Brevet FR2807456A1 — publié le 20011012

La présente invention concerne le domaine du soutènement de la stabilisation ou de la retenue de massifs naturels ou artificiels, de matériaux plus ou moins meubles, susceptibles de connaître, par érosion, vibrations, fissuration ou clivage, des éboulements préjudiciables pour eux-mêmes ou pour l'environnement. Bien que de nombreuses mises en oeuvre puissent être envisagées, une application préférée de l'invention concerne le soutènement de front en déblai ou en remblai par rapport à un site à protéger, tel notamment que les voie de circulation routières ou ferroviaires, sans que cette énumération soit limitative. A une telle application, il convient de rattacher aussi la constitution de merlons à vocation de séparation sécuritaire, tel que cela est nécessaire dans les sites où des risques d'explosion sont à considérer ou, encore, à vocation d'isolation phonique ou acoustique, ainsi que la stabilisation de talus. domaine technique visé par l'invention doit être considéré comme ayant déjà fait l'objet de nombreuses propositions en partant de l'idée qu'il convenait d'ériger un écran assumant une fonction de retenue des massifs de matériaux derrière un parement constitutif de l'écran. réalisations dans ce sens ont rapidement fait apparaître que de tels écrans devaient supporter des contraintes horizontales élevées provenant des matériaux retenus. Il en résultait la nécessité d'avoir recours à des écrans massifs posant les problèmes de production et d'érection sur place. Pour tenter de résoudre les inconvénients attachés à une telle proposition, il a ensuite été envisagé de faire participer les matériaux à retenir à la résistance que doit présenter le parement à la poussée. Dans ce but, une proposition a été de réaliser l'écran sous la forme d'un voile mince, vertical ou incliné, à partir panneaux préfabriqués, élevant depuis une semelle possédant une partie amont dénommée talon, enterrée dans le matériau à soutenir. Dans une telle conception, contreforts ou nervures sont prévus pour contribuer à la résistance mécanique des panneaux préfabriqués. telle proposition peut apparaître comme résolvant, en partie, le problème posé mais il doit être mis à son débit des difficultés de réalisation et de manutention sur chantiers pour des hauteurs supérieures à trois mètres environ. En outre, une telle conception fait intervenir une forte quantité d'acier pour armer le panneau et les semelles, ce qui accroît le coût production dans des proportions non négligeables. La technique antérieure a connu, aussi, d'autres propositions qui ont fait intervenir un renforcement du mur ou du parement, par l'intermédiaire d'une technique d'interposition, entre ledit parement et les matériaux à retenir d'éléments de renfort insérés dans lesdits matériaux pour les mobiliser. Cette technique, généralement connue sous la dénomination générique de sol renforcé, peut être considérée comme ayant fait naître des variantes dans lesquelles les éléments de renfort sont constitués par des segments, parties ou nappes de treillis soudés. La technique ci-dessus pêche généralement par un inconvénient qui est celui de faire intervenir des éléments constitutifs de parements d'un poids relativement élevé impliquant des coûts de transport importants, mais aussi le recours, sur site, à des engins de manutention qui, dans certains cas, ne peuvent pas être acheminés sur place pour des raisons d'accessibilité et de manoeuvrabilité. En tout état de cause, la manutention des éléments constitutifs de parements fait naître un surcoût considérable. Outre l'inconvénient ci-dessus, il convient de noter, encore que, généralement, la constitution d'écrans ou de parements, adaptés pour suivre un profil en plan naturel et non rectiligne, est difficilement réalisable à partir d'éléments modulaires préfabriqués dont, généralement, la face de parement est plane et dont les côtés n'offrent que peu de liaison mécanique résistante avec les éléments juxtaposés et surtout peu de possibilité d'orientation intrinsèque. Au total, le besoin se fait toujours sentir de pouvoir disposer d'éléments constitutifs légers, d'un prix de revient unitaire faible, facilement manipulables et capables de contribuer à la constitution d'un mur de soutènement résistant, susceptible d'adopter ou de suivre des tracés naturels non rectilignes, voire incluant des changements de direction francs et marqués et qui puissent, le cas échéant aussi, être mis en oeuvre pour la constitution de murs de soutènement et/ou de stabilisation de berges ou analogues, constitués à partir, directement, du milieu liquide. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif de soutènement et/ou de stabilisation de mur, merlon talus selon l'invention est caractérisé en ce que # les éléments de parement sont constitués chacun par au moins un gabion présentant des ouvertures pour l'établissement d'une liaison avec un élément de renfort, # les éléments de parement sont juxtaposés et liés entre eux, # et les éléments de parement sont garnis d'un matériau de remplissage. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'invention. La fig. 1 est vue en coupe schématique d'un exemple de réalisation d'un mur de soutènement. La fig. 2 est une perspective partielle mettant en évidence des éléments constitutifs du mur selon la fig. 1. La fig. 3 est une vue en plan illustrant, à échelle différente, une caractéristique de construction du mur selon l'invention. La fig. 4 est une vue en plan schématique mettant en évidence une possibilité de réalisation à partir des moyens selon l'invention. La fig. 5 est une vue en plan correspondant à la fig. 2. La tïg. 6 est une vue en plan montrant, à échelle différente, une variante de réalisation d'un élément constitutif de l'objet de l'invention. La fig. 7 est une élévation mettant en évidence une autre forme de réalisation de certains des éléments constitutifs. La fig. 8 est une perspective, analogue à la fig. 2, mais illustrant une autre variante de réalisation. La fig. 9 est une coupe axiale correspondant à la fig. 8 et montrant la mise en oeuvre des moyens techniques illustrés par cette fig. 8. La fig. 10 est une coupe transversale illustrant une variante de réalisation. La fig. 11 est coupe transversale, analogue à la fig. 10, mais montrant une variante de réalisation La fig. 12 est une vue en plan d'une seconde application de l'objet l'invention. La fig. 1 montre, schématiquement, un exemple d'application du dispositif selon l'invention, mis en oeuvre pour assurer le soutènement et/ou la stabilisation front 1 au moyen d'un parement 2 destiné à assurer, par des éléments de renfort 3, la retenue de matériaux de remblai 4. Selon l'invention, le parement 2 est constitué par la juxtaposition d'éléments de parement 5 qui sont constitués chacun, selon l'exemple de réalisation illustré par la 2, par un gabion 6, de forme générale cylindrique. Les gabions sont destinés à être juxtaposés en ayant leurs axes orientés verticalement, comme cela est montré pour les gabions 6a et 6b. Dans l'exemple considéré, les gabions 6 peuvent présenter une hauteur ou une longueur axiale qui est rapport avec la hauteur H de l'ouvrage de soutènement ou de stabilisation à constituer ou encore selon une variante de réalisation une hauteur telle que la hauteur H est couverte par la superposition de n gabions 6 de formes identiques et par exemple deux. Dans l'exemple selon la fig. 2, les gabions 6 sont réalisés sous la forme d'enveloppes cylindriques en treillis, en acier avec ou sans galvanisation ou en matériaux composites, de manière à présenter des ouvertures 8 qui sont destinées à permettre la liaison de deux gabions juxtaposé, ainsi que la liaison de certains moins de ces gabions juxtaposés avec un élément de renfort 3. Préférentiellement chaque élément de renfort 3 est constitué par un treillis plan possédant, dans sa partie terminale 10 destinée à coopérer avec les gabions, des boucles, anneaux ou angles fermés 11 dont la fonction apparaît dans ce qui suit. Pour tenir compte des fonctions qui viennent d'être énoncées, les treillis constitutifs des gabions 6 comprennent, dans l'exemple illustré, des cerces 12 et des lices 13 qui sont associées par soudure, de façon à délimiter des mailles constituant les ouvertures 8, de telles mailles étant choisies dimensionnellement de telle manière qu'il puisse être possible d'assurer, préférentiellement lors de la juxtaposition de deux gabions 6, une interpénétration des cerces 12 entre deux lices 13, avec délimitation d'un écartement 14 à même d'accepter l'engagement d'une barre de liaison 15 constituée par une broche