle d'un assemblage de la Figure 4. La Figure 6 est ùn schéma illustrant la mise en place de structures alvéolaires selon l'invention sur une pente recouverte d'un film étanche. La Figure 7, enfin, est une coupe transversale schématique d'un caniveau réalisé en utilisant des structures selon l'invention comme coffrage intégré. En se reportant à la Figure 1 des dessins on peut voir une structure alvéolaire S en nappe dans laquelle les alvéoles 1 ont un contour sensiblement circulaire et sont limitées par des parois cylindriques 2 relativement rigides. La direction des génératrices des parois 2 est perpendiculaire au plan moyen de la structure S. Les parois 2 sont tangentes extérieurement entre elles en des zones de tangence 3 et sont assemblées les unes aux autres dans ces zones. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 1, l'assemblage des parois est assuré par des cavaliers ou des pinces 4, métalliques ou plastiques, coiffant les bords adjacents de deux parois voisines dans leurs zones de tangence aussi bien au niveau supérieur qu'au niveau inférieur. De préférence les alvéoles 1 d'une structure S ont même diamètre D et même hauteur h. Ces dimensions sont facilement adaptables aux applications demandées. En outre l'épaisseur de la paroi 2 est également choisie en fonction de l'application et de la rigidité souhaitée. Des espaces creux 5 existent, dans la nappe S, entre les contours des alvéoles à l'extérieur de ces dernières , ces espaces creux 5 sont délimités par des arcs de contour, s'étendant entre deux zones de tangence, convexes vers l'intérieur de l'espace creux 5. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 1, les centres C des alvéoles sont situés aux sommets de carrés et les espaces creux 5 ont la forme d'étoiles à quatre branches curvilignes. Les alvéoles 1 peuvent être réalisés à l'aide de rondelles 6 assemblées les unes aux autres. Ces rondelles 6 peuvent être réalisées à partir de tubes en PVC (polychlorure de vinyle) compacts, cellulaires ou composites ou plus généralement en thermoplastique ; une telle réalisation permet d'adapter aisément les dimensions (diamètre, hauteur, épaisseur de la paroi) et les caractéristiques de tenue des rondelles 6. La Figure 2 montre une variante de réalisation dans laquelle les centres C des alvéoles circulaires, de même diamètre, sont situés aux sommets de triangles équilatéraux et les espaces creux 5a , déterminés par les parois cylindriques des alvéoles tangentes extérieurement entre elles, ont la forme d'étoiles à trois branches curvilignes. La fixation des rondelles les unes aux autres peut être réalisée par d'autres moyens que les cavaliers ou pinces utilisés dans le cas des Figures 1 et 2. Par exemple,l'assemblage des rondelles dans leurs zones de tangence peut être réalisé par collage ou par soudure par ultrasons. La Figure 3 illustre un assemblage par agrafage. Des agrafes 7 sont réparties suivant la longueur des génératrices des zones de tangence. La pose des agrafes 7 peut être réalisée plus facilement aux extrémités des zones de tangence de deux parois de rondelles placées côte à côte en utilisant des agrafes courbées ; de telles agrafes sont placées alors en position de cavalier aux extrémités des parois, d'une manière semblable à la Figure 1 avec la différence que les agrafes pénètrent dans la paroi des rondelles. Dans le cas où la paroi 2 des alvéoles est en PVC cellulaire ou composite, il est possible de réaliser un agrafage à froid des parois des rondelles 6 ou après un léger chauffage de la zone où l'agrafe sera positionnée. L'agrafage dans des parois en PVC compact nécessite un chauffage préalable de la zone de pose de l'agrafe. Les Figures 4 et 5 illustrent un autre mode d'assemblage des rondelles placées côte à côte. En bordure des zones de tangence de chaque paroi, une languette 8 (voir Figure 5) de forme sensiblement rectangulaire est découpée suivant deux côtés s'étendant le long d'une génératrice de la paroi. Les lignes de coupe partent du bord d'extrémité de la paroi et s'arrêtent à une distance suffisante de ce bord pour définir une languette 8 apte à subir la torsion évoquée ci-après. La languette 8 est attenante au reste de la paroi par son extrémité transversale 8a de direction orthogonale aux génératrices de la paroi. L'étendue de la languette 8 suivant la direction périphérique est de quelques centimètres. Les rondelles 6 sont positionnées de façon que les languettes 8 appartenant à deux rondelles différentes soient en contact extérieurement. On effectue alors un préchauffage des languettes pour ramollir la matière puis on exécute une rotation de 1800 des deux languettes en même temps autour d'un axe parallèle aux génératrices des rondelles et situé à midistance des bords des languettes. On réalise ainsi une torsade qui, après avoir été soumise à un refroidissement, assure l'assemblage des différentes rondelles. La Figure 4 représente une nappe, à plan moyen vertical, de rondelles ainsi assemblées par torsades. La Figure 6 est un schéma illustrant une utilisation possible d'une