Brevet FR2867801A1 — publié le 20050923

L'invention concerne la démolition de bâtiments et d'ouvrages. La démolition de bâtiments ou immeubles en sites urbains est de plus en plus pratiquée pour libérer des zones trop denses en habitations. On connaît pour cela plusieurs méthodes de démolition. Une première méthode consiste en une démolition manuelle par écrêtages successifs des étages en hissant des mini-engins au sommet de l'immeuble puis en progressant vers la base du bâtiment. Cette méthode est longue et onéreuse mais surtout dangereuse pour les opérateurs. Une deuxième méthode consiste en une démolition mécanique à l'aide de pelles hydrauliques équipées en grands bras et broyeurs à béton. Toutefois, cette méthode ne peut s'appliquer que pour des hauteurs maximales d'environ 12 étages (35 mètres) en raison de la législation et des limites de longueur des bras des pelles. Une autre méthode encore consiste en une démolition à l'aide d'explosifs. II s'agit de dynamiter environ un étage sur trois et de faire s'écrouler le bâtiment sur lui-même ou de le faire basculer sur le flanc. Cette opération est délicate à cause d'une part de l'utilisation d'explosifs, et d'autre part de la projection de débris tels que des cailloux. C'est pourquoi l'évacuation des riverains est nécessaire dans une zone s'étendant sur un rayon de 200 mètres autour de l'immeuble à démolir. Une autre méthode est présentée dans le document WO 00/22 258. Dans cette méthode, on exerce une poussée sur deux murs d'un des niveaux du bâtiment pour faire s'effondrer ces murs et provoquer en cascade l'effondrement des autres niveaux de l'immeuble. Un but de l'invention est de fournir une méthode d'un type différent et en particulier présentant un risque réduit pour les opérateurs, plus rapide à mettre en oeuvre et peu onéreuse. A cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé pour démolir un immeuble, dans lequel: - on abat au moins partiellement des murs d'un immeuble; et - on exerce au moins une traction sur l'immeuble. Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes: - on réalise une découpe verticale dans au moins un niveau de l'immeuble pour séparer au moins partiellement au moins deux parties de l'immeuble l'une de l'autre; - on effectue les étapes d'abattage et de traction sur l'une des parties préparée de l'immeuble, puis on effectue les étapes d'abattage et de traction sur l'autre partie ou une autre des parties de l'immeuble; - les murs font partie d'un même niveau de l'immeuble; - on exerce la traction sur des murs du niveau; - on exerce la traction directement sur le niveau à partir d'un engin (treuil ou autres moyens) situé à l'extérieur de l'immeuble; - le niveau étant le niveau tracté, l'immeuble comprend au moins un autre niveau au-dessus du niveau tracté ; - le niveau s'étend au-dessus d'un rez-de-chaussée de l'immeuble; - lors de l'abattage, on abat en totalité certains des murs; - les murs abattus en totalité sont en majorité tous parallèles entre eux; - lors de l'abattage, on préserve au sein de certains des murs au moins un pilier s'étendant de l'un à l'autre de deux planchers adjacents; - on préserve au moins deux piliers dans au moins l'un des murs; - les piliers sont parallèles entre eux; - au moins deux des piliers sont coplanaires; - on réalise dans au moins l'un des piliers une zone d'affaiblissement; - on exerce la ou chaque traction directement sur au moins l'un des piliers; - on exerce la ou chaque traction directement sur plusieurs piliers s'étendant dans un même plan; on exerce la traction au moyen d'au moins un élément souple; - on associe à au moins deux des éléments souples des piliers respectifs s'étendant tous dans un même plan; - on associe à au moins deux des éléments souples des piliers s'étendant dans des plans respectifs différents; - on exerce la traction à partir de deux extrémités d'un élément souple, une zone médiane du ou de chaque élément souple étant contiguë à l'immeuble; - on exerce des tractions successives; - on exerce des tractions au moyen d'au moins deux éléments souples; 5 - on exerce des tractions successives au moyen d'éléments souples respectifs, - on exerce la traction sur au moins une cale de répartition d'effort; - la ou chaque cale comprend au moins une poutre; - on dispose la ou chaque cale de sorte qu'elle intercepte au moins un 10 plancher de l'immeuble, de préférence au moins deux; - la ou chaque cale présente un bord saillant constituant la zone de contact de la cale avec l'immeuble; et - on relie une façade de l'immeuble à une autre portion de l'immeuble