Brevet FR2861107A1 — publié le 20050422

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REMPLACEMENT D'UN ELEMENT DE PAREMENT DANS UN OUVRAGE EN SOL RENFORCE L'invention concerne un procédé de remplacement d'au moins un élément de parement endommagé dans un ouvrage en sol renforcé, en terre armée ou analogue, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. La fixation d'éléments de parement dans un ouvrage en sol renforcé comprenant des armatures noyées dans le sol et fixées à des éléments de parement est connue de longue date. Or, il se trouve que ces éléments de parement, typiquement constitués de plaques de béton, peuvent être fréquemment endommagés pour des raisons inhérentes à la structure même de ces ouvrages, telles que des défauts de conception ou de réalisation, et/ou pour des raisons extérieures, telles que l'effet du gel ou même de chocs générant des cassures ou l'enfoncement d'éléments de parement. Pour remettre en état la partie endommagée du parement dans des conditions optimales, il faudrait que les armatures scellées dans le ou les nouveaux éléments de parement aient été remises en tension, de sorte que la tension de chaque armature réutilisée pour le scellage soit aussi proche que possible de la tension initiale, avant l'endommagement du parement. A ce jour, il n'est pas connu de procéder à la remise en tension d'armatures réutilisées lors du remplacement d'un élément de parement, que ce remplacement soit réalisé par coulage in situ d'un nouvel élément de parement ou bien par pose d'un élément préfabriqué. Il en résulte que le fonctionnement des armatures ainsi réutilisées et, par conséquent, de l'ouvrage, peut être altéré suite à ce remplacement. Un but de la présente invention est de pallier cet inconvénient et, à cet effet, le procédé de remplacement selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste, lors du remplacement d'au moins un élément de parement endommagé, à monter un nouvel élément de parement avec remise en tension par un effort de traction de la ou des armatures fixées à ce nouvel élément, pour retrouver une partie au moins de la tension des armatures existant avant l'endommagement du parement. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque armature est scellée dans une ouverture du nouvel élément de parement. Cette ouverture, également appelée réservation par l'homme du métier, présente une forme apte à assurer le meilleur ancrage possible de l'armature correspondante dans l'élément de parement. Selon une autre caractéristique de l'invention, on exerce ledit effort de traction avant de mettre en oeuvre le scellement et l'on maintient ledit effort de traction jusqu'à la fin de la mise en oeuvre dudit scellement. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prédétermine l'intensité dudit effort de traction sur ladite ou l'une au moins desdites armatures en fonction de la pression du sol au droit dudit élément de parement endommagé. Selon une autre caractéristique de l'invention, on élève progressivement l'intensité dudit effort de traction pour ladite ou l'une au moins desdites armatures, et l'on soumet en alternance une pluralité d'armatures auxdits efforts de traction. Selon un mode de réalisation de l'invention, on génère une force de rappel exercée par ledit élément de parement de remplacement sur ladite ou l'une au moins desdites armatures, pour obtenir ledit effort de traction. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on tire 25 directement sur ladite ou l'une au moins desdites armatures, pour obtenir ledit effort de traction. Selon une autre caractéristique de l'invention, avant la pose dudit élément de parement de remplacement, on raccorde ladite ou l'une au moins desdites armatures à un embout adapté pour traverser ladite ouverture de scellement, de sorte à permettre ultérieurement ladite traction. Avantageusement, le procédé de remplacement selon l'invention est tel que ledit ouvrage à réparer est un mur de soutènement de terre ou une culée de pont. Un dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du 5 procédé de remplacement défini ci-dessus comprend: - au moins un embout comportant, d'une part, un raccord adapté pour être solidarisé avec ladite ou chaque armature et, d'autre part, un organe de liaison solidarisé avec ledit raccord, et - un moyen de traction dudit embout qui est adapté pour 10 coopérer avec ledit organe de liaison pour générer ledit effort de traction de ladite ou chaque armature. Selon un exemple avantageux de réalisation de l'invention, ledit raccord comporte deux pattes parallèles qui sont adaptées pour être solidarisées avec ladite armature en l'enserrant et qui sont reliées entre elles par une jonction pourvue d'une ouverture, à travers laquelle l'organe de liaison est monté en butée. Avantageusement, ledit organe de liaison comprend au moins une tige filetée. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit moyen de traction comprend au moins un moyen de rappel monté mobile autour dudit organe de liaison et venant en appui, d'une part, contre une portée montée fixe sur ledit élément de parement et, d'autre part, contre un écrou monté mobile sur ledit organe de liaison, de sorte à obtenir par serrage dudit écrou une force de rappel exercée par ledit élément de parement sur ladite armature qui génère ledit effort de traction. Avantageusement selon ce mode de réalisation, ledit moyen de rappel comprend des rondelles-ressorts qui permettent de contrôler l'effort appliqué. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ledit moyen de traction, tel qu'un vérin hydraulique ou un système de type à câbles commandés par un treuil, est prévu pour exercer une traction directe sur ledit organe de liaison pour obtenir ledit effort de traction. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositif comprend un appareil de levage et de positionnement dudit élément de parement de remplacement comportant un moyen de mise en suspension à une hauteur réglable dudit élément de parement, et une équerre de support adaptée pour supporter sur l'une de ses arêtes ledit élément de parement selon un angle déterminé avec la verticale au moyen d'un contrepoids fixé sur son autre arête, de sorte à positionner ledit élément de parement sur ladite structure de charpente. D'autres caractéristiques, avantages et détails de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, ladite description étant réalisée en référence avec les dessins joints, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un élément de parement 15 d'ouvrage à remplacer illustrant une première étape du procédé de remplacement selon l'invention, - la figure 2 est une vue de face de cet élément de parement illustrant une étape ultérieure du procédé de remplacement selon l'invention, - la figure 3 est une vue de face de cet élément de parement illustrant une étape ultérieure du procédé de remplacement selon l'invention, - la figure 4 est une vue partielle en coupe de l'ouvrage illustrant un embout du dispositif de remplacement selon l'invention et une étape ultérieure dudit procédé, où l'élément à remplacer à été démonté, - la figure 5 est une vue de côté d'un appareil dudit dispositif selon l'invention pour le levage et le positionnement d'un élément de parement neuf en remplacement du précédent, - la figure 6 est un agrandissement de l'embout illustré à la figure 4, lequel traverse l'élément de parement neuf venant d'être positionné, - la figure 7 est une vue en coupe d'un raccord que comporte cet embout, la figure 8 est une vue de profil du raccord de la figure 7, - la figure 9 est une vue de détail et en coupe d'un moyen de mise en traction du dispositif selon l'invention monté sur l'embout de la figure 6, l'ensemble traversant l'élément de parement neuf, - la figure 10 est un agrandissement de ce moyen de traction, - la figure 11 est une vue en coupe selon le plan XI-XI de la figure 9 de l'élément de parement traversé par l'embout et le moyen de traction selon l'invention, - la figure 12 est une vue partielle en coupe dudit ouvrage illustrant le fonctionnement du dispositif selon l'invention à travers l'élément de parement neuf selon une étape ultérieure dudit procédé de remplacement, et - la figure 13 est un agrandissement à travers l'élément de parement neuf du dispositif de la figure 12, illustrant une dernière étape dudit procédé de remplacement. L'élément de parement endommagé 1 illustré à la figure 1 est fixé dans un sol 2 d'un mur 3 par l'intermédiaire d'armatures 4 qui sont ancrées dans le sol 2 et qui sont scellées dans l'élément 1 via des pièces d'ancrage scellées dans des ouvertures de scellement 5. Cet élément 1 est entouré d'éléments de parement adjacents 1', et il présente dans cet exemple de réalisation une forme sensiblement carrée. On comprendra que toute autre géométrie d'éléments de parement 1, 1' conviendrait pour mettre en oeuvre l'invention. Dans cet exemple de réalisation, la structure de charpente 2 du mur 3 est constituée d'une masse de terre armée par les armatures 4, et les éléments de parements 1, 1' sont constitués de plaques de béton. Dans une première étape du procédé de remplacement selon l'invention de l'élément de parement 1, on commence à démonter ce dernier en lui appliquant des découpes 6, ce qui permet d'examiner localement l'état de la terre 2 pour prédire son comportement en vue du remplacement. On a illustré à la figure 2 une étape optionnelle de ce procédé de remplacement consistant