Brevet FR2925090A1 — publié le 20090619

La présente invention concerne un coffrage perdu pour la réalisation d'un ouvrage en béton. La construction de bâtiments en béton utilisant le principe de coffrage est bien connue. De manière traditionnelle, un coffrage de banches bois ou métallique, c'est-à-dire de panneaux formant des parois, est mis en place et du béton à l'état liquide est coulé dans le coffrage. Le coffrage est donc l'outil essentiel de la mise en oeuvre du béton. La mise en place de coffrage c'est-à-dire l'amenée sur un chantier du matériel destiné à former le coffrage, la mise en place proprement dite du coffrage puis son enlèvement après que le béton ait durci, sont des opérations longues et coûteuses en temps et en hommes. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de proposer un procédé et un coffrage permettant de réaliser de manière rapide et à moindre coût un ouvrage en béton. L'invention a essentiellement pour objet un coffrage pour la réalisation d'un ouvrage en béton, comprenant : - au moins un ferraillage formant une ossature de l'ouvrage comprenant au moins une barre métallique disposée en regard de la face interne de ladite paroi, - au moins une première paroi de l'ouvrage ayant une face externe et une face interne, formée par juxtaposition de panneaux de béton léger, la face externe de ladite paroi étant destinée à former une face apparente de l'ouvrage, et - des moyens de liaison assurant la liaison de la paroi à un 25 ferraillage. L'invention propose ainsi un coffrage qui est lui-même réalisé par des panneaux de béton léger reliés à un ferraillage. Ce coffrage permet donc de réaliser des ouvrages par juxtaposition des panneaux de béton léger qui peuvent être mis en oeuvre sans outil de levage puissant. Ces panneaux 30 peuvent être produits à moindre coût de manière industrielle, ce qui est favorable d'un point de vue économique. Un autre point favorable de l'invention réside dans le fait que la paroi formant coffrage reste à demeure après qu'un béton liquide ait été coulé. Ainsi l'invention permet d'éviter l'opération traditionnelle de démontage de banches qui est fastidieuse et coûteuse. 35 De façon préférée, le coffrage selon l'invention comprend : - au moins un ferraillage formant une ossature de l'ouvrage, - une première et une seconde parois de l'ouvrage formées par juxtaposition de panneaux en béton léger et étant disposées de part et d'autre d'au moins un ferraillage à distance l'une de l'autre de façon à délimiter une cavité, - des moyens de liaison reliant chacune des première et seconde parois à au moins un ferraillage. Dans cette forme de réalisation, l'invention offre la possibilité de réaliser, par exemple, un mur de manière extrêmement rapide et ce sans devoir mettre en oeuvre un matériel puissant de type grue ou engin de levage. Chaque paroi de coffrage est formée de panneaux facilement manipulables qui peuvent être fabriqués de manière économique. Dans une forme de réalisation de l'invention, les moyens de liaison comprennent au moins une tige qui, à l'une de ses extrémités, présente des organes d'accrochage conçus pour assurer une fixation de la tige à une paroi et sur sa longueur présente une série d'encoches conçues pour s'engager dans le ferraillage. Cette disposition de l'invention permet de réaliser de manière efficace la liaison mécanique entre la paroi et le ferraillage. La série d'encoches disposées sur la tige permet d'adapter la longueur de la tige en fonction de manière extrêmement aisée. Ce point est d'importance car, sur un chantier, on peut constater des variations importantes des distances entre la paroi et le ferraillage. La tige munie d'encoches permet ainsi à un opérateur de facilement retirer mécaniquement une paroi du ferraillage. De façon préférentielle, les moyens de liaison comprennent deux tiges superposées dont les encoches sont disposées en regard les unes des autres de façon à venir emprisonner le ferraillage. Cette mise en oeuvre de l'invention s'avère tout à fait avantageuse. En effet, la superposition de deux tiges à encoches permet de venir emprisonner le ferraillage et permet de réaliser une liaison mécanique extrêmement solide. On retrouve dans cette forme de réalisation la possibilité d'ajuster sur le chantier la longueur de la tige. En pratique, le ferraillage peut comprendre trois barres métalliques disposées, en coupe transversale, en triangle et reliées deux à deux par un fil métallique qui court en sinusoïde entre deux barres. De façon concrète, les encoches de chaque tige présentent une 35 dimension légèrement supérieure au diamètre des barres composant le ferraillage. Ainsi, chaque tige peut facilement être accrochée à une barre de ferraillage. Les encoches sont disposées de