Brevet FR2911365A1 — publié le 20080718

La présente invention concerne une garniture multifonction utilisable, notamment mais non exclusivement, à la construction ou à la rénovation de tunnels ou galeries souterraines. Elle s'applique à de nombreux secteurs tels que, par exemple, le secteur 15 routier, ferroviaire, minier, voire même hydraulique. D'une manière générale, on sait qu'un tunnel consiste en une excavation comportant une calotte voûtée, des pieds droits latéraux éventuellement curvilignes qui prolongent latéralement la calotte et s'étendent sensiblement 20 verticalement, et un fond horizontal ou faiblement incliné par rapport à l'horizontale. La calotte ainsi que les pieds droits comprennent des moyens de soutènement dont la structure dépend de la nature du sol dans lequel est effectuée 25 l'excavation et de la technologie choisie. Ce soutènement peut, par exemple, consister en des cintres métalliques, des revêtements projetés ou en des tiges métalliques scellées (boulons). Dans de nombreux cas, le tunnel doit en outre comprendre un revêtement 30 définitif permettant d'assurer à la fois la stabilité définitive de l'excavation, ainsi que d'autres fonctions telles que la conservation du soutènement à long terme et l'étanchéité vis-à-vis de l'eau provenant du sous sol. Il s'avère qu'un tel revêtement, habituellement constitué par un béton projeté, 5 est soumis à de nombreuses contraintes et tend à se détériorer à la longue. Parmi ces contraintes, on citera notamment : des contraintes mécaniques dues à l'action du sous sol et à la propagation de vibrations, 10 des contraintes thermiques et, en particulier, des gradients thermiques importants entre la température à l'entrée, à la sortie ,et à l'intérieur du tunnel, ainsi que ceux induits par les courants d'air, des contraintes dues à l'action conjuguée de l'humidité suintant au travers du revêtement et de la température, notamment des températures 15 négatives (qui conduisent à des phénomènes d'éclatement du revêtement), des contraintes liées aux accumulations d'eau qui peuvent se produire en raison de la présence du revêtement qui constitue en quelque sorte un barrage. 20 L'invention a donc plus particulièrement pour but: une garniture multifonction utilisable aussi bien lors de la réalisation du revêtement d'un tunnel ou d'une galerie, que pour le traitement ou la rénovation de voûtes et/ou de pieds droits de tunnels ou de galeries déjà existants ; cette garniture permettant à elle seule 25 de répondre à tout ou partie des fonctions permettant de résoudre les problèmes précédemment évoqués. A cet effet, cette garniture est réalisée par l'assemblage d'éléments de garniture se présentant de préférence sous la forme de bandes ou de panneaux 30 souples ou semi-rigides comportant une semelle formée en une matière souple thermiquement isolante et étanche munie, sur au moins deux bords latéraux opposés, de profils d'assemblage permettant un assemblage étanche de deux bandes ou de deux panneaux disposés côte à côte, cette semelle portant sur l'une de ses deux faces principales, une couche de drainage formée par exemple d'une pluralité de protubérances séparées les unes des autres, de manière à former des canaux de drainage ou formée d'un géotextile drainant. Ces éléments de garniture sont destinés à être fixés sur les parois du tunnel (voûte et/ou pieds droits) directement sur la roche, le soutènement ou sur le revêtement existant du tunnel grâce à des moyens de fixation appropriés, la couche de drainage étant orientée vers l'extérieur du tunnel. L'assemblage des éléments de garniture permet alors d'obtenir une paroi étanche, thermiquement isolante, antivibratile et qui permet d'effectuer un drainage de l'eau suintant au travers du sol et/ou du revêtement. La face de la semelle opposée à la couche de drainage pourra être revêtue d'une couche d'accroche, par exemple, en fibres non tissées servant à assurer l'accroche d'un revêtement extérieur tel que, par exemple, en béton projeté. Dans ce cas, un avantage des éléments de garniture selon l'invention consiste en ce que la résilience de la semelle et des protubérances permet d'absorber des légères déformations du soutènement, susceptibles d'engendrer la fissuration du revêtement extérieur. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après à titre 25 d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une coupe schématique d'un élément: de garniture en forme de bande ; -4 La figure 2 est une variante d'exécution de l'élément de garniture représenté figure 1, muni d'une couche d'accroche de revêtement projeté ; La figure 3 est une vue schématique illustrant un mode de pose dans lequel les éléments de garniture sont disposés transversalement par rapport à l'axe du tunnel ; La figure 4 est une vue schématique similaire à celle de la figure 3 dans 10 laquelle les éléments de garniture sont disposés longitudinalement ; La figure 5 est une vue de dessus d'un élément de garniture en forme de panneau. 