Brevet FR2864124A1 — publié le 20050624

La présente invention concerne un procédé de construction d'un ouvrage de maçonnerie comportant au moins un arc ou une voûte. Les ouvrages de maçonnerie comportant des voûtes en berceau ou en arc de cloître sont connus depuis des temps très anciens. Mais la construction de tels édifices exigent des compagnons très qualifiés. La complexité et la technicité nécessaires pour réaliser des ouvrages de ce type limitent donc leur diffusion. Un but de l'invention est donc de proposer un procédé de construction d'un ouvrage comportant un arc ou une voûte qui puisse être mise 10 en oeuvre par un personnel qui ne soit pas spécialement qualifié. Un autre but de l'invention est de proposer de permettre l'utilisation d'éléments préfabriqués pouvant être transportés, stockés et mis en oeuvre, sans exiger de matériels ou d'infrastructure complexe. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ouvrage comportant au moins une arc et comprenant les étapes consistant à : - réaliser au moins deux piliers présentant une structure formée de boisseaux creux, - engager dans chacun de ces piliers un chaînage en arc de cercle, - fixer sur le chaînage au moins un élément sensiblement en forme 20 de U tourné vers le côté extrados de l'arc, - garnir la totalité du chaînage entre chacun des deux pieds par des éléments en forme de U, - couler un liant dans les éléments en forme de U et les piliers pour former un arc. L'idée à la base de l'invention est de créer une structure à partir d'éléments préfabriqués puis de couler un liant dans pour obtenir des poutres qui permettront à la structure d'assurer une reprise d'efforts importants. Selon les caractéristiques de ce procédé : - il comprend la réalisation d'au moins deux arcs, - il comprend la réalisation d'au moins deux arcs parallèles, - il comprend la réalisation d'au moins deux arcs croisés, il comprend une étape consistant à mettre en place des éléments de couvrement recouvrant l'espace entre deux arcs, - il comprend une étape consistant à mettre en place des éléments 35 de parement venant se suspendre sur un arc. L'invention concerne également des éléments de construction pour la mise en oeuvre de ce procédé, chaque élément étant préfabriqué en béton alvéolaire, ce qui permet d'obtenir des éléments qui peuvent être manipulés par un opérateur sans avoir recours à des appareils de levage ou de manutentions. Selon d'autres caractéristiques de ces éléments: - les éléments de couvrement présentent au moins un côté présentant un talon d'accrochage et au moins un côté présentant un épaulement, - les éléments de parement présentent un épaulement permettant de les suspendre sur un arc, - les éléments de parement présentent une partie rectangulaire et un nez oblique. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence 15 au dessin ci-annexé représentant à tirer d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'un ouvrage selon l'invention. Figure 1 est une vue en perspective d'un ouvrage en cours de réalisation, Figure 2 est une vue en perspective de l'ouvrage en cours de 20 construction Figure 3 est une autre vue de l'ouvrage en cours de construction, Figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de figure 3, Figure 5 est une vue en perspective d'un ouvrage selon l'invention. En se référant tout d'abord à la figure 1, on constate que l'ouvrage 25 représenté présente quatre piliers 2. Ces piliers 2 peuvent reposer sur des semelles bétonnées qui ne font pas partie de l'invention. Chacun de ces piliers 2 est constitué de boisseaux, c'est-à-dire des éléments creux et superposés. Ces éléments préfabriqués sont réalisés en 30 béton alvéolaire et sont, donc, d'une masse peu importante qui permet à un opérateur de les manipuler sans appareil de levage. La première étape de procédé selon l'invention consiste ainsi à mettre en place des piliers à structure creuse. Dans l'exemple représenté, ces piliers sont disposés en carré. Comme on peut le voir sur la figure 1, chaque pilier est surmonté d'éléments creux de départ d'arc 4 qui intègrent des amorces de formation d'arc en direction des trois autres piliers. La deuxième étape du procédé selon l'invention consiste à engager des chaînages 5 en arc de cercle dans chacun des pieds. Ces chaînages 5 sont préfabriqués selon des dimensions variant en fonction de la distance qui sépare chacun des piliers Dans l'exemple représente, trois chaînages partent de chacun des piliers 2. Comme on le voit clairement sur le dessin, les chaînages sont disposés selon les côtés du carré formés par les quatre piliers 2 et, selon les diagonales de ce carré, les chaînages de diagonale étant bien entendu plus longs que les chaînages de côté. La troisième étape prévoit de fixer sur les chaînages des éléments 7 en U et de recouvrir totalement ces derniers avec des éléments 7 en U. Pour se faire, chaque élément 7 en U est collé au précédent. II doit être précisé que les éléments 7 en U sont préfabriqués en béton cellulaire par inclusion de billes de polystyrène et ainsi présentent une masse modérée puisque la densité du béton alvéolaire est très inférieure à celle d'un béton classique. Il est tout à fait remarquable que cette étape peut être réalisée par un opérateur seul puisque chaque élément 7 en U étant en béton cellulaire peut être soulevé et mis en place grâce à la force humaine, sans recourir à des instruments de levage. En outre, les éléments 7 en U, réalisés en béton alvéolaire, peuvent être coupés à la scie égoïne si besoin pour s'adapter parfaitement au chaînage 5. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire de mettre en place d'appareillage de soutien comme cela est le cas lors de la réalisation d'arcs traditionnels. Traditionnellement, il faut en effet soutenir chacun des voussoirs jusqu'à la mise en place de la clef de voûte. Rien de tout cela n'est nécessaire avec le procédé selon l'invention, puisque chacun des éléments 7 en U, ayant une faible masse, est collé sur l'élément précédent au fur et à mesure de la pose des éléments 7 en U. Le collage des éléments en U entre eux peut être réalisé avec un micro mortier. Lorsque tous les éléments 7 en U sont posés, on coule alors un liant dans les éléments 7 en U et les piliers 2. En d'autres termes, les parties creuses de la structure ainsi érigée sont remplies d'un liant de type mortier ou béton. Il est ainsi crée et, c'est l'un des aspects les plus remarquables de l'invention, des poutrelles en forme d'arc qui pourront assurer une reprise d'efforts extrêmement importants. A ce stade de la construction, on dispose d'une ossature de l'ouvrage à construire. L'étape suivant prévoit la pose d'éléments 9 de couvrement de l'espace délimité par les quatre arcs. A cet effet, des éléments 9 de couvrement préfabriqués en béton alvéolaire sont mis en place. Comme on peut le voir sur la figure 4, chaque élément de couvrement est quadrangulaire. Chaque élément 9 présente sur sa face correspondant à l'extrados de la voûte une construction sur deux de ses côtés un talon d'accrochage 10 et sur ses deux autres côtés un épaulement 11. Cette structure est commune à tous les éléments de couvrement, sauf aux éléments de couvrement 9' adjacents aux arcs diagonaux qui présentent un talon d'accrochage sur trois côtés. Dans l'exemple représenté les éléments de couvrement 9' présente un coté oblique pour venir épouser l'arc diagonal. Dans le cas de voûte en berceau c'est à dire dans laquelle les arcs sont parallèles les éléments de couvrement 9' sont rectangulaires. Au cours de cette étape, les premiers éléments du couvrement 9 sont tout d'abord posés à partir de chaque pilier, jusqu'à former la totalité de la voûte. Les éléments de couvrement sont, comme les éléments précédemment utilisés, d'une masse qui permet leur manipulation par un homme seul. La fixation des éléments de couvrement se fait d'une part par le recouvrement du talon d'accrochage 10 d'un élément de couvrement sur l'épaulement 11 de l'élément du couvrement précédemment posé et, d'autre part, par un collage qui n'est toutefois pas absolument nécessaire, l'emboîtage mécanique étant normalement suffisant. Enfin, la dernière étape du procédé prévoit la mise en place d'éléments de parement qui vont constituer les quatre faces de l'ouvrage. Comme on peut le voir sur la figure 4, les éléments de parement latéraux présente une partie rectangulaire prolongée par un nez oblique. On note également pour chaque élément de parement 13 présenté sur sa face intérieure un épaulement 15 qui permet de venir appuyer les éléments en U formant les arcs de côté de l'ouvrage. Les éléments de parements 13 latéraux se posent successivement les uns au dessus des autres, la partie rectangulaire empêche leur basculement au cours de leur pose. Pour la suite, il est possible de monter un toit sur l'ouvrage, après avoir recouvert la voûte d'un isolant tel que de la pozzolanne. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment, mais elle en embrasse au contraire toutes les formes 5 de réalisation. C'est ainsi qu'il est possible É de prolonger les chaînages depuis chaque pilier jusqu'à un étage supérieur, ce qui autorise une reprise des efforts sur les piliers, É d'envisager qu'un pilier supporte jusqu'à six arcs dans le cas d'un pilier se trouvant au centre de l'ouvrage, É de prévoir un chaînage qui relie la base de chaînage verticaux présents dans les piliers et un chaînage qui relie le sommet des chaînages verticaux présents dans les piliers pour donner un l'ouvrage des propriétés antisismiques Un autre avantage induit de l'invention est que l'on peut envisager de diffuser un ouvrage voûté tel qu'il est représenté à la figure 4 sous forme d'un kit incluant tous les éléments c'est-à-dire boisseau pour le piliers, éléments en U, éléments de couvrement et éléments de parement ainsi que les chaînage. Pour des ouvrages de dimension standard, ces éléments sont moulés en série ce qui permet bien entendu une économie d'échelle et permet d'abaisser les prix de revient. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un ouvrage comportant au moins une voûte, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - réaliser au moins deux piliers (2) présentant une structure formée de boisseaux (3) creux, - engager dans chacun de ces pieds un chaînage (5) en arc de cercle, - fixer sur le chaînage au moins un élément sensiblement en forme 10 de U (7) tourné vers le côté extrados de l'arc, - garnir la totalité du chaînage entre chacun des deux pieds d'élément en U (7), - couler un liant dans les éléments en forme de U (7) et les piliers (2) pour former un arc. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend la réalisation d'au moins deux arcs. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend la réalisation d'au moins deux arcs parallèles. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il 20 comprend la réalisation d'au moins deux arcs croisés. 5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à mettre en place des éléments de couvrement (9) recouvrant l'espace entre deux arcs. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 25 qu'il comprend une étape consistant à mettre en place des éléments de parement venant se suspendre sur un arc. 7. Eléments de construction pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisés en ce que chaque élément (2, 7, 9, 13) est préfabriqué en béton alvéolaire. 8. Eléments selon la revendication 7, caractérisés en ce que les éléments de couvrement (9) présentent au moins un côté présentant un talon d'accrochage (10) et au moins un côté présentant un épaulement (11). 9. Eléments selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisés en ce que les éléments de parement (13) présentent un épaulement (15) permettant de les suspendre sur un arc. 10. Eléments de parement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les éléments de parement (13) présentent une partie rectangulaire et un nez oblique.