Brevet FR2890991A1 — publié le 20070323

PROCEDE DE RENFORCEMENT D'UN POTEAU EN BETON EXISTANT ET POTEAU AINSI RENFORCE. Domaine technique L'invention se rapporte au domaine des travaux publics, et plus précisément à la réhabilitation de poteaux en béton existants dont les propriétés mécaniques de résistance se sont altérées ou insuffisantes vis-à-vis de nouvelles réglementations. De tels poteaux peuvent notamment être destinés au maintien des lignes électriques. L'invention vise plus particulièrement un procédé de renforcement d'un poteau en béton existant ainsi que le poteau en béton ainsi renforcé. Art antérieur De façon générale, il existe de nombreuses méthodes pour renforcer un poteau en béton. Cependant, l'application plus spécifique du renforcement de poteaux en béton supportant des lignes électriques, est soumise à de nombreuses contraintes. En effet, ce procédé doit être reproductible à chaque poteau et ce, avec les mêmes caractéristiques de renforcement en matière de résistance des matériaux. Par ailleurs, une telle opération de renforcement implique la coupure du courant électrique circulant dans les lignes. Il est donc très important de réduire au minium la durée de coupure électrique. Une technique telle que décrite dans le document WO 98/51885 consiste ainsi à enrouler avec une bande de textile autour du poteau, puis à appliquer une résine 25 thermodurcissable. Cependant, un tel procédé de renforcement est complexe à mettre en oeuvre de façon industrielle et automatisée. Par ailleurs, l'emploi des résines thermodurcissables, nécessite un équipement particulièrement contraignant et lourds pour les techniciens opérant sur des chantiers en plein air. Enfin, une telle technique de renforcement n'est pas adaptée pour les poteaux soumis aux conditions climatiques, tels que les poteaux de béton pour lignes à haute tension. En effet, le rayonnement solaire et la pluie peuvent affecter de façon significative la durée de vie de ce type de matériau de renforcement composite. Une autre technique de renforcement de poteau consiste à réaliser un coffrage sur toute la hauteur du poteau de manière à augmenter les sections béton du poteau. Une telle technique engendrerait cependant des coupures électriques de longue durée. En effet, ce coffrage total du poteau nécessiterait de déposer les câbles électriques dès le début de l'intervention puis attendre le séchage du béton avant de repositionner les câbles. Exposé de l'invention L'invention concerne un procédé de renforcement d'un poteau en béton existant apte à supporter des lignes électriques. Il se caractérise en ce qu'il comporte les étapes de: ^ pose d'une platine destinée à refermer l'extrémité supérieure d'un coffrage définissant un volume ouvert au niveau de ladite extrémité supérieure; ^ mise en place du coffrage autour de la partie basse du poteau existant; ^ remplissage du coffrage avec un matériau de renforcement; ^ séchage du matériau de renforcement; ^ démontage du coffrage; ^ dépose des lignes électriques ^ mise en place sur la platine d'une coiffe métallique recouvrant une partie haute du poteau, cette coiffe métallique étant apte à recevoir et maintenir en position les lignes électriques; ^ remontage des lignes électriques. En pratique, le procédé de renforcement du poteau en béton s'effectue en plusieurs étapes, l'ordre de succession de ces étapes pouvant être différent. En effet, il est également possible de mettre en place le coffrage, puis la platine, avant d'effectuer le remplissage du coffrage, ou encore, de rapporter la platine une fois le séchage du matériau effectué. 