avec au moins un élément souple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'un des niveaux d'un immeuble à démolir au moyen du procédé de l'invention; - les figures 2, 3 et 4 sont des vues partielles du niveau de la figure 1 illustrant trois étapes du procédé de l'invention; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle du détail D de la figure 4; - la figure 6 est une vue en élévation suivant le plan VI-VI du même détail D; - la figure 7 présente une variante de l'agencement de la figure 5; - la figure 8 est une vue analogue à la figure 4 montrant une autre étape du procédé ; - les figures 9 à 13 sont des vues en élévation de l'immeuble et de l'engin de traction illustrant d'autres étapes de la mise en oeuvre du procédé ; - les figures 14 à 16 sont des vues analogues à la figure 2 illustrant d'autres étapes du procédé ; et - les figures 17 à 19 sont des vues analogues à la figure 9 illustrant d'autres étapes de la mise en oeuvre du procédé. On va illustrer un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. II s'agit ici de démolir un immeuble 2 présentant 14 niveaux (dont 13 étages) disposés les uns au-dessus des autres, y compris le niveau 1 constituant le rez-de-chaussée. On a illustré à la figure 1 le plan du niveau n 11 de l'immeuble, portant ici la référence 4. Comme on le voit en l'espèce, l'immeuble présente plusieurs niveaux entre le niveau 11 et le sommet 8. De plus, il présente plusieurs niveaux entre le rez-de- chaussée et le niveau 11. L'immeuble 2 est notamment représenté en élévation à la figure 9. En référence aux figures 2 et 9, dans une première étape du procédé, on réalise une découpe verticale 6 s'étendant depuis le sommet 8 de l'immeuble dans au moins un niveau de l'immeuble et, comme c'est le cas ici, dans plusieurs niveaux qui sont en l'espèce au nombre de six. Ainsi, la découpe s'étend du niveau 14 au niveau 9 inclus. Cette découpe vise à séparer au moins partiellement au moins deux parties 10 de l'immeuble 2 l'une de l'autre. En effet, suivant la surface au sol de l'immeuble à démolir, il peut être avantageux de le scinder en plusieurs quartiers pouvant être traités successivement comme on le verra ici ou au contraire en une seule fois. La découpe 6 est réalisée à l'aide de marteauxpiqueurs ou d'autres moyens. Elle s'étend dans les planchers 12 ainsi que dans les murs 16 des niveaux 14 à 9. Comme on le voit sur la figure 2, la découpe est à ce stade réalisée en différents tronçons de façon à ménager, entre les planchers des parties 10, des zones de jonction 18 au moyen desquelles les planchers des deux zones demeurent solidaires l'un de l'autre. Comme on va le voir, on effectue ensuite les étapes d'abattage et de traction propres au procédé de démolition sur l'une 10 des parties de l'immeuble ainsi constituées. Dans un deuxième temps, on effectuera les mêmes étapes sur l'autre partie 10. Dans une étape suivante du procédé, en référence à la figure 3, on abat dans la partie 10 au moins partiellement certains des murs 16 du niveau n 11. Dans le présent exemple, les murs 16 de l'immeuble sont tous plans et verticaux. Chaque mur 16 ou bien s'étend suivant la longueur 20 de l'immeuble, ou bien suivant sa largeur 22. Dans le présent exemple, on abat en totalité la plupart des murs 16 du niveau 11 s'étendant suivant la longueur 20. C'est le cas en particulier des deux murs de façade latérale 30. Seul un mur médian 16 est abattu partiellement en préservant un pilier 24 également visible sur la figure 4. En revanche, les murs s'étendant suivant la largeur 22 sont chacun abattus partiellement. Dans chacun de ces murs, on préserve au moins un pilier 24 s'étendant de l'un à l'autre de deux planchers adjacents c'est- à-dire du plancher du niveau n 11 à son plafond constitué par le plancher du niveau n 12. Dans certains des murs, on préserve ainsi deux ou trois piliers distants les uns des autres. Les murs dans lesquels on préserve des piliers sont tous parallèles entre eux. Il en est de même pour les piliers 24 eux- mêmes. De plus, comme on le voit sur la figure 3, certains des piliers 24 sont coplanaires. On distingue en particulier deux groupes de piliers s'étendant dans deux plans respectifs parallèles entre eux. Dans le présent exemple, on préserve également la façade avant 26 de la partie 10 s'étendant parallèlement aux piliers. Entre les piliers sont donc créées des portes. Cet abattage partiel a lieu à l'aide de marteaux-piqueurs ou de brise-roches sur mini-engins. II est effectué dans les murs porteurs en béton, qu'il s'agisse de murs coulés sur place