à percer l'élément de parement 1, préalablement à son démontage, d'une pluralité de trous traversants 7 régulièrement espacés puis à introduire par ceux-ci dans la masse de terre 2, à une profondeur d'environ 30 cm par exemple, un coulis destiné à stabiliser cette masse de terre 2. On a illustré à la figure 3 la suite du démontage de l'élément 1, où l'on projette optionnellement sur la masse de terre 2 un enduit adapté pour améliorer sa stabilité et dresser la surface d'appui du parement de remplacement 1". On a illustré à la figure 4 une étape ultérieure du procédé de remplacement selon l'invention qui consiste dans un premier temps, suite au démontage de l'élément 1 avec le cas échéant les traitements précités de stabilisation ou d'enduction, à raccorder l'extrémité libre 4a de chaque armature 4 à un embout 8 qui est adapté pour immobiliser cette armature 4 et pour traverser ultérieurement l'une des ouvertures de scellement 5 de l'élément de parement neuf 1" préfabriqué (visible à la figure 5) une fois mis en place, de sorte à permettre ultérieurement un travail de traction de l'armature 4. Dans un second temps, on procède à un dressage de la face externe 2a de la masse de terre 2 suivant un retrait R en profondeur de 1 à 2 cm, et l'on dispose sur le chant supérieur 9 de l'élément de parement 1' immédiatement en dessous un plot d'appui 10 qui est adapté pour faciliter la mise en place du chant 11 de l'élément de parement neuf 1" destiné à être monté sur ce chant supérieur 9. On a illustré à la figure 5 un appareil 12 de levage et de positionnement de l'élément de parement neuf 1" comprenant un moyen de mise en suspension 13 à une hauteur réglable (voir flèche A) de l'élément 1" et une équerre de support 14 qui est adaptée pour supporter l'élément 1" sur l'une de ses arêtes 14a selon un angle a réglable avec la verticale (voir flèche B) au moyen d'un contrepoids 15 fixé sur l'autre arête 14b, de sorte à positionner correctement l'élément 1" sur la masse de terre 2. Selon l'étape suivante du procédé de remplacement selon l'invention, on positionne l'élément neuf 1" au moyen de cet appareil 12 de telle manière que ses ouvertures de scellement 5 soient respectivement 30 traversées par les embouts 8 et que l'élément neuf 1" ait sa face externe dans le même plan que celle des éléments de parement 1' adjacents. On a illustré à la figure 6 la structure de chaque embout 8 représenté à la figure 4, cet embout 8 traversant de part et d'autre une ouverture de scellement 5 de l'élément de parement neuf 1" venant d'être positionné sur la structure 2. Chaque embout 8 comprend, d'une part, un raccord 16 recevant par l'une de ses deux extrémités de raccordement 17 l'extrémité libre 4a d'une armature 4 et, d'autre part, un organe de liaison 18 qui est solidarisé avec le raccord 16 via l'autre extrémité de raccordement 19 du raccord 16 et qui est destiné à permettre le travail de traction ultérieur de l'armature 4. Dans cet exemple de réalisation, le raccord 16 est essentiellement constitué d'un ruban de tôle pratiquement replié sur lui-même en formant deux pattes parallèles 20 adaptées pour être solidarisées avec l'extrémité libre 4a en l'enserrant et s'écartant l'une de l'autre à proximité du point de repli pour être reliées par une jonction 21 en forme de renflement. La jonction 21 se termine par une ouverture 22 formant l'extrémité de raccordement 19, à travers laquelle l'organe de liaison 18 vient en butée par l'intermédiaire d'un écrou 23 pour sa solidarisation avec le raccord 16. Cet organe de liaison 18 est ici constitué d'un goujon monté de manière centrée sur l'axe du raccord 16 et soudé sur les bords de l'ouverture 22, de sorte que ce goujon soit centré sur celui de l'armature 4. On a illustré à la figure 7 le détail de la structure du raccord 16, qui comprend en outre une tige 24 de fixation de l'armature 4 à travers les pattes 20 du raccord 16, et une butée 25 (par exemple soudée) pour recevoir l'extrémité libre 4a de l'armature 4. La jonction 21 du raccord 16 est pourvue, sur sa face interne entourant l'ouverture 22, d'une plaquette de renfort rectangulaire ou annulaire 26 soudée de manière que son évidement épouse le contour de l'ouverture 22 (voir la figure 8 pour la vue de profil de la jonction 21). Comme illustré à la figure 6, cette plaquette 26 est destinée à recevoir l'écrou 23 de mise en butée du goujon 18 par l'intermédiaire d'une rondelle plate 27. Selon une étape ultérieure du procédé de remplacement selon l'invention qui est illustrée aux figures 9 à 11, on monte, sur la partie externe 18a de chaque goujon 18 faisant saillie à l'extérieur d'une ouverture 5 non encore scellée de l'élément de parement 1", des moyens de mise en traction 28 que