Brevet FR2767847A1 — publié le 19990305

Mur de soutènement, notamment pour déchetterie, et procédé de construction d'un tel mur. Le domaine de l'invention est celui du génie civil. Plus précisément, I'invention concerne un mur de soutènement, notamment pour les déchetteries, et son procédé de construction. De tels murs de soutènement sont destinés à séparer deux aires placées à deux altitudes différentes, l'une étant par exemple au niveau du sol et l'autre environ 2 m à 2,50 m plus haut. L'aire inférieure est destinée à recevoir différents conteneurs permettant le tri des déchets suivant leur nature (verres, matières plastiques, cartons, ferraille, déchets de jardin, etc.). Ces conteneurs sont déplacés à l'aide de camions. L'aire inférieure doit donc être suffisamment large pour permettre une approche facile de ces camions qui manoeuvrent généralement en marche arrière pour accrocher les conteneurs. Cette aire doit en outre supporter le poids des camions. L'aire supérieure est une aire de stationnement destinée aux voitures légères, tractant éventuellement une remorque, mais ne dépassant jamais généralement 3,5 tonnes en charge. Le conducteur de la voiture transportant les déchets se gare près du conteneur choisi et décharge ses déchets en les jetant dans le conteneur situé en contrebas. Pour faciliter le stationnement des voitures légères et la circulation des camions, I'organisation de la déchetterie suit une implantation dite en "épi"(ou "à redents"), dans laquelle les pans successifs du mur de soutènement sont disposés à angle droit, afin de créer des cases de réception des conteneurs, comme représenté sur la figure 1 jointe. D'une façon plus générale, l'invention concerne également tout mur de soutènement destiné à contenir un remblai et présentant une forme en épi. On peut par exemple utiliser un tel mur pour la réalisation d'un parking sur lequel des voitures sont stationnées en épi, ce parking étant situé en contrebas d'une couche de terre qui doit être contenue, afin d'éviter qu'elle ne se déverse sur le parking. On connaît déjà des murs de soutènement, illustrés par exemple par le document de brevet FR 2 702 502. Selon ce document, un mur de soutènement en éléments préfabriqués, destiné aux déchetteries, est composé, en alternance, d'une part d'un panneau plan et d'autre part d'au moins une portion de paroi travaillant en console, comme cela est toujours le cas. Chaque portion de paroi travaillant en console présente une forme en L et est constituée d'un voile vertical et d'une semelle. La semelle a pour but de compenser le moment de renversement de ladite portion de mur, ce moment étant dû à la poussée de la terre se trouvant contenue par ce mur. Ce type de construction présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, il est nécessaire d'utiliser une quantité importante de béton et donc d'armatures pour la réalisation de la semelle de la pièce, qui travaille en console. Par ailleurs, le moment de renversement du mur induit de très fortes pressions de la semelle sur le sol, ce qui oblige à fonder cette semelle sur un sol résistant que l'on ne trouve parfois qu'à des profondeurs relativement importantes. En conséquence, il est nécessaire d'effectuer un terrassement coûteux. Enfin, chaque portion de mur en L est peu facile à transporter et à déplacer à cause de son poids important et de sa forme qui occupe beaucoup de place dans une benne de camion et empêche toute superposition de deux pièces. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients des techniques connues. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un mur de soutènement, et un procédé de construction correspondant, qui soit plus économique que les techniques connues, pour une solidité et une fiabilité au moins équivalentes. Ainsi, l'invention a notamment pour objectif de fournir un tel mur, qui ne nécessite pas la réalisation d'un terrassement important, jusqu'à des sols résistants profonds. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel mur, dont les éléments constitutifs nécessitent moins de matière (béton et armature). L'invention a également pour objectif de fournir un procédé de construction rapide, simple et peu coûteux, et nécessitant moins de matières premières que les techniques connues. L'invention a encore pour objectif de fournir un tel mur, dont les éléments soient faciles à transporter, et peu encombrants. Ces objectifs sont atteints à l'aide d'un mur de soutènement formé d'une série de pans de mur définissant un profil en épi, lesdits pans de mur étant assemblés de façon à former alternativement des angles droits rentrants et des angles droits sortants, chacun desdits pans de mur, à l'exception des pans de mur d'extrémité, étant maintenu: - d'une part en pied de mur; - et d'autre part en tête de mur, par solidarisation à chacun de ses pans de mur voisins, l'un desdits pans de mur voisins exerçant une force de traction, et l'autre desdits pans de mur voisins exerçant une force de compression. En d'autres termes, l'invention repose