Brevet FR2796095A1 — publié le 20010112

I CAISSON DE BOITE D'ATTENTE ET BOITE D'ATTENTE INTEGRANT UN TEL CAISSON Domaine technique L'invention se rattache au domaine des travaux publics et de la construction. Elle vise plus précisément une nouvelle structure de caisson de boîte d'attente. Une boîte d'attente est un dispositif de support pour des armatures de liaison entre deux éléments de construction en béton armé, qui renferme les extrémités repliées des armatures dont la partie apparente est destinée à être noyée dans le béton d'un des éléments de construction. Techniques antérieures De façon connue, lors de la construction d'un édifice comportant plusieurs éléments (murs ou dalles) en béton armé, on met en place sur les extrémités supérieures ou latérales de ces éléments, des armatures métalliques destinées à assurer une liaison mécanique avec des éléments adjacents. Ces armatures comportent une partie qui est noyée dans le premier élément, et une seconde partie qui sera noyée dans l'élément adjacent. De façon connue, ces armatures doivent être maintenues en place lors du coulage du béton de réalisation d'un élément et sont généralement partiellement contenues à l'intérieur d'un dispositif appelé "boîte d'attente" et constitué d'un caisson qui renferme les extrémités repliées des armatures, tout en laissant25 apparente la partie des armatures qui sera noyée dans le béton. Après avoir coulé le béton, on élimine la boîte d'attente pour faire apparaître les extrémités des armatures qui ont été isolées du béton. Les extrémités repliées sont alors dépliées et sont ensuite noyées à l'intérieur de l'élément adjacent.30 De nombreuses structures et géométries de caissons ont déjà été proposées, mais elles présentent toutes de multiples inconvénients. Ainsi, on a proposé dans le document EP 0 152 015, de réaliser un caisson de boîte d'attente à partir d'une plaque de carton pliée. L'emploi d'une telle matière s'avère avantageuse pour assurer un pliage aisé et selon une géométrie facilement adaptable à l'encombrement souhaité. 5 Néanmoins, les cartons, même sélectionnés parmi les cartons hydrofuges, présentent l'inconvénient essentiel de mal résister à l'humidité, et notamment donc au contact du béton. Ainsi, pour éviter une dégradation trop rapide du carton, il est nécessaire de procéder au décoffrage assez rapidement, ce qui se fait au détriment de la qualité du béton, et notamment provoque l'apparition d'épaufrures ou autres irrégularités sur la surface du béton. En outre, l'opération consistant à éliminer la boîte d'attente est relativement difficile du fait que les déchirures sur le carton imbibé se produisent de façon aléatoire, et l'élimination se fait souvent par lambeaux. Un premier problème que se propose de résoudre l'invention est celui de la résistance de la boîte d'attente à l'humidité ambiante lors du stockage, et au contact de l'eau contenue dans le béton lors du coulage. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est celui du décoffrage tardif du caisson de la boîte d'attente, c'est-à-dire de l'élimination du caisson après un très long séjour au contact du béton. Par ailleurs, on a proposé dans les documents FR 2 575 506 et EP 0 252 696, de réaliser des boîtes d'attente en matière plastique, et notamment en polychlorure de vinyle. Outre, la nocivité du chlore produit lors de la combustion de ces30 matériaux, une telle solution présente de nombreux inconvénients et notamment une grande difficulté pour réaliser l'opération de décoffrage. En effet, les matériaux utilisés présentent une certaine élasticité qui doit permettre la déformation de la boîte d'attente lors de son extraction de la réservation créée dans l'élément de béton. Or, pour obtenir une rigidité suffisante de l'ensemble du caisson, il est nécessaire d'utiliser un matériau d'une épaisseur 5 importante qui s'avère plus difficile à déformer, et pratiquement impossible à découper, du moins avec des outils courants. En outre, avec l'emploi du PVC, on observe au bout de quelques semaines une réaction chimique entre le caisson et le béton proprement dit qui rend difficile 10.le décoffrage, et peut provoquer des arrachements de matière. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est celui de l'incompatibilité entre facilité de décoffrage, et rigidité du caisson. L'invention vise donc à résoudre l'ensemble des ces problèmes en proposant un caisson de boîte d'attente qui soit facile à fabriquer, aisément extractible de la réservation dans laquelle elle est incorporée tout en possédant une forte rigidité et une résistance à la pression exercée par le béton lors du coulage. Exposé de l'invention L'invention concerne donc un caisson de boite d'attente pour la mise en place d'armatures de liaison entre deux parties d'ouvrage en béton, réalisé par pliage d'une feuille d'un matériau pliable, et comprenant: - deux faces principales parallèles, dont l'une est percée d'ouvertures de passage des armatures de liaison; - deux faces latérales reliant les faces principales. Ce caisson se caractérise en ce que le matériau utilisé pour le réaliser est du polypropylène alvéolaire. Autrement dit, l'invention consiste à utiliser un matériau qui présente une très bonne résistance qui confèere ainsi une grande rigidité à la boîte d'attente tout en facilitant l'extraction par la découpe manuelle à partir d'amorce de déchirures. Dans ce cas, en effet, le matériau se déchire aisément seulement lorsqu'une amorce ou une prédécoupe a été réalisée parallèlement à une alvéole. Dans une forme préférée de réalisation, le matériau utilisé est du polypropylène alvéolaire dont les alvéoles sont parallèles entre elles, à l'opposé d'une structure à "nid d'abeilles". Dans une forme préférée, les alvéoles sont parallèles à la plus grande dimension du caisson. De la sorte, la rigidité du caisson est optimale et les opérations de décoffrage sont facilitées, puisqu'une simple amorce à une extrémité du caisson permet la déchirure de la feuille constitutive du caisson sur toute sa longueur.10 Dans une forme préférentielle, on utilise une feuille réalisée par association de feuilles dont les alvéoles sont d'orientations différentes, de telle sorte que les alvéoles des faces principales sont parallèles à la grande dimension du caisson, tandis que les alvéoles des faces latérales sont perpendiculaires aux alvéoles des15 faces principales. De la sorte, on conserve une excellente rigidité longitudinale du caisson, tout en bénéficiant d'une meilleure résistance aux efforts exercés par le béton lors du coulage, qui sont orientés perpendiculairement à la face principale.20 Avantageusement en pratique, le caisson est tel qu'une des faces principales est réalisée par deux rabats adjacents aux faces latérales. Dans ce cas, au moins un de ces deux rabats se prolonge par un volet qui est replié vers l'intérieur du caisson pour former un élément de renforcement sensiblement parallèle à une face latérale.25 Autrement dit, un tel caisson comporte un élément entretoise mis en place -entre ses faces principales, ce qui améliore sa résistance aux efforts exercés par le béton lors du coulage. Avantageusement en pratique, le matériau utilisé pour le prolongement du rabat formant cet élément de renforcement présente des alvéoles perpendiculaires à celles des faces principales. Dans une forme de réalisation particulière, les rabats formant une des faces principales sont solidarisés par un ruban adhésif, ou bien encore par soudure. En pratique, la face principale sur laquelle sont ménagées les ouvertures de passage des armatures peut présenter des fentes reliant ces ouvertures pour faciliter la mise en place des armatures. Dans ce cas, il peut s'avérer avantageux que le ruban adhésif présent sur la face opposée se prolonge sur la face présentant les ouvertures. Le ruban adhésif peut alors obturer la fente située le plus près de l'extrémité du caisson, et évitant par là même le passage de béton liquide. Dans les variantes d'exécution dans lesquelles le caisson ne comporte pas de fente, les armatures sont introduites dans le caisson par les extrémités des brins en attente. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description des modes de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles: La figure 1 est une vue de dessus d'un caisson conforme à l'invention déplié. La figure 2 est une vue de côté du caisson montré en figure 1. La figure 3 est une vue de dessus d'un caisson réalisé conformément à une variante de réalisation. La figure 4 est une vue de côté du caisson de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe médiane de l'extrémité d'une boîte d'attente réalisée conformément à l'invention. Les figures 6, 7, et 8 sont des vues schématiques en perspective illustrant l'opération d'extraction de la boîte d'attente conforme à l'invention. Manière de réaliser l'invention Comme déjà dit, l'invention concerne une boîte d'attente équipée d'un caisson réalisé par pliage d'une feuille réalisé en polypropylène alvéolaire. La géométrie d'une telle feuille (1) est illustrée à la figure 1. Ainsi, une telle feuille comprend plusieurs volets destinés à former les différentes faces du caisson. Le volet central (2) est destiné à former une des faces principales de la boîte d'attente, à travers laquelle sont mises en place les armatures de liaison. Ce volet central (2) est encadré par deux volets latéraux (3, 4), destinés à former chacun une des faces latérales du caisson. Ces volets latéraux (3, 4) sont adjacents à deux volets supplémentaires (5, 6) destinés à former chacun la moitié de la face principale opposée à sa face principale (2). 5 Ces volets (5, 6) se prolongent latéralement par des rabats (7, 8), d'une largeur sensiblement égale à celle d'une face latérale (3, 4), et destinés, après pliage, lorsque les deux arêtes extrêmes (9, 10) des volets (5, 6) viennent en contact, à former, un élément de renforcement constituant une entretoise (13) entre les faces10 principales (2, 12) du caisson comme illustré à la figure 2. Des cavaliers (22) traversant le volet central (2), maintiennent l'entretoise (13) en position verticale. Le volet central (2), formant une des faces principales se prolonge au niveau de ses petits côtés, par deux rabats rectangulaires (14, 15) destinés à fermer les extrémités du caisson pour en assurer l'étanchéité. Ces volets rectangulaires (14, 15) comportent deux pattes (16, 17, 18, 19) destinées à pénétrer à l'intérieur du caisson lors du rabat du volet rectangulaire (14, ). Ces deux pattes (16-19) sont séparées par une fente centrale (20, 21) correspondant à l'emplacement de l'élément de renforcement central (13) formant entretoise. Selon une caractéristique de l'invention, le matériau utilisé pour la fabrication du caisson est du polypropylène alvéolaire dont les alvéoles sont parallèles entre elles. De façon générale, les alvéoles sont parallèles à la grande direction de la face principale (2, 12) du caisson pour assurer une bonne rigidité de la boîte d'attente, tout en conservant un poids minimal.30 - Le polypropylène alvéolaire utilisé présente une épaisseur de quelques millimètres, préférentiellement comprise entre deux et quatre millimètres. La densité peut être variable en fonction de la dimension de la boîte d'attente, et peut préférentiellement varier entre 300 et 600 grammes par mètre carré. Le type d'alvéoles peut être variable, et leur section peut être indifféremment carrée, légèrement rectangulaire, ou bien encore oblique, ou en chevron inversé. Selon une caractéristique de l'invention, pour obtenir une rigidité maximum *tout en conservant une résistance à l'écrasement optimale, compte tenu de la pression du béton, les différentes faces du caisson peuvent être réalisées en associant, des zones dont l'orientation des alvéoles est différente. Ainsi, dans une forme de réalisation, le volet central (2), ainsi que les volets (5, 6) destinés à former les faces principales (2, 12) présentent une orientation de leurs alvéoles parallèle à la grande direction du caisson. Les volets (3, 4, 7, 8) destinés à former les faces latérales ainsi que l'élément de renforcement central (13), présentent une orientation de leurs alvéoles perpendiculaire à la direction principale du caisson. Cette disposition sera adoptée pour des applications et des dimensions