Brevet FR2752252A1 — publié le 19980213

PROCEDE D'ETANCHEIFICATION AU MOYEN D'UNE GAINE D'UN CANIVEAU A. FENTE EN CONTINU LORS DE SA FABRICATION, AU MOYEN D'UNE MACHINE A COFFRAGE GLISSANT OU LORS DE SA RESTAURATION. La présente invention concerne un procédé d'étanchéification définitif et en continu de caniveaux, lors de leur fabrication, ces caniveaux étant réalisés en béton extrudé, au moyen d'une machine à coffrage glissant ou lors de la restauration de caniveaux à fente existants. Elle concerne également les dispositifs pour la mise en oeuvre de cette étanchéification et la gaine utilisée. Aujourd'hui, les caniveaux à fente reçoivent et drainent les eaux pluviales le long des axes de circulation et sur les aéroports. Ils sont destinés à recevoir non seulement les eaux pluviales, mais aussi les eaux polluées ayant courues ou stagnées sur les chaussées bitumineuses, toujours entachées d'huile ou d'hydrocarbures diverses, ou d'autres polluants, provenant soit du contact avec le bitume de la chaussée, soit des pertes des véhicules y circulant. Ils sont également destinés à récupérer également toutes matières liquides polluantes qui pourraient se répandre sur la chaussée, notamment lors d'accident de la route, et en particulier en cas de renversement d'un camion citerne transportant des produits chimiques, hydrocarbures ou autres matières dangereuses, ceci dans un souci de préserver l'environnement et de le prémunir de tous types de pollution liés à la chaussée et au trafic y circulant. Ces caniveaux ont une section transversale sensiblement rectangulaire ou trapézoïdale, et ont un canal intérieur de section transversal sensiblement cylindrique. Ils sont soit fermés, soit ils comprennent une fente longitudinale ménagée dans leur paroi supérieure qui fait communiquer l'intérieur du canal avec l'extérieur du caniveau. Cette technique d'extrusion de Profil béton en continu, présente l'inconvénient de générer des cracks, fissures ou autres ruptures entrainant dans le cas des caniveaux, des fuites des liquides transportés. Une étanchéité parfaite, à l'intérieur des caniveaux, quelque soit leur forme, est essentielle pour éviter la diffusion de ces liquides dans la nature, et les graves conséquences qui en résultent. Dans le cas des caniveaux à fente, ceux-ci offrent comme possibilité d'accès intérieur que leur fente, ou les regards exécutés tous les 50 ou 100 mètres, ce qui rend leur imperméabilisation très difficile. Il n'est donc pas envisageable pour ce. type de caniveau d'y appliquer un enduit étanche sur toute leur surface interne, de façon fiable et à un coût acceptable; leur diamètre intérieur est en général compri.s entre 200 et 600mm et n'autorise pas le passage d'un opérateur humain. La présente invention apporte une solution fiable, définitive et peu onéreuse à ce souci d'étanchéification des caniveaux à fente, ou aux caniveaux de même profils mais fermés. Actuellement la réalisation des caniveaux à fente avec les machines à coffrage glissant nécessite un coffrage pour maintenir le béton en forme à sa sortie du moule, coffrage sans lequel le profil creux des caniveaux à fente ne pourrait se tenir de lui-même et s'effondrerait donc. Aujourd'hui, il est connu d'utiliser comme coffrage pour la réservation du volume intérieur du canal, des gaines plastiques gonflables. (document FR-A2664925). Ces gaines, en matière perdue, sont dégonflées une fois le béton sec, puis retirées, et détruites. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication in situ , d'un caniveau à fente ou fermé, au moyen d'une machine à coffrage glissant, caractérisé en ce que la gaine gonflable utilisée pour sa réservation interne, reste en place après la fabrication., à l'intérieur du caniveau auquel elle sera liée, par collage en continu, de préférence, lors de la fabrication, cumulant ainsi les fonctions de coffrage et d'étanchéification définitive et fiable de l'ouvrage. Avantageusement, dans ce procédé, la gaine est enduite d'une colle, de préférence acrylique, avant d'être avalée par la machine à coffrage glissant. Cette enduction est réalisée par pulvérisation, badigeonnage, ou au moyen d'un système d'arrosage-pulvérisation, lié à la machine dans sa partie avant, de telle sorte que cette enduction ne nécessite aucune intervention humaine supplémentaire. Les gaines habituellement utilisées comme coffrage, conviennent pour la mise en oeuvre de ce procédé; mais