Brevet FR2951200A1 — publié le 20110415

La présente invention concerne un dispositif d'étayage des parois d'une tranchée, permettant de contenir le sol au niveau de ces parois afin de prévenir tout risque d'effondrement du sol dans la tranchée. Un tel dispositif est également couramment dénommé dispositif "de blindage" de tranchée. L'invention concerne également un procédé de fabrication de ce dispositif. Pour le creusement d'une tranchée de profondeur supérieure à 1,30 m, il est réalisé une excavation de profondeur limitée, de 0,6 à 1,3 m, puis une structure rigide rectangulaire, formant deux côtés latéraux et deux extrémités longitudinales, est mise en place dans cette excavation, les deux côtés latéraux de cette structure venant se placer le long des parois de la tranchée. Ces côtés latéraux forment des fentes de guidage dans lesquelles sont ensuite insérés des éléments plats allongés, couramment dénommés "palplanches", qui sont enfoncés dans le sol ; après mise en place de ces palplanches, le creusement de la tranchée peut être poursuivi sans risque d'effondrement, les palplanches contenant le sol et étant elles-mêmes maintenues en position par ladite structure rigide. Plusieurs structures rigides peuvent être mises en place les unes à la suite des autres, selon la longueur de la tranchée à creuser. La structure rigide est la plupart du temps formée de deux sous-ensembles latéraux, reliés l'un à l'autre par des moyens de réglage de la distance d'un sous- ensemble latéral par rapport à l'autre. La largeur de cette structure peut ainsi être adaptée à la largeur de la tranchée à creuser. Les dispositifs d'étayage de ce type, actuellement connus, ont pour inconvénients d'avoir une structure complexe, d'inclure des composants de formes complexes et/ou qui sont complexes à assembler, et d'être lourds, ce qui n'est pas sans conséquence sur leur utilisation. La présente invention a pour objectif de remédier à cet inconvénient fondamental. Un autre inconvénient des dispositifs existants est le risque de coincement de ladite structure rigide dans la tranchée au cours de son enfoncement dans cette tranchée. Ce coincement peut, si une pression trop forte est exercée sur la structure rigide, conduire à une détérioration de cette dernière. La présente invention a également pour objectif de remédier à cet inconvénient. Un inconvénient supplémentaire des dispositifs existants est la difficulté de positionner la structure rigide par rapport au terrain en cas de terrain très meuble ou en pente. La présente invention a aussi pour objectif de remédier à cet inconvénient. Le dispositif concerné comprend, de manière connue en soi, une structure rigide rectangulaire, formant deux côtés latéraux et deux extrémités longitudinales, les côtés latéraux comprenant des moyens de guidage dans lesquels sont destinées à être insérées des palplanches. Selon l'invention, la structure rigide comprend : - des éléments profilés formant lesdits côtés latéraux, deux éléments profilés situés sur un même côté latéral étant positionnés l'un par rapport à l'autre de manière à définir une fente longitudinale dans laquelle les palplanches sont destinées à être insérées, et - des plaques planes d'extrémité, auxquelles sont reliées directement les extrémités des éléments profilés. L'emploi d'éléments profilés et de plaques planes d'extrémités permet de simplifier et d'alléger considérablement ladite structure rigide. De préférence, les éléments profilés situés sur un même côté latéral de ladite structure rigide comprennent : - au moins un élément profilé extérieur comprenant, sur son côté situé sur l'extérieur de la structure rigide, une forme arrondie, et - au moins un élément profilé intérieur comprenant une âme et au moins une paroi reliée à cette âme, perpendiculairement à celle-ci. L'élément profilé extérieur, grâce à sa forme arrondie sur le côté extérieur, réduit fortement le risque de coincement de la structure dans la tranchée lors de l'insertion de cette structure dans cette tranchée ; l'élément profilé intérieur permet de conférer à la structure une résistance longitudinale élevée. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dans ce cas, les éléments profilés extérieurs sont constitués par des tubes à section circulaire et les éléments profilés intérieurs sont constitués par des profilés à section transversale en äHä La structure rigide peut comprendre, sur chaque côté latéral, une seule paire d'éléments profilés tels que précités ; une telle structure rigide a une hauteur limitée et convient pour l'étayage de tranchées de relativement faibles profondeurs. La structure rigide peut également comprendre plusieurs paires de d'éléments profilés tels que précités, situées les unes en dessous des autres dans la direction verticale ; la réalisation d'une telle structure est facile, les éléments profilés étant les mêmes que ceux que comprend une structure rigide de faible hauteur, seule la hauteur des plaques planes d'extrémités étant différente d'un type de structure à l'autre. Lorsque la structure rigide comprend au moins deux paires d'éléments profilés situées l'une en dessous de l'autre, les bords les plus à l'extérieur des éléments profilés des deux paires les plus inférieures sont situés à une distance l'un de l'autre, dans le sens transversal, légèrement supérieure à la distance séparant, dans le sens transversal, les bords les plus à l'extérieur des éléments profilés des deux paires les plus supérieures. En d'autres termes, ladite structure rigide a, à sa partie inférieure, une largeur qui est supérieure à la largeur qu'elle a au niveau de sa partie supérieure, et présente donc une section transversale trapézoïdale à base élargie. Cette section transversale trapézoïdale contribue à éliminer le risque de coincement de la structure rigide dans la tranchée lors de l'insertion de cette structure rigide dans cette tranchée. La structure rigide est de préférence formée de deux sous-ensembles latéraux, comprenant chacun une pluralité d'éléments profilés reliés à deux plaques planes d'extrémité, ces deux sous-ensembles étant reliés l'un à l'autre par des moyens de réglage de la distance d'un sous-ensemble latéral par rapport à l'autre. La structure rigide ainsi constituée a une possibilité de réglage dans le sens 20 transversal des positions relatives des deux sous-ensembles latéraux, et peut donc être adaptée à équiper des tranchées de largeurs différentes. Dans ce cas, avantageusement, lesdits moyens de réglage sont formés, sur chaque extrémité longitudinale de la structure rigide, par deux éléments télescopiques identiques disposés l'un en dessous de l'autre ; chaque plaque plane 25 d'extrémité comprend des points de liaison à elle de ces éléments télescopiques ; le ou les points de liaison de l'élément télescopique supérieur à une première plaque plane d'extrémité sont situés à une première distance du bord interne de cette première plaque et le ou les points de liaison de l'élément télescopique inférieur à ladite première plaque sont situés à une deuxième distance du bord interne de cette 30 première plaque, ladite deuxième distance étant inférieure à ladite première distance. Grâce à cette disposition, les plaques sont, après liaison aux éléments télescopiques, légèrement inclinées vers l'intérieur de ladite structure rigide. Cette dernière a ainsi une largeur plus importante à sa partie inférieure qu'à sa partie supérieure, limitant son risque de coincement lors de son insertion dans la tranchée. Il se comprend que par "bord interne" de la plaque, on entend le bord de cette plaque destiné, après montage, à être tourné vers l'autre plaque reliée au même élément télescopique. De préférence, chaque plaque plane d'extrémité comprend une série de manchons étagés dans la direction verticale, orientés dans le sens transversal à la structure rigide, et le dispositif selon l'invention comprend des éléments allongés rigides propres à être engagés sans jeu substantiel dans ces manchons et faisant ainsi saillie de ladite structure rigide dans le sens transversal. Ces éléments allongés rigides permettent un large appui transversal de ladite structure rigide sur le sol, et permettent donc de maintenir cette structure rigide en position par rapport à ce sol, même en cas de sol meuble. Les séries de manchons étagés permettent de régler la hauteur de ces éléments allongés rigides selon l'inclinaison du sol autour de la tranchée, de manière à