Brevet FR2922234A1 — publié le 20090417

Bande de stabilisation souple destinée à être utilisée dans des ouvrages en sol renforcé La présente invention concerne une bande de stabilisation souple destinée à être utilisée dans des ouvrages en sol renforcé, ainsi que l'utilisation d'une telle bande pour la construction d'ouvrages en sol renforcé. Un ouvrage en sol renforcé associe un remblai 10 compacté, un parement et des renforcements connectés ou non au parement. Divers types de renforcements peuvent être utilisés: des bandes métalliques rigides, par exemple en acier galvanisé, des bandes de stabilisation souples par exemple 15 à base de fibres de polyester. Ils sont mis en place dans le sol avec une densité dépendant des contraintes pouvant s'exercer sur l'ouvrage, les efforts de poussée du terrain étant repris par le frottement sol-renforcements. Le parement est le plus souvent réalisé à partir 20 d'éléments préfabriqués en béton, en forme de dalles ou de blocs, juxtaposés pour recouvrir la face frontale de l'ouvrage. Les bandes souples sont fréquemment fournies sous forme de bandes ayant une longueur d'environ 3 à 10 mètres, 25 bien que des bandes plus courtes ou plus longues puissent être employées. La largeur des bandes est généralement comprise entre 4 et 6 centimètres bien qu'il soit possible d'employer des bandes de largeur allant jusqu'à 10 ou 25 centimètres, voir d'avantage. Leur épaisseur varie, par 30 exemple, d'environ 1 millimètre à quelques centimètres et est généralement comprise entre 1 à 6 millimètres. Le but des bandes de stabilisation est de transmettre les forces dans le sol ou la terre et ainsi de distribuer les efforts. En particulier, il est nécessaire de transmettre les forces entre une bande et le remblai dans lequel elle est placée. La bande doit donc avoir une superficie suffisante pour développer par le frottement la résistance au cisaillement exigée par unité de longueur. D'autre part et de préférence, la bande est capable de 10 transmettre les efforts sur toute sa longueur et elle présente donc une grande résistance à la traction. Des solutions ont été proposées afin d'augmenter le frottement entre un renforcement et le sol, afin notamment de diminuer le nombre de renforcements nécessaires pour 15 consolider un ouvrage et/ou augmenter la résistance d'un ouvrage. Le document brevet FR 2 325 778 divulgue des renforcements métalliques où des nervures successives permettent d'augmenter le coefficient de frottement sol-20 renforcements. Le document brevet EP 0 818 577 divulgue des renforts flexibles où un élément de noyau non plat et allongé est entouré de nodules de retenue faisant saillie du noyau. Ces solutions, bien que permettant d'augmenter le 25 coefficient de frottement sol-renforcements présentent certains inconvénients. En effet les renforts ainsi proposés sont de manutention peu aisée et la présence d'éléments protubérants rend leur transport à plat nécessaire. Ils sont en outre difficiles à empiler. 30 Un but de la présente invention est de proposer une solution qui tout en offrant un renforcement où le coefficient de frottement sol / renforcements est amélioré, permet une manutention aisée. L'invention propose ainsi une bande de stabilisation souple, d'épaisseur sensiblement constante, e, destinée à être utilisée dans des ouvrages en sol renforcé et comprenant une portion centrale s'étendant longitudinalement pour résister à des efforts de traction, et au moins une portion latérale de largeur variable comprenant une pluralité de segments disposés en continuité de matière le long de la portion centrale. Avantageusement, la bande de stabilisation selon l'invention peut être enroulée sur elle-même, facilitant ainsi le stockage, le transport et l'installation par exemple en déroulant ladite bande de stabilisation sur le 15 chantier, au moment de la pose sur du matériau de remblai. Dans le cadre de la présente invention, on entend par � portion centrale s'étendant longitudinalement pour résister à des efforts de traction � une portion d'une bande de stabilisation qui s'étend dans le sens de la 20 longueur, le long de l'axe longitudinal de ladite bande. Cette portion est en continuité de matière sur toute la longueur de ladite bande de manière à résister à des efforts de traction. De préférence, la largeur de ladite portion est sensiblement constante sur toute la longueur de 25 ladite bande. On entend par � portion latérale � une portion d'une bande de stabilisation située d'un côté et/ou de l'autre côté de la portion centrale s'étendant longitudinalement pour résister à des efforts de traction. 