cependant leur nature polyoléfinique leur confère une accroche avec la colle présentant un caractère plus délicat ; de plus, remplir à la fois la fonction coffrage, et la fonction étanchéification nécessite à la gaine de posséder un ensemble de qualités difficiles à réunir. Cette gaine comporte des moyens d'imperméabilisation souples, élastiques, résistants à la rupture, des moyens de rigidité, de tenue dimensionnelle, de résistance mécanique à la perforation, à l'abrasion, et des moyens d'accroche au matériau adjacent. Selon un premier mode de réalisation, une gaine de nature thermoplastique avantageusement coextrudée en trois couches possède par exemple un pouvoir d'allongement avant rupture supérieur à 350%. Elle peut donc supporter de grandes pressions, allongements ou coups, sans se rompre, ni se percer. Ceci la rend particulièrement fiable pour son utilisation comme coffrage, et lui permet également d'assurer une excellente fonction d'étanchéification après avoir rempli sa fonction coffrage. Sa nature thermoplastique lui confère une inertie chimique exceptionnelle face à tous les hydrocarbures, et un grand nombre de dérivés chimiques dont pesticides, insecticides, acides... Elle est imputrécible et sa dégradation dans le temps est négligeable. Elle conserve sa structure et ses caractéristiques physico-chimiques pour une très longue période. Sa capacité d'allongement lui permet d'absorber les déformations dues à la dilatation et aux mouvements éventuels des caniveaux auxquels elle est liée. Sa surface, particulièrement lisse apporte un coefficient de glissement avec l'eau et les liquides en général bien meilleur que celui du béton, améliorant ainsi le fil d'eau et la vitesse d'écoulement à pente égale. Sa structure tricouche permet d'associer des caractéristiques complémentaires, liées à la nature de chaque couche. La couche interne souple, faible densité présente des propriétés d'allongement, d'inertie chimique, et de fort glissement pour accélérer le flux des liquides y circulant. La couche intermédiaire, forte densité, plus dure et plus rigide, offre les qualités de résistance mécanique, et de tenue dimensionnelle lors du gonflage. Enfin, la couche externe, de moyenne densité, base thermoplastique, permet le cas échéant, d'assurer la compatibilité avec la colle ou le matériau adjacent, ce qui la lie définitivement à l'ouvrage lors de sa réalisation. Selon une première variante , L'accroche de la gaine à l'intérieur du caniveau, lors de sa fabrication est assurée par des moyens mécaniques. Lors de sa fabrication, la gaine est façonnée avec au moins un pli longitudinal, avantageusement quatre ou six plis, sur sa périphérie. Ces plis sont noyés dans le béton, dès l'entrée en contact de la gaine avec celui-ci, à la sortie du moule de la machine.Ces plis peuvent comporter des perforations à l'intérieur desquelles pénètre le milieu adjacent, améliorant après la prise du béton le maintien de ces plis et par là de la gaine. Leur pénétration dans le béton est renforçée par la pression permanente appliquée dans la gaine lors de la phase de moulage du béton. Une fois le béton sec, la gaine est ainsi arrimée mécaniquement par ces plis, et demeure en place définitivement, assurant alors parfaitement sa seconde fonction, I'étanchéification du caniveau. Selon une seconde variante du procédé, une gaine est fabriquée à partir d'un tissus technique, étanchéifié par enduction d'une matière ayant les mêmes caractéristiques que du Polyuréthanne ou du PVC. Cette variante autorise un façonnage plus aisé des plis longitudinaux de fixation périphériques, par couture, ou par soudure haute fréquence, et apporte dans des cas spécifiques, des caractéristiques mécaniques encore supérieures à celles obtenues avec la gaine thermoplastique trois couches. Cette solution est plus onéreuse que celles précédemment décrites et n'est retenue que dans les cas difficiles. La dite gaine thermoplastique tricouche s'utilise aussi pour étancher un caniveau à fente déjà construit, sec, et présentant des fissures, cracks, ou failles laissant échapper les liquides y circulant. Dans ce cas, la gaine est déroulée sur le caniveau, enduite de la colle, pliée en deux puis ainsi introduite par la fente à l'intérieur du canal intérieur à étancher , elle est ensuite gonflée et maintenue en pression jusqu'à la prise totale de la colle. Une réparation d'un caniveau fissuré est alors une opération