manière oblique par rapport à la direction axiale de la tige. Ceci permet d'éviter tout décrochement de la tige. Par ailleurs, lorsque deux tiges incorporant des encoches obliques sont superposées, le blocage du ferraillage s'avère extrêmement efficace. Dans une forme de réalisation avantageuse, au moins un panneau est ceinturé par un rebord périphérique dans lequel une série de perçages sont pratiqués, ces perçages pouvant recevoir des éléments de liaison tels que vis ou goujon assurant la liaison deux à deux des panneaux juxtaposés et assurant la fixation d'une tige. Cette disposition de l'invention assure une mise en oeuvre extrêmement rapide de l'invention. Une autre forme de réalisation de l'invention prévoit que les moyens de liaison comprennent un tirant conçu pour être fixé sur une paroi et deux crochets coulissant le long du tirant conçus pour venir bloquer un ferraillage en venant s'engager de part et d'autre d'une barre du ferraillage. Pour la réalisation de structure en poutre, la paroi présente une section en U comprenant un fond et deux ailes entre lesquelles est disposé un ferraillage. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un ouvrage en béton comprenant les étapes consistant à : - réaliser au moins une première paroi de l'ouvrage par juxtaposition de panneaux de béton léger, ladite paroi étant destinée à former 25 une face apparente de l'ouvrage, - réaliser une ossature comprenant au moins un ferraillage; -fixer sur au moins un ferraillage au moins une première paroi de l'ouvrage par juxtaposition de panneaux de béton, ladite paroi étant destinée à former une face apparente de l'ouvrage, 30 - couler un béton à l'état pâteux sur la paroi. - disposer parallèlement à la paroi au moins un ferraillage comprenant au moins une barre métallique, - relier par des moyens de liaison la paroi à un ferraillage, - couler un béton à l'état pâteux sur la paroi. 35 De façon préférée, ce procédé comprend les étapes consistant à : - réaliser une ossature comprenant au moins un ferraillage ; - disposer de part et d'autre d'au moins un ferraillage une paroi formée par juxtaposition de panneaux de béton ; - relier par des moyens de liaison, chacune des première et seconde parois à au moins un ferraillage. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin ci annexé montrant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de coffrage selon l'invention. Figure 1 montre une première forme de réalisation du coffrage selon l'invention mis en oeuvre pour la réalisation d'une cloison, Figure 2 est une vue similaire à celle de Figure 1 à une échelle agrandie, Figures 3, 4 et 5 montrent une autre forme de réalisation du coffrage selon l'invention mis en oeuvre pour la réalisation d'une dalle, Figures 6 et 7 montrent une variante de réalisation de moyens de liaison, Figures 8 et 9 montrent une autre variante de réalisation de moyens de liaison, Figure 10 montre une autre variante de réalisation de moyens de liaison, Figure 11 montre une première forme de réalisation du coffrage selon l'invention mis en oeuvre pour la réalisation d'une poutre, Figure 12 montre une première forme de réalisation du coffrage selon l'invention mis en oeuvre pour la réalisation d'un escalier, Figure 13 montre une première forme de réalisation du coffrage 25 selon l'invention mis en oeuvre pour la réalisation d'un dôme. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on peut voir que dans une première forme de réalisation, le coffrage 1 est destiné à former une cloison intérieure ou extérieure. Le coffrage 1 selon l'invention est constitué de deux parois parallèles 2a et 2b entre lesquelles disposés de part et d'autre de 30 plusieurs ferraillages 3 ; les panneaux 4 sont reliés aux ferraillages par des moyens de liaison. De façon spécifique au coffrage selon l'invention, chacune des deux parois 2a et 2b est constituée de panneaux 4 juxtaposés. Ces panneaux 4 sont réalisés en pratique par moulage de béton à très haute 35 performance. Par béton à très haute performance on entend un béton fibré haute résistance L'emploi de ce béton permet de réaliser des panneaux de très faible épaisseur qui peuvent à titre d'exemple purement illustratif de l'ordre de quelque centimètres. Les panneaux 4 sont, dans l'exemple illustré, plans mais on verra plus loin que ces panneaux 4 peuvent prendre une surface gauche. Dans l'exemple de la figure 1, les panneaux 4 sont donc de forme rectangulaire et présentent un rebord périphérique 6 ; ils peuvent également présenter une nervure transversale 7 qui rejoint le milieu des deux longueurs. La nervure 7 a pour objet de renforcer le panneau 4. Selon les dimensions de panneau 4 il peut être envisager de doter le panneau de plusieurs nervures 7. On note que des