Brevet FR2865228A1 — publié le 20050722

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une série de dalles alvéolées en béton précontraint par des fers ou torons d'armature longitudinaux mis en place entre les alvéoles, à la partie inférieure des dalles, sur un banc de précontrainte de grande longueur et de largeur prédéterminée. Les dalles alvéolées en béton précontraint qui sont apparues sur le marché dans les années 50 sont toujours très appréciées par les professionnels du bâtiment. De telles dalles présentent l'avantage d'être coulées non pas sur des chantiers mais dans des usines avant d'être transportées et livrées en règle générale par camion; par suite, leur fabrication n'est pas tributaire d'éventuelles intempéries. Ces dalles ont habituellement une largeur standard d'environ 1,20 m et une longueur variable adaptée à la portée, pouvant atteindre jusqu'à 20 mètres, et comportent à leur partie interne de 5 à 11 alvéoles longitudinales. Elles sont fabriquées sur des bancs de pré-contrainte de grande longueur (de l'ordre de 150 m) et ayant une largeur correspondant à celle des dalles par un procédé largement automatisé. Lors de la mise en oeuvre de ce procédé, on utilise fré- quemment un dispositif de coulage particulier dit à coffrages glissants qui se déplace en continu le long du banc de précontrainte. Ce dispositif comprend essentiellement, dans le sens de dé-placement: des guide fils assurant le maintien des torons, des organes de coulage de la couche inférieure des dal-les, cette couche étant située au-dessous des alvéoles et renfermant les torons d'armature, des sabots vibreurs, des noyaux profilés déplaçables longitudinalement en va et vient permettant l'obtention des alvéoles longitudinales et coopérant avec des organes de coulage des bandes de béton séparant les alvéoles, des patins permettant de vibrer ces bandes en béton, des organes de coulage de la couche supérieure des dal-les situées au-dessus des alvéoles, une table vibrante. Pour fabriquer les dalles alvéolées en béton précontraint on met en place les torons d'armature parallèlement les uns aux autres, on les met individuellement en tension en règle générale à l'aide de vérins, puis on coule le béton sur des hauteurs pouvant varier entre environ 12 et 40 cm à l'aide du dispositif de coulage à coffrages glissants qui se déplace en continu le long du banc de précontrainte, on coupe les dalles à la iongueur souhaitée, et après la prise du béton, on coupe les torons de façon à mettre ce dernier en précontrainte. Sur le chantier, ces dalles sont juxtaposées sur des poutres ou des murs de façon à constituer le plancher des étages de différents bâtiments. Lors de leur mise en place sur les poutres ou les murs il est nécessaire de lever les dalles au moyen de grues. On utilise actuellement à cet effet principalement deux pro-cédés de levage. Le premier de ces procédés consiste à suspendre au crochet 15 de la grue une grosse poutre métallique dite palonnier équipée à ses extrémités de pinces permettant de saisir une dalle. Des chaînes passant au-dessous de la dalle constituent une sécurité complémentaire. Un tel procédé ne satisfait toutefois pas l'ensemble des 20 professionnels. Le second procédé de levage consiste à suspendre au crochet de la grue une élingue à quatre brins dont les extrémités sont respectivement introduites dans quatre perçages traversants prévus à cet effet aux quatre coins des dalles. Deux barres métalliques respectivement enfilées aux extrémités de deux brins associés, au-dessous des dalles permettent le main-tien de cellesci. Un tel procédé présente l'inconvénient de nécessiter le perçage sur les dalles de quatre trous traversants devant ensuite être rebou-30 chés. L'objet de l'invention consiste à remédier aux inconvénients des procédés de levage connus des dalles alvéolées en béton précontraint. A cet effet, l'idée à la base de l'invention a consisté à incorporer à ces dalles des organes de levage et de manutention permettant de les saisir au moyen d'une grue, ce pendant leur processus de fabrication par coulage de béton. Il est à noter qu'il a déjà été proposé d'incorporer des crochets de levage à des dalles classiques en béton armé pendant leur processus de fabrication. De tels crochets de levage ne sont cependant pas adaptés aux dalles alvéolées en béton précontraint compte tenu de leur configuration spécifique et de la présence des noyaux profilés permettant d'obtenir les alvéoles. En effet, des organes de levage et de manutention adaptés à de telles dalles doivent satisfaire à des contraintes particulières; en particulier, lors de la fabrication des dalles à l'aide de dispositifs de coulage à coffrages glissants, ces organes doivent pouvoir passer entre les sabots vibreurs et les noyaux profilés. Il est également essentiel, que ces organes de levage et de manutention soient parfaitement ancres dans le béton pour éviter tout ris- que de rupture pouvant avoir des conséquences dramatiques compte tenu du poids des dalles qui est de l'ordre de 200 à 600 kg/m2 selon leur épaisseur. Dans ce contexte, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une