rendue aisée grâce à cette variante du procédé de l'invention. L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins schématiques annexés non limitatifs. La figure 1 montre la machine de coffrage glissant en fonctionnement. Les figures 2a, 2b, et 3a, 3b montrent le caniveau à fente avec la gaine, et avec la gaine une fois découpée respectivement. Les figures 4a, 4b, et 4c montrent la gaine munie des plis, en place dans le caniveau, et le moule utilisé pour sa mise en place respectivement. Les figures Sa, et 5b montrent le découpeur enrouleur. La figure 1 représente la machine à coffrage glissant (1) son engin porteur n'étant pas représenté, avec sa trémie de remplissage (6), sa zone de moulage (10), sa tuyère métallique interne à double parois (5), son réservoir à colle (3), lié à la machine par un bras porteur (4), et équipé d'un distributeur en forme d'anneau (7), d'un diamètre très légèrement supérieur à celui de la gaine (2) utilisée, et percé sur son diamètre intérieur d'une multitude de trous calibrés qui permettent la pulvérisation automatique de la colle sur la gaine. La machine avance donc, selon le principe de l'invention, vers la gauche, sur la gaine thermoplastique (2) précédemment décrite, qui a été préalablement encollée par l'ensemble réservoir (3) distributeur (7). Le caniveau est moulé en (10) autour de la tuyère (5), puis à la sortie (8)de la machine, son poids est supporté par la gaine (2), qui le maintient en forme pendant toute la durée du séchage et jusqu'à la prise du béton. Cette gaine est maintenue gonflée par un système compresseur-régulateur (12) qui assurera la bonne pression à l'intérieur de la gaine pendant toute la durée de l'opération. La colle appliquée sur la gaine, avant la pénétration dans la machine, ou à l'intérieur de la machine, se trouve donc comprimée entre la gaine et le béton fraîchement moulé à la sortie de la machine (8) et est maintenue sous pression pendant toute la durée du séchage du béton. Le temps de prise de la colle est fonction du taux d'humidité du béton, des adjuvants qu'il contient, et de la température ambiante sur le chantier. En cas de température basses, en condition hivernales par exemple, ou s' il est souhaité d'accélérer la prise de la colle, il est possible dans le procédé prévu par l'invention, d'insérer entre les deux parois de la tuyère (5) un système de préchauffage, soit au moyen de résistances électriques, soit par apport d'air réchauffé par un générateur spécifique ou par contact avec les tubulures d'échappement de la machine. Selon une autre variante, des reliefs sont ajoutés sur la surface externe de la gaine. Ces reliefs sont constitués de pièces rapportées par collage, soudure ou enduction. Ils sont de préférence des ergots, des tétons, des fibres ou du sable. Ils favorisent l'accroche de la gaine avec le matériau adjacent. La figure 2a présente une coupe transversale de caniveau à fente classique, avec la présence de la gaine(2) maintenue collée en son canal intérieur (9). La figure 2b présente une coupe longitudinale selon AA' du même caniveau. Après séchage du béton et prise de la colle, dans le cas de réalisation d'un caniveau à fente, on procède à la découpe de la partie de la gaine correspondant à la fente du caniveau. Ainsi la figure 3a présente une coupe transversale du caniveau après découpe de la gaine en sa partie supérieure, correspondante à la fente du caniveau et autorisant ainsi la libre pénétration des liquides à l'intérieur du caniveau étanché. La figure 3b présente une coupe longitudinale selon AA' du même caniveau après découpe de la gaine. L'opération de découpe de la gaine au droit de la fente du caniveau peut être effectuée au moyen d'outils coupants à lame ou bien au moyen d'un découpeur mécanique, qui éventuellement récupère la bande de gaine découpée sur un enrouleur réglable ( figures Sa et 5b). Cet outil comprend de préférence deux disques coupants Q1), réglables en hauteur, en largeur, et en inclinaison ; des ergots de guidages (Z;) réglables en largeur , des roulettes (12) ;une bobine d'enroulement 4) destinés à reprendre la bande de gaine ainsi découpée , une poignée de maintien g3). L'outil est déposé sur la fente du caniveau et centré sur elle par ses ergots /5) réglables en largeur. Ses disques coupants 1) situés dans sa partie avant, sont ajustés à la bande de gaine à découper, en largeur, profondeur et inclinaison. L'outil est