Brevet FR2830028A1 — publié le 20030328

La présente invention concerne un élément préfabriqué de soutènement pour murs de grande hauteur et à pour objet plus général la réalisation d'un mur de soutènement permettant de soutenir ou de retenir un matériau quelconque tel que, par exemple, un remblai, des produits en vrac, un produit liquide, mais il peut également servir de piédroit pour les ouvrages enterrés, de culée de pont ou de réservoir. Les différentes techniques actuellement connues pour la réalisation de murs de soutènement présentent les inconvénients ci-après : - Pour les ouvrages coulés totalement en place sur le chantier, la durée des travaux demeure importante car on doit attendre le durcissement du béton avant la mise en service. De plus, le voile du mur de soutènement est coulé en plusieurs étapes suivant la hauteur du mur, et cette réalisation est soumise aux aléas du chantier. - Pour les murs monolithiques fabriqués en usine incorporant non seulement le voile mais la semelle et le talon, il est impossible d'aller au-delà des dimensions autorisées pour le transport routier et les éléments de murs préfabriqués correspondants, qui sont extrêmement lourds, ont une hauteur limitée qui ne peut pas excéder 6 mètres en pratique. - Pour les éléments préfabriqués dont les voiles se présentent sous la forme de panneaux avec des fers en attente dont la semelle sera coulée sur le chantier, la stabilité de ces panneaux doit être assurée par des étaiements et les surfaces de reprise du bétonnage doivent être traitées pour éviter la corrosion des armatures. En outre, ces armatures posent des problèmes de sécurité pour les personnes sur le chantier. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de tels éléments préfabriqués de la technique antérieure et elle concerne plus particulièrement un élément préfabriqué de soutènement pour murs de grande hauteur pouvant à titre indicatif présenter une hauteur de 15 mètres, réalisé notamment en béton et constitué d'un voile préfabriqué autostable au vent pendant la durée du chantier, la semelle étant réalisée en place. Le voile préfabriqué peut présenter une épaisseur variable, et peut comporter des nervures ou des alvéoles adaptées aux nécessités de résistance aux efforts auxquels il est soumis. Conformément à l'invention, l'élément préfabriqué de soutènement du type en T plus particulièrement pour murs de grande hauteur est constitué d'un voile présentant une face constituant le parement de l'élément préfabriqué et une face munie de contreforts de renforcement et est caractérisé en ce que les contreforts présentent en partie basse des réservations pour le passage d'armatures en fer à béton permettant la coulée en place d'une semelle pour ledit élément préfabriqué et en ce que ce dernier délimite au moins quatre pieds munis de moyens de réglage de la position en alignement et en verticalité de l'élément préfabriqué et assurant la stabilité au vent pendant la durée du chantier avant la coulée en place de la semelle. Conformément à diverses autres caractéristiques de le présente invention : - les pieds peuvent être prévus dans un même plan que les contreforts ; - une rainure peut être prévue le long d'au moins un côté de l'élément préfabriqué pour permettre le jointoiement de deux éléments préfabriqués adjacents à l'aide d'un remplissage de mortier liquide dans la gorge délimitée par deux rainures contiguës : - les moyens de réglage de la verticalité peuvent être des vérins à vis ; - les réservations peuvent être prévues au niveau de l'extrémité inférieure des contreforts ; - le voile peut présenter une partie pleine au niveau de son extrémité inférieure qui forme une bêche de résistance au glissement de l'élément préfabriqué et au- dessus de laquelle sont prévues les réservations présentées par les contreforts ; les réservations supplémentaires peuvent être prévues dans les contreforts pour la coulée d'une semelle intermédiaire. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : Les figures 1A et 1B sont deux vues schématiques en perspective d'éléments préfabriqués de soutènement de type connu. Les figures 2A et 2B sont des vues schématiques respectivement en perspective et de côté d'une première forme de réalisation de l'élément préfabriqué de soutènement selon l'invention. La figure 2C est une vue de détail à plus grande échelle, au niveau de la partie II C de la figure 2A, des moyens de réglage de la position en alignement et en verticalité de l'élément préfabriqué de soutènement des figures 2A et 2B. Les figures 3A et 3B sont des vues schématiques respectivement en perspective et de côté d'une seconde forme de réalisation de l'élément préfabriqué de soutènement selon l'invention. La figure 3C est une vue de détail à plus grande échelle, au niveau de la partie III C de la figure 3A, du moyen de réglage de la position en alignement et en verticalité de l'élément préfabriqué de soutènement des figures 3A et 3B. Les figures 4A et 4B sont des vues schématiques respectivement en perspective et de côté d'une troisième forme de réalisation de l'élément préfabriqué de soutènement selon l'invention. La figure 4C est une vue de détail à plus grande échelle, au niveau de la partie IV C de la figure 4A, du moyen de réglage de la position en alignement et en verticalité de l'élément préfabriqué de soutènement des figures 4A et 4B. Aux dessins, on a représenté de manière générale aux figures 1A et 1B des éléments préfabriqués la et lb de type connu pour murs de soutènement. Les éléments la et lb de forme générale en T inversé comprennent chacun un voile 2 présentant une face formant parement qui est lisse ou brossée, ou qui présente tout autre aspect décoratif. L'autre face des éléments la, lb est munie de contreforts de renforcement 3. Les contreforts 3 se prolongent en partie basse des éléments la et lb pour former un côté d'un socle 4 de support des éléments préfabriqués la et lb, l'autre côté du socle 4 étant formé par une partie 5 prolongeant la face plane du voile 2, l'ensemble formant de lourds éléments de semelle intègres aux éléments préfabriqués. De tels éléments préfabriqués de soutènement selon la technique antérieure sont donc très lourds et ne sont pas stables à de forts vents. De manière à assurer leur stabilité définitive, il est nécessaire après avoir effectué leur positionnement, de directement couler en place le reste de la semelle sur le chantier, et les premiers éléments de la semelle 4,5 présentent à cet effet des fers 6 en attente. Ces fers apparents rendent difficile d'éviter la corrosion au niveau des surfaces de reprise de bétonnage entre la partie préfabriquée et la partie de la semelle coulée en place et nuisent, en tout état de cause, à la sécurité du personnel sur le chantier. En outre, du fait du manque relatif de stabilité au vent de ces éléments préfabriqués, il est nécessaire, avant de couler la semelle, de prévoir un étaiement de ces éléments, ce qui est parfois difficile à réaliser. Un autre inconvénient majeur réside en ce que, compte tenu de leur conception, ces éléments préfabriqués de soutènement ont une hauteur pratiquement limitée à 6 mètres pour des questions d'encombrement et de transport. Aux figures 2A et 2B, on a représenté une première forme de réalisation des éléments préfabriqués pour murs de soutènement conformes à l'invention. Bien que la forme de ces éléments préfabriqués de soutènement soit de manière générale semblable à celle des éléments des figures 1A et 1B, elle s'en écarte considérablement. Les éléments préfabriqués de soutènement selon l'invention sont en particulier beaucoup plus légers pour une même hauteur, de sorte qu'ils peuvent facilement être réalisés selon une plus grande hauteur que les dispositions de la technique antérieure. Ils sont en outre autostables au vent. Ainsi, aux figures 2A et 2B, l'élément préfabriqué de soutènement 10 selon l'invention pour murs de grande hauteur, également en forme de T comme aux figures précédentes, est réalisé notamment en béton et se compose d'un voile muni d'une face 11 formant parement qui est lisse ou brossée ou qui présente tout autre aspect décoratif, et son autre face 12 présente des contreforts de renforcement 13. Conformément à l'invention, les contreforts de renforcement 13 présentent, en partie basse, des réservations 14 pour le passage d'armatures de fer à béton amenées à traverser ces réservations et prévues pour assurer la coulée en place d'une