Brevet FR2788568A1 — publié le 20000721

A DISPOSITIF ET PROCEDE DE FIXATION D'UN ELEMENT METALLIQUE PLAN SUR UN SUPPORT EN BETON L'invention se rattache au secteur technique de la fixation d'éléments métalliques du type rails sur un support en béton du type poutre. Plus particulièrement, l'invention vise la fixation d'un chemin de roulement notamment pour pont roulant. D'une manière connue, un chemin de roulement comprend pour l'essentiel une plaque support métallique plane sur laquelle est fixé le rail, au moyen d'éclisses. La fixation de la plaque sur le support en béton, généralement sous forme d'une poutre, s'effectue par des tiges de scellement, ce qui nécessite de percer la plaque métallique et de forer la poutre en béton. On conçoit que ce mode de fixation nécessite un travail de mise en oeuvre important si l'on considère le nombre de trous et de forages à effectuer, et les conditions dans lesquels travaille l'opérateur, eu égard au positionnement de la poutre béton dans l'espace. En outre, le forage de la poutre procure un affaiblissement important de cette dernière étant donné que la poutre est généralement ferraillée et que les armatures métalliques risquent d'être coupées sous l'action de forage. Enfin, il convient de noter que cette méthode de fixation ne respecte pas toujours l'environnement si l'on considère le bruit important résultant du forage ainsi que la poussière, sauf à utiliser un carottage diamant. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de ne plus assurer la fixation de la plaque métallique support par des organes rapportés du type tige d'assemblage - boulon, mais de pouvoir assurer une fixation par collage de la plaque en tenant compte, d'une part, des efforts de cisaillement et d'arrachement à laquelle est soumise cette plaque et, d'autre part de la différence de la nature et de l'aspect des matériaux entre la plaque métallique support et la poutre en béton. Pour résoudre ces problèmes, il a été conçu et mis au point un dispositif de fixation d'un élément métallique sur un support béton qui comprend: des moyens aptes à créer une surface présentant des aspérités en creux et en relief, et destinée à être fixée sur l'une des faces planes d'appui de l'élément métallique; - un produit liquide apte à être disposé entre ladite face plane d'appui ainsi équipée de l'élément métallique et le support béton pour assurer, après polymérisation, la fixation par collage de l'ensemble dudit élément sur ledit support. Pour résoudre le problème posé d'assurer une fixation sûre et efficace entre la plaque métallique et le support béton, eu égard à la différence de matériaux et à leur différence d'aspect, les moyens aptes à créer la surface présentant des aspérités en creux et en relief sont constitués par du métal déployé apte à reprendre les efforts de cisaillement et d'arrachement que peut subir l'élément métallique. Avantageusement, le métal déployé est conformé pour recouvrir la totalité de la face plane d'appui de l'élément. Le métal déployé est fixé sur la face plane d'appui de l'élément par soudure. Pour résoudre le problème posé d'assurer la fixation de l'ensemble par collage, le produit liquide est une résine époxy. Dans une application avantageuse de l'invention, l'élément métallique est une plaque sur laquelle est fixé un rail apte à constituer un chemin de roulement. Pour la mise en oeuvre de ce dispositif, il convient de procéder selon les principales opérations suivantes: - on fixe sur l'une des faces d'appui planes de l'élément métallique, des moyens aptes à créer une surface présentant des aspérités en creux et en relief; - on positionne l'élément métallique équipé de la surface, à une distance déterminée du support béton de manière à ménager un espace libre, ladite surface étant située en regard du support béton; - on agence le support béton pour couler, dans l'espace libre, un produit liquide apte à assurer, après polymérisation, la fixation par collage de l'ensemble de l'élément métallique sur le support béton. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective de l'élément métallique sous forme d'une plaque, avant fixation du métal déployé; - la figure 2 est une vue en perspective du dessous de la plaque sur laquelle a été fixé le métal déployé; - la figure 3 est une vue partielle en perspective montrant le prépositionnement de la plaque métallique équipée du métal déployé, sur la poutre béton; - la figure 4 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4-4 de la figure 3; o - la figure 5 est une vue correspondant à la figure 4, après mise en place d'éléments faisant office de coffrage; - la figure 6 est une vue en coupe transversale correspondant à la figure 5, après coulage de la résine époxy; - la figure 7 est une vue en coupe transversale correspondant à la I 5 figure 6, après fixation du chemin de roulement, selon les caractéristiques de l'invention. Comme indiqué, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la fixation d'un chemin de roulement sur un support en béton, sous forme d'un poutre (P). Le chemin de roulement, en tant que tel, comprend une plaque métallique (1) destinée à recevoir un rail (2) fixé sur ladite plaque, généralement au moyen d'éclisses (3). La conception du chemin de roulement en tant que tel n'est pas décrite en détail car parfaitement connue pour un homme du métier. En outre, l'application du dispositif de fixation à un chemin de roulement du type de celui décrit, ne doit pas être considérée comme limitative. L'invention vise la fixation de tous types d'éléments métalliques présentant une surface plane d'appui sur un support en béton. Comme le montre la figure 1, préalablement à la fixation de la plaque (1) sur la poutre (P), la face d'appui (la) de cette dernière est agencée pour créer des aspérités en creux et en relief Dans ce but, cette face (la) reçoit du métal déployé (4) de tout type connu et approprié, et que l'on trouve couramment dans le commerce. Ce métal déployé est conformé pour recouvrir la totalité de la face plane d'appui (la) de la plaque (1). La fixation du métal déployé (4) sur la partie correspondante de la plaque (1) s'effectue notamment par soudure. On renvoie à la figure 2 qui montre la plaque (1) dont la face d'appui (la) est équipée du métal déployé (4). Ainsi agencée, la plaque (1) est positionnée dans un plan horizontal audessus de la surface portante (P1) de la poutre (P) à une distance déterminée et constante de cette dernière, de manière à ménager un espace libre (E). Le métal déployé (4) se trouve directement en regard de la surface portante (P 1l) de la poutre (P). Ce positionnement de la plaque (1) équipée du métal déployé (4) par rapport à la poutre (P), peut s'effectuer par différents moyens. Par exemple la plaque (1) peut être préalablement équipée de barres transversales (5) débordant de chacun de ses bords longitudinaux. Les parties débordantes des barres transversales (5) sont équipées de tiges filetées, en appui sur la surface portante (Pl) de la poutre (P), et réglables en hauteur, pour régler, de manière concomitante, l'espace libre (E) entre ladite plaque (1) et la poutre (P). Ces réglages permettent d'obtenir les niveaux, lignages et parallélismes désirés. Bien évidemment, d'une manière connue, si l'on considère la longueur de la poutre béton (P), la plaque (1) est constituée par une pluralité de tronçons disposés et assemblés en alignement et bout à bout. La plaque (1) étant ainsi positionnée par rapport à la poutre (figures 3 et 4), la surface portante (P1) de la poutre (P) est aménagée pour constituer un coffrage. Par exemple, des profils équerrés (6) sont fixés à proximité des bords longitudinaux de la poutre (P) et au-delà des bords rectilignes et parallèles (la et lb) de la plaque (1), selon une distance déterminée (a) (figure 5). D'une manière importante, pour assurer la fixation de la plaque (1) sur la surface portante (Pi) de la poutre (P), on coule, dans l'espace (E), une résine époxy, (RE) pour assurer une fixation par collage de l'ensemble de la plaque par rapport à la poutre béton (P). Avantageusement, la résine époxy utilisée est du type de celle présentant les caractéristiques mécaniques suivantes et connue sous la marque INTERFACE) : * Résistance à la compression 1000 daN/cm2 * Contrainte maximale 2000 daN/cm2 * Résistance à la traction 560 daN/cm2 * Résistance au cisaillement 625 daN/cm2 * Résistance à la flexion 490 daN/cm2 * Module d'élasticité 650 daN/cm2 * Limite élastique: * à 20 C 900 daN/cm2 * à 60 C 830 daN/cm2 * à 80 C 660 daN/cm2 * Fluage total pendant une durée de 6 mois avec charge: 50 daN/cm2 * à 70 C moins de 0,1 % * à 100 C moins de 0,15 % * charge: 100 daN/cm2 à 80 C moins de 0,25 % * charge: 150 daN/cm2 à 80 C moins de 0,40 % * Retrait