ensuite poussé manuellement par sa poignée de maintien aisément grâce à ses roulettes ; dès que quelqués centimètres de gaine sont découpés, la bande ainsi formée est fixée à la bobine d'enroulement 4). La figure 4a représente selon la première variante du procédé, une gaine (13) munie de six plis (14) permettant son arrimage mécanique dans le béton frais dès sa sortie du moule. > La figure 4b représente la gaine en place avec ses plis arrimés dans le béton sec. La figure 4c représente la forme spécifique de la tuyère métallique du moule (15) pour avaler la gaine (13), avec ses plis(14). Le procédé ainsi décrit et objet de la présente invention permet donc d'apporter une solution intéressante aux problèmes d'étanchéification des caniveaux à fentes réalisés in situ avec les machines à coffrage glissant, ainsi que la réparation des caniveaux déjà fabriqués sans étanchéité et de réaliser des économies considérables, la même gaine assurant la fonction coffrage et la fonction étanchéité, sans ralentir en aucune façon la réalisation des ouvrages tels que réalisés actuellement. Ce procédé apporte une solution au remplacement des tuyaux amiantes ciment, aujourd'hui interdits eux aussi pour des raisons écologiques, et qui étaient antérieurement utilisés précisément dans les cas où une étanchéité absolue était impose. REVENDICATIONS J 1- Procédé d'étanchéification en continu, d'un caniveau à fente ou fermé, lors de sa fabrication, au moyen d'une machine à coffrage glissant, caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir en place la gaine plastique utilisée comme coffrage lors du moulage pour assurer une étanchéification définitive. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine utilisée comporte des moyens d'étanchéité, des moyens d'allongement et de souplesse, des moyens de résistance mécanique et des moyens d'accroche. 3- Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la colle utilisée pour lier le béton fraîchement extrudé à la gaine thermoplastique est appliquée sur la gaine avant sa pénétration dans le moule de la machine, ou à l'intérieur de la machine de façon manuelle ou automatique, ou qu'elle est incluse directement dans la formulation du béton comme les autres adjuvants qu'il contient. 4- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la gaine comporte sur sa partie extérieure des moyens d'accroches mécaniques, en creux et/ou en relief tels que ergots, tétons ou des plis, qui sont ensuite noyés dans le béton lors du moulage, assurant un arrimage mécanique définitif de la gaine au caniveau. 5- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la gaine est réalisé avec un tissus technique enduit d'une matière d'étanchéification qui présente les mêmes caractéristiques que du Polyuréthanne ou du PVC, ayant au moins un pli périphérique. 6- Procédé selon l'une des revendications-1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste dans le cas des caniveaux à fente à découper la gaine, une fois la prise de la colle terminée, dans sa partie supérieure au droit de la fente, afin d'autoriser la libre pénétration des fluides à drainer. 7- Procédé d'étanchéification d'un caniveau à fente lors de sa restauration, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le caniveau une gaine préalablement enduite de colle, à insuffler de l'air dans la dite gaine, de façon à constituer un boudin qui se plaque sous pression contre les parois internes du caniveau à restaurer, puis son maintien gonflé en pression jusqu'à la prise totale de la colle. 8- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tuyère métallique au travers de laquelle passe la gaine dans le moule de la machine est une tuyère à double parois, entre lesquelles est installé un système de préchauffage pour accélérer la prise de la colle. 9- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, et du procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il est constitué de moyens de coupe réglables sur sa partie avant, de moyens de guidage sur sa partie inférieure, de moyens de roulage pour son avancement, et de moyens d'enroulage pour stockage de la gaine découpée. 10- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 et du procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gaine est maintenue en pression constante par l'intermédiaire d'une soufflerie en continu et de moyens de régulation maintenant une pression constante à l'intérieur de la gaine.