semelle 15 lorsque l'élément préfabriqué 10 est correctement positionné. Afin de faciliter la pose et le réglage du mur réalisé à l'aide des éléments préfabriqués de soutènement conformes à l'invention, il est conseillé, dans les cas courants, de procéder de la façon suivante, (voir figure 2B) : - couler sur le terrain 16 une semelle filante 17 en béton ordinaire de 10 à 15 centimètres d'épaisseur sur une largeur correspondant à celle de la semelle 15, si possible en débordant de part et d'autre, ce qui soulagera le terrain 16, - étaler un mortier sec 18, dosé à 400 kg de ciment, sur 2 cm d'épaisseur environ, - régler le mortier 18 en s'appuyant sur des nus mis à niveau, - poser le premier élément préfabriqué 10 et assurer sa parfaite position en alignement et en verticalité comme indiqué plus loin, - poser de même les éléments préfabriqués suivants. De manière à assurer la parfaite position en alignement et en verticalité des éléments préfabriqués de soutènement conformes à l'invention, on prévoit que les divers pieds 20a 20b 20c et 20d (ce dernier non représenté car il est caché au dessin) soient munis de moyens de réglage représentés de manière schématique à la figure 2C sous la forme de vérins à vis 21 de type connu en eux-mêmes et dont la description détaillée est ici omise. À la place des vérins à vis 21, il est possible de prévoir d'autres moyens équivalents permettant de régler la position en alignement et en verticalité des divers éléments préfabriqués 10 posés successivement les uns à la suite des autres. Bien que seuls quatre pieds 20a à 20d aient été prévus sensiblement dans le plan des contreforts qui sont ici au nombre de deux, on pourrait prévoir un nombre différent de pieds, comme on pourrait prévoir un nombre différent de contreforts adaptés aux nécessités de résistance aux efforts auxquels est soumis l'élément préfabriqué. Du fait des moyens de réglage que présentent les pieds de l'élément préfabriqué de soutènement conforme à l'invention, il est possible de rendre ces éléments autostables au vent pendant la durée du chantier, la semelle 15 étant alors entièrement coulée en place après réglage de la position en alignement et en verticalité. En outre du fait de leur légèreté relative par rapport aux éléments préfabriqués de soutènement de la technique antérieure selon les figures 1A et 1B, puisqu'ils ne comprennent notamment pas les éléments de semelle 4,5 de la réalisation selon ces figures, on peut obtenir des murs de grande hauteur (à titre indicatif des murs de l'ordre de 15 mètres) sont possibles et la présente invention est bien adaptée à la réalisation d'un mur de soutènement pour soutenir ou retenir un matériau quelconque, tel que par exemple un remblai, des produits en vrac, un produit liquide, mais il peut également servir de piédroit pour des ouvrages enterrés, de culée de pont ou de réservoir. Si on désire jointoyer divers éléments préfabriqués mis côte à côte, il est possible de prévoir une rainure 22 le long d'au moins un élément préfabriqué et il suffit alors de remplir de mortier liquide la gorge ainsi délimitée entre deux éléments préfabriqués adjacents, ce remplissage devant être impérativement réalisé sur toute la hauteur de l'élément préfabriqué. D'autres moyens sont évidemment envisageables selon les cas à résoudre. On a représenté aux figures 3A et 3B une seconde forme de réalisation de l'élément préfabriqué de soutènement conforme à l'invention. Ainsi aux figures 3A et 3B, les parties constitutives de l'élément préfabriqué, ici référencé 10a, qui sont semblables à celles de l'élément préfabriqué 10 des figures 2A et 2B, sont indiquées avec les mêmes numéros de référence suivies de la lettre a et ne sont pas répétées dans ce qui suit. La principale différence entre cette réalisation et celle des figures 2A et 2B réside en ce que la réservation 14a, toujours prévue en position basse du contrefort de renforcement 13a, est ici prévue plus haute que dans la réalisation précédente en délimitant, sur la partie formant le voile, une partie pleine formant ce que l'on appelle une bêche référencée 30 permettant de résister aux glissements du mur de soutènement réalisé à partir des différents éléments préfabriqués de ce