30 Une telle portion latérale selon l'invention est de largeur variable et comprend une pluralité de segments. Les segments peuvent être disposés tout le long de la portion centrale pour résister à des efforts de traction, ou seulement sur une partie de cette portion. La variation de largeur de la portion latérale est au moins due à la présence desdits segments, mais on peut imaginer que d'autres parties d'une portion latérale aient une largeur variable. Il va de soi que la notion de largeur est relative à une distance sur un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal et à un axe selon l'épaisseur de la bande. On entend par � épaisseur sensiblement constante � une épaisseur qui varie très peu sur toute la largeur et toute la longueur de la bande de stabilisation. Des variations minimes d'épaisseur peuvent néanmoins se produire dues à des fluctuations de paramètre de procédé, par exemple lors d'une extrusion. On entend par � segments � des portions de matières disposées en continuité de matière le long de la portion pour résister à des efforts de traction, où la largeur de la portion latérale est nulle au moins en un point entre deux segments consécutifs de ladite portion latérale. En conséquence la largeur de la portion latérale varie entre 0 et la largeur maximale des segments dans les zones de la portion latérale pourvues de segments. Les segments peuvent avoir de nombreuses formes. En général les segments ont au moins un contour sous la forme d'une partie droite parallèle à l'axe longitudinal. De préférence, deux parties droites consécutives sont espacées entre elles d'une longueur au moins égale à leur longueur. Les segments peuvent être de largeur constante, à 30 savoir des carrés ou des rectangles ou être de largeur variable. De manière préférée les segments sont régulièrement disposés le long de l'axe longitudinal, notamment tout au long de l'axe longitudinal de la bande de renforcement souple. Toutefois, une bande de renforcement souple peut comporter deux parties, l'une comportant des segments latéraux, l'autre, de largeur 1 constante, ne comportant aucun segment latéral. Une bande de stabilisation souple selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles: - la portion centrale est constituée essentiellement 15 d'une matrice polymère renforcée par des fibres ; - la portion latérale de largeur variable est dépourvue de fibres ; - une portion latérale de largeur variable s'étend de chaque côté de la portion pour résister à des efforts de 20 traction ; - chaque segment de la portion latérale de largeur variable a une largeur maximale inférieure ou égale à la largeur de la portion pour résister à des efforts de traction ; 25 - les segments de portion latérale de largeur variable ont une forme de parallélépipède, par exemple de trapèze ; - les segments de portion latérale de largeur variable ont une forme triangulaire ; - les segments de portion latérale de largeur variable 30 ont une forme comprenant des parties courbes reliant la portion centrale pour résister à des efforts de traction à des parties droites parallèles à ladite portion centrale; - les segments de portion latérale de largeur variable s'étendent sur 20 à 80 % de la longueur de la portion 5 centrale. L'invention vise également un rouleau de bande de stabilisation souple comprenant une âme autour de laquelle est enroulée une bande de stabilisation souple selon l'invention. 10 L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple où l'on approvisionne une bande souple de largeur et d'épaisseur sensiblement constante, notamment obtenue par extrusion, et où l'on découpe, au moins le long d'un bord longitudinal, 15 des segments de matière pour former une pluralité de segments. Selon un autre mode de réalisation, on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite 20 dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension peut varier de manière à faire varier la section de ladite tête d'extrusion au cours de l'extrusion pour former une pluralité de segments. 25 Selon un autre mode de réalisation, on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur 30 maximale et où on déplace par des va-et-vient ladite tête d'extrusion dans le sens de la grande dimension au cours de l'extrusion pour former une pluralité de segments. Selon un autre mode de réalisation, on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur maximale et où le matériau ainsi extrudé passe à travers un calibre conformateur ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur maximale et où on déplace par des va-et-vient ledit calibre conformateur dans le sens de la grande dimension au cours du passage du matériau extrudé à travers le calibre conformateur pour former une pluralité de segments. Selon un autre mode de réalisation, on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur de la portion centrale et où on fixe, par exemple par couture, soudage ou collage, des segments latéraux. Selon un autre mode de réalisation, on extrude un matériau extrudable de manière à former la portion centrale de la bande de renforcement que l'on place ensuite dans un moule