Brevet FR2791370A1 — publié le 20000929

L'invention concerne un bloc artificiel de carapace pour la réalisation d'ouvrages de protection maritime et fluviale, tels que jetées, épis, récifs sous- maris, brises-lames détachés, brises-lames de terre pleins et de route cotière, digues en rivière, protections de berges, etc... Un tel bloc artificiel est déjà connu du document de brevet FR-2547135. Ce bloc connu comprend un noyau central de forme cubique ayant une première et une seconde face opposées munies chacune d'une patte latérale en forme d'enclume, chaque patte latérale en forme d'enclume ayant une table, deux pans inclinés et deux faces latérales, les tables desdites pattes latérales étant disposées parallèlement entre elles et parallèlement auxdites première et seconde faces opposées du noyau, les pans inclinés desdites pattes latérales s'appuyant sur des troisième et quatrième faces apparentes et opposées dudit noyau, ledit noyau ayant une cinquième et une sixième face munies chacune d'une patte frontale en forme de tronc de pyramide ayant quatre faces latérales et une face frontale parallèle auxdites cinquième et sixième faces du noyau et aux faces latérales des pattes latérales, deux des faces latérales opposées de chaque patte frontale en forme de tronc de pyramide s'appuyant en recouvrement sur les faces latérales des pattes latérales. Un tel bloc présente de grandes qualités de robustesse et de stabilité hydraulique. Par robustesse, on entend l'aptitude du bloc à une bonne tenue mécanique aux chocs et aux contraintes internes. Par stabilité, on entend la faculté des blocs, d'une part à s'accrocher sur les surfaces (tapis, talus et bermes) sous-jacentes des ouvrages à protéger et, d'autre part, à s'accrocher entre eux grâce à leur forme particulière en constituant une carapace de protection qui laisse des espaces vides suffisants pour absorber, en la dissipant, I'énergie hydraulique à laquelle l'ouvrage est soumis. Dans ce bloc connu, les faces latérales des pattes latérales en forme d'enclume sont en outre munies de rainures parallèles et perpendiculaires au plan des tables des pattes latérales ce qui permet d'augmenter la stabilité individuelle du bloc par une réduction de la résistance hydrodynamique due à la rugosité et en outre d'augmenter le pouvoir d'accrochage du bloc avec les blocs voisins. Le but de l'invention est de proposer une solution pour améliorer encore plus les qualités de stabilité et d'accrochage d'un tel bloc artificiel quelque soit l'orientation des blocs. A cet effet, I'invention a pour objet un bloc de carapace pour la réalisation d'ouvrages de protection maritime et fluviale, comprenant un noyau central de forme cubique ayant une première et une seconde face opposées munies chacune d'une patte latérale en forme d'enclume, chaque patte latérale en forme d'enclume ayant une table, deux pans inclinés et deux faces latérales, les tables desdites pattes latérales étant disposées parallèlement entre elles et parallèlement auxdites première et seconde faces opposées du noyau, les pans inclinés desdites pattes latérales s'appuyant sur des troisième et quatrième faces apparentes et opposées dudit noyau, ledit noyau ayant une cinquième et une sixième face munies chacune d'une patte frontale en forme de tronc de pyramide ayant quatre faces latérales et une face frontale parallèle auxdites cinquième et sixième faces du noyau et aux faces latérales des pattes latérales, deux des faces latérales opposées de chaque patte frontale en forme de tronc de pyramide s'appuyant en recouvrement sur les faces latérales des pattes latérales, ledit bloc étant inscrit dans un cube ayant un côté de longueur H, caractérisé en ce que les faces latérales des pattes latérales et les faces frontales des pattes frontales ont une surface rugueuse formée par une multitude de protubérances pyramidales, chaque protubérance pyramidale ayant une hauteur comprise entre 0,01 H et 0,05H, de préférence 0,03H. Cette forme particulière de la surface rugueuse du bloc selon l'invention lui confère une stabilité accrue par augmentation des points de contact avec les blocs voisins et un pouvoir d'accrochage accru tant au niveau des faces latérales des pattes latérales qu'au niveau des faces frontales des pattes frontales. Elle permet en outre une dissipation très éfficace de l'énergie. La présence des protubérances pyramidales sur ces faces latérales et frontales respectivement des pattes latérales et frontales permet en outre une fixation de la flore et de la faune marine sur les blocs immergés. Selon un mode de réalisation particulier du bloc selon l'invention, les tables des pattes latérales comportent en outre, dans leur partie médiane, un évidemment transversal. Selon encore un mode de réalisation particulier du bloc selon l'invention, les arêtes cornières des pattes latérales et frontales sont chanfreinées. 