structure S selon l'invention. Sur une pente 9 recouverte d'un film d'étanchéité 10, on rencontre des difficultés de fixation de terre ou d'autres autre matériaux pour réaliser des aménagements paysagers ou de protection du film 10. Des structures alvéolaires S rigides conformes à l'invention sont posées sur le film d'étanchéité 10 et permettent de constituer une base de fixation et de maintien de la terre ou autre matériau que l'on souhaite déposer sur la pente 9. Plusieurs nappes de structure S peuvent être superposées le cas échéant. De préférence on adapte l'épaisseur de la structure S, c'est-à-dire la hauteur h (Figure 1) des rondelles en fonction de l'application demandée de façon à ne mettre en place qu'une seule nappe de structure. La rigidité de la structure S permet une mise en oeuvre rapide et sans accessoire particulier et autorise le remplissage des alvéoles 1 avec des matériaux lourds sans écrasement de la structure. Les arcs qui délimitent les espaces creux 5 et qui sont assemblés les uns aux autres constituent des zones de rigidification de la structure. La structure S de l'invention peut en outre être appliquée au coffrage ou à des structures de maintien pour lesquelles un gain de temps de mise en oeuvre et de réalisation est recherché. La Figure 7 est un schéma illustrant la réalisation d'un caniveau 11 à section transversale en forme de trapèze isocèle dont la grande base est tournée vers le haut. Des structures S conformes à l'invention sont disposées sur les parois inclinées 12 et 13 du caniveau ainsi que sur le fond 14, le sol ayant été préalablement mis en forme. Les alvéoles des structures ainsi posées sur le sol sont ensuite remplies de béton. La finition est immédiatement réalisée après le coulage du béton dans les alvéoles, notamment en arasant le béton au niveau du bord des rondelles. Les structures S restent noyées dans le béton et les opérations classiques de décoffrage et de finition après prise du béton, sont supprimées. La structure rigide S est d'une mise en oeuvre rapide et facile en raison de sa légèreté et du maintien de la forme des alvéoles. La rigidité de la structure peut être adaptée en fonction des contraintes des applications demandées. Cette rigidité permet en particulier d'éviter l'écrasement de la structure sous le poids des matériaux. REVENDICATIONS 1. Structure alvéolaire en nappe, en particulier pour la stabilisation de matériaux sur une pente, caractérisée par le fait que les alvéoles (1) ont des contours sensiblement circulaires et sont limitées par des parois (2) relativement rigides, tangentes extérieurement entre elles et assemblées les unes aux autres dans leurs zones de tangence (3) et que des espaces creux (5) existent dans la nappe à l'extérieur des alvéoles entre leurs contours tangents. 2. Structure alvéolaire selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les alvéoles circulaires (1) ont même diamètre (D). 3. Structure alvéolaire selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les centres (C) des alvéoles circulaires (1) sont situés aux sommets de carrés, chaque contour d'alvéole ayant quatre zones de tangence (3) régulièrement réparties, et que les parois cylindriques (2) des alvéoles tangentes extérieurement déterminent entre elles des espaces extérieurs (5) en forme d'étoiles à quatre branches curvilignes. 4. Structure alvéolaire selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les centres des alvéoles circulaires (1) sont situés aux sommets de triangles équilatéraux, chaque contour d'alvéole ayant six zones de tangence (3) régulièrement réparties, et que les parois cylindriques (2) des alvéoles tangentes extérieurement déterminent entre elles des espaces extérieurs (5a) en forme d'étoiles à trois branches curvilignes. 5. Structure alvéolaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les alvéoles (1) sont formées par des rondelles (6) en matière plastique, en particulier en PVC. 6. Structure alvéolaire selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les rondelles (6) sont constituées par des tronçons de tubes en matière plastique. 7. Structure alvéolaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les parois (2) des alvéoles (1) sont assemblées les unes aux autres par collage ou par soudure en particulier par ultrasons. 8. Structure alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les parois (2) des alvéoles (1) sont assemblées les unes aux autres par l'un des moyens suivants : cavaliers (4) métalliques ou plastiques , agrafes (7) ou rivets forants. 9. Structure alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les parois (2) des alvéoles (1) sont assemblées les unes aux autre par torsade de languettes (8) prédécoupées dans ces parois. 10. Application d'une structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite structure (S) est utilisée comme coffrage intégré pour couler du béton. 11. Application selon la revendication 10, caractérisée par le fait que la structure alvéolaire (S) est utilisée comme coffrage intégré pour la réalisation d'un caniveau (11).