Brevet FR2789706A1 — publié le 20000818

i Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort d'une structure à parois verticales et pilier à cet effet La présente invention a trait à un procédé d'étançonnement de structures à parois verticales constituée de panneaux préfabriqués disposés bout à bout. Plus précisément, il s'agit d'un étançonnement à l'aide de piliers de renfort, aidant notamment au maintien vertical desdites parois et à leur arrimage au sol. L'invention concerne également les piliers de renfort proprement dits. De tels piliers ou, plus généralement, des jambes de force sont très couramment utilisés depuis fort longtemps pour étayer toutes sortes de parois verticales, car dans nombre de structures, I'usage final des parois nécessite un renforcement d'un des côtés de la paroi pour équilibrer correctement les forces en présence lors de l'utilisation normale de la 1 5 structure. Il existe ainsi de nombreuses configurations de jambes de force possibles, allant d'un simple étai incliné jusqu'à un contreventement en X, en passant par des étais renforcés par des poutres horizontales ou encore par des contreforts plus massifs. La géométrie, la fixation au sol, le matériau, etc... des jambes de force dépendent en fait largement de leur utilisation ultérieure et des contraintes qui y sont associées (nature des sols, fonctions à assurer...). En particulier, l'ancrage au sol peut prendre plusieurs formes distinctes il peut être réalisé par pieux d'ancrage enfoncés dans le sol, par coulage d'un massif de béton à la jonction avec le sol, etc... Dans certains cas, la jambe de force peut même comporter un coffrage pour couler du béton qui, après solidification, est partie intégrante de la structure même de ladite jambe de force. Les possibilités techniques sont donc nombreuses et variées. Dans I'exemple préférentiel qui sera utilisé dans le cadre de cette description, à savoir la construction de bassins notamment pour piscines, il est évident que les contreventements ont d'abord pour fonction de préserver la verticalité des parois malgré l'énorme pression exercée par l'eau lorsque le bassin est rempli. Les piscines visées sont en général construites à l'aide de panneaux de surface équivalente, juxtaposés et fixés l'un à l'autre par exemple par boulonnage, et rigidifiés au moyen de piliers de renfort souvent bloqués dans leur partie inférieure par des massifs de béton. Les jambes de force sont bien entendu fabriquées en usine ou en atelier, puis transportées jusqu'au site de construction de la paroi à étayer, par exemple à l'emplacement d'une future piscine. En raison de leur forme souvent complexe, ces jambes sont généralement coûteuses à fabriquer et à transporter. Les parties creuses ou évidées qu'elles présentent dans la plupart des cas entraînent au surplus un gaspillage d'espace lors de leur transfert vers le site de construction, qui contribue à alourdir la charge économique imputable au transport. Dans les configurations classiques, lorsque les jambes de force sont installées, et afin de rigidifier correctement la structure, il est souvent souhaitable de poser un ferraillage constituant l'ossature d'un chaînage périphérique supérieur de rigidification. Les jambes de force usuellement utilisées ne comportent en effet que rarement une partie haute qui peut soutenir ledit chaînage périphérique. La pose d'un tel ferraillage est cependant une opération compliquée, qui nécessite un savoir-faire et une habileté technique souvent réservés à des professionnels, et qui vient en général bien entendu en sus de l'installation des jambes de force. Avec la solution proposée par l'invention, les problèmes et inconvénients énumérés ci-dessus sont résolus ou à tout le moins largement réduits. Les objectifs suivis dans la conception de l'invention ont en effet été d'une part de simplifier au maximum la mise en oeuvre du procédé et la réalisation de ses composants, et d'autre part de réduire systématiquement les coûts à toutes les étapes. En premier lieu, I'invention concerne un procédé d'étançonnement à I'aide de piliers de renfort d'une structure à parois verticales, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - fixation de plaques planes souples d'allure rectangulaire sur la structure à parois verticales; repliage de chaque plaque souple en une enveloppe d'allure cylindrique, et assemblage l'un à l'autre de ses deux bords libres au moyen d'organes de fixation; - assemblage de moyens permettant d'assurer la stabilité de ladite enveloppe; - contrôle de l'alignement et de l'aplomb de la structure - remplissage de chaque volume d'allure cylindrique par du béton. Selon une possibilité, I'assemblage des moyens d'assurer la stabilité du pilier de renfort consiste en la mise en place d'au moins deux organes de maintien d'allure