3 2791370 Les évidemments transversaux formés dans les tables des pattes latérales et le chanfreinage des arrêtes cornières des pattes latérales et frontales favorisent l'imbrication mutuelle des blocs et donc leur accrochage. Ils facilitent en outre la pose des blocs. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation d'un bloc articificiel selon l'invention illustré sur les dessins. La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un bloc selon l'invention. La figure 2 est une vue de détail en perspective d'un ensemble de protubérances pyramidales selon l'invention. Le bloc représenté schématiquement en perspective sur la figure 1 est obtenu par un seul coulage de béton dans un moule approprié. La description donnée ci-après fait référence à un noyau central qui n'a pas de réelle existence, mais qui est invoqué pour expliquer la forme, relativement complexe, du bloc selon l'invention. Il est à noter que le bloc s'inscrit dans un cube ayant un coté de longueur H; cette longueur sera prise en considération par la suite car elle sert de référence aux différentes dimensions des protubérances pyramidales formant la surface rugueuse du bloc. Comme il a été dit, la forme du bloc de l'invention s'établit autour d'un noyau central 1, de forme cubique, ayant une première et une seconde face opposées 11 et 12, une troisième et une quatrième face opposées 13 et 14, partiellement visibles, et une cinquième et sixième face opposées 15 et 16. Chacune des première et seconde faces 11 et 12 sert d'appui à une patte latérale en forme d'enclume; ces pattes latérales référencées 21 et 22, comprennent chacune une table 21A et 22A parallèle aux faces 11 et 12 du noyau et des faces latérales 21B, 21C (non visible sur la figure 1) et 22B, 22C (non visible sur la figure 1) parallèles aux faces 15 et 16 du noyau. Les tables 21A et 22A sont parallèles entre elles. Comme visible sur la figure 1, les extrémités de chaque patte latérale en forme d'enclume 21,22 comportent des facettes terminales 21D et 21F, 22D et 22F qui forment un angle obtu avec la table de la patte latérale et les pans de liaison 21E et 21G, 22E et 22G de celle-ci au ncy;u recouvrent partiellement les 3 5 seules faces visibles 13 et 14 de ce dernier. Pour faciliter le démoulage du bloc, les facettes 21D, 21E, 21F, 21G, 22D, 22E, 22F, 22G ne sont pas en réalité rigoureusement planes, mais constituées de deux portions planes faisant entre elles un angle inférieur, de un ou deux degré, à 180 degrés. Les cinquième et sixième faces 15 et 16 du noyau sont munies chacune d'une patte frontale dont une seule 31 est visible sur la figure 1. Chaque patte frontale telle que 31 a une forme générale en tronc de pyramide ayant quatre faces latérales et une face frontale parallèle aux faces 15 et 16 du noyau. Les faces latérales du tronc de pyramide font avec l'axe longitudinal de la pyramide un angle compris entre 20 et 28 degrés; deux faces latérales opposées 31A et 32A de la patte frontale 31, viennent en recouvrement sur les faces latérales 21 B et 22B des pattes latérales en forme d'enclume pour accroître la robustesse du bloc. Ce recouvrement est fait par un congé plan et est identique pour la patte frontale non visible sur la figure 1. La table de chaque patte latérale en forme d'enclume possède une échancrure transversale 34,35 s'étendant sur toute la largeur de la table. Cette disposition permet d'améliorer la faculté du bloc à s'accrocher de manière stable sur la couche d'enrochement; elle permet en outre de favoriser l'écoulement entre carapace et sous-couche pour diminuer les sollicitations hydrodynamiques déstabilisantes. Elle permet encore d'augmenter légèrement la stabilité individuelle du bloc au renversement car plus de poids est concentré autour du noyau. Elle favorise enfin, l'interpénétration des blocs les uns dans les autres ce qui renforce la cohésion de la carapace. Comme visible sur la figure 1, la plupart des arrêtes cornières des pattes latérales et frontales sont abattues et forment des chanfreins. Les faces latérales 21 B et 21 C, 22B et 22C des pattes latérales 21,22 et la face frontale 33 de chaque patte frontale telle que 31 présentent une surface rugueuse formée par une multitude de protubérances pyramidales 40 ce qui contribue à renforcer l'aptitude du bloc à l'accrochage et au serrage de la carapace (du fait de la réduction des oscillations). Ces protubérances pyramidales sont de préférence toutes identiques, font partie intégrante du bloc et sont produites par moulage lors de la