de longueur finie égale ou inférieure à la longueur axiale des gabions 6. Une telle conformation des ouvertures 8 permet ainsi de délimiter des parties de liaison 16 en association avec la barre 15. Les moyens ci-dessus permettent très facilement d'assurer la constitution du parement 2 en juxtaposant les gabions 6 qui peuvent être, soit alignés comme cela est representé dans la partie A de la fig. 3 ou, au contraire, désalignés comme illustré par la partie B lorsqu'il convient d'adopter ou de suivre un tracé non rectiligne. La réalisation structurelle ci-dessus permet de disposer et de lier des gabions qui sont juxtaposés les uns à côté des autres dans suite alignée ou non. Elle permet aussi, lorsque cela est nécessaire ou recherché, d'associer ou de grouper, comme cela est représenté par la fig. 4, des gabions, tels que 62 et 63 en assurant l'interpénétration par l'intermédiaire des ouvertures 8 des parties de liaison dans lesquelles sont insérées trois barres de liaison, telles que 15,, et 153. Il en résulte une grande adaptabilité de construction à partir d'éléments constitutifs unitaires qui peuvent être aisément déplacés et manipulés, en raison de leur faible masse. Il doit être considéré que la liaison des gabions juxtaposés peut aussi être effectuée de manière différente avec ou sans interpénétration cerces 12. Il peut, par exemple, être retenu de lier deux gabions juxtaposés moyen de ligatures établies relation avec les cerces et/ou les lices. La constitution des gabions 6, pour que chacun presente des ouvertures 8, est aussi choisie de manière que ces ouvertures puissent être mises à profit pour assurer la liaison avec les éléments de renfort 3. Dans l'exemple selon la fig. 2, il est montré la mise en place d'un élément de renfort 3 qui est commun aux deux gabions 6a et 6b juxtaposés. Cette liaison intervient en assurant l'engagement des angles fermés, anneaux ou boucles 11 dans deux ouvertures 8 qui sont situées sur un même plan ou à un même niveau, de façon que l'interpénétration des angles, anneaux ou boucles 11, à l'intérieur des gabions 6, permette l'insertion de barres de retenue, telles que 20, comme cela est mis en évidence par la fig. 6 et qui peuvent être continues ou discontinues. Dans l'exemple illustré, et compte tenu de la conformation de la partie terminale 10, les barres de retenue 20 s'étendent verticalement. Une variante pourrait consister à doter la partie terminale 10 par exemple d'un ou de deux anneaux ou boucles fermés dont le plan de chacun est orienté verticalement, de manière que liaison avec un ou deux gabions intervienne par l'insertion d'une ou de deux barres s'étendant horizontalement à l'intérieur des gabions et mises en butée contre les lices. Il doit aussi être considéré que la liaison pourrait faire intervenir ligature en substitution de la ou des barres de retenue 20. Il doit etre apprécié que le nombre d'éléments de renfort 3 est fonction la mobilisation devant intervenir et qu'il est possible de considérer aussi que chaque gabion 6 est associé à un ou plusieurs éléments de renfort propres 3 ou, au contraire, que ces derniers sont prévus qu'en relation avec certains des gabions 6. L'exemple illustré par la fig. 1, dans laquelle une superposition des éléments de renfort 3 est prévue, n'est, en ce sens, donnée qu'à titre non limitatif. La constitution de l'écran 2 à partir des gabions 6 et des éléments de renfort 3 est complétée par un remplissage des gabions avec des matériaux M qui peuvent être de nature noble ou non, en étant choisis pour leur masse propre, pour leur faculté de filtration ou d'évacuation des eaux de ruissellement ou de pluie, pour leur caractère esthétique ou, encore, pour leur capacité d'absorption phonique. Ces matériaux peuvent donc être des roches, des cailloux, de la terre, du tout venant, du sable ou un mélange de ces matériaux. Il a été trouvé avantageux d'utiliser, en tant que matériaux, la pouzzolane pour les écrans phoniques. Toute possibilité de choix de matériau de remplissage est donc ouverte, sorte que la constitution de l'écran 2 peut être assurée dans les meilleures conditions d'adaptabilité sites et aux objectifs visés, en ne faisant intervenir qu'une opération de remplissage qui peut être menée à bien sans matériel particulièrement important après constitution de l'écran 