perpendiculaire à la paroi, maintenant un tube creux fendu sur toute sa longueur fixé à l'enveloppe par coulissement des organes de fixation de ses bords libres à l'intérieur du tube, et desdits bords libres rapprochés dans la fente du tube. On réalise ensuite, si nécessaire, I'enfoncement ou/et la mise à niveau par sectionnement des tubes fendus de sorte que leur extrémité libre soit au niveau du bord supérieur de la structure. On note d'emblée que les piliers de renfort utilisés par le procédé de l'invention ne nécessitent à titre principal que les composants suivants - une plaque plane souple d'allure rectangulaire - des organes de maintien; - un tube creux fendu sur toute sa longueur; et - du béton. Ces composants, dont on analysera plus en détail la forme dans la suite, sont de manière générale plats, tubulaires ou, pour le béton, tributaires de matières premières aisément transportables (ciment, sable) ou disponible sur le lieu du chantier (eau). Il est par conséquent possible d'optimiser le transport de manière à en réduire autant que possible le coût. La fabrication même de ces composants est peu onéreuse, car l'usinage des plaques planes est simple et réduit, et que les tubes sont facilement sectionnables à la longueur désirée. Enfin, la construction sur site ne pose pas de problèmes techniques particuliers, et ne nécessite pas de savoir-faire spécialisé. L'invention propose donc un procédé facile à mettre en oeuvre, et basé sur des éléments simples à fabriquer et à transporter. Selon l'invention, la structure à parois verticales peut être constituée de panneaux préfabriqués disposés bout à bout dont l'érection s'effectue par fixation des bords verticaux superposés des panneaux adjacents. La fixation des plaques planes se fait ensuite de préférence au niveau de la jonction entre chaque couple de panneaux adjacents. Ladite fixation des plaques souples complète alors la fixation des bords verticaux superposés des panneaux adjacents dans leur zone de recouvrement, une première fixation partielle des panneaux en dehors de ladite zone ayant lieu lors de l'érection de la structure. De préférence, la fixation des bords superposés des panneaux adjacents et des plaques souples auxdits panneaux se fait par boulonnage. 3 5 Les plaques souples sont en fait fixées à la structure à paroi verticale le long d'une ligne verticale. Selon une possibilité, chaque plaque souple est fixée à la structure à l'aide de boulons alignés à intervalle régulier centralement par rapport à ladite plaque, boulonnant comme mentionné également les zones superposées des panneaux adjacents sur lesquels est fixée ladite plaque souple. C'est la raison pour laquelle on se contente initialement de boulonner sur les panneaux les extrémités des zones superposées non recouvertes par ladite plaque. Selon une configuration possible, les organes de maintien d'allure perpendiculaire à la paroi sont des crosses formées d'une tige rectiligne terminée par un crochet d'allure circulaire pouvant contenir le tube fendu. Il s'agit encore d'un élément très facile à fabriquer, de dimensions réduites, par conséquent facilement transportable. Pour faciliter encore le montage, chaque crosse de maintien est fixée sur la ligne verticale de fixation des plaques souples aux panneaux formant la structure, au voisinage de ladite plaque et directement sur le panneau. Elle est par exemple fixée à une tige filetée au moyen d'un écrou intégrant i 5 ladite tige filetée et l'extrémité filetée de ladite crosse. Lorsque la fixation prend place sur la paroi au niveau de la jonction entre chaque couple de panneaux adjacents, elle se fait plus précisément à la tige filetée d'un boulon d'assemblage des zones superposées de panneaux adjacents, au moyen dudit écrou intégrant alors ladite tige filetée et l'extrémité filetée de ladite crosse. De préférence, les organes de fixation des deux bords libres de chaque plaque souple en phase de repliage sont constitués de boulons. Il a été fait mention auparavant du problème de la pose, délicate à effectuer, du ferraillage destiné à supporter le chaînage périphérique. A cet effet, l'enveloppe formée par la plaque souple repliée contient une armature de ferraillage permettant la liaison avec un chaînage haut et/ou un chaînage bas. Selon une possibilité, ladite armature est constituée de deux fers métalliques disposés à proximité de l'enveloppe formée par la plaque souple pouvant être repliés le long des panneaux pour réaliser un chaînage. Selon une autre possibilité, il peut s'agir d'un fer en U, ou de toute structure de ferraillage complexe facile à installer avant de replier la plaque souple formant l'enveloppe. D'une manière générale, les composants de l'invention peuvent être remplacés par des équivalents techniques usuels, et les matériaux sont bien