sur approche tout à fait nouvelle, et non évidente, de la construction de mur de soutènement. Au lieu de faire travailler les pans de mur en console, en prévoyant une semelle pour éviter tout renversement, l'invention propose de créer des reports de charges sur des voiles qui sont dans le prolongement des efforts. Le mur par lui-même résiste aux poussées (dues à la terre et aux surcharges) grâce aux raideurs du bas de mur et du haut de mur. Les charges étant ainsi transmises, il est alors possible de les reprendre en pied de mur. Avantageusement, le maintien en pied de mur est assuré par une bêche de dallage etlou par le frottement sur un fond de forme. De façon préférentielle, chacun desdits pans de mur comprend une poutre supérieure sensiblement horizontale et munie de moyens d'accrochage à une poutre similaire d'un pan de mur voisin. Ainsi, à l'une de ses extrémités, la poutre vient en butée sur le mur perpendiculaire. A l'autre extrémité, le mur retient, "en tirant", la poutre. Chaque pan de mur possède donc une poutre qui sollicite un mur perpendiculaire. Les poutres des travées d'extrémités peuvent être reprises par un dernier mur de transition. Grâce à ces caractéristiques de l'invention, on peut supprimer la semelle de l'art antérieur. En conséquence, on réduit les quantités de béton utilisé pour la fabrication des panneaux de 40% et la quantité des aciers d'armature de 50%. En outre, les terrassements nécessaires sont fortement réduits, notamment dans le cas de sols résistants profonds. De façon avantageuse, lesdits moyens d'accrochage comprennent des moyens de clavetage des armatures métalliques desdites poutres supérieures. Préférentiellement, un coulage de béton est assuré entre deux pans de mur voisins. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la partie supérieure d'au moins certains desdits pans de mur se prolonge par une butée formant garde roue. Selon une application particulière de l'invention, le mur est installé dans une déchetterie, la plate-forme constitue alors une aire de stationnement des véhicules venant décharger des déchets et les cases en épi sont destinées à recevoir des conteneurs de stockage desdits déchets. En outre, la poutre supérieure de chaque panneau de soutènement constitue une butée pour les roues des véhicules venant décharger des déchets, de façon à empêcher ceuxci de tomber dans les cases en épi. L'invention concerne également des pans de murs préfabriqués, en eux mêmes, destinés à être mis en oeuvre pour la réalisation d'un mur de soutènement tel que décrit ci-dessus. L'invention concerne encore un procédé de construction du mur selon l'invention comprenant les étapes suivantes: - pose de pans de mur définissant un profil en épi, lesdits pans de mur étant assemblés de façon à former alternativement des angles droits rentrants et des angles droits sortants; - assemblage des poutres hautes équipant chacun desdits pans de mur, dans les angles sortants, puis dans les angles rentrants; - coulage d'une bêche de dallage. Plus précisément, ce procédé peut comprendre les étapes appartenant au groupe comprenant les étapes suivantes: - coulage d'un béton de propreté de niveau, - pose d'au moins deux pans de soutènement et solidarisation de ces derniers de façon provisoire, - clavetage, au niveau de l'angle sortant entre deux pans voisins, de ces deux pans sur toute leur hauteur, et leurs deux poutres respectives, - clavetage, au niveau de l'angle rentrant entre deux pans voisins, de leurs deux poutres respectives, - coulage de bêches de dallage, - coulage d'une dalle à la base desdits pans de soutènement, - mise en place et compactage de remblai derrière les pans de soutènement. Ce procédé est simple et rapide à mettre en oeuvre. Les diverses opérations, telles que le coulage de béton sur place, sont réduites. En conséquence, ce mur et son procédé de construction permettent de réduire les coûts de construction. Cet avantage est particulièrement avantageux actuellement pour les collectivités locales qui ont l'obligation de s'équiper en déchetteries pour respecter les normes européennes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, cette description étant faite en faisant référence aux dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est un schéma représentant le mur de soutènement selon l'invention, installé dans une déchetterie, - la figure 2 est une coupe schématique illustrant les forces s'exerçant sur le mur de soutènement selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus du mur de soutènement selon l'invention, - la figure 4 est une vue en plan coupe du mur de soutènement selon l'invention, - les figures SA et 5B illustrent le principe du clavetage des pans de mur selon l'invention, respectivement pour les angles sortants et rentrants, - la figure 6 est un organigramme représentant les différentes étapes du procédé de fabrication dudit mur selon l'invention, et - la figure 7 illustre un autre mode d'implantation d'une déchetterie, vue de dessus, également compatible avec la technique