linéaire moins de 0,01 % * Coefficient de frottement acier/résine 0,7 * Coefficient d'adhérence acier/résine 497 N/cm2 1 5 À Coefficient d'adhérence béton/résine 228 N/cm2 * Poids spécifique 1,55 * Viscosité à 25 C 1260 poises * Dureté Barcol: 48 à 50 Shore: D 83 * Conductivité thermique: 0,42-0,48 W/m C e Coefficient de dilatation 35/40 10-5/ C * Températures d'utilisation normale de - 10 à + 100 C * Température de conservation des propriétés mécaniques 200 C * Insensibilité à tous produits pétroliers, minéraux et acides * Durée de polymérisation à 20 C 48 heures * Durée pratique d'utilisation à 20 30 mn. Au fur et à mesure du coulage de la résine époxy (RE), cette dernière se répartit régulièrement et uniformément sous la plaque (1) équipée du métal déployé (4) et de part et d'autre de cette dernière (figure 6). Après polymérisation, il suffit de retirer les éléments de coffrage (6) et de fixer, sur la plaque (1), le rail (2) au moyen des éclisses (3). La fixation obtenue est particulièrement sûre et efficace. Le métal déployé (4) reprend les efforts de cisaillement et d'arrachement que subit la plaque (1) sous l'effet de déplacement d'un pont roulant ou autre le long du 1 0 rail (2) fixé sur ladite plaque (1). Cette plaque intimement liée au béton répartit avantageusement les efforts d'appui des galets. 1 5 Le coulage de la résine époxy peut être effectué manuellement ou par tout autre moyen. On renvoie à la figure 7 qui montre un exemple d'application du dispositif de fixation à un chemin de roulement sur une poutre béton. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: - la qualité de la fixation obtenue évitant l'opération longue et fastidieuse de préperçage des plaques et de la poutre, en supprimant les risques d'affaiblissement de la poutre béton étant donné que l'armature métallique interne de cette dernière n'est plus fragilisée, mais est renforcée, - la rapidité et la facilité de mise en oeuvre, - le respect de l'environnement - l'effet répartiteur d'effort. Bien évidemment, l'exemple d'application du dispositif de fixation ne doit pas être considéré comme limitatif. Par exemple, l'invention peut être utilisée pour la fixation des piétements de machines. 2788568 REVENDICATIONS -1- Dispositif de fixation d'un élément métallique plan (1) sur un support en béton (P), caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens (4) aptes à créer une surface présentant des aspérités en creux et en relief, et destinée à être fixée sur l'une des faces planes d'appui de l'élément métallique (1); - un produit liquide (RE) apte à être disposé entre ladite face plane d'appui ainsi équipée de l'élément métallique et le support béton, pour assurer, après polymérisation, la fixation par collage de l'ensemble dudit élément (1) sur ledit support (P). -2- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 1 5 moyens aptes à créer la surface présentant des aspérités en creux et en relief sont constitués par du métal déployé (4) apte à reprendre les efforts de cisaillement et d'arrachement que peut subir l'élément métallique (1). -3- Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le métal déployé (4) est conformé pour recouvrir la totalité de la face plane d'appui de l'élément (1). -4- Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le métal déployé (4) est fixé sur la face plane d'appui de l'élément (1) par soudure. 1 1 2788568 -5- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit liquide est une résine époxy (RE). -6- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément métallique (1) est une plaque sur laquelle est fixé un rail (2) apte à constituer un chemin de roulement. -7- Procédé de fixation d'un élément métallique plan (1) sur un support béton (P), caractérisé en ce que: - on fixe sur l'une des faces d'appui plane de l'élément métallique (1) des moyens (4) aptes à créer une surface présentant des aspérités en creux et en relief; - on positionne l'élément métallique (1) équipé de la surface à une distance déterminée du support béton (P), de manière à la positionner dans l'espace en ménageant un espace libre, ladite surface étant située en regard du support béton; - on agence le support béton (P) pour couler, dans l'espace libre, un produit liquide (RE) apte à assurer, après polymérisation, la fixation par collage de l'ensemble de l'élément métallique (1) sur le support béton (P).