nécessitant une forte capacité résistance, mais dans une forme simplifiée dédiée à certaines applications et dimensions, le caisson sera réalisé à partir d'une plaque uniforme présentant toutes ses alvéoles parallèles. Dans une variante de réalisation non représentée, le caisson peut être réalisé en utilisant une plaque à alvéoles entièrement parallèles, sur lesquelles sont montés, par exemple par collage, des éléments additionnels au niveau des faces latérales et de l'élément central de renforcement, dont les alvéoles présentent une orientation perpendiculaire à la direction principale du caisson.30 Selon une autre caractéristique de l'invention, la face principale (2) qui comporte les ouvertures (23, 24) destinées à accueillir les armatures métalliques, peut présenter des fentes (25) reliant les ouvertures (23, 24) d'une même armature, afin d'en faciliter la mise en place.35 Dans ce cas, lorsque le caisson est totalement replié, on assure la solidarisation des deux volets (5, 6) par l'intermédiaire d'un long ruban adhésif (28) qui peut avantageusement se prolonger au niveau de l'extrémité (14) du caisson, et plus loin encore, au niveau de la fente située le plus près de l'extrémité du caisson. 5 Cela évite à la fente (25) en question de s'ouvrir sous l'effet de l'élasticité des plis (29) réalisés au niveau des extrémités du caisson. Bien entendu, la structure du caisson conforme à l'invention peut s'adapter à de nombreux types d'armatures, et notamment les armatures en "U" (30) comportant deux brins (31) traversant la face principale (2) du caisson, mais également les armatures monobrin. Dans ce cas, les trous de passage des armatures sont répartis également de façon régulière, et disposés de part et d'autre du plan de symétrie central du caisson.15 En fonction des applications et de la dimension, et notamment de la largeur de la boîte d'attente, une autre géométrie peut être adoptée telle qu'illustrée aux figures 3 et 4, dans lesquelles les volets (35, 36) adjacents aux faces latérales (33, 34) présentent une largeur inférieure à la moitié de la face principale (32). Dans ce cas, la surface restante est occupée par un élément additionnel (40) mis en place comme illustré à la figure 4, de manière à constituer deux éléments de renforcement (41, 42) formant entretoise, et augmentant ainsi donc la rigidité et la résistance à la pression du béton avant le coulage.25 Comme déjà dit, l'orientation des alvéoles des faces latérales (33, 34) et des éléments de renforcement (41, 42) peut être choisie pour assurer une résistance optimale à l'écrasement. Dans ce cas, les volets (46) formant l'extrémité du caisson sont chacun équipés de trois pattes (37, 38, 39) séparées par des fentes (44, 45) correspondant aux emplacements des éléments de renforcement (41, 42) formant entretoise. Comme on le voit, la géométrie de l'invention peut être déclinée en fonction des dimensions souhaitées de la boîte d'attente. Ainsi, en pratique, il est possible de réaliser des caissons présentant de 1 à 5 cm d'épaisseur, et de largeur comprise entre 5 et 25 cm. Le pas entre les ouvertures (23, 24) de réception des armatures peut être choisi en fonction des contraintes de normalisation propres à la construction. Préférentiellement, les boîtes d'attente conformes à l'invention présenteront une longueur de l'ordre d'un mètre, à comparer avec les boîtes d'attente classiques qui présentent une longueur correspondant à une hauteur de mur standard, soit sensiblement de 2,40 m à 2,50 m.10 Ainsi, lors de la mise en place des boîtes d'attente conformes à l'invention, deux éléments seront nécessaires pour couvrir un espace de 2, 40 m, l'espace entre deux boîtes d'attente ainsi que les volumes situés aux extrémités des boîtes d'attente étant destinés à recevoir le béton lors du coulage. Cette originalité reste conforme vis à vis des règles de la construction en béton armé. Comme on le voit aux figures 6 à 8, l'opération d'extraction de la boîte après décoffrage s'effectue comme suit. Lorsque le coffrage sur lequel étaient disposées les boîtes d'attente a été enlevée, la face principale