comprend le dispositif selon l'invention et qui sont destinés à la mise en oeuvre du travail de traction de chaque armature 4. Avantageusement, ces moyens de traction 28 comprennent un moyen de rappel 29 qui est monté mobile axialement sur la partie externe 18a du goujon 18 et qui vient en appui, d'une part, contre une portée 30 montée fixe sur l'élément de parement 1" et, d'autre part, contre un écrou 31 monté mobile sur ce filetage pour l'obtention, par son serrage, d'une force axiale de rappel F d'intensité prédéterminée qui est en fait exercée par l'élément de parement 1" sur chaque armature 4. La portée 30 est constituée dans l'exemple des figures 9 à 11 d'un plateau 30a rectangulaire qui est monté sur la partie externe 18a du goujon 18 via un évidement central 30b formé dans ce plateau 30a, lequel est monté en appui sur tout son périmètre contre l'élément de parement 1" via un piètement 30c. Plus précisément, cette portée 30 est montée par l'évidement 30b sur la surface latérale d'une douille 32, qui est ellemême montée mobile sur la partie 18a du goujon 18 et dont une extrémité externe est pourvue d'une rondelle plate 33 formant épaulement, contre lequel appuie l'écrou de serrage 31. Avant la mise en tension, on assure le calage de l'élément de parement de remplacement 1" et son réglage dans le plan des parements voisins 1'. Puis on referme le joint périphérique par un joint mousse comprimé ou une mousse expansible. Ensuite, on injecte par gravité un coulis de ciment derrière l'élément de parement 1" afin d'assurer un appui continu entre la face arrière dudit élément 1" et le sol 2. Le moyen de rappel 29 comprend avantageusement un jeu de rondellesressorts 29a (voir figure 10) qui sont montées sur la surface latérale de la douille 32 à l'extérieur du plateau 30a, entre la rondelle 33 et une autre rondelle plate 34 montée juste à l'extérieur du plateau 30a. Les rondelles-ressorts 29a sont élastiques et bombées en forme de cuvette ou de cône, et elles sont montées avec leur concavité orientée à l'opposé de l'écrou de serrage 31 destiné à les comprimer. Ainsi, le vissage de l'écrou de serrage 31 contre la rondelle 33 a pour effet de comprimer les rondelles-ressorts 29a contre la portée 30, ce qui se traduit par une force de rappel F de sens opposé à la direction d'avancée de l'écrou 31 que l'élément de parement 1" (duquel la portée est solidaire) exerce sur chaque armature 4, l'intensité de cette force F étant fonction du degré de vissage de l'écrou 31. On notera que le nombre et l'épaisseur des rondelles-ressorts 29a sont déterminés en fonction de l'intensité souhaitée pour la force de rappel F. D'une manière générale, on notera que ce travail de traction est exercé sur chaque armature de telle sorte que celle-ci retrouve sensiblement la tension initiale qu'elle présentait antérieurement à l'endommagement de l'élément de parement 1. Avantageusement, on met en oeuvre cette mise en traction des armatures 4 en déterminant au préalable l'intensité de la traction à exercer sur chaque armature puis en atteignant progressivement chaque intensité de traction souhaitée, de préférence en exerçant ces efforts de traction en alternance d'une armature 4 à l'autre. Les figures 12 et 13 illustrent des étapes encore ultérieures du procédé de remplacement selon l'invention. Suite à la mise en tension des armatures 4, on réalise le scellement de chaque armature 4 dans l'ouverture de scellement 5 dans laquelle elle débouche par injection d'un produit de scellement tel qu'un mortier (identifié par les flèches i aux figures 12 et 13), puis on laisse prendre ce produit de scellement jusqu'à ce qu'il présente une résistance suffisante. Accessoirement, on scelle en outre les interstices entre les chants de l'élément de parement 1" et ceux des éléments de parement 1' adjacents. Suite à cette étape de scellement, on relâche l'effort de traction exercé par le goujon 18, par dévissage de chaque écrou de serrage 31 et retrait ou sectionnement de chaque moyen de mise en traction 28. On sectionne alors chaque goujon 18 de sorte que son extrémité externe se fo trouve à l'intérieur de l'ouverture 5 scellée correspondante. On procède ensuite au ragréage extérieur de chaque ouverture 5 scellée, de manière à uniformiser la surface externe du produit de scellement la remplissant. On peut enfin procéder à un cachetage 35 de ces ouvertures 5 scellées et à diverses finitions connues de l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Procédé de remplacement d'au moins un élément de parement endommagé (1) dans un ouvrage (3) en sol renforcé (2) ou analogue comprenant des armatures (4) noyées dans le sol (2) et fixées à des éléments de parement (1, 1') avec mise en tension des armatures (4), caractérisé en ce qu'il consiste, lors du remplacement d'au moins un élément de parement endommagé (1), à monter un nouvel élément de parement (1") avec remise en tension par un effort de traction de la ou des armatures (4) fixées à ce nouvel élément (1"), pour retrouver au moins une partie de la tension des armatures (4) existant avant l'endommagement du parement (1, 1'). 