série de dalles alvéolées en béton précontraint du type sus- mentionné à l'aide d'un dispositif de coulage à coffrages glissants, caractérisé en ce qu'en amont du dispositif de coulage du béton dans le sens de déplacement de ce dispositif on clipse par torsion, sur deux torons latéraux situés de préférence essentiellement symétriquement par rapport à l'axe longitudinal médian du banc de précontrainte, à des emplacements correspondant aux coins des dalles, une série de boucles de levage et de manutention constituées chacune par une tige métallique coudée comportant d'une part à sa partie centrale un coudage médian définissant un anneau de préhension plan destiné à faire saillie à la partie supérieure de la dalle, et d'autre part à ses extrémités respectives des coudages latéraux s'étendant essentiellement symétriquement de part et d'autre du coudage médian et définissant des pattes de positionnement prenant appui sur le banc de précontrainte ainsi que des étriers de fixation essentiellement en forme de U situés dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de l'anneau de préhension et permettant le clipsage par torsion de la boucle de levage et de manutention le long du toron associé, de part et d'autre de ce toron, dans une position dans laquelle l'anneau de préhension et le toron associé sont essentiellement coplanaires. Selon l'invention, la fixation des boucles de levage et de manutention sur les torons associés peut être effectuée manuellement ou être automatisée. Il est à noter que la configuration spécifique des boucles de levage et de manutention, et en particulier le caractère plan de leur coudage médian et le positionnement de ce coudage de sorte qu'il soit situé dans le même plan que le toron associé correspondent à des caractéristiques essentielles de l'invention. En effet, compte tenu de l'épaisseur relativement faible des bandes de béton séparant les alvéoles, il est impératif que les boucles de levage et de manutention n'occupent pas un volume trop important pour ne pas créer au sein de ces bandes des zones de faiblesse dues à une masse de béton insuffisante risquant notamment d'entraîner des risques de rupture lors des manutentions. Selon l'invention, il est bien entendu nécessaire qu'en fin de procédé, l'extrémité supérieure du coudage médian des boucles de levage et de manutention soit dégagée pour permettre de les saisir. Un tel dégagement peut être obtenu en creusant le béton autour de ces extrémités après l'étape de coulage, lorsque le béton est en-20 core frais. Il est également envisageable de coiffer l'extrémité supérieure du coudage médian des boucles de levage et de manutention de coupelles renversées ayant pour fonction de créer des réservations après le coulage du béton. Par suite, à la fin du procédé les dalles sont équipées à leurs quatre coins de boucles de levage et de manutention dont le coudage médian affleure par son extrémité supérieure à la surface du béton. Ces dalles peuvent ainsi être saisies par un dispositif de levage comportant une élingue à quatre brins suspendue au crochet d'une grue. Selon l'invention, les boucles de levage et de manutention sont en règle générale fixées sur les deux avant-derniers torons à partir des bords latéraux des dalles. Selon l'invention, il est par ailleurs essentiel qu'après leur clipsage sur les torons, les boucles de levage et de manutention soient parfaitement bloquées et ne risquent pas d'être entraînées dans le béton lors de son coulage. A cet effet, et selon une caractéristique préférentielle de l'invention, lors de l'étape de coulage du béton, on exerce une pression sur les torons associés aux boucles de levage et de manutention, en amont et en aval de ces boucles. Pour obtenir une telle pression, on peut avantageusement modifier le dispositif de coulage à coffrages glissants classique du béton en supprimant les guide fils au niveau des deux torons équipés des boucles de levage et de manutention et en y adjoignant au droit de ces torons deux couples de vérins susceptibles d'exercer une pression sur ceux-ci en amont et en aval des boucles de levage et de manutention pour les main- tenir en place lors de leur pénétration dans le béton. Il est bien entendu obligatoire que ces vérins s'escamotent au droit des boucles de levage et de manutention. L'invention se rapporte également à une dalle alvéolée en 15 béton précontraint par des fers ou torons d'armature longitudinaux mis en place entre les alvéoles, à la partie inférieure de la dalle. Une telle dalle est caractérisée en ce qu'elle est équipée au niveau de ses quatre coins d'une boucle de levage et de manutention fixée sur un toron associé et constituée par une tige métallique coudée com- portant d'une part à sa partie centrale un coudage médian définissant un anneau de préhension plan faisant saillie à la partie supérieure de la dalle, cet anneau de préhension et le toron associé étant essentiellement coplanaires, et d'autre part à ses extrémités respectives des coudages latéraux s'étendant essentiellement symétriquement de part et d'autre du coudage médian et définissant des pattes de positionnement