perçages 9 sont réalisés selon un pas constant dans les rebords périphériques 6 ainsi que dans la nervure 7 de chaque panneau. Les panneaux 3 sont mis en place sur des ferraillages 3. En pratique, les ferraillages 4 sont fixés dans le sol. La fixation dans le sol de ferraillages 4 se fait de manière conventionnelle, par exemple, en engageant un ferraillage dans un trou puis en coulant un béton dans ce trou. Les panneaux 4 sont donc juxtaposés pour former deux parois en vis-à-vis, les rebords périphériques 6 et les nervures 7 de chaque panneau 4 étant en regard l'un de l'autre. Ainsi, la face extérieure de chaque paroi 2a et 2b peut être, par exemple, lisse et, selon la technique de moulage employé, peut présenter un état de surface parfaitement maîtrisé, ce qui fait que la face externe de chacun des panneaux 4 peut être laissée telle quelle et peut constituer une face fonctionnelle d'un bâtiment. Les panneaux 4 peuvent être joints entre eux par un mortier, ou par une colle, ou encore peuvent être joints par des vis et écrous qui peuvent être engagés dans les perçages 9 réalisés dans les rebords périphériques de chacun des panneaux 4. Une fixation par rivet peut également être envisagée. Les ferraillages 3 sur lesquels sont fixées les deux parois formées par les panneaux 4 juxtaposés sont, dans l'exemple représenté, des ferraillages à section transversale triangulaire. Ces ferraillages 3 sont constitués de trois barres métalliques 10 jointes entre elles par un fil 11 également métallique sinusoïdal. La densité avec laquelle les ferraillages 3 sont disposés entre les 35 deux parois de coffrage 2a et 2b dépend de paramètres tels que la hauteur du coffrage, la charge que va devoir supporter le coffrage, etc... La liaison, et donc la reprise d'efforts entre les deux parois 2a et 2b et le ferraillage 3, est réalisée de manière originale selon l'invention par des tiges de liaison 12 qui peuvent, de préférence, fonctionner de manière superposée et qui permettent d'emprisonner l'une des barres 10 d'un ferraillage 3. Comme on peut le voir plus précisément à la figure 8, les tiges de liaison 12 sont constituées chacune d'un plat métallique dans lequel est pratiquée une série d'encoches 13 qui sont orientées de manière oblique. La Figure 9 fait apparaître le mode de mise en oeuvre privilégié des tiges de liaison 12. La superposition des deux tiges de liaison 12 fait apparaître une série d'ouvertures qui sont délimitées par les encoches 13 ; les ouvertures ainsi définies vont être utilisées pour accrocher le ferraillage 3. La Figure 9 montre une possibilité de relier la connexion de deux tiges de liaison 12 par des bagues 14 disposées à chaque extrémité. Chaque bague 14 peut elle-même être taraudée pour recevoir une vis. De façon pratique, comme on peut le voir plus précisément sur la figure 2, il est prévu pour la mise en oeuvre du coffrage selon l'invention de disposer deux tiges de liaison 12 superposées en opposition l'une de l'autre, c'est-à-dire en orientant les encoches de chacune des tiges en direction l'une de l'autre, de façon à ce que l'une des barres 10 du ferraillage 3 se trouve emprisonnée par deux tiges de liaison 12. A chacune de leurs extrémités, les deux tiges sont reprises par une vis 15 qui, elle-même, est engagée dans les perçages 9 pratiqués dans le rebord périphérique des panneaux 4. La vis 15 sur laquelle est engagé un écrou 16 sert également à retenir deux panneaux 4 entre eux. On note également que les tiges de liaison 12 peuvent être également utilisées comme entretoises et comme cela est montré sur la figure 2, peuvent être mises en oeuvre en X pour maintenir constante l'entraxe entre les deux parois 2a et 2b formées par une juxtaposition de panneaux 4. Lorsque les deux parois 2a et 2b sont montées et maintenues l'une à l'autre par les tiges de liaison 12, tel que cela est montré à la figure 1 ou à la figure 2, un béton peut être coulé entre ces deux parois. Le travail sur le chantier est ainsi grandement facilité par plusieurs dispositions originales du coffrage selon l'invention pour notamment les raisons 35 suivantes : - chacun des panneaux 4 peut être mis en oeuvre sans outil de levage puissant, puisqu'il s'agit de panneaux 4 de faible épaisseur qui sont donc légers ; - les tiges de liaison 12 peuvent être présentes sur le chantier en 5 grande longueur et peuvent être découpées en segment en fonction des besoins, - et, enfin, les parois formées de panneaux 4 juxtaposés forment la surface extérieure et contrairement au coffrage selon les techniques conventionnelles restent in situ et font partie intégrante du bâtiment. 