2. Procédé de remplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque armature (4) est scellée dans une ouverture (5) 15 du nouvel élément de parement (1"). 3. Procédé de remplacement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on exerce ledit effort de traction avant de mettre en oeuvre ledit scellement. 4. Procédé de remplacement selon la revendication 3, 20 caractérisé en ce que l'on maintient ledit effort de traction jusqu'à la fin de la mise en oeuvre dudit scellement. 5. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prédétermine l'intensité dudit effort de traction sur ladite ou l'une au moins desdites armatures (4) en fonction de la pression du sol au droit dudit élément de parement endommagé (1). 6. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on élève progressivement l'intensité dudit effort de traction pour ladite ou l'une au moins desdites armatures (4). 7. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on soumet en alternance une pluralité d'armatures (4) auxdits efforts de traction. 8. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on génère une force de rappel (F) exercée par le nouvel élément de parement (1") sur ladite ou l'une au moins desdites armatures (4), pour obtenir ledit effort de traction. 9. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on tire directement sur ladite ou l'une au moins desdites armatures (4), pour obtenir ledit effort de traction. 10. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant la pose du nouvel élément de parement (1"), on raccorde ladite ou l'une au moins desdites armatures (4) à un embout (8) adapté pour traverser ladite ouverture de scellement (5), de sorte à permettre ultérieurement ladite traction. 11. Procédé de remplacement selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ouvrage (3) est un mur de 15 soutènement de terre ou une culée de pont. 12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un embout (8) comportant, d'une part, un raccord (16) adapté pour être solidarisé avec ladite ou chaque armature (4) et, d'autre part, un organe de liaison (18) solidarisé avec ledit raccord (16), et - un moyen de traction (28) dudit embout (8) qui est adapté pour coopérer avec ledit organe de liaison (18) pour générer ledit effort de traction de ladite ou chaque armature (4). 15. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit raccord (16) comporte deux pattes parallèles (20) qui sont adaptées pour être solidarisées avec ladite armature (4) en l'enserrant et qui sont reliées entre elles par une jonction (21) pourvue d'une ouverture (22), à travers laquelle l'organe de liaison (18) est monté en butée. 16. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en 30 ce que ledit organe de liaison (18) comprend au moins une tige filetée. 17. Dispositif selon une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ledit moyen de traction (28) comprend au moins un moyen de rappel (29) monté mobile autour dudit organe de liaison (18) et venant en appui, d'une part, contre une portée (30) montée fixe sur ledit élément de parement (1") et, d'autre part, contre un écrou (31) monté mobile sur ledit organe de liaison (18), de sorte à obtenir par serrage dudit écrou (31) une force de rappel (F) exercée par ledit élément de parement (1") sur ladite armature (4) qui génère ledit effort de traction. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel (29) comprend des rondelles-ressorts (29a) qui permettent de contrôler l'effort appliqué. 17. Dispositif selon une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ledit moyen de traction, tel qu'un vérin hydraulique ou un système de type à câbles commandés par un treuil, est prévu pour exercer une traction directe sur ledit organe de liaison (18) pour obtenir ledit effort de traction. 18. Dispositif selon une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil de levage et de positionnement (12) du nouvel élément de parement (1") comportant un moyen de mise en suspension (13) à une hauteur réglable dudit élément de parement (1"), et une équerre de support (14) adaptée pour supporter sur l'une de ses arêtes (14a) ledit élément de parement (1") selon un angle a déterminé avec la verticale au moyen d'un contrepoids (15) fixé sur son autre arête (14b), de sorte à positionner ledit élément de parement (1") sur le sol renforcé (2).