où l'on effectue un ajout de matière extrudable de manière à former et fixer, par exemple par soudage, les segments latéraux. Le matériau extrudable peut être une matrice polymère dans laquelle sont insérées des fibres continues, où lesdites fibres continues sont maintenues en traction au cours du procédé d'extrusion pour renforcer la portion de la bande de stabilisation souple s'étendant longitudinalement pour résister à des efforts de traction. L'invention se rapporte aussi à un ouvrage en sol renforcé comportant au moins une bande de stabilisation selon l'invention. L'invention a également pour objet un procédé de construction d'un ouvrage en sol renforcé, dans lequel on dispose un parement suivant une face frontale de l'ouvrage délimitant un volume à remblayer, on dispose des renforcements dans une zone dudit volume, on apporte du matériau de remblai dans ledit volume et on compacte le matériau de remblai, où lesdits renforcements comprennent au moins une bande de stabilisation selon l'invention. Selon un mode de réalisation, l'étape où l'on dispose des renforcements comprend une étape de déroulement desdits renforcements à partir d'un rouleau. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en 20 perspective d'un premier mode de réalisation d'une bande de renforcement souple selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'une bande de renforcement souple selon l'invention ; 25 la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un troisième mode de réalisation d'une bande de renforcement souple selon l'invention ; la figure 4 une vue schématique en coupe latérale d'un ouvrage en sol renforcé selon l'invention en 30 cours de réalisation. Pour des raisons de clarté, les différents éléments représentés sur les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle. Sur ces figures, des références identiques correspondent à des éléments identiques. On a représenté sur la figure 1 une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'invention. La matrice polymère est par exemple à base de polyéthylène, de polypropylène, de PVC. Les fibres sont de préférence polymériques par exemple à base de polyester, de polyamide ou de polyoléfine. Des fibres métalliques ou naturelles par exemple à base de chanvre peuvent compléter les fibres polymériques. De préférence, les fibres polymériques sont des fibres continues. La bande de stabilisation 10 est d'épaisseur e, sensiblement constante sur toute la largeur et le long de l'axe longitudinal. Elle est constituée d'une portion centrale 100 qui s'étend longitudinalement pour résister à des efforts en traction et de deux portions latérales 105, symétriques, situées de part et d'autre de la portion centrale 100. Les portions latérales 105 comprennent chacune une pluralité de segments 110 disposés régulièrement le long de l'axe longitudinal. Chaque segment 110 comprend une partie droite 112 et deux parties courbes 114 qui relient les extrémités de la partie droite 112 à une zone de portion latérale de largeur nulle. Les parties 114 ici représentées sont des arcs de cercle. La largeur ll de la portion centrale 100 est constante le long de l'axe longitudinal et la largeur de chacune des portions latérales 105 varie continûment entre 0 et 12, 13, où 12, 13 correspondent à la largeur maximale des segments, dans la zone correspondant à la partie droite 112. Selon un mode de réalisation 12 égale 13. La largeur maximale de la bande de renforcement souple est 1 où 1 = 11 + 12 + 13 et sa largeur minimale est 11. Les segments 110 sont répartis le long de l'axe longitudinal selon un pas P constant, où P = d1 + d2, avec d1 correspondant à la longueur d'une partie droite 112 et d2 la distance entre deux extrémités consécutives de deux parties droites 112 consécutives. La figure 2 représente une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'une bande de stabilisation souple selon l'invention où une forme différente de segment a été choisie. Les segments 110 de la figure 1 sont ici remplacés par des segments 120. Un segment 120 est un trapèze où une partie droite 122 s'étend parallèlement à l'axe longitudinal et où deux parties droites 125, 126 relient en biais les extrémités de la partie droite 112 à une zone de portion latérale de largeur nulle, qui s'étend le long de la partie droite 124. Les segments 120 sont répartis le long de l'axe longitudinal selon un pas P constant, où P = d3+d4+d5+d6, avec d3 et d5 correspondant à la longueur de la projection sur l'axe longitudinal des parties en biais 126 et 125, d4 à la longueur de la partie droite 124 et d6 à la longueur de la partie droite 122. Les bandes de stabilisation illustrées en figures 1 et 2 peuvent être obtenues par découpe des bords d'une bande de largeur 1 afin d'enlever la matière entre les segments 110 ou 120. Il est également possible de fabriquer ces bandes par extrusion