2890991 -3- Une fois réalisé, le renforcement comporte ainsi deux portions distinctes, la portion basse étant formée par le matériau de renforcement typiquement en béton, tandis que la portion haute est formée par la coiffe métallique. Un tel agencement permet à la fois de conférer au poteau une résistance élevée tout en limitant au minimum la durée de coupure électrique engendrée par la mise en place des câbles sur un armement préalablement fixé à la coiffe métallique avant sa mise en place. L'opération de séchage du matériau de renforcement peut nécessiter plusieurs jours. Par conséquent, la mise en place de la coiffe métallique sur la platine peut être réalisée postérieurement au séchage du matériau de renforcement, voire de nombreuses semaines plus tard. Seule cette opération, qui est peut être très rapide à réaliser, nécessite la coupure du courant circulant dans les lignes. Par ailleurs, lors des étapes précédant cette étape finale de mise en place de la coiffe métallique, un dispositif de protection peut être rapporté sur le poteau au niveau de sa partie haute de façon à éviter toute collision entre les lignes électriques et des engins de chantier, tels que des nacelles, élévateurs ou tractopelles. Ce dispositif de protection peut se présenter sous la forme d'un parapluie réalisé dans un matériau non conducteur. Ce parapluie peut être constitué de deux demicercles ajourés sanglés sur le poteau béton. En pratique, le procédé de renforcement peut comporter une étape de décapage de la semelle de fondation du poteau en béton. Cette étape permet de procéder au renforcement de la semelle de fondation existante suivant divers méthodes, et notamment par l'ajout de micro pieux, ou par l'élargissement de la semelle existante. Ce renforcement de la semelle peut permettre de faciliter le coffrage. En effet, selon une première variante, il peut être avantageux de mettre à nu la 30 semelle de fondation du poteau existant de façon à faire prendre appui le coffrage sur cette semelle. 2890991 -4- Selon une deuxième variante, on peut également procéder à l'ajout d'une chape supplémentaire de façon à positionner, à une altitude déterminée, une extrémité inférieure du coffrage, l'extrémité supérieure de ce coffrage étant positionnée au moyen de la platine. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de renforcement peut comporter une étape de scellement de barres d'ancrage dans la semelle de fondation. Ainsi, la semelle de fondation du poteau existant sert à la fois de support pour faire reposer le coffrage, mais également, elle sert de fondation armée au matériau de renforcement. En effet, selon cette variante, le procédé de renforcement peut comporter une étape de mise en place d'un ferraillage coopérant avec les barres d'ancrage et s'élevant le long du poteau à l'intérieur du coffrage. Un tel ferraillage permet en effet d'armer l'ensemble du matériau de renforcement. Ce ferraillage peut être réalisé en deux éléments en forme de L qui sont redressés le long du poteau existant avant la mise en place du coffrage. Lors de cette étape, la mise en place d'un câble de mise à la terre peut être réalisée. Avantageusement, la platine peut comporter des tiges d'ancrage pénétrant à l'intérieur du coffrage avant son remplissage par le matériau de renforcement. De cette manière, une fois le matériau de renforcement sec, la platine est alors scellée avec la portion basse du poteau. Selon un mode de réalisation particulier, le ferraillage peut coopérer avec les tiges d'ancrage. Ainsi, le ferraillage peut être mis en place et immobilisé sur la partie basse du poteau existant en solidarisant son extrémité haute avec les tiges d'ancrage de la platine. En pratique, le remplissage du coffrage peut être réalisé au moyen d'une pompe apte à injecter le matériau de renforcement dans le coffrage à proximité de l'extrémité inférieure du coffrage. 2890991 -5- En d'autres termes, une pompe à béton peut permettre d'injecter le matériau de renforcement à la base du coffrage afin de limiter les phénomènes de ségrégation. Le béton est alors poussé verticalement jusqu'à ce qu'il déborde de dessus de la platine. Un tel remplissage permet une meilleure homogénéité du matériau de renforcement et évite ainsi aux particules les plus grosses de tomber au fond du coffrage, ce qui aurait pour effet de rendre le matériau de renforcement très hétérogène. Le matériau de renforcement peut notamment être un béton de type auto-plaçant, de consistance très fluide. De cette manière, le remplissage du coffrage ne nécessite pas de vibration. Une fois le pompage terminé, une guillotine permet de fermer le coffrage de manière étanche. En pratique, la coiffe métallique peut être solidarisée par boulonnage avec la platine. En effet, des tiges