10 Comme cela va apparaître, le coffrage 1 selon l'invention peut être décliné dans un grand nombre de mise en oeuvre dont des exemples, non limitatifs, sont à présent décrits. Les figures 3, 4 et 5 montrent une paroi de grande dimension constituée de panneaux 4 juxtaposés qui permet de former une dalle. Sur ces 15 figures, on peut voir qu'il est possible d'assurer une liaison de chacune des trois barres 10 constituant le ferraillage avec les panneaux 4 formant la paroi. Ainsi, comme cela apparaît plus précisément à la figure 4, il peut être prévu de relier les deux barres du ferraillage qui sont à proximité de la paroi 2 par des tiges de liaison 12 de courte longueur. Pour ce qui est de la 20 barre 10 du ferraillage qui est la plus éloignée de la paroi 2, (dans le cas de figure présent d'un ferraillage triangulaire), il peut être alors prévu de disposer au niveau de la paroi des tiges de liaison de courte taille qui vont servir à assurer la reprise de barres de tiges de liaison de plus grande taille qui vont relier la barre éloignée à la paroi. 25 Les figures 6 et 7 montrent une forme d'exécution de l'invention dans laquelle il est prévu de disposer un rail 17 sur la face interne des parois 2a et 2b formées par des panneaux 4 en béton très léger qui présentent une épaisseur supérieure à celle des panneaux réalisés en béton très haute performance. 30 Dans l'exemple illustré, ces deux rails 17 sont fixés par des vis 19 qui traversent chacune des parois 2a et 2b. Il est prévu, à chaque extrémité de ces rails, une aile en retour qui permet de recevoir un cavalier 18. Ce cavalier 18 est lui-même doté d'une chape 20 dans laquelle deux tiges de liaison 12 peuvent être reçues et être 35 ainsi reliées à chacune des parois 2a et 2b. De façon préférée, la chape 20 est reliée au cavalier 18 pour une liaison permettant sa rotation de façon à pouvoir orienter angulairement la chape 20. Ainsi, il est possible sur le chantier de pallier à d'éventuel problème d'alignement en faisant pivoter la chape 20. Cette disposition comprenant un ensemble de rails 17 et de cavaliers 18 s'avère particulièrement utile puisqu'elle permet de positionner un ensemble de tiges de liaison 12 à n'importe quelle position des rails 17. En d'autres termes, cette disposition permet de positionner librement des tiges de liaison 12 par rapport aux parois 2a et 2b. En terme de mode de liaison depuis une paroi 2 jusqu'au ferraillage 3, il est prévu dans le coffrage selon l'invention un autre moyen de liaison qui est constitué d'un tirant 23 comprenant une partie de section, qui peut être circulaire, par exemple, et d'un méplat de fixation 24. Sur ce tirant 23, sont engagés deux crochets 25 qui présentent chacun un anneau 26 qui peut coulisser le long du tirant à l'extrémité duquel est disposée la partie recourbée 27 formant crochet. Ce mode de liaison s'avère particulièrement aisé à mettre en oeuvre sur un chantier. En effet le tirant 23 peut être fixé sur un panneau 4 au niveau de son méplat 24 ; grâce aux deux crochets coulissants 25 dont la position peut être réglée sur le tirant 23, il est possible de venir prendre en sandwich une barre 10 d'un ferraillage 3 et ainsi d'assurer la reprise d'effort du ferraillage vers la paroi. Les crochets 25 se coincent sur un tirant 23 à la manière des mâchoires d'un serre-joint. Ce mode de liaison peut être utilisé, par exemple, dans une forme de réalisation de l'invention décrite à la figure 11. Dans cette forme de réalisation, le panneau 4 présente des rebords de grande hauteur qui lui donnent la forme générale d'un U. A chacune des extrémités du panneau 4 en U, il est disposé deux tirants 23 qui viennent se fixer dans des perçages 9 réalisés dans les rebords dudit U. Les crochets 25 viennent faire leur office de blocage de deux barres 10 du ferraillage 3. Dans cette forme de réalisation, le coffrage permet de réaliser une poutre. Comme le montre la figure 12, le coffrage selon l'invention peut être utilisé pour réaliser un ouvrage tel que, par exemple, un escalier. Pour cela, en sous face de l'escalier, il est prévu des panneaux 4 rectangulaires du type de ceux que l'on trouve, par exemple, aux figures 1 et 2 de la présente description, tandis que, en surface, il est prévu des panneaux 4 juxtaposés qui possèdent des créneaux qui vont constituer les marches et contre marches de l'escalier. Sur la face interne des panneaux 4 en créneaux, comme le montre la figure 12, il est prévu des nervures 29 obliques qui vont permettre aux tiges 5 de liaison de venir se fixer. La mise en oeuvre de ce coffrage est équivalente à celle que l'on peut voir aux figures 1 et 2 puisque, une fois que les panneaux 4 formant la surface de l'escalier sont mis en place et sont reliés au ferraillage 3, un béton est injecté entre les deux parois sachant que les panneaux 4 restent in situ et 10 forment les parties visibles en surface et sous face de l'escalier. La figure 13 montre une forme de réalisation supplémentaire de l'invention dans laquelle le bâtiment en question est un dôme et l'on peut voir sur cette figure que des panneaux 4 de forme triangulaire, de surface gauche en portion de sphère, sont juxtaposés et sont reliés à un ferraillage qui est lui 15 en arc de cercle. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs, mais elle en embrasse au contraire toutes les formes de réalisation. Ainsi, en ce qui concerne les panneaux 4 eux-mêmes, il est 20 possible de leur donner des teintes ou textures différentes, il est également possible de leur adjoindre une couche d'isolant phonique ou thermique qui permettra au bâtiment ainsi formé de répondre à des problématiques d'isolation. Il est, par ailleurs, envisagé d'utiliser les panneaux et les moyens 25 de fixation selon l'invention en pour réaliser une isolation extérieure sur un bâtiment existant. REVENDICATIONS 1. Coffrage (1) pour la réalisation d'un ouvrage en béton, 5 caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un ferraillage (3) formant une ossature de l'ouvrage comprenant au moins une barre métallique (10) disposée en regard de la face interne de ladite paroi, - au moins une première paroi (2) de l'ouvrage ayant une face 10 externe et une face interne, formée par juxtaposition de panneaux (4) de béton léger, la face externe de ladite paroi étant destinée à former une face apparente de l'ouvrage, et - des moyens de liaison assurant la liaison de la paroi à un ferraillage (3). 15 2. Coffrage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un ferraillage (3) formant une ossature de l'ouvrage, - une première et une seconde parois (2a, 2b) de l'ouvrage formées 20 par juxtaposition de panneaux (4) en béton léger et étant disposées de part et d'autre d'au moins un ferraillage (3) à distance l'une de l'autre de façon à délimiter une cavité, - des moyens de liaison reliant chacune des première et seconde parois à au moins un ferraillage (3). 25 3. Coffrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent au moins une tige (12) qui, à l'une de ses extrémités, présente des organes d'accrochage conçus pour assurer une fixation de la tige à une paroi et, sur sa longueur, présente une série 30 d'encoches (13) conçues pour s'engager dans le ferraillage (3). 4. Coffrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent deux tiges (12) superposées dont les encoches (13) sont disposées en regard les unes des autres de façon à venir 35 emprisonner le ferraillage (3). 5. Coffrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ferraillage comprend trois barres (10) métalliques disposées, en coupe transversale, en triangle et reliées deux à deux par un fil métallique (11) qui court en sinusoïde entre deux barres (10). 6. Coffrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les encoches (13) de chaque tige présentent une dimension légèrement supérieure au diamètre des barres composant le ferraillage. 10 7. Coffrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les encoches (13) sont disposées de manière oblique par rapport à la direction axiale de la tige (12). 8. Coffrage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins 15 un panneau (4) est ceinturé par un rebord périphérique (6) dans lequel une série de perçages (9) sont pratiqués, ces perçages (9) pouvant recevoir des éléments de liaison tels que vis ou goujon permettant de lier deux à deux des panneaux (4) juxtaposés et permettant de fixer une tige (12). 20 9. Coffrage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent un tirant (23) conçu pour être fixé sur une paroi (2) et deux crochets (25) coulissants le long du tirant (23) conçus pour venir bloquer un ferraillage (3) en venant s'engager de part et d'autre d'une barre (10) du ferraillage (3). 25 10. Coffrage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi (2) présente une section en U comprenant un fond et deux ailes entre lesquelles est disposé un ferraillage (3). 30 11. Procédé de réalisation d'un ouvrage en béton, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - réaliser une ossature comprenant au moins un ferraillage (3) ; - fixer sur au moins un ferraillage (3) au moins une première paroi de l'ouvrage par juxtaposition de panneaux (4) de béton, ladite paroi étant 35 destinée à former une face apparente de l'ouvrage, - couler un béton à l'état pâteux sur la paroi.5 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - réaliser une ossature comprenant au moins un ferraillage (3) ; - disposer de part et d'autre d'au moins un ferraillage une paroi formée par juxtaposition de panneaux (4) de béton ; - relier par des moyens de liaison, chacune des première et seconde parois à au moins un ferraillage.