directe en faisant varier la largeur de la tête d'extrusion continûment de 11 à 1 au cours du procédé d'extrusion. La figure 3 représente une variante d'une bande de stabilisation souple de la figure 2 où les segments 130, de même géométrie que les segments 120, ne sont pas disposés de manière symétrique le long de l'axe longitudinal, mais sont décalés les uns des autres dans le sens de la longueur. Dans un mode de réalisation, les largeurs maximales 12, 13 des portions latérales sont identiques et les portions latérales de largeur variable 105 sont disposées de manière à ce que la largeur de la bande de stabilisation est constante sur toute sa longueur. Une telle bande peut être obtenue par découpe des bords d'une bande de largeur 1 + 12. Il est cependant avantageux de produire une telle bande par extrusion directe en déplaçant par des va-et-vient au cours du procédé d'extrusion une tête d'extrusion de largeur constante, afin de former les segments 130. L'invention concerne aussi un procédé de construction 20 d'un ouvrage en sol renforcé. La figure 4 illustre un tel procédé. Un remblai compacté 21, dans lequel sont distribuées des bandes de stabilisation selon l'invention 10, est délimité sur le côté frontal de l'ouvrage par un parement 23 constitué en 25 juxtaposant des éléments préfabriqués 24, et sur le côté arrière par le terrain 25. Pour assurer la cohésion de l'ouvrage, les bandes de stabilisation 10 peuvent être connectées aux éléments de parement 24, et s'étendre sur une certaine distance au sein 30 du remblai 21. Ces bandes de stabilisation 10 contribuent à renforcer le sol situé dans une zone renforcée Z au dos du parement 23. Dans cette zone renforcée Z, le matériau du remblai 21 présente une grande résistance du fait qu'il est renforcé par les bandes de stabilisation 10. Il est ainsi en mesure de soutenir les contraintes de cisaillement qui s'exercent du fait des efforts de traction subis par les bandes de stabilisation 10. Cette zone renforcée Z doit naturellement avoir une épaisseur suffisante pour bien tenir le parement 23. La simple connexion de bandes de stabilisation au dos des éléments de parement 24 permet ainsi de maintenir le parement appliqué contre des remblais pouvant être de grand volume. Dans l'exemple de configuration d'ouvrage illustré par la figure 4, les bandes de stabilisation 10 sont disposées dans des plans horizontaux superposés en alternance sur la hauteur de l'ouvrage. Pour édifier l'ouvrage présenté sur la figure 4, on peut procéder comme suit: a) mettre en place une partie des éléments de parement 24 afin d'être en mesure d'apporter ensuite du matériau de remblai sur une certaine hauteur. De façon connue, le montage et le positionnement des éléments de parement peuvent être facilités par des organes d'assemblage placés entre eux; b) installer les bandes de stabilisation 10 sur le remblai déjà présent en exerçant sur elles une légère traction ; c) apporter du matériau de remblai par-dessus la couche de bandes de stabilisation 10 qui vient d'être installée, jusqu'au prochain niveau de bandes de stabilisation 10 sur le côté arrière des éléments de parement 24. Ce matériau de remblai est compacté au fur et à mesure de son apport; d) répéter les étapes a) à c) jusqu'à atteindre le niveau supérieur du remblai. Il est à noter que de très nombreuses variantes peuvent être apportées à la structure précédemment décrite et à son procédé de réalisation. Il est également possible de mettre en œuvre les bandes de stabilisation souples selon l'invention en les solidarisant à une paroi 25 d'un terrain par fixation à ladite paroi, par exemple grâce à des crochets, boucles reliées par cloutage à la paroi 25 ou par tout autre moyen connu de l'homme du métier. L'invention ne se limite pas à ces types de réalisation et doit être interprétée de façon non limitative, et englobant tout mode de réalisation équivalent. REVENDICATIONS 1. Bande de stabilisation souple (10), d'épaisseur sensiblement constante, e, destinée à être utilisée dans des ouvrages en sol renforcé caractérisée en ce qu'elle comprend une portion centrale (100) s'étendant longitudinalement pour résister à des efforts de traction, et au moins une portion latérale de largeur variable (105) comprenant une pluralité de segments (110, 120, 130) disposés en continuité de matière le long de la portion centrale (100). 2. Bande de stabilisation souple (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la portion centrale (100) est constituée essentiellement d'une matrice polymère renforcée par des fibres. 3. Bande de stabilisation souple (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la portion latérale de largeur variable (105) est dépourvue de fibres. 4. Bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une portion latérale de largeur variable (105) s'étend de chaque côté de la portion centrale (100). 5. Bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque segment (110, 120, 130) de la portion latérale de largeur variable (105) a une largeur maximale (12, 13) inférieure ou égale à la largeur (11) de la portion pour résister à des efforts de traction. 6. Bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée ence que les segments (120, 130) de portion latérale de largeur variable ont une forme de parallélépipède, par exemple de trapèze. 7. Bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les segments de portion latérale de largeur variable ont une forme triangulaire. 8. Bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les segments (110) de portion latérale de largeur variable ont une forme comprenant des parties courbes (114) reliant la portion (100) centrale pour résister à des efforts de traction à des parties droites (112), parallèles à ladite portion centrale (100). 9. Bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les segments (110, 120, 130) de portion latérale de largeur variable s'étendent sur 20 à 80 de la longueur de la portion centrale (100). 10. Rouleau de bande de stabilisation souple comprenant une âme autour de laquelle est enroulée une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 où l'on approvisionne une bande souple de largeur et d'épaisseur sensiblement constante, e, notamment obtenue par extrusion, et où l'on découpe, au moins le long d'un bord longitudinal, des segments de matière pour former une pluralité de segments (110, 120, 130). 12. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 où l'on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée, e, de ladite bande de stabilisation souple et la grande dimension peut varier de manière à faire varier la section de ladite tête d'extrusion au cours de l'extrusion pour former une pluralité de segments (110, 120). 13. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 où l'on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée, e, de ladite bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur maximale, 1, et où on déplace par des va-et-vient ladite tête d'extrusion dans le sens de sa grande dimension au cours de l'extrusion pour former une pluralité de segments (130). 14. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13 caractérisé en ce que le matériau extrudable est une matrice polymère dans laquelle sont insérées des fibres continues, où lesdites fibres continues sont maintenues en traction au cours du procédé d'extrusion pour renforcer la portion (100) de la bande de stabilisation souple s'étendant longitudinalement pour résister à des effort de traction. 15. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 9 caractérisé en ce qu'on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayantsensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur de la portion centrale (100) et où on fixe, par exemple par couture, soudage ou collage, des segments latéraux. 16. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 9 caractérisé en ce qu'on extrude un matériau extrudable de manière à former la portion centrale (100) de la bande de renforcement que l'on place ensuite dans un moule où l'on effectue un ajout de matière extrudable de manière à former et fixer, par exemple par soudage, les segments latéraux. 17. Procédé de fabrication d'une bande de stabilisation souple (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 9 caractérisé en ce qu'on extrude un matériau extrudable à travers une tête d'extrusion ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur maximale et où le matériau ainsi extrudé passe à travers un calibre conformateur ayant sensiblement la forme d'un rectangle dont la petite dimension correspond à l'épaisseur désirée de la bande de stabilisation souple et la grande dimension à sa largeur maximale et où on déplace par des va-et-vient ledit calibre conformateur dans le sens de la grande dimension au cours du passage du matériau extrudé à travers le calibre conformateur pour former une pluralité de segments. 18. Ouvrage en sol renforcé comportant au moins une bande de stabilisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 19. Procédé de construction d'un ouvrage en sol renforcé, dans lequel on dispose un parement (23) suivant une face frontale de l'ouvrage délimitant un volume à remblayer, on dispose des renforcements (10) dans une zone dudit volume, on apporte du matériau de remblai (21) dans ledit volume et on compacte le matériau de remblai (21), caractérisé en ce que lesdits renforcements (10) comprennent au moins une bande de stabilisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 20. Procédé de construction selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'étape où l'on dispose des renforcements (10) comprend une étape de déroulement desdits renforcements à partir d'un rouleau selon la revendication 10.