filetées peuvent émerger de la platine et coopérer avec des trous ménagés dans la coiffe métallique. Des écrous permettent alors de solidariser de manière réversible la coiffe métallique avec la platine. L'invention concerne également un poteau apte à supporter des câbles conducteurs à usage divers. Selon l'invention, ce poteau se caractérise en ce qu'il comporte: ^ une portion basse comportant une âme formée par un poteau en béton existant, 20 et recouverte par un matériau de renforcement; ^ une portion haute comportant ladite âme recouverte par une coiffe métallique apte à recevoir et maintenir en position des câbles conducteurs; ^ une platine interposée entre lesdites portions basse et haute du poteau. Autrement dit, le poteau peut comporter une âme formée par un poteau en béton existant sur lequel est rapporté autour de sa partie basse un matériau de renforcement qui peut être armé. Une platine vient alors recouvrir la zone supérieure du matériau de renforcement de façon à permettre la solidarisation réversible de la coiffe métallique. Un tel poteau permet ainsi de faciliter les opérations de maintenance, puisque seule la portion haute du poteau peut être remplacée en baissant simplement une pluralité d'écrous. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées 1 à 7 qui représentent une vue de côté illustrant différentes étapes successives du procédé, selon un mode de réalisation particulier, conformément à l'invention. Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un procédé de renforcement d'un poteau en béton apte à supporter et maintenir en position des lignes électriques. Tel que représenté à la figure 1, le poteau (1) est agencé sur une semelle de fondation (7) que l'on vient dégager au moyen d'un engin de chantier. On procède ensuite à la mise en place de barres d'ancrage (8) à l'intérieur de la semelle de fondation (7). Les barres d'ancrage (8) comportent une portion émergeant de la semelle (7) et s'étendant le long de la base du poteau en béton (1). Tel que représenté à la figure 2, le poteau en béton (1) comporte une partie basse (3) ainsi qu'une partie haute (13). Une platine (4) est agencée sur le poteau (1) et forme la séparation entre ces deux parties (3) et (13). Cette platine (4) peut être équipée de tiges d'ancrage (18) orientées en direction de la partie basse du poteau. Un ferraillage (9) est ensuite positionné le long de la partie basse (3) du poteau (1) coopérant, d'une part, avec les barres d'ancrage (8), et d'autre part, les tiges d'ancrage (18). Tel que représenté à la figure 3, une fois le ferraillage (9) mis en place, on rapporte autour du poteau existant (1) deux éléments de coffrage (12,22) de manière à former le coffrage (2). Chacun des éléments de coffrage (12,22) est mis en place par un mouvement de rotation autour d'un axe situé à proximité de la semelle de fondation (7). De cette manière, un chariot élévateur, non représenté, peut permettre de positionner les éléments (12,22) de coffrage par simple déplacement de leur extrémité destinée à venir en regard de la platine (4). Selon une variante le coffrage peut être composé d'éléments manutentionables à la main, d'un mètre de haut, mis en place par moitié à l'aide d'une nacelle. Tel que représenté à la figure 4, l'extrémité supérieure (5) du coffrage (2) est obturée par la platine (4) déjà en position. L'extrémité inférieure (15) du coffrage (2) est, quant à elle, agencée en regard de la semelle de fondation (7). Le coffrage (2) est maintenu en position au moyen de barres de maintien (17) agencées entre l'extrémité supérieure (5) du coffrage (2) et le sol (16). On réalise ensuite le remplissage du coffrage (2) au moyen d'une pompe (10). Avantageusement, le remplissage est réalisé par un orifice situé à proximité de l'extrémité inférieure (15) du coffrage (2). De cette manière, le matériau de renforcement, une fois sec, présente la même homogénéité, quelle que soit l'altitude, le long du poteau (1). Tel que représenté à la figure 5, une fois le matériau de renforcement sec, on retire le coffrage (2) de la partie inférieure (3) du poteau. On procède alors au recouvrement de la semelle (7) de fondation. Tel que représenté