15 Dans l'exemple illustré sur la figure 1, la garniture 1 est réalisée par juxtaposition d'éléments 2 en forme de bande comprenant une semelle thermiquement isolante et étanche 3, en mousse de matière plastique présentant deux feuillures latérales inversées 4, 5 de manière à permettre l'assemblage côte à côte de deux semelles 3. La fixation de cet assemblage 20 peut être ensuite obtenue par tout moyen connu tel que, par exemple, une soudure ou un collage assurant une étanchéité au niveau de la liaison 6. Dans cet exemple, la semelle 3 est obtenue par assemblage de deux bandes BI, B2 de mousse de matière plastique superposées et décalées transversalement 25 l'une par rapport à l'autre, de manière à obtenir, d'une façon extrêmement simple et peu coûteuse, les deux feuillures latérales 4, 5. La face supérieure de la semelle 3 porte une couche de drainage 7 constituée par exemple d'une succession de plots 8 en matière plastique, délimitant entre 30 eux des canaux de drainage 9, aussi bien longitudinalement que transversalement ou d'un géotextile drainant. La fixation des éléments de garniture 2 sur la paroi du tunnel (roche, soutènement, ancien revêtement) peut s'effectuer à l'aide de moyens de fixation classique, la couche de drainage 7 étant orientée et venant en appui sur la paroi. L'étanchéité à la jonction des éléments de garniture peut être complétée par soudure ou collage d'une bande d'étanchéité 10 sur la face inférieure des éléments 2 au niveau de ladite liaison 6. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, la face inférieure des éléments de garniture 2 est recouverte (au moins partiellement) par une couche d'accrochage 11, formée de fibres, de préférence non tissées, collées sur ladite face ou partiellement enrobées dans la semelle 3 Cette couche d'accrochage 11 est destinée à retenir une couche de revêtement projeté après la pose de la garniture. La pose de la garniture peut s'effectuer en disposant les éléments de garniture 2 axés transversalement par rapport à l'axe du tunnel, comme illustré figure 3, 20 ou axés longitudinalement, comme illustré figure 4. Eventuellement, les éléments de garniture pourront se présenter sous la forme de plaque P. Dans ce cas, la semelle de chacun des éléments de garniture pourra comprendre deux couches PI, P2 de forme rectangulaire, superposées et 25 décalées l'une par rapport à l'autre, à la fois longitudinalement et transversalement, de manière à obtenir deux paires de feuillures inversées, sur la périphérie du panneau P. La figure 5 est une vue de dessus schématique illustrant le décalage des deux 30 couches PI, P2 de la semelle. -6 Grâce aux dispositions précédemment décrites, on obtient une solution peu coûteuse et de mise en place aisée présentant : une étanchéité totale, un drainage efficace des eaux provenant du sol (roche ou ancien revêtement), une bonne isolation thermique, une ignifugation et/ou un classement au feu, grâce à l'emploi de matières plastiques présentant des propriétés adéquates, - une grande souplesse d'emploi et d'adaptation à la nature du chantier. Revendications 1. Garniture multifonction utilisable à la construction ou à la rénovation de tunnels ou galeries souterraines, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par assemblage d'éléments de garniture souples ou semi-rigides comportant une semelle (3) formée en une matière souple thermiquement isolante et étanche munie, sur au moins deux bords latéraux opposés, de profils d'assemblage (4, 5) permettant un assemblage étanche desdits éléments disposés côte à côte, cette semelle (3) portant sur l'une de ses deux faces principales, une couche de drainage (7) formée d'une pluralité de protubérances (8) séparées les unes des autres, de manière à former des canaux de drainage (9) ou d'un géotextile drainant. 2. Garniture selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que les éléments de garniture se présentent sous la forme de bandes ou de panneaux de forme rectangulaire. 3. Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le susdit assemblage au niveau des profils d'assemblage 20 (4, 5) s'effectue par soudure ou par collage. 4. Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étanchéité à la jonction (6) des éléments de garniture (2) est complétée par soudure ou collage d'une bande d'étanchéité (10) sur la 25 face inférieure des éléments au niveau de ladite jonction (6). 5. Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de drainage (7) est constituée par une succession de plots (8) en matière plastique délimitant entre eux des canaux de 30 drainage (9) aussi bien longitudinalement que transversalement ou d'un géotextile drainant. 7 20 6. Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments de garniture (2) présentent la forme d'une bande, et en ce que la semelle (3) de ces éléments (2) est obtenue par assemblage de deux bandes (B 1, B2) de matière plastique superposées et décalées l'une par rapport à l'autre transversalement de manière à obtenir des feuillures latérales (4, 5) qui constituent les susdits profils d'assemblage. 7. Garniture selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les éléments de garniture présentent la forme de panneaux (P) et comprennent deux couches (P1, P2), de forme rectangulaire superposées et décalées l'une par rapport à l'autre à la fois longitudinalement et transversalement, de manière à obtenir deux paires de feuillures inversées à la périphérie du panneau. 8. Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face inférieure des éléments de garniture est recouverte, au moins partiellement, par une couche d'accrochage (11) de revêtement projeté. 9. Garniture selon la revendication 8, caractérisée en ce que la couche d'accrochage (11) est formée de fibres collées sur la face inférieure de la semelle.