2 par la mise en place des gabions 6. Un tel remplissage peut intervenir après constitution entière du parement 2 ou, au contraire, au fur et à mesure de l'élévation de ce dernier et de l'apport de matériaux de remblaiement technique 4. Il doit être considéré, comme cela ressort de la fig. 6, que les matériaux M peuvent être disposés tels quels à l'intérieur des gabions 6 selon leur granulométrie, en fonction facteur d'ouverture des mailles ou ouvertures 8, mais qu'il peut être aussi envisagé de disposer, à l'intérieur de chaque gabion, un garnissage, tel que 17, ayant pour vocation de réduire notablement le facteur d'ouverture des mailles 8 pour permettre mise en place, dans chaque gabion, d'un matériau de garnissage de granulométrie inférieure à ladite maille. La fig. 6 met aussi en évidence que les lices 13 peuvent être situées extérieurement aux enveloppes qu'elles contribuent à délimiter en tant que génératrices de ces dernières. La fig. 7 montre qu'il peut être avantageux de réaliser les gabions pour que chacun présente une partie terminale 21 rétreinte par rapport à la section droite transversale de passage 22 de la seconde extrémité. De cette manière, il devient possible de superposer deux gabions 6 plus dans un état de gerbage stable par l'engagement de la partie terminale rétreinte 21 dans l'extrémité non rétreinte 22 du gabion 6 inférieur ou supérieur. En effet, doit être compris que la partie terminale 21 rétreinte peut être située, indifféremment, en partie basse ou en partie haute, selon l'orientation qui est conférée à chaque gabion pour constituer l'écran 2. La fig. 8 montre une variante de réalisation dans laquelle chaque gabion 6 est constitué par une enveloppe cylindrique qui est, par exemple, constituée par une virole métallique ou, encore, par une buse en toute matière appropriée qui peut, le cas échéant, être ' base de ciment ou béton. Dans ces formes de réalisation, l'enveloppe constitutive de chaque gabion, désignée par référence 25, comporte des orifices 26 destinés à permettre le drainage des matériaux de remplissage inclus. Les enveloppes 25 comportent aussi les éléments constitutifs des parties de liaison 17, ainsi que des fenêtres, telles que 27, qui sont aussi réservées à l'engagement de la ou des parties terminales 10 d'un ou de plusieurs éléments de renfort 3 liés par l'insertion, comme dit précédemment, des barres de retenue 20. Dans l'exemple selon la fig. 9, les parties de liaison peuvent, par exemple, être formées par la présence selon au moins un alignement axial, voire de préférence deux diamétralement opposés, tels que schématisés par traits mixtes x1 et x2, d'une alternance de fenêtres ou ouvertures 30 et d'anses 31 qui sont prévues, avec un même ecartement, de telle sorte qu'à chaque fois et pour chaque gabion, une fenêtre ou une ouverture 30 soit située à proximité d'une des extrémités droites transversales alors que l'autre extrémité est pourvue, à proximité, d'une anse 31. Selon une autre caractéristique, chaque anse 31 est réalisée de manière à pouvoir être engagée à travers la fenêtre ou l'ouverture 30 d'un gabion juxtaposé et présente un décalage ou un écartement e par rapport à la surface périphérique du gabion concerne, suffisante pour que l'interpénétration laisse subsister intervalle 32 permettant l'insertion d'une barre de liaison, telle que 15 (fig. 10). Par comparaison des fig. 9 et 10, il peut être apprécié que, par retournement, deux gabions juxtaposables peuvent être approchés et engagés relativement, manière à constituer les parties de liaison 16 qui, dans tel cas, font intervenir une interprétation relative, de telle manière que chaque anse de l'un des gabions pénètre à travers la fenêtre ou l'ouverture 30 que l'autre gabion juxtaposé offre en coïncidence. La pénétration maximale est obtenue par ' en contact des faces périphériques des enveloppes 25, après quoi l'insertion d'une barre 15 pour chaque gabion dans les intervalles 32 est assurée pour établir liaison ferme et résistante entre les deux gabions juxtaposés. La fig. 8 montre que les enveloppes 25, réalisées sous la forme de viroles ou de buses, comportent aussi, le cas échéant, avantageusement, la partie terminale rétreinte 21. La fig. 11 montre une variante de réalisation dans laquelle les parties de liaison 17 n'établissent pas