coulée du béton. Elles sont disposées en ligne et en colonne diagonales, de façon jointive. Chaque protubérance représentée plus en détail sur la figure 2, a une hauteur comprise entre 0,01H et 0,05H. Des essais ont montré que la meilleure capacité d'accrochage était obtenue pour une hauteur de 0,03H. Ces protubérances pyramidales ne sont pas trop saillantes pour resister aux chocs et pour faciliter le décoffrage du bloc. Chaque protubérance pyramidale a de préférence une base carrée dont chaque côté à une longueur d'envrion 0, 08H. Comme visible sur la figure 1, ces protubérances pyramidales recouvrent seulement la partie des faces latérales des pattes latérales qui sont parallèles aux faces 15 et 16 du noyau et chaque protubérance pyramidale 40 s'étend suivant son axe longitudinal perpendiculairement aux faces opposées 15 et 16 du noyau pour faciliter les opérations de démoulage du bloc comme indiqué ci- après. En particulier, on remarquera que les facettes du bloc qui sont sécantes aux faces 15 et 16 du noyau ne sont pas munies de telles protubérances pyramidales. Le moule utilisé pour la fabrication du bloc par coulage de béton peut avantageusement être un moule métallique ou en béton haute performance constitué par l'assemblage de deux demi- coquilles symétriques par rapport au plan médian longitudinal des pattes latérales 21,22 (plan parallèle aux faces 15 et 16 du noyau). Pour former la surface rugueuse du bloc, on prévoit sur la surface intérieure des deux demi-coquilles, aux endroits appropriés de celle-ci, des protubérances pyramidales identiques à celles qui sont formées sur la surface du bloc. Ces protubérances pyramidales sur les coquilles du moules sont formées, dans le cas d'un moule métallique par exemple, par soudage de tôles prédécoupées en forme de losange et pliées en deux, chaque tôle constituant une face de deux protubérances adjacentes. Comme le démoulage du bloc se fait par séparation des deux demi- coquilles suivant une direction perpendiculaire au plan médian des pattes latérales et donc des faces 15 et 16 du noyau, les protubérances pyramidales formées à la surface du bloc n'offrent aucune résistance à la séparation des demi-coquilles. L'invention s'applique à la réalisation d'ouvrages, en particulier de carapaces d'ouvrages, par dépôt de blocs en une ou plusieurs couches, de préférence en recherchant à faire varier l'attitude des blocs pour favoriser leur imbrication. Dans cette application, les blocs, réalisés en béton non armé par moulage, ont une dimension H comprise entre 0,75 et plusieurs mètres. La surface rugueuse des blocs selon l'invention atténue par ailleurs l'impression défovarable résultant de l'effet miroir de grandes faces planes. REVENDICATIONS 1/ Un bloc de carapace pour la réalisation d'ouvrages de protection maritime et fluviale, comprenant un noyau central (1) de forme cubique ayant une première (11) et une seconde face (12) opposées munies chacune d'une patte latérale en forme d'enclume (21,22), chaque patte latérale en forme d'enclume ayant une table (21A;22A), deux pans inclinés (21E,21G;22E,22G) et deux faces latérales (21B,21C;22B,22C), les tables desdites pattes latérales étant disposées parallèlement entre elles et parallèlement auxdites première et seconde faces opposées du noyau, les pans inclinés desdites pattes latérales s'appuyant sur des troisième (13) et quatrième faces (14) apparentes et opposées dudit noyau, ledit noyau ayant une cinquième (15) et une sixième face (16) munies chacune d'une patte frontale en forme de tronc de pyramide ayant quatre faces latérales et une face frontale (33) parallèle auxdites cinquième et sixième faces du noyau et aux faces latérales des pattes latérales, deux (31A,32A) des faces latérales opposées de chaque patte frontale en forme de tronc de pyramide s'appuyant en recouvrement sur les faces latérales des pattes latérales, ledit bloc étant inscrit dans un cube ayant un côté de longueur H, caractérisé en ce que les faces latérales des pattes latérales et les faces frontales des pattes frontales ont une surface rugueuse formée par une multitude de protubérances pyramidales (40), chaque protubérance pyramidale ayant une hauteur comprise entre 0,01 H et 0,05H, de préférence 0,03H. 2/ Le bloc selon la revendication 1, dans lequel chaque protubérance pyramidale a une base carrée dont la longueur d'un côté est d'environ 0, 08H. 3/ Le bloc selon l'une des revendications I ou 2, dans lequel les tables des pattes latérales comportant en outre, dans leur partie médiane, un évidemment transversal (34;35). 4/ Le bloc selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les arêtes cornières des pattes latérales et frontales sont chanfreinées.