Brevet FR2762032A1 — publié le 19981016

PROCEDE DE DEMOLmON D'UN IMMEUBLE ET EQUIPEMENT POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de démolition d'un immeuble de plusieurs étages constitué d'un ensemble de murs porteurs sensiblement parallèles entre eux appelés couramment des voiles et d'un ensemble de dalles formant les étages, les dalles étant sensiblement parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires auxdits murs porteurs, ce procédé consistant à démolir l'immeuble du haut vers le bas par tranche d'au moins deux étages. L'invention concerne également un équipement pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour démolir des immeubles vétustes ou tout autre bâtiment, réalisés en béton armé par exemple, on utilise généralement l'une des solutions suivantes en fonction notamment de la hauteur de l'immeuble, de son environnement, du coût et du délai de l'opération de démolition: la solution à boule, la plus ancienne, qui consiste à déformer les murs et les dalles sous l'action d'une boule massive projetée de façon répétitive contre le bâtiment, cette boule étant suspendue à l'extrémité du bras d'un engin mécanique ou d'une grue, . la solution mécanique classique : à grignotage à l'aide d'un engin de chantier hydraulique pourvu d'un bras pouvant atteindre environ 30 mètres et d'une pelle. qui est limitée à des immeubles d'environ 8 à 10 étages maximum, . la solution du foudroyage à Pexplosif, qui consiste à disposer des charges explosives i des endroits prédéterminés pour provoquer l'effondrement global du bâtiment. Cette dernière solution rapide et efficace est par ailleurs très couteuse étant donné qu'il faut rajouter au coût propre des explosifs et de leur mise en place, un cout extérieur pour le repérage et le dégagement d'un périmètre de sécurité autour de l'immeuble, par exemple dans un rayon de 300 mètres. Ce coût extérieur comprend toutes les démarches administratives et le déploiement des forces de sécurité pour l'évacuation des habitations, l'interruption de la circulation terrestre et aérienne, etc. On imagine aisément les difficultés de mise en oeuvre de ce procédé pour un immeuble situé en plein coeur d'une ville. De manière connue, cette solution de foudroyage à l'explosif ne devient rentable qu'à partir d'un immeuble de 16 étages environ. De plus, elle présente certains risques pour les opérateurs lors de la mise en place des explosifs étant donné qu'ils doivent retirer l'étayage et les contreventements des murs porteurs fragilisant ainsi la tenue mécanique de l'immeuble qui peut sous l'effet d'une secousse sismique s'effondrer rapidement. ll n'existe a priori aucune autre solution rentable en coût et en délai pour des immeubles compris entre 10 et 16 étages, représentant un marché potentiel d'environ 95 % des immeubles. Le but de la présente invention est de remédier à ce manque en proposant un procédé et un équipement de démolition adaptés à cette hauteur d'immeubles, sans recourir à des explosifs, qui permettent la démolition de l'immeuble par tranche d'étages du haut vers le bas, ne dépassant pas l'emprise de l'immeuble au sol, dont le coût de mise en oeuvre est inférieur à celui du foudroyage étant donné qu'il n'est pas nécessaire de prévoir l'évacuation d'un périmètre de sécurité, ni rinterruption de la circulation, et dont le délai de réalisation est inférieur à celui représenté par une solution classique ou à boule, voire par le démontage manuel de l'immeuble. Par ailleurs, ce procédé est sans danger pour les opérateurs étant donné qu'il n'est pas nécessaire de fragiliser toute la structure de l'immeuble, par la suppression des contreventements. Dans ce but, la présente invention concerne un procédé de démolition caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: on tronçonne la dalle d'un étage déterminé, parallèlement aux murs porteurs, dans une zone située au-delà du deuxième mur porteur à partir du mur extérieur, . on installe un vérin de poussée dans l'ouverture ainsi créée, sensiblement parallèlement à la dalle et sensiblement perpendiculairement aux murs porteurs on rigidifie la zone d'appui arrière du vérin, on consolide la zone d'appui avant de la tige du vérin, on met en place au moins un étai dans au moins une pièce située à l'arrière du vérin pour former un contreventement, on commande la mise sous pression du vérin pour pousser les murs porteurs en avant et déclencher au moins l'écroulement des dalles et des murs porteurs des étages supérieurs. Pour que le vérin puisse s'appuyer sur une zone uniformément plane, on injecte un produit de scellement dans la zone d'appui arrière du vérin pour combler les cavités existantes. On peut prévoir une étape supplémentaire qui consiste à créer des zones de rupture dans les murs porteurs en les entaillant parallèlement à la dalle, notamment dans le cas de murs renforcés par des armatures métalliques. Après la démolition d'une première tranche d'étages, on récupère de préférence le matériel de poussée et de consolidation et on recommence lesdites étapes. La présente invention concerne également un équipement agencé pour la mise en oeuvre de ce procédé caractérisé en ce qu'il comporte au moins un vérin de poussée monté dans une ouverture formée dans une dalle au moyen d'un châssis. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le châssis comporte au moins une plaque de maintien positionnée devant la tranche de la dalle tronçonnée et fixée sur deux profilés transversaux prévus de part et d'autre de cette dalle. Le châssis peut comporter des longerons disposés sensiblement perpendiculairement aux profilés transversaux et fixés sur la dalle pour la rigidifier. De préférence, un produit de scellement est injecté entre la plaque de maintien et la tranche de la dalle pour combler toutes les cavités et former un plan d'appui uniforme pour le vérin. Dans la forme de réalisation préférée, le châssis comporte une plaque de support montée parallèlement à la plaque de maintien au moyen d'une charnière prévue à la base de ces plaques, cette plaque de support comportant un fùt destiné à recevoir le corps du vérin de poussée, qui peut être scellé dans le fut au moyen d'au moins une mousse de polyuréthanne injectée. L'extrémité libre de la tige du vérin de poussée comporte avantageusement une tète d'appui partiellement sphérique prévue pour appuyer sur la tranche opposée de la dalle tronçonnée et renforcée par au moins un profilé d'appui fixé solidairement. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, l'équipement comporte au moins un étai positionné dans la diagonale d'au moins une pièce de l'immeuble disposé à l'arrière du vérin de poussée pour former un contreventement. Cet l'étai peut comporter au moins deux tubes coulissant l'un dans l'autre, leur extrémité libre se logeant dans un angle de ladite pièce renforcé par une cornière métallique. ll est avantageusement mis sous tension par au moins un vérin disposé entre au moins deux équerres prévues sur lesdits tubes puis fixé en position par un cordon de soudure à la jonction des deux tubes. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un immeuble à démolir avec le positionnement de l'équipement de démolition selon l'invention, - la figure 2 est une vue du montage du vérin dans une dalle en position de poussée, - la figure 3 est une vue en perspective du montage du vérin de la figure 2 après la poussée, et - la figure 4 est une vue du montage d'un étai. En référence à la figure 1, l'immeuble I à démolir est constitué d'un ensemble de murs porteurs 2 appelés couramment des voiles et d'un ensemble de dalles 3 définissant les étages numérotés sur la figure 1 du rez-de-chaussée au 8ème. Les murs porteurs 2 et les dalles 3 forment schématiquement un quadrillage de pièces 4. Le procédé de démolition selon l'invention consiste à démolir cet immeuble du haut vers le bas par tranche d'au moins deux étages, et dans l'exemple trois étages, en exerçant à un étage choisi et d'un côté de l'immeuble une poussée horizontale dans une dalle selon une direction sensiblement perpendiculaire aux murs porteurs, ayant pour effet de déplacer et de coucher ces murs porteurs en avant dans le sens de poussée représenté par la flèche P, entraînant l'écroulement des autres murs porteurs et des dalles des étages supérieurs qui s'affaissent les uns sur les autres. Cette opération d'abattage est recommencée trois ou quatre étages plus bas et ainsi de suite. Pour un immeuble de huit étages, seules deux opérations sont nécessaires, les parties restantes étant démolies à la pelle hydraulique. Ce procédé de démolition prévoit les étapes suivantes: 1. on tronçonne la dalle 3 de l'étage déterminé, par exemple la dalle du 7e, parallèlement aux murs porteurs 2 et dans une zone située au-delà du deuxième mur porteur à partir du mur extérieur, 2. on installe un vérin de poussée 10 hydraulique dans l'ouverture ainsi créée, parallèlement à la dalle 3 et perpendiculairement aux murs porteurs 2, par un châssis 20 qui permet de rigidifier la zone d'appui arrière du vérin, 3. on consolide l'appui avant de la tige du vérin, 4. on met en place des étais 30 dans les pièces situées à l'arrière du vérin et aux étages inférieurs pour réaliser des contreventements, 5. on commande la mise sous pression hydraulique du vérin 10 pour pousser les murs porteurs en avant et déclencher l'écroulement des dalles et des murs porteurs des étages supérieurs et les murs porteurs de l'étage inférieur comme expliqué ci dessus. n est bien entendu, qu'en fonction de