permettre ledit large appui transversal même en cas de sol incliné. Ainsi, un élément allongé situé sur un côté latéral de la structure rigide pourra être engagé dans un manchon supérieur de la série de manchons située sur ce côté, tandis que l'élément allongé situé sur le côté latéral opposé de la structure rigide pourra être engagé dans un manchon inférieur de la série de manchons située sur ce côté latéral opposé. Le procédé selon l'invention comprend les étapes consistant à : - couper des éléments profilés à la longueur désirée pour constituer les côtés latéraux de ladite structure rigide et à découper des plaques planes d'extrémité ; - aménager des découpes dans chaque plaque plane d'extrémité de mêmes formes que les sections transversales des éléments profilés, mais de dimensions légèrement supérieures à celles de ces sections transversales, de telle sorte qu'une extrémité d'un élément profilé puisse être insérée dans une découpe de forme correspondante et s'étendre ainsi au niveau de l'épaisseur de la plaque plane d'extrémité ; - insérer ladite extrémité d'un élément profilé dans une découpe de forme correspondante d'une plaque plane d'extrémité, et - relier cette extrémité de l'élément profilé à ladite plaque plane d'extrémité. Une liaison parfaitement résistante de cette extrémité à la plaque est ainsi obtenue, avec une longueur de zone de liaison réduite (les éléments profilés et les plaques planes d'extrémité étant généralement métalliques, il s'agira d'une longueur de soudure réduite). L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de réalisation possibles du dispositif d'étayage qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue en perspective, selon une première forme de réalisation ; la figure 2 en est une vue en perspective éclatée, selon cette première forme de réalisation ; et la figure 3 en est une vue en perspective, selon la deuxième forme de réalisation. Les figures 1 et 2 représentent un dispositif 1 d'étayage des parois d'une tranchée, permettant de contenir le sol au niveau de ces parois afin de prévenir tout risque d'effondrement du sol dans la tranchée. Le dispositif 1 comprend une structure rigide rectangulaire 2 et des éléments tubulaires allongés 3. La structure rigide rectangulaire 2 comprend deux sous-ensembles latéraux indépendants 4, reliés l'un à l'autre par des éléments télescopiques 5 de réglage dans le sens transversal de la distance d'un sous-ensemble latéral 4 par rapport à l'autre. Chacun des sous-ensembles latéraux 4 est formé par des éléments profilés 6, 7 constituant les côtés latéraux de la structure 2 et par des plaques planes 8 d'extrémité, constituant les deux extrémités longitudinales de cette structure 2, à laquelle les éléments télescopiques 5 sont reliés. Dans l'exemple représenté, chaque sous-ensemble latéral 4 comprend deux paires d'éléments profilés 6, 7 situées l'une en dessous de l'autre. Chaque paire d'éléments comprend un élément profilé extérieur constitué par un tube 6 à section circulaire et un élément profilé intérieur constitué par un profilé 7 à section transversale en "H". Les éléments 6, 7 d'une même paire sont situés à distance l'un de l'autre de telle sorte qu'ils délimitent entre eux une fente de guidage 9 dans laquelle sont destinés à être insérés des éléments plats allongés, couramment dénommés "palplanches" (non représentés). L'élément 6 d'une paire est situé à l'aplomb de l'élément 6 de l'autre paire et l'élément 7 d'une paire est situé à l'aplomb de l'élément 7 de l'autre paire, de sorte que les fentes 9 sont également à l'aplomb l'une de l'autre. Chaque plaque plane 8 d'extrémité présente une forme rectangulaire à coins arrondis et est reliée directement aux extrémités correspondantes des éléments profilés 6 et 7. Elle comprend, aux emplacements de son assemblage aux éléments 6 et 7, des découpes 10 de mêmes formes que les sections transversales de ces éléments 6 , 7, mais de dimensions légèrement supérieures à celles de ces sections transversales. Une extrémité d'un élément profilé 6, 7 peut ainsi être insérée dans une découpe 10 de forme correspondante et s'étendre au niveau de l'épaisseur de la plaque plane d'extrémité. Après insertion des extrémités de ces éléments 