du caisson est affleurante. Il suffit de découper le ruban adhésif (28) solidarisant les deux volets (5, 6) formant la face principale (12) pour déplier et écarter les deux volets (5, 6), et faire apparaître les armatures de liaison. Après avoir effectué une amorce de déchirure sur la face principale 2 au niveau du fond de la réservation, il suffit d'exercer une traction sur un des volets (5, 6) pour provoquer une déchirure de la face principale (2) sur l'intégralité de sa longueur en suivant la géométrie des alvéoles. L'élimination de la boîte d'attente est donc extrêmement facilitée, et ce d'autant plus que le contact entre le polypropylène et le béton n'est le siège d'aucune réaction chimique et donc d'adhérence parasite même après quelques mois. O10 Il ressort de ce qui précède que la boîte d'attente conforme à l'invention présente de multiples avantages et notamment: - une grande facilité de fabrication par une technique simple de pliage, - une grande rigidité facilitant le transport et le stockage de tels modes d'attente, une grande résistance à l'écrasement grâce notamment à la présence d'éléments de renforcement et à un choix d'orientation des alvéoles, - une totale inertie chimique vis à vis du béton et donc une possibilité de conserver le coffrage en place pendant de nombreuses semaines, voire des mois, - un poids extrêmement faible, - un faible prix de revient. REVENDICATIONS 1/ Caisson de boîte d'attente pour la mise en place d'armatures (30) de liaison entre deux parties d'ouvrage en béton, réalisé par pliage d'une feuille (1) d'un matériau pliable, et comprenant: - deux faces principales (2, 12) parallèles, dont l'une est percée d'ouvertures (23, 24) de passage des armatures de liaison (30); - deux faces latérales (3, 4) reliant les faces principales (2, 12), caractérisé en ce que le matériau utilisé pour réaliser le caisson est du polypropylène alvéolaire. 2/ Caisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau utilisé pour réaliser le caisson est du polypropylène alvéolaire dont les alvéoles sont parallèles. 3/ Caisson selon la revendication 2, caractérisé en ce que les alvéoles sont parallèles à la plus grande dimension de caisson. 4/ Boîte d'attente selon la revendication 2, caractérisée en ce que les alvéoles des faces principales (2, 12) sont parallèles à la grande dimension du caisson, et en ce que les alvéoles des faces latérales (3, 4) sont perpendiculaires aux alvéoles des faces principales (2, 12). /Caisson selon la revendication 1, caractéris en ce qu'une des faces principales (12) est réalisée par deux rabats (5, 6) adjacents aux faces latérales (3, 4), et dans lequel au moins un des deux rabats (5, 6) se prolonge par un volet (7, 8) qui est replié à l'intérieur du caisson pour former un élément de renforcement (13) sensiblement parallèle à une face latérale (3, 4). 6/ Caisson selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des cavaliers (22) disposés sur la face principale (12) sur laquelle vient s'appuyer l'élément de renforcement (13), et coopérant avec ledit élément (13) pour en assurer un blocage en position. 7/ Caisson selon la revendication 5, caractérisé en ce que le volet (7, 8) du rabat formant élément de renforcement présente des alvéoles perpendiculaires aux alvéoles des faces principales (2, 12). 8/ Caisson selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des grandes faces (12) est réalisée par deux rabats (5,6) adjacents aux faces latérales (3, 4), et dans lequel les deux rabats (5, 6) sont solidarisés par un ruban adhésif (28). 9/ Caisson selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des faces principales (12) présente des fentes (25) reliant les deux ouverture (23, 24) de passage d'une armature (30) de liaison. 1'0/ Caisson selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le ruban adhésif (28) se prolonge sur la face principale (12) présentant les ouvertures (30), et obture la fente (25) reliant les deux ouvertures de passage (23, 24) situées le plus près de l'extrémité du caisson. 1 1/ Boîte d'attente incluant un caisson selon l'une des revendications 1 à 10.