la largeur de l'immeuble, on installe plusieurs vérins 10 en parallèle pour répartir la force de poussée sur toute sa largeur. Pour faciliter l'abattage des murs porteurs 2, on peut ajouter une étape au procédé cidessus dans laquelle on crée des zones de rupture en formant des entailles 5 dans les murs porteurs 2 parallèlement aux dalles 3 et à des endroits déterminés pour cisailler par exemple les armatures métalliques qui sont sous forme de treillis incorporés aux murs ou de tirants prévus aux extrémités de ces murs. Pour démolir la deuxième tranche d'étages, on récupère préalablement le matériel utilisé pour la première tranche, à savoir les vérins 10, les châssis 20 et les étais 30 pour les remettre en place, par exemple, trois étages plus bas. On comprend aisément que ce procédé de démolition assimilable à la démolition d'un château de cartes permet la démolition de l'immeuble du haut vers le bas en restant sensiblement dans l'axe de l'immeuble sans sortir pratiquement de l'emprise au sol de l'immeuble. Un périmètre de sécurité minimal d'environ 3 mètres autour du site est suffisant. En référence également aux figures 2 à 4, l'équipement de démolition permettant la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus comporte au moins un vérin de poussée 10 de plusieurs tonnes (max. 100 tonnes), hydraulique de préférence, un châssis de montage 20 du vérin et des étais 30 de contreventement. Le châssis 20 de montage du vérin comporte une plaque de maintien 21, métallique, positionnée devant la tranche 3a de la dalle 3 tronçonnée et fixée sur deux profilés 22 métalliques en forme de U, transversaux et prévus de part et d'autre de cette dalle. Des longerons 23 métalliques en forme de U sont prévus perpendiculairement aux profilés transversaux 22, fixés sur la dalle 3 pour la rigidifier afin qu'elle résiste à la poussée du vérin 10. Un produit de scellement, tel que du coulis de ciment rapide, est injecté entre la plaque de maintien 21 et la tranche 3a de la dalle pour combler toutes les cavités pouvant exister et former un plan d'appui uniforme pour le vérin 10. Ce châssis 20 comporte également une plaque de support 24 métallique, montée parallèlement à la plaque de maintien 21 au moyen d'une charnière 25 prévue à la base de ces plaques. Cette plaque de support 24 comporte un fût 26, métallique, destiné à recevoir le corps 11 du vérin de poussée 10. Ce dernier est positionné dans le fût 26 par des vis pointeaux 27 puis scellé au moyen d'une mousse de polyuréthanne injectée ou de tout autre système approprié. Un orifice 28 est aménagé dans le fût 26 pour recevoir les raccords 12 des tuyaux d'alimentation du vérin 10, ces raccords intervenant également dans le maintien mécanique du vérin. L'extrémité libre de la tige 13 du vérin de poussée 10 comporte une tête d'appui 14 partiellement sphérique réalisée par exemple en acier trempé et prévue pour appuyer sur la tranche opposée 3b de la dalle tronçonnée. Cette tranche 3b est également renforcée par un profilé d'appui 29 fixé solidairement sur elle au moyen de deux profilés 22 en U transversaux. La présence de la tête d'appui 14 à l'extrémité de la tige du vérin 10 lui permet d'assurer un appui quelque soit l'angle de poussée qui n'est pas toujours précisément à 900. Les étais 30 sont prévus pour consolider les pièces 4 existantes situées à l'arrière et aux étages inférieurs par rapport au vérin 10 en formant des contreventements. Chaque étai comporte deux tubes 31, 32 métalliques, de section carrée de préférence et coulissant l'un dans l'autre, pourvus à leur extrémité libre d'un profilé tiré rond 33 destiné à se loger dans un angle de la pièce 4 renforcé par une cornière métallique 34. Chaque étai est placé dans la diagonale de la pièce 4, mis sous tension par un vérin 35 disposé entre deux équerres 36 prévues sur lesdits tubes 31, 32 et fixé en position tendue par un cordon de soudure à la jonction 37 des deux tubes. Après soudure, le vérin 35 de mise sous tension est retiré. Lors de l'abattage et pendant la poussée, le vérin 10 est maintenu dans l'ouverture de la dalle 3 entre les deux tranches 3a et 3b. Dès la chute des murs porteurs 2, la tranche 3b de la dalle s'éloigne, le vérin 10 n'est plus maintenu et s'escamote automatiquement sous la dalle restante, selon la flèche A représentée dans les figures 1 et 3, grâce à la charnière couplant les plaques de support 21 et de maintien 24. A cet effet, le mur porteur 2 proche est découpé pour ménager une ouverture destinée à recevoir le vérin en position repos. Le vérin 10 est ainsi protégé des chutes de gravât et peut être réutilisé. De même, les étais 30 sont également récupérables après avoir enlevé le cordon de soudure qui les maintient sous tension. Cette description montre clairement que tous les buts mentionnés plus haut sont atteints par l'invention. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Notamment, le nombre des pièces, leurs forme et dimensions, leur emplacement peuvent varier tout en restant dans le champ de protection défini par les revendications annexées. Revendications 1. Procédé de démolition d'un immeuble (1) de plusieurs étages constitué d'un ensemble de murs porteurs (2) sensiblement parallèles entre eux appelés couramment des voiles et d'un ensemble de dalles (3) formant les étages, les dalles étant sensiblement parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires auxdits murs porteurs, ce procédé consistant à démolir l'immeuble du haut vers le bas par tranche d'au moins deux étages, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: . on tronçonne la dalle (3) d'un étage déterminé, parallèlement aux murs porteurs (2), dans une zone située au-delà du deuxième mur porteur à partir du mur extérieur, . on installe un vérin de poussée (10) dans l'ouverture ainsi créée, sensiblement parallèlement à la dalle (3) et sensiblement perpendiculairement aux murs porteurs (2), on rigidifie la zone d'appui arrière du vérin (10), on consolide la zone d'appui avant de la tige du vérin, on met en place au moins un étai (30) dans au moms une pièce (4) située à l'arrière du vérin pour former un contreventement, on commande la mise sous pression du vérin (10) pour pousser les murs porteurs (2) en avant et déclencher au moins l'écroulement des dalles (3) et des murs porteurs (2) des étages supérieurs. 2. Procédé de démolition selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on injecte un produit de scellement dans la zone d'appui arrière du vérin. 3. Procédé de démolition selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit une étape supplémentaire qui consiste à créer des zones de rupture (5) dans les murs porteurs (2) en les entaillant parallèlement à la dalle (3). 4. Procédé de démolition selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après la démolition d'une première tranche d'étages, on récupère le matériel de poussée (10) et de consolidation et on recommence lesdites étapes. 5. Equipement de démolition pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un vérin de poussée (10) monté au moyen d'un châssis (20) dans une ouverture formée dans une dalle (3). 6. Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le châssis (20) comporte au moins une plaque de maintien (21) positionnée devant la tranche (3a) de la dalle tronçonnée et fixée sur deux profilés transversaux (22) prévus de part et d'autre de cette dalle (3). 7. Equipement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le châssis (20) comporte des longerons (23) disposés sensiblement perpendiculairement aux profilés transversaux (22) et fixés sur la dalle (3) pour la rigidifier. 8. Equipement selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un produit de scellement injecté entre la plaque de maintien (21) et la tranche (3a) de la dalle pour combler toutes les cavités et former un plan d'appui uniforme pour le vérin. 9. Equipement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le châssis (20) comporte une plaque de support (24) montée parallèlement à la plaque de maintien (21) au moyen d'une charnière (25) prévue à la base de ces plaques, cette plaque de support comportant un füt (26) destiné à recevoir le corps (11) du vérin de poussée (10). 10. Equipement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps (11) du vérin (10) est scellé dans le lût (26) au moyen au moins d'une mousse de polyuréthanne injectée. 11. Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige (13) du vérin de poussée (10) comporte une tête d'appui (14) partiellement sphérique prévue pour appuyer sur la tranche (3b) opposée de la dalle (3) tronçonnée. 12. Equipement selon la revendication 11, caractérisé en ce que la tranche opposée (3b) de la dalle est renforcée par au moins un profilé d'appui (29) fixé solidairement. 13. Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un étai (30) positionné dans la diagonale d'au moins une pièce (4) de l'immeuble disposé à l'arrière du vérin de poussée (10) pour former un contreventement. 14. Equipement selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étai (30) comporte au moins deux tubes (31, 32) coulissant l'un dans l'autre, leur extrémité libre se logeant dans un angle de ladite pièce renforcé par une cornière métallique (34). 15. Equipement selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étai (30) est mis sous tension par au moins un vérin (35) disposé entre au moins deux équerres (36) prévues sur lesdits tubes puis fixé en position par un cordon de soudure à la jonction (37) des deux tubes (31, 32).