ou préfabriqués voire de murs en maçonnerie coffrante. L'emplacement de chaque ouverture ainsi créée et ses dimensions sont déterminés par des calculs préalables de descente de charge et de stabilité en phase intermédiaire ou par grand vent. On fait en sorte que les parties de mur préservées assurent au bâtiment une stabilité provisoire. On peut si nécessaire ajouter à ce stade des éléments renforçant cette stabilité. Il s'agit à ce stade de permettre à des opérateurs d'intervenir au sein du niveau sapé n 11 sans risque d'effondrement de ce niveau. Dans une étape suivante et en référence à la figure 4, on procède ensuite à l'affaiblissement de certains au moins des piliers 24, de préférence tous les piliers. Pour cela on crée dans chaque pilier une zone d'affaiblissement constituée par exemple par une ligne de trous en pointillés. Celle-ci est réalisée par exemple par perçage, démolition au marteaupiqueur ou au moyen de petits engins équipés de brise-roches. Chaque pilier est affaibli à une hauteur variable suivant la hauteur du mur par rapport au plancher. On se prépare ensuite à exercer une ou plusieurs tractions sur la partie 10 dans le niveau 4. Cette traction est effectuée au moyen d'un ou plusieurs éléments souples constitués en l'espèce sous la forme de câbles 26. On exerce cette traction directement sur au moins l'un des piliers 24. Comme on le voit sur la figure 4, on dispose un premier câble 26 de sorte qu'il entoure un ensemble de piliers coplanaires 24, ces piliers étant les plus proches de la découpe 6 parmi les piliers précédemment constitués. Le câble traverse ainsi l'immeuble entre les piliers et la découpe 6 et s'étend à l'extérieur de l'immeuble le long des deux façades latérales 30 perpendiculaires à la façade avant 25. Un autre câble 26 vient entourer trois des piliers adjacents constituant un autre groupe de piliers coplanaires s'étendant entre la première rangée de piliers et la façade avant 25. Le câble 26 passe derrière ces piliers et sort par deux ouvertures de la façade avant 25. On dispose de même un troisième câble 26 autour de trois autres des piliers de cette deuxième rangée. Ce câble sort pareillement par des orifices de la façade 25. Pour chacun de ces trois câbles, c'est une zone médiane du câble qui est en contact avec l'immeuble. Les extrémités du câble s'étendent à l'extérieur de l'immeuble afin qu'on exerce la traction à partir de ces extrémités, à distance de l'immeuble. Dans le présent exemple, en référence aux figures 5 et 6, on interpose entre chaque câble 26 et chaque pilier 24 associé une cale 32 de répartition d'effort. Dans le présent exemple, cette cale 32 comprend au moins une poutre et en l'espèce deux poutres 34 et 36. La poutre 34 est une poutre en bois à profil rectangulaire tandis que la poutre 36 est une poutre métallique à profil IPE en H . Une face avant de la poutre 36 est en contact avec le pilier 24 tandis que sa face arrière est en contact avec une face avant de la poutre 34. La face arrière de cette dernière est en contact avec le câble. Les deux poutres 34 et 36 s'étendent verticalement. La poutre 36 a une longueur telle qu'elle intercepte au moins deux planchers 12 de l'immeuble, à savoir le plancher du niveau n 11 proprement dit et le plancher du niveau n 12 constituant le plafond du niveau n 11. La poutre 34 a une longueur réduite et s'étend seulement en regard de la zone médiane de la poutre 36 sans intercepter de plancher. Le câble 26 est fixé à la cale 32 au moyen de tringleries 40 adaptées. Chaque cale 32 permet d'éviter un effet de fil à couper le beurre des câbles sur les piliers lors de la traction. En effet, la cale 32 permet de répartir sur une grande surface du pilier 24 l'effort généré par le câble. Chaque câble 26 est disposé à environ 1,20 mètre du plancher du niveau 4. La cale 32 permet d'agir sur une grande partie de la surface du pilier et de le faire plier dans sa totalité en étant ainsi certain de l'éliminer dans une grande proportion voire totalement. Dans une variante de réalisation illustrée à la figure 7, on réalise une entaille profilée verticale 42 sur la face arrière du pilier destinée à être en contact avec la cale 32. De plus, la poutre 36 a ici un profil triangulaire, une arête avant du triangle étant contiguë à l'entaille 42 tandis qu'un côté arrière du triangle opposé à l'arête sert d'appui à la cale 32. Lorsque s'exercera la traction du câble 26, la poussée de la poutre 36 sur le pilier 24 aura pour effet de briser celui-ci. L'entaille 42 constitue elle aussi une zone d'affaiblissement. Comme illustré à