permettant la mise en place précise de la boucle de levage et de manutention sur le banc de précontrainte sur lequel est coulé le béton, préalablement à ce coulage, ainsi que des étriers de fixation essentiellement en forme de U situés dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de l'anneau de préhen- Sion et permettant le clipsage par torsion de la boucle de levage et de manutention le long du toron d'armature associé, de part et d'autre de ce toron. Il est à noter qu'une telle dalle peut être obtenue par la mise en oeuvre du procédé susmentionné ou par un procédé autre. Comme il a déjà été indiqué, il est essentiel que les boucles de levage et de manutention n'occupent pas un volume trop important pour ne pas créer au sein des bandes de béton séparant les alvéoles des zones de faiblesse dues à une masse de béton insuffisante. Il est par suite essentiel que l'anneau de préhension soit plan et qu'après fixation le toron associé soit essentiellement placé dans ce plan. Il est toutefois également essentiel que le diamètre des tiges 5 coudées constitutives des boucles de levage et de manutention ne soit pas trop important. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, ce diamètre est inférieur à 14 mm, et de préférence compris entre 8 et 12 mm. Pour éviter tout risque de rupture lors du levage et de la manutention des dalles et compte tenu du poids de celles-ci, il est nécessaire de réaliser ces tiges dont le diamètre est relativement faible dans une nuance d'acier ayant des propriétés physiques et mécaniques, notamment une résistance à la rupture élevées. Par suite, et selon une autre caractéristique de l'invention, les tiges coudées constitutives des boucles de levage et de manutention sont réalisées en un acier ayant une résistance à la traction au minimum de l'ordre de 300 MPa de préférence d'au moins 400 MPa, et pouvant avantageusement aller jusqu'à 700 MPa, et parallèlement une ductilité suffisante pour éviter les risques de rupture. Cette contrainte exige l'utilisation d'aciers spéciaux ayant en particulier subi un traitement d'écrouissage. Un autre impératif est d'utiliser des qualités d'acier pré-sentant des tolérances suffisamment faibles pour garantir la constance 25 des caractéristiques géométriques des boucles. Les caractéristiques du procédé ainsi que de la dalle alvéolée en béton précontraint qui font l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une dalle alvéolée en béton précontraint; la figure 2 est une vue en perspective d'une boucle de levage et de manutention mise en place sur un toron. Selon la figure 1, la dalle 1 est réalisée en un béton pré-contraint par des torons d'armature longitudinaux 2 faisant saillie à ses extrémités et est équipée d'une séries d'alvéoles longitudinales 3. Le nombre de sept alvéoles et de six torons d'armature choisi à titre d'exemple n'est bien entendu aucunement limitatif de l'invention. Les torons 2 sont placés entre les alvéoles 3 à la partie inférieure de la dalle 1. Il est à noter que chacune des bandes en béton 4 séparant deux alvéoles 3 n'est pas obligatoirement équipée d'un toron 2. Selon la figure 1, la dalle 1 est équipée sur sa face supé- s rieure 5 et au niveau de ses quatre coins de quatre boucles de levage et de manutention respectives 6 affleurant à la surface du béton et ayant pour fonction de permettre que la dalle 1 puisse être saisie par un dispositif de levage non représenté comportant une élingue à quatre brins suspendue au crochet d'une grue. Selon la figure 2, chacune des boucles de levage et de manutention 6 est clipsée sur un toron 2 associé avant le coulage du béton. La boucle de levage 6 est plus précisément constituée par une tige métallique coudée ayant un diamètre de l'ordre de 8 à 12 mm et réalisée en un acier spécial ayant une résistance à la traction au mini- mum de l'ordre de 400 MPa et parallèlement une ductilité suffisante pour éviter les risques de rupture. Cette tige métallique 6 comporte d'une part à sa partie centrale un coudage médian 7 et d'autre part à ses extrémités respectives des coudages latéraux 8, 8' s'étendant essentiellement symétriquement de part et d'autre du coudage médian 7. Le coudage médian 7 définit un anneau de préhension plan faisant saillie par son extrémité sur la face supérieure 5 de la dalle 1 comme représenté sur la figure 1. Selon la figure 2, l'anneau de préhension 7 et le toron asso-25 cié 2 sont essentiellement coplanaires. Les coudages latéraux 8, 8' définissent aux extrémités de la boucle 6 des pattes de positionnement 9, 9' qui prennent appui sur le banc de précontrainte non représenté sur lequel sont coulées les dalles. Les pattes de positionnement 9, 9' permettent par suite la mise en place précise de la boucle de levage et de manutention 6. Les pattes de positionnement 9, 9' sont directement contiguës à des étriers de fixation 10, 10' essentiellement en forme de U qui sont situées dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de l'anneau de préhension 7. Les étriers de fixation 10, 10' permettent le clipsage par torsion de la boucle de levage et de manutention 6 le long du toron d'armature associé 2, de part et d'autre de ce toron, dans la position représentée sur la figure 2. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de fabrication d'une série de dalles alvéolées en béton précontraint par des fers ou torons d'armature longitudinaux mis en place entre les alvéoles, à la partie inférieure des dalles, sur un banc de précontrainte de grande longueur et de largeur prédéterminée par lequel on met en place les torons d'armature parallèlement les uns aux autres, on les met individuellement en tension notamment à l'aide de vérins, puis on coule le béton à l'aide d'un dispositif de coulage particulier connu en lui-même dit à coffrages glissants qui se déplace en continu le long du banc de précontrainte, on coupe les dalles à la longueur souhaitée, et après la prise du béton, on coupe les torons de façon à mettre ce dernier en pré-contrainte, caractérisé en ce que en amont du dispositif de coulage du béton, dans le sens de déplacement de ce dispositif, on clipse par torsion sur deux torons (2) latéraux situés de préférence essentiellement symétriquement par rapport à l'axe longitudinal médian du banc de précontrainte, à des emplacements correspondant au coin des dalles (1), une série de boucles de levage et de manutention (6) constituées chacune par une tige métallique coudée corn- portant d'une part à sa partie centrale un coudage médian (7) définissant un anneau de préhension plan destiné à faire saillie à la partie supérieure (5) de la dalle (1), et d'autre part à ses extrémités respectives, des coudages latéraux (8, 8') s'étendant essentiellement symétriquement de part et d'autre du coudage médian (7) et définissant des pattes de positionnement (9, 9') prenant appui sur le banc de précontrainte ainsi que des étriers de fixation (10, 10') essentiellement en forme de U situés dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de l'anneau de préhension (7) et permettant le clipsage par torsion de la boucle de levage et de manutention (6) le long du toron (2) associé, de part et d'autre de ce toron, dans une position dans laquelle l'anneau de préhension (7) et le toron (2) associé sont essentiellement coplanaires. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que après l'étape de coulage du béton, on dégage l'extrémité supérieure du coudage médian (7) des boucles de levage et de manutention (6) en creusant le béton autour de celle-ci. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on clipse les boucles de levage et de manutention (6) sur les deux avant-derniers torons (2) à partir des bords latéraux du banc de précontrainte. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lors de l'étape de coulage du béton, on exerce une pression sur les torons (2) associés aux boucles de levage et de manutention (6), en amont et en aval de ces boucles, de façon à les maintenir en place lors de leur pénétration dans le béton. 5 ) Dalle alvéolée en béton précontraint par des fers ou torons d'armature longitudinaux mis en place entre les alvéoles, à la partie inférieure de la dalle, obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu' elle est équipée au niveau de ses quatre coins de boucles de levage et de manutention (6) fixées sur des torons (2) associés et constituée chacune par une tige métallique coudée comportant d'une part à sa partie centrale un coudage médian (7) définissant un anneau de préhension plan faisant saillie à la partie supérieure (5) de la dalle (1), cet anneau de préhension (7) et le toron (2) associé étant essentiellement coplanaires, et d'autre part à ses extrémités respectives des coudages latéraux (8, 8') s'étendant essentiellement symétriquement de part et d'autre du coudage médian (7) et définissant des pattes de positionnement (9, 9') permettant la mise en place précise de la boucle de levage et de manutention (6) sur le banc de précontrainte sur lequel est coulé le béton, préalablement à ce coulage, ainsi que des étriers de fixation (10, 10') essentiellement en forme de U situés dans un plan essentiellement perpendiculaire au plan de l'anneau de préhension (7) et permettant le clipsage par torsion de la boucle de levage et de manutention (6) le long du toron (2) associé, de part et d'autre de ce toron. 6 ) Dalle alvéolée en béton précontraint selon la revendication 5, caractérisée en ce que 2865228 io le diamètre des tiges coudées constitutives des boucles de levage et de manutention (6) est inférieur à 14 mm, de préférence compris entre 8 et 12 mm. 7 ) Dalle alvéolée en béton précontraint selon la revendication 6, caractérisée en ce que les tiges coudées constitutives des boucles de levage et de manutention (6) sont réalisées en un acier ayant une résistance à la traction au minimum de l'ordre de 300 MPa et de préférence d'au moins 400 MPa et parallèle- Io ment une ductilité suffisante pour éviter les risques de rupture. 8 ) Dalle alvéolée en béton précontraint selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'acier dans lequel sont réalisées les tiges coudées constitutives des bou-15 cles de levage et de manutention (6) est un acier spécial ayant subi un traitement d'écrouissage.