évidemment choisis en fonction des contraintes techniques propres à chaque site. Ainsi, selon une possibilité, les plaques souples sont des plaques métalliques. Toutefois, si d'autres matériaux conviennent, notamment pour leur souplesse, résistance, aptitude à résister à des sols humides ou secs, etc..., ils peuvent bien entendu également être employés. L'invention objet du présent texte concerne également les piliers de renfort utilisés dans le procédé précité. Ceux-ci, appliqués dans un contexte équivalent, sont caractérisés en ce qu'ils comportent une enveloppe d'allure cylindrique formée d'une plaque plane d'allure rectangulaire comportant des moyens de fixation auxdits panneaux verticaux, les bords verticaux de ladite plaque étant repliés en cylindre et fixés l'un à l'autre par des organes de fixation, I'enveloppe étant maintenue par rapport à la paroi par des moyens d'assurer la position verticale des enveloppes. Plus précisément, lesdits moyens d'assurer la position verticale consistent en un tube creux fendu sur toute sa longueur logeant les organes de fixation ainsi que les bords libres de chaque plaque souple, et coopérant avec des moyens de maintien reliant ledit tube à la paroi. Ces caractéristiques rendent les piliers de renfort de l'invention totalement compatibles avec le procédé expliqué auparavant. A cet effet, selon une configuration préférentielle, les moyens de fixation aux panneaux verticaux sont des orifices alignés parallèlement aux bords destinés à être fixés l'un à l'autre. De préférence également, les orifices sont alignés centralement par rapport aux bords des plaques souples destinés à être fixés l'un à l'autre. Les orifices, comme on l'a mentionné auparavant, peuvent être en correspondance avec ceux qui sont pratiqués dans les bords verticaux des panneaux de la structure (même écartement), et coopèrent alors avec les mêmes boulons de fixation. Les organes de fixation des bords libres des plaques souples, les moyens de maintien en forme de crosse et l'armature ou les fers destinés au ferraillage de l'ossature du chaînage supérieur sont partie intégrante des piliers de renfort, et identiques aux moyens utilisés dans le cadre du procédé. Lesdits fers sont cependant prévus, pour l'établissement du ferraillage, de longueur bien plus grande que l'enveloppe. Ils s'intègrent alors au chaînage haut et/ou bas en béton armé. Cette invention, dans son aspect procédé autant que dans son aspect dispositif, est notamment et plus particulièrement destinée à s'appliquer à la construction de piscines. Elle peut bien entendu également s'appliquer à d'autres domaines techniques, pourvu que les conditions d'application soient celles qui sont définies: parois verticales composées de panneaux préfabriqués accolés etc... Elle simplifie la plupart des opérations de construction grâce à sa nouvelle conception de pilier de renfort particulièrement judicieusement étudiée, qui ne nécessite que des composants élémentaires, réalisés avec un minimum d'opérations d'usinage, et dont les configurations finales avant assemblage sont aisément transportables. Les réductions de coût permises par l'invention résultent donc aussi bien de la fabrication des composants initiaux, que du transport ou de la construction sur site. Ces avantages sont déterminants par rapport aux procédés et systèmes connus à ce jour, beaucoup plus onéreux et difficiles à mettre en oeuvre. L'invention va à présent être expliquée plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles: - la figure 1 est une perspective d'une structure appliquée à la construction d'un bassin de piscine; -les figures 2a à 2c donnent les étapes de réalisation des coffrages des piliers de renfort de l'invention; - la figure 3 représente une vue de dessus d'un pilier de renfort; et -la figure 4 est une vue en perspective montrant les dernières étapes du procédé, en vue de l'achèvement des piliers de renfort selon l'invention. Dans les diverses figures que l'on va à présent décrire en détail, les références attribuées aux composants ou à certains détails se retrouvent d'une figure à l'autre. En figure 1, la structure à parois verticales est installée sur des dallettes (1) disposées sur le tracé retenu pour le bassin dans une excavation destinée à contenir la piscine. Cette structure se compose de panneaux préfabriqués (2) identiques, fixés l'un à l'autre bout à bout, les bords de deux panneaux adjacents étant boulonnés le long d'une zone de superposition verticale. Les plaques souples (3) sont centrées au niveau des zones de boulonnage et munies d'orifices répondant à la même périodicité spatiale que celle des orifices pratiqués dans les bords latéraux verticaux des panneaux (1). Les références (4) figurent ces boulons de fixation logés dans les orifices précités. Avant de poser les