la figure 8, on termine ensuite la séparation des deux parties 10 en achevant la découpe 6 de sorte que les différents 30 tronçons deviennent jointifs. Dans une étape ultérieure de mise en oeuvre du procédé comme illustré aux figures 8 à 9, on exerce ensuite des tractions sur le niveau n 11. Chaque traction est exercée directement sur le niveau à partir d'un engin tel qu'une pelle mécanique 44 située à l'extérieur de l'immeuble et en regard de sa façade avant 25. Chaque câble 26 s'étend ainsi directement du niveau n 11 à la pelle. On tire successivement sur chacun des câbles 26 de façon à tirer successivement sur différents groupes de piliers. Alternativement, chaque traction pourra être effectuée au moyen d'un tracteur, d'un bulldozer ou d'un engin équivalent. Il pourra s'agir également d'un système à treuil (treuil mobile, tire-fort, etc.). La traction exercée successivement groupe de piliers par groupe de piliers a pour effet final de faire s'écrouler le niveau n 11 dans la partie 10 comme illustré aux figures 10 et 11. Les étages supérieurs s'écroulent également. Sous l'effet du choc et de la masse, quelques étages inférieurs s'écroulent en outre en partie, voire en totalité, comme illustré à la figure 12. Comme illustré aux figures 12 et 13, à l'aide d'un engin adapté 46, on déblaie les gravas s'étendant en l'espèce au-dessus du niveau n 8, voire on entame les niveaux n 8 à n 6. Comme on le voit sur les figures, la partie 10 s'étendant des niveaux n 14 à n 9 est restée essentiellement intacte. Comme illustré à la figure 14, on effectue ensuite pour cette deuxième partie 10 et au même niveau n 11 les mêmes opérations d'abattage partiel ou total de certains murs. On constitue en particulier à nouveau des ensembles de piliers 24. Comme illustré à la figure 15, on a soin par exemple à ce stade de relier une ou plusieurs des façades restantes de l'immeuble (les façades latérales 30 ainsi que la façade arrière 31 en l'espèce) au plancher 12 du niveau 11 au moyen de câbles 37. Cette précaution permet d'assurer que chaque façade s'effondrera avec l'ensemble de la partie 10. En l'absence de cette précaution, il existe un risque que l'une des façades s'effondre séparément et éventuellement dans une autre direction, ce qui peut représenter un danger pour l'environnement de l'immeuble à démolir. Comme illustré à la figure 16, on dispose ensuite de même que précédemment des câbles 26 et des cales permettant d'effectuer au moyen de l'engin 44 des tractions successives sur différents groupes respectifs de piliers afin de faire s'effondrer dans la partie 10 le niveau n 11, ainsi que les niveaux supérieurs et par voie de conséquence certains au moins des niveaux inférieurs. Le résultat de cet effondrement est présenté à la figure 19. Ne subsistent de l'immeuble que les niveaux 1 à 5, ce dernier étant surmonté par quelques gravas. Compte tenu de la faible hauteur des restes de l'immeuble, la démolition peut être achevée directement au moyen d'engins et ce, de façon classique. En cas de dysfonctionnement du système, un câble de secours aura été placé à travers les structures des étages les plus hauts du bâtiment afin de permettre d'exercer une autre traction sur l'ouvrage et de le faire s'écrouler. Ce câble de secours évite de faire pénétrer des opérateurs dans une structure qui ne serait plus totalement stable. On pourra envisager, pour renforcer l'efficacité de la traction ainsi que la résistance des câbles, de les croiser entre eux, voire de les torsader. L'invention présente de nombreux avantages. Elle présente un coût inférieur aux méthodes connues. Elle assure aux opérateurs une sécurité optimale en ce qui concerne la stabilité lors des travaux, car les piliers peuvent être conservés aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens transversal. La préparation à effectuer sur l'étage sapé est relativement légère. L'ensemble de la préparation de l'immeuble est réduite par rapport aux méthodes connues antérieurement. Le périmètre de sécurité d'évacuation des personnes autour de l'ouvrage à démolir pourra être réduit à environ 50 mètres. Les vibrations transmises au sol sont faibles étant donné que la partie haute s'écroule sur la partie basse qui joue un rôle d'amortisseur. Le risque de projection est réduit 2867801 io puisqu'il n'y a pas d'explosion. Enfin, le bruit engendré est faible car il n'est provoqué que par la dislocation des structures. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. On pourra utiliser en complément ou en remplacement des câbles d'autres types d'éléments souples tels que des chaînes. Il REVENDICATIONS 1. Procédé pour démolir un immeuble (2) caractérisé en ce que: - on abat au moins partiellement des murs (16) d'un immeuble; et - on exerce au moins une traction sur l'immeuble. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on réalise une découpe verticale (6) dans au moins un niveau (4) de l'immeuble pour séparer au moins partiellement au moins deux parties (10) de l'immeuble l'une de l'autre. 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on effectue les étapes d'abattage et de traction sur l'une (10) des parties de l'immeuble, puis on effectue les étapes d'abattage et de traction sur l'autre partie (10) ou une autre des parties de l'immeuble. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les murs (16) font partie d'un même niveau (4) de l'immeuble. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on exerce la traction sur des murs (16) du niveau. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, 25 caractérisé en ce qu'on exerce la traction directement sur le niveau à partir d'un engin (44) situé à l'extérieur de l'immeuble. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, le niveau (4) étant le niveau tracté, l'immeuble 30 comprend au moins un autre niveau au-dessus du niveau tracté. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le niveau s'étend au-dessus d'un rez-de-chaussée de l'immeuble. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'abattage, on abat en totalité certains des murs (16). 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les murs (16) abattus en totalité sont en majorité tous parallèles entre eux. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'abattage, on préserve au sein de certains des murs (16) au moins un pilier (24) s'étendant de l'un à l'autre de deux planchers adjacents (12). 12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on préserve au moins deux piliers (24) dans au moins l'un des murs (16). 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que les piliers (24) sont parallèles entre eux. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, 25 caractérisé en ce qu'au moins deux des piliers (24) sont coplanaires. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'on réalise dans au moins l'un des piliers (24) une zone d'affaiblissement (42). 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu'on exerce la ou chaque traction directement sur au moins l'un des piliers (24). 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'on exerce la ou chaque traction directement sur plusieurs piliers (24) s'étendant dans un même plan. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on exerce la traction au moyen d'au moins un élément souple (26). 19. Procédé selon la revendication précédente et au moins l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce qu'on associe à au moins deux des éléments souples (26) des piliers respectifs (24) s'étendant tous dans un même plan. 20. Procédé selon la revendication 18 et au moins l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce qu'on associe à au moins deux des éléments souples (26) des piliers (24) s'étendant dans des plans respectifs différents. 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on exerce la traction à partir de deux extrémités d'un élément souple (26), une zone médiane du ou de chaque élément souple étant contiguë à l'immeuble. 22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on exerce des tractions successives. 2867801 14 23. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on exerce des tractions au moyen d'au moins deux éléments souples (26). 24. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on exerce des tractions successives au moyen d'éléments souples respectifs. 25. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'on exerce la traction sur au moins une cale (32) de répartition d'effort. 26. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la ou chaque cale (32) comprend au moins une poutre (34, 36). 27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 ou 26, caractérisé en ce qu'on dispose la ou chaque cale (32) de sorte qu'elle intercepte au moins un plancher (12) de l'immeuble, de préférence au moins deux. 28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 à 27 caractérisé en ce que la ou chaque cale (32) présente un bord saillant constituant la zone de contact de la cale avec l'immeuble. 29. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on relie une façade (30, 31) de l'immeuble à une autre portion (12) de l'immeuble avec au moins un élément souple (37).