à la figure 6, une fois l'alimentation du courant coupée dans les lignes électriques, on procède à l'enlèvement de l'armement qui est située à l'extrémité de la partie haute (13) du poteau. Dans la forme illustrée, cet armement est de type canadien , mais il va de soi que ce type de renforcement peut être appliqué à d'autres types de poteaux en béton équipés d'armements divers pour le maintient des lignes électriques. Tel que représenté à la figure 7, on positionne alors la coiffe métallique (6) au dessus de la partie haute (13) du poteau. On fait alors descendre la coiffe (6) verticalement jusqu'à ce qu'elle vienne au contact de la platine (4). On procède alors à la solidarisation par boulonnage de la coiffe métallique (6) avec la partie basse (3) du poteau. 2890991 -8- Il ressort de ce qui précède qu'un procédé de renforcement de poteau en béton conforme à l'invention présente de multiples avantages, et notamment: ^ il permet un renforcement en flexion dans le sens perpendiculaire par rapport à l'orientation des lignes électriques; ^ il permet un renforcement en flexion dans le sens parallèle à la direction des lignes électrique; ^ il permet également un renforcement en torsion; ^ il minimise les durées de consignation et de coupure de courant électrique; ^ il permet un renforcement à haute durée de vie par des matériaux traditionnels; ^ il permet de conserver l'esthétique originale du poteau existant. 2890991 -9 Revendications 1. Procédé de renforcement d'un poteau en béton (1) existant apte à supporter des lignes électriques caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: pose d'une platine (4) destinée à refermer une extrémité supérieure (5) d'un coffrage (2) définissant un volume ouvert au niveau de la dite extrémité supérieure (5) ; mise en place du coffrage (2) autour de la partie basse (3) du poteau (1) existant; remplissage du coffrage (2) avec un matériau de renforcement; séchage du matériau de renforcement; démontage du coffrage (2) ; dépose des lignes électriques; mise en place sur la platine (4) d'une coiffe métallique (6) recouvrant une partie haute (13) du poteau (1), ladite coiffe métallique (6) étant apte à recevoir et maintenir en position les lignes électriques; remontage des lignes électriques. 2. Procédé de renforcement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de décapage d'une semelle (7) de fondation du poteau en béton (1). 3. Procédé de renforcement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la semelle (7) de fondation du poteau permet de fermer une extrémité inférieure (15) du coffrage (2). 4. Procédé de renforcement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de scellement de barres d'ancrage (8) dans la semelle (7) de fondation. 5. Procédé de renforcement selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en place d'un ferraillage (9) coopérant avec les barres d'ancrage (8) et 30 s'élevant le long du poteau (1) à l'intérieur du coffrage (2). 2890991 - 10 - 6. Procédé de renforcement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (4) comporte des tiges d'ancrage (18) pénétrant à l'intérieur du coffrage (2) avant son remplissage par le matériau de renforcement. 7. Procédé de renforcement selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le ferraillage (9) coopère avec les tiges d'ancrage (18). 8. Procédé de renforcement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le remplissage du coffrage (2) est réalisé au moyen d'une pompe apte à injecter le matériau de renforcement dans le coffrage (2) à proximité de l'extrémité inférieure (15) du coffrage (2). 9. Procédé de renforcement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coiffe métallique (6) est solidarisée par boulonnage avec la platine (4). 10. Poteau apte à supporter des lignes électrique caractérisé en ce qu'il comporte: une portion basse comportant une âme formée par un poteau en béton (1) existant et recouverte par un matériau de renforcement; - une portion haute comportant ladite âme recouverte par une coiffe métallique (6) 20 apte à recevoir et maintenir en position les lignes électriques; une platine (4) interposée entre lesdites portions basse et haute du poteau.