de l'invention. On a représenté, en figure 1, un mur de soutènement installé dans une déchetterie. Ce mur est destiné à contenir un remblai 1 constituant une plate-forme 3, située à une altitude supérieure au niveau du sol 5. Les voitures particulières dans lesquelles les utilisateurs de la déchetterie transportent leurs déchets stationnent sur ladite plate-forme 3. Le mur est constitué de panneaux de soutènement (ou pans de mur) successifs disposés perpendiculairement les uns aux autres, de fac-on à former des cases en "épi" 7, destinées à recevoir des bennes à ordures. Le mur présente donc une succession d'angles rentrants 9 et d'angles sortants 11 et de panneaux de soutènement longitudinaux 13 et transversaux 15. Lorsque l'invention est utilisée dans une déchetterie, le panneau longitudinal 13 présente par exemple une longueur de 5 à 6 mètres et le panneau transversal 15, une longueur d'environ 3 mètres. Toutefois, dans une autre variante de réalisation, les panneaux 13 et 15 pourraient être de longueur identique. La figure 2 illustre les forces exercées sur un panneau de soutènement 13 (elles sont identiques pour le panneau 15), par le remblai 1. Plus précisément, la flèche R indique la résultante des forces de poussée exercées sur le panneau 13. Cette résultante se décompose en une composante horizontale RH et en une composante verticale RV compensée par le sol 5. Dans l'art antérieur exposé dans le document FR 2 702 502, la composante horizontale RH est compensée par la semelle formant un ensemble indissociable avec le voile vertical du mur et exerçant une force de rappel. L'invention a consisté à supprimer cette semelle et à envisager une structure différente du mur pour compenser les composantes horizontale RH et verticale RV. Comme illustré en figure 2, la composante RH se décompose en une composante RHl agissant sur la partie supérieure du panneau 13 et en une composante RH2 agissant sur la partie inférieure de celui-ci. Selon l'invention, l'action de la composante RH2 est compensée par la présence d'une dalle 17 de béton. Cette dalle 17 résiste elle-même à la poussée de RH2 par frottement sur le sol 5 et grâce à la présence d'une bêche de dalle 19 prévue à la périphérie de ladite dalle 17. Par ailleurs, comme les différents panneaux successifs sont assemblés les uns aux autres, la partie supérieure du panneau subissant la composante RHl sollicite les deux panneaux voisins perpendiculaires, l'un en traction, l'autre en compression (voir les flèches respectives T et Cen figure 3). Les panneaux 13, 15 étant par ailleurs liés à la dalle 17, ne peuvent se soulever, car le poids de la dalle contrecarre cette action. Selon une variante de réalisation avantageuse de l'invention, telle qu'illustrée en figure 2, chaque panneau de soutènement 13, 15 présente dans sa partie supérieure une poutre 21 formant un retour sensiblement horizontal en direction du remblai 1. Chaque poutre 21 d'un panneau de soutènement 13,15 est liée à la poutre du panneau suivant 15, 13 et exerce également une force de traction et une force de compression respectivement sur les deux poutres voisines. Cette poutre 21 sert avantageusement par ailleurs de butée de roues pour éviter que les voitures particulières stationnant sur la plate-forme 3 ne basculent dans une case 7 ou dans une benne. L'assemblage de deux panneaux de soutènement successifs 13, 15 va maintenant être décrit en faisant référence à la figure 3. Dans un angle sortant 11, l'assemblage s'effectue par clavetage sur toute la hauteur des panneaux 13, 15, par l'intermédiaire d'une tige introduite verticalement dans les armatures en acier dépassant desdits panneaux et sur la hauteur des poutres 21 de la même façon. Dans un angle rentrant 9, les panneaux 13, 15 sont simplement emboîtés l'un dans l'autre sur toute leur hauteur, car les forces exercées par le remblai 1 ont tendance à rapprocher les deux panneaux. L'assemblage des poutres supérieures 21 s'effectue par contre par clavetage comme décrit pour l'angle sortant. En outre, dans les deux cas précités, on coule du béton 23 sur toute la hauteur entre deux panneaux voisins pour former l'angle. Plus précisément, le clavetage est effectué de la façon suivante: - angle sortant (figure SA): - sur la hauteur des panneaux P1 et P2 par l'intermédiaire d'aciers en attente dépassant des panneaux (triangle a.b.c.); - sur la hauteur des poutres plates par l'intermédiaire d'aciers en attente dépassant les poutres (carré c.d.e.f.); - angle rentrant (figure 5B): - sur la hauteur des poutres plates par l'intermédiaire d'aciers en attente dépassant les poutres (carré g.h.ij). L'invention concerne également le procédé de construction de ce mur de soutènement qui va maintenant être décrit en faisant référence aux figures 1, 4 et 6. Des travaux préliminaires sont exécutés par une entreprise de terrassement afin d'établir une plate-forme possédant des qualités de portances nécessaires et suffisantes à l'assise des panneaux 13, 15 et de la dalle 17. Ces critères doivent obligatoirement