type. Dans cette réalisation la réservation 14a, également prévue pour le passage d'armatures de fer à béton comme dans la réalisation des figures 2A et 2B, doit alors se trouver au-dessus de la bêche 30. Pour effectuer la mise en place de l'élément préfabriqué selon les figures 3A et 3B, on coule sur le terrain 16a la semelle filante 17a puis on étale le mortier sec 18a et on pose successivement les éléments préfabriqués en assurant leur parfaite position en alignement et en verticalité à l'aide des moyens de réglage 21a comme dans la réalisation selon les figures 2A et 2B. Contrairement à la réalisation précédente, cependant, il y a lieu de remblayer un terrain 25, dûment compacté selon les règles de l'art, avant de couler en place la semelle 15a. On a maintenant représenté aux figures 4A et 4B une troisième forme de réalisation de l'élément préfabriqué conforme à l'invention. Ainsi, aux figures 4A et 4B, les parties constitutives de l'élément préfabriqué de soutènement, ici référencé 10b, qui sont semblables à celles de l'élément préfabriqué de soutènement 10 des figures 2A et 2B, sont indiquées avec les mêmes numéros de référence suivies de la lettre b et ne sont pas répétées dans ce qui suit. La principale différence par rapport à la réalisation selon les figures 2A et 2B réside en ce que des réservations supplémentaires 31 sont prévues dans les contreforts de renforcement 13b pour la coulée d'une semelle intermédiaire 32. Dans la réalisation selon les figures 4A et 4B, après avoir effectué les mêmes opérations que dans la réalisation selon les figures 2A et 2B, on effectue un remblayage d'un terrain 33a, dûment compacté selon les règles de l'art, avant de couler la semelle intermédiaire 32, puis on coule cette semelle et on effectue éventuellement un remblayage d'un terrain 33b. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détails car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Elément préfabriqué de soutènement du type en T plus particulièrement pour murs de grande hauteur, ledit élément préfabriqué (10, 10a, lOb) étant constitué d'un voile présentant une face (11, lla, llb) constituant le parement de l'élément préfabriqué (10, 10a, lOb) et une face (12,12a, 12b) munie de contreforts de renforcement (13,13a, 13b) et étant caractérisé en ce que les contreforts (13,13a, 13b) présentent en partie basse des réservations (14,14a, 14b) pour le passage d'armatures en fer à béton permettant la coulée en place d'une semelle (15,15a, 15b) pour ledit élément préfabriqué (10, 10a, lOb), et en ce que ce dernier délimite au moins quatre pieds (20a, 20b, 20c, 20d) munis de moyens de réglage (21,21a, 21b) de la position en alignement et en verticalité de l'élément préfabriqué et assurant la stabilité au vent pendant la durée du chantier avant la coulée en place de la semelle. 2. Elément préfabriqué selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pieds (20a, 20b, 20c, 20d) sont prévus sensiblement dans un même plan que les contreforts (13,13a, 13b). 3. Elément préfabriqué selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une rainure (22,22a, 22b) est prévue le long d'au moins un côté de l'élément préfabriqué (10, 10a, lOb) pour permettre un jointoiement de deux éléments préfabriqués adjacents à l'aide d'un remplissage de mortier liquide dans la gorge délimitée par deux rainures contiguës 4. Elément préfabriqué selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des moyens de réglage sont des vérins à vis (21) 5. Elément préfabriqué selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les réservations (14,14b) sont prévues au niveau de l'extrémité inférieure des contreforts. 6. Elément préfabriqué selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le voile (lla, 12a) présente une partie pleine (30) au niveau de son extrémité inférieure qui forme une bêche de résistance au glissement de l'élément préfabriqué (10, 10a, lOb) et au-dessus de laquelle sont prévues les réservations (14a) présentes dans les contreforts (13a). 7. Elément préfabriqué selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que des réservations supplémentaires (31) sont prévues dans les contreforts (13b) pour la coulée d'une semelle intermédiaire (32)