une interpénétration directe entre les gabions 6 qui comportent, chacun selon les axes x1 et x2, dans leur paroi, des séries de fenêtres 35 ménagées selon un même pas d'écartement pour tous les gabions. cette façon, pour deux gabions disposés en juxtaposition, les fenêtres 35 sont placées en coïncidence, ce qui permet la mise en place de jumelles pénétrantes offrant la possibilité d'assurer l'insertion, dans chacun des gabions 6, d'une barre ou broche liaison 15. La fig. 12 montre une variante de mise en oeuvre du dispositif faisant intervenir deux séries S1 et S2 de gabions juxtaposés et liés, comme dit précédemment, de manière à constituer deux parements 21 et 22 réunis par des éléments de renfort communs. L'intervalle E, délimité entre les séries S1 et S2, permet la constitution merlon de sécurité ou d'isolation phonique par des matériaux appropriés qui sont retenus par parements 21 et 22 constitués par les gabions juxtaposés complétés le remplissage de ces derniers, avec le matériau de garnissage approprié à l'effet recherché. Ainsi que cela ressort des éléments de l'invention tels que décrits, la constitution parements, au moyen d'enveloppes cylindriques ajourées et, préférentiellement, constituées à base de treillis soudés, voire de grillages, permet de bénéficier des avantages suivants. Les enveloppes cylindriques offrent une grande stabilité mécanique vis-à- vis du poids surtout de la poussée latérale des matériaux de remplissage, compte tenu de leur forme de révolution. mise en oeuvre d'enveloppes cylindriques permet de choisir le matériau de garnissage approprié à la fonction générale recherchée qui peut être, outre le soutènement ou la stabilisation, la recherche d'une fonction esthétique ou phonique et/ou la constitution d'un parement végétalisable. recours à des enveloppes ajourées, ne possédant qu'une masse relativement faible, permet de faciliter la mise en oeuvre sur chantier, sans exiger la présence matériel spécifique, lourd, encombrant et onéreux. La mise en oeuvre d'enveloppes cylindriques ajourées permet de réaliser une liaison des enveloppes juxtaposées de manière simple, peu onéreuse, pratique et facilement amovible, par exemple au moyen de barres de liaison et/ou de retenue qui peuvent être aisément mises en place manuellement. Le recours à la mise en oeuvre d'enveloppes cylindriques ajourées permet d'augmenter la surface réelle du parement constitué, grâce à la forme ondulée que présente, vue en plan, la surface du parement dont le développé est d'environ 30 plus grand que celui d'une surface plane ou analogue. Un tel avantage est notamment appréciable pour ce qui concerne la fonction d'absorption acoustique. Le recours aux enveloppes cylindriques pour la constitution du parement offre possibilité de constitution dans un milieu humide, voire directement dans l'eau, lorsqu'il convient, par exemple, de stabiliser ou de soutenir des berges, étant donne la mise en place de ces enveloppes peut être effectuée aisément et que le chargement pondéral de chacune peut intervenir après mise en place. Enfin, pour terminer, il convient de mettre en exergue la possibilité de réaliser structure de soutènement qui soit particulièrement homogène et cohérente dans ses résistances mécaniques, notamment locales, en raison principalement, des liaisons qui sont établies, de façon ferme et résistante, entre gabions, mais aussi entre ces derniers et les éléments de renfort 3. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de cadre. REVENDICATIONS Dispositif de soutènement et/ou de stabilisation de mur, merlon, talus, du type comprenant, d'une part, des éléments de parement (5) au moins juxtaposables d'autre part, des éléments de renfort (3) liés à certains au moins desdits éléments de parement et destinés à être incorporés aux matériaux (4) à soutenir stabiliser, caractérisé en ce que # les éléments de parement sont constitués chacun par au moins gabion (6) présentant des ouvertures (8, 27, 35) pour l'établissement d'une liaison avec un élément de renfort (3), # les éléments de parement sont juxtaposés et liés entre eux, # et les éléments de parement sont garnis d'un matériau remplissage (M). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que # les éléments de parement sont liés par engagement traversant avec un élément de renfort au moyen d'une broche de retenue (20), # et les éléments de parement sont juxtaposés avec interpénétration de pièces de liaison (17) associées à des broches d'engagement les traversant. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux séries (SI et SZ), en vis-à-vis d'éléments de parement (5) juxtaposés qui sont liés entre eux d'une série à l'autre par des éléments de renfort commun (3). Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les gabions (6) sont constitués par une enveloppe cylindrique ajourée. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que l'enveloppe est pourvue, intérieurement, d'un garnissage (17) de rétention des matériaux de remplissage. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe constituée par un treillis ou grillage. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe constituée par une virole (25). 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée une buse en ciment (25). 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce l'enveloppe est pourvue, à une extrémité, d'une partie terminale (21) rétreinte selon une section droite transversale inférieure à la section droite transversale passage de l'autre extremité (22). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce chaque gabion (6) constitué par une enveloppe définissant des parties de liaison (17) avec l'enveloppe d'un gabion juxtaposé, de telles parties (17) étant prévues selon au moins alignement axial et, de préférence, deux (x, et x2). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les parties liaison (17) sont interpénétrantes et sont formées par les cerces et par les lices définissant les mailles treillis ou du grillage de l'enveloppe et dont l'écartement choisi pour rendre possible une interpénétration des cerces de l'enveloppe d'un gabion dans les mailles de l'enveloppe d'un gabion juxtaposé avec un écartement (14) suffisant pour permettre l'engagement d'une broche (15). 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les parties de liaison (17) sont interpénétrantes et sont constituées, d'une part, de lumières (20) et, d'autre d'anses (31) formées par ou rapportées sur la face extérieure pour présenter un écartement (e) suffisant pour admettre, après interpénétration à travers la lumière d'un gabion juxtaposé, l'engagement d'une broche (15). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les lumières (30) et les anses (31) sont prévues pour chaque gabion selon au moins un alignement axial avec une même alternance et un même pas d'écartement, de manière qu'une lumière soit proche de l'une des extrénütés transversales de l'enveloppe et qu'une anse soit située à proximité de l'autre extrémité. 14. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les liaisons interpénétrantes sont constituées par des fenêtres (35) ménagées selon au moins un alignement axial avec un même pas d'écartement dans chaque enveloppe et par des jumelles (26) aptes à traverser deux lumières en vis-à-vis de deux gabions juxtaposés, auxquels elles sont liées par des broches (15) traversant parties de jumelles internes aux gabions. 15. Dispositif selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que ouvertures (8, 27) pour l'engagement d'au moins un élément de renfort (3) sont constituées par les mailles ou ajours de l'enveloppe. lb. Dispositif selon la revendication 1 ou 15, caractérisé en ce que l'élément de renfort (3) comporte au moins une partie terminale (10), analogue à une boucle ou anneau (11), destinée à traverser une ouverture sur une amplitude suffisante pour permettre l'engagement d'une broche de retenue (20) entre la partie terminale et l'enveloppe. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque gabion est associé à un élément de renfort. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux gabions juxtaposés sont associés à un élément de renfort commun. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de parement (5) sont constitués par la superposition d'au moins deux gabions. Ouvrage de soutènement comprenant au moins un parement constitué à base de dispositifs selon l'une des revendications précédentes. Ouvrage selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il est constitué à partir de deux séries de dispositifs dont certains au moins des gabions sont liés en vis-à-vis par un élément de renfort commun.