plaques souples (3), on fixe les panneaux (2) de structure l'un à l'autre au moyen des deux boulons aux extrémités supérieure et inférieure, la fixation étant complétée lorsqu'on procède à l'attachage desdites plaques souples (3). Les figures 2a à 2c montrent plus en détail la réalisation du coffrage des piliers de renfort. En premier lieu (figure 2a), il est procédé à la fixation des crosses de maintien (5), dont l'extrémité filetée de même diamètre que la vis du boulon (4) y est raccordée par le biais d'un écrou de jonction (6). Ces crosses (5) à extrémité en forme de crochet (7) sont au nombre de deux disposées de part et d'autre de la plaque souple (3). En référence à la figure 2b, les extrémités libres de chaque plaque (3) sont repliées et attachées l'une à l'autre par des boulons (8). Un tube fendu (9) sur la totalité de sa longueur est ensuite enfilé sur les deux bords fixés de la plaque souple (3) de telle sorte que les moyens de fixations (8) soient à l'intérieur dudit tube. La flèche verticale indique le sens de coulissement du tube (9) et la direction de l'enfoncement dans le sol sur lequel repose la pilier de renfort. Dans le cadre du procédé, le tube (9) est soit enfoncé, soit sectionné de telle sorte que son extrémité supérieure soit au niveau du chant horizontal supérieur des panneaux (2) de la structure. La figure 3 donne un autre éclairage des liaisons mécaniques précitées la crosse de maintien (5) est fixée perpendiculairement au panneau (2) par l'écrou (6), directement vissé sur la vis du boulon (4) fixant les panneaux (2) adjacents, de part et d'autre de la plaque souple (3). Le crochet (7) a une forme circulaire adaptée au maintien du tube (9) fendu. La fente (10), pratiquée sur toute la longueur dudit tube (9) pour que le coulissement puisse avoir lieu, permet le passage des bords rapprochés de la plaque souple (3). Les boulons de fixation (8) bloquent en fait ces bords dans le tube (9). La figure 4 représente l'étape finale du procédé, qui est également la dernière phase de construction d'un pilier de renfort selon la présente invention. Par rapport à la configuration montrée en figure 2c, deux fers (11, 11') de grande longueur ont été ajoutés à l'intérieur du coffrage. Du béton est ensuite déversé dans ledit coffrage, jusqu'à ce que le volume cylindrique soit rempli. Il est à noter qu'en l'absence de fond, ledit béton déborde en bas du coffrage, initiant en fait un bourrelet de béton (12) 3 5 faisant office de chaînage bas (armé ou non), qui court sur toute la périphérie basse de la structure à parois verticales. Le pilier de renfort proprement dit est donc mécaniquement relié, d'une manière extrêmement simple, au système de rigidification inférieur (bourrelet). Les fers (11, 11') constituent le ferraillage supérieur:ils peuvent être repliés vers les piliers de renfort voisins pour constituer l'armature du système de rigidification supérieur. Il s'agit en fait du ferraillage constituant l'ossature du chaînage périphérique haut. La description ci-dessus concerne un exemple qui ne peut être considéré comme limitatif de l'invention. Celle-ci englobe au contraire toutes les variantes de forme, de matériau et techniques qui sont comprises dans le domaine protégé par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort d'une structure à parois verticales, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - fixation de plaques planes souples d'allure rectangulaire sur la structure à parois verticales; - repliage de chaque plaque souple en une enveloppe d'allure cylindrique, et assemblage l'un à l'autre de ses deux bords libres au moyen d'organes de fixation; - contrôle de l'alignement et de l'aplomb de la structure; - remplissage de chaque volume d'allure cylindrique par du béton. 2. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte l'assemblage de moyens permettant d'assurer la stabilité de ladite enveloppe. 3. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'assemblage des moyens d'assurer la stabilité du pilier de renfort consiste en la mise en place d'au moins deux organes de maintien d'allure perpendiculaire à la paroi, maintenant un tube creux fendu sur toute sa longueur fixé à I'enveloppe par coulissement des organes de fixation de ses bords libres à l'intérieur du tube, et desdits bords libres rapprochés dans la fente du tube. 4. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication précédente, caractérisé par l'enfoncement ou/et la mise à niveau par sectionnement des tubes fendus de sorte que leur extrémité libre soit au niveau du bord supérieur des panneaux de la structure. 5. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure à parois verticales est constituée de panneaux préfabriqués disposés bout à bout dont l'érection s'effectue par fixation des bords verticaux superposés des panneaux adjacents. 6. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fixation des plaques souples se fait au niveau de la jonction entre chaque couple de panneaux adjacents et complète la fixation des bords verticaux superposés des panneaux adjacents dans leur zone de recouvrement, une première fixation partielle des panneaux en dehors de ladite zone ayant lieu lors de l'érection de la structure. 7. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fixation des bords superposés des panneaux adjacents et des plaques souples auxdits panneaux se fait par boulonnage. 8. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques souples sont fixées à la structure à paroi verticale le long d'une 1 0 ligne verticale: 9. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite ligne verticale est disposée centralement par rapport aux bords libres à assembler. 10. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que les organes de maintien d'allure perpendiculaire à la paroi sont des crosses formées d'une tige rectiligne terminée par un crochet d'allure circulaire pouvant contenir le tube fendu. 11. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que chaque crosse de maintien est fixée sur la ligne verticale de fixation des plaques souples aux panneaux formant la structure, au voisinage de ladite plaque et directement sur le panneau. 12. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que chaque crosse de maintien est fixée à une tige filetée au moyen d'un écrou intégrant ladite tige filetée et l'extrémité filetée de ladite crosse. 13. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de fixation des deux bords libres de chaque plaque souple en phase de repliage sont constitués de boulons. 14. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe formée par la plaque souple repliée contient une armature de ferraillage permettant la liaison avec un chaînage haut et/ou un chaînage bas. 15. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite armature est constituée de deux fers métalliques disposés à proximité de l'enveloppe formée par la plaque souple pouvant être repliés le long des panneaux pour réaliser un chaînage. 16. Procédé d'étançonnement à l'aide de piliers de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques souples sont des plaques métalliques. 17. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 0 précédentes à la construction de structures pour bassins, notamment de piscines. 18. Pilier de renfort pour étançonner une structure à parois verticales, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe d'allure cylindrique formée d'une plaque plane d'allure rectangulaire comportant des moyens de fixation auxdites parois verticales, les bords verticaux de ladite plaque étant repliés en cylindre et fixés l'un à l'autre par des organes de fixation, I'enveloppe étant maintenue par rapport à la paroi par des moyens d'assurer la stabilité des enveloppes. 19. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assurer la stabilité consistent en un tube creux fendu sur toute sa longueur logeant les organes de fixation ainsi que les bords libres de chaque plaque souple, coopérant avec des moyens de maintien reliant ledit tube à la paroi. 20. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon l'une des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que les moyens de fixation aux parois verticales sont des orifices alignés parallèlement aux bords de la plaque souple destinés à être fixés l'un à l'autre. 21. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits orifices sont alignés centralement par rapport auxdits bords destinés à être fixés l'un à l'autre. 22. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que les organes de fixation sont des boulons. 23. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon l'une des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que les moyens de maintien sont constitués d'une crosse à tige rectiligne terminée par un crochet d'allure circulaire entourant le tube fendu, et dont l'autre extrémité est fixée perpendiculairement à la paroi verticale. 24. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon l'une des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que l'enveloppe d'allure cylindrique contient une armature de ferraillage permettant la liaison avec un chaînage haut et/ou un chaînage bas. 25. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon les revendications 18 à 24, caractérisé en ce que la structure à parois verticales est composée de panneaux préfabriqués disposés bout à bout. 26. Pilier de renfort pour étançonner une structure selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'armature de ferraillage est constituée de deux fers métalliques pouvant être repliés le long des panneaux pour réaliser un chaînage.