être atteints pour le passage des camions collectant les conteneurs. Le sol doit présenter un coefficient de portance Westergaard supérieur ou égal à 60 M.Pa/m. Ces travaux étaient déjà effectués dans l'art antérieur et l'invention ne nécessite donc pas de travaux supplémentaires. Le procédé comprend alors les étapes suivantes: - coulage d'un béton de propreté 25 à niveau, afin de pouvoir ajuster les panneaux de soutènement 13, 15; - pose des panneaux de soutènement 13, 15, en vérifiant l'équerrage et l'aplomb de ceux-ci; - solidarisation provisoire des panneaux à l'aide d'une barre de maintien 27 afin d'empêcher leur chute; - assemblage par clavetage des panneaux 13, 15 dans l'angle sortant 11, sur toute la hauteur des panneaux et des poutres 21 et coulage du béton 23; - assemblage par clavetage des panneaux dans l'angle rentrant 9, au niveau des poutres 21 et coulage du béton 23; - étayage des panneaux, notamment les panneaux longitudinaux 13; - coulage des bêches 19 de la dalle puis de la dalle 17 en reprenant les armatures en attente au bas des panneaux de soutènement, comme illustré en figure 4; - clavetage des poutres hautes; - pose d'un tuyau de drainage 29 derrière les panneaux 13, 15 et d'un tissé de drainage le recouvrant pour le protéger des fines du remblais; - remblaiement derrière les panneaux 13, 15 en remblai "tout-venant" et compactage de celui-ci, sans solliciter pour autant lesdits panneaux; - pose d'un panneau de terminaison 31 à chaque extrémité de l'assemblage de plusieurs panneaux de soutènement successifs. Bien que la présente description présente la construction d'une déchetterie, il est clair que le mur de soutènement peut être appliqué dans tout autre domaine où un tel mur peut être nécessaire (parkings, jardins,...). Par ailleurs, d'autres implantations, telle que celle illustrée en figure 7, peuvent être utilisées. Dans le cas de cette figure 7, le mur 71 devra être considéré comme un mur d'extrémité. REVENDICATIONS 1. Mur de soutènement formé d'une série de pans de mur (13,15) définissant un profil en épi, lesdits pans de mur (13,15) étant assemblés de façon à former alternativement des angles droits rentrants (9) et des angles droits sortants (11), caractérisé en ce que chacun desdits pans de mur (13,15), à l'exception des pans de mur d'extrémité (31), est maintenu: - d'une part en pied de mur; - et d'autre part en tête de mur, par solidarisation à chacun de ses pans de mur voisins, l'un (15) desdits pans de mur voisins exerçant une force de traction (T), et l'autre (13) desdits pans de mur voisins exerçant une force de compression (C). 2. Mur de soutènement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le maintien en pied de mur est assuré par une bêche (19) de dallage et/ou par le frottement sur un fond de forme. 3. Mur de soutènement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun desdits pans de mur (13,15) comprend une poutre (21) supérieure sensiblement horizontale et munie de moyens d'accrochage à une poutre similaire d'un pan de mur voisin. 4. Mur de soutènement selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accrochage comprennent des moyens de clavetage des armatures métalliques desdites poutres (21) supérieures. 5. Mur de soutènement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un coulage de béton (23) est assuré entre deux pans de mur voisins. 6. Mur de soutènement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie supérieure d'au moins certains desdits pans de mur (13,15) se prolonge par une butée formant garde-roue. 7. Pan de mur préfabriqué d'un mur de soutènement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Application d'un mur de soutènement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à la réalisation d'une déchetterie. 9. Procédé de construction d'un mur de soutènement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - pose de pans de mur définissant un profil en épi, lesdits pans de mur (13, 15) étant assemblés de façon à former alternativement des angles droits rentrants (9) et des angles droits sortants (11) - assemblage des poutres (21) hautes équipant chacun desdits pans de mur, dans les angles sortants (11), puis dans les angles rentrants (9); - coulage d'une bêche (19) de dallage. 10. Procédé de construction d'un mur de soutènement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes appartenant au groupe comprenant les étapes suivantes: - coulage d'un béton (25) de propreté de niveau, - pose d'au moins deux pans de soutènement (13, 15) et solidarisation de ces derniers de façon provisoire, - clavetage, au niveau de l'angle sortant (11) entre deux pans voisins, de ces deux pans sur toute leur hauteur, et leurs deux poutres (21) respectives, - clavetage, au niveau de l'angle rentrant (9) entre deux pans voisins, de leurs deux poutres (21) respectives, - coulage de bêches (19) de dallage, - coulage d'une dalle (17) à la base desdits pans de soutènement (13, 15), - mise en place et compactage de remblai (1) derrière les pans de soutènement (13, 15).