6, 7 dans ces découpes 10, la plaque 8 et les éléments 6, 7 sont reliés par des soudures. Chaque plaque 8 comprend également, sur son côté interne, des paires de goujons 11 de montage des éléments télescopiques 5 sur elles. Comme cela est visible, ces goujons sont disposés à 45 degrés par rapport à la verticale, selon des directions inversées d'un sous-ensemble 4 à l'autre. Cette disposition constitue un détrompeur de montage des éléments télescopiques 5, obligeant à monter ces éléments 5 dans des positions inversées sur une même extrémité de la structure 2 (partie femelle d'un élément 5 reliée à une plaque 8 de cette extrémité et partie femelle de l'autre élément 5 reliée à l'autre plaque 8 de cette extrémité). De plus, les goujons 11 inférieurs sont placés plus près du bord intérieur de la plaque 8 que les goujons 11 supérieurs. Étant donné que les éléments télescopiques 5 sont rigoureusement identiques, il en résulte que la distance des deux parties inférieures des deux plaques 8 d'une même extrémité de la structure 2 est supérieure à la distance des deux parties supérieures de ces même plaques 8, et que donc, les génératrices les plus à l'extérieur des tubes 6 des deux paires inférieures sont situées à une distance l'une de l'autre, dans le sens transversal, légèrement supérieure à la distance séparant, dans le sens transversal, les génératrices les plus à l'extérieur des tubes 6 des deux paires supérieures. En d'autres termes, la structure 2 a, à sa partie inférieure, une largeur qui est supérieure à la largeur qu'elle a au niveau de sa partie supérieure, et présente donc une section transversale trapézoïdale à base élargie, qui contribue, avec la forme arrondie des tubes 6, à éliminer le risque de coincement de la structure 2 dans la tranchée lors de l'insertion de cette structure dans cette tranchée. Chaque plaque 8 comprend également, sur son côté externe, une série de trois manchons 12 étagés dans la direction verticale, qui sont orientés dans le sens transversal à la structure rigide 2. Ces manchons 12 sont destinés à recevoir en eux, de manière ajustée, les éléments tubulaires allongés 3, de telle sorte que ces derniers fassent saillie de la structure 2 dans le sens transversal. Ces éléments 3 permettent un large appui transversal de la structure 2 sur le sol, et permettent donc de maintenir cette structure 2 en position par rapport à ce sol, même en cas de sol meuble et incliné. Ainsi, un élément 3 situé sur un côté latéral de la structure 2 pourra être engagé dans un manchon 12 supérieur de la série de manchons située sur ce côté, tandis que l'élément 3 situé sur le côté latéral opposé de la structure 2 pourra être engagé dans un manchon inférieur de la série de manchons située sur ce côté latéral opposé. Enfin, chaque plaque 8 comprend un anneau supérieur 13 de manutention. Chaque élément télescopique 5 comprend un élément mâle et un élément femelle, destinés à être chacun relié à l'une des deux plaques 8 d'une extrémité de la structure 2 au moyen des goujons 11 et à être immobilisé par des écrous vissés sur ces goujons. L'élément mâle et l'élément femelle comprennent des séries de trous pouvant venir en coïncidence et être traversés par une broche 14 afin de pouvoir fixer ces éléments mâle et femelle dans une position relative déterminée. En pratique, la structure 2 décrite ci-dessus s'utilise de manière identique à une structure homologue existante : une excavation de profondeur limitée, de 0,6 à 1,3 m, est réalisée puis, après réglage de la longueur des éléments 5, la structure 2 est engagée dans cette excavation. Lors de cet engagement, les deux côtés latéraux de cette structure 2 viennent se placer le long des parois de la tranchée ; les formes arrondies des tubes 6 et la largeur augmentée de cette structure à sa partie inférieure préviennent le risque de coincement de cette structure dans l'excavation. Des palplanches sont ensuite engagées dans les fentes 8 puis enfoncées dans le sol ; après mise en place de ces palplanches, le creusement de la tranchée peut être poursuivi sans risque d'effondrement, les palplanches contenant le sol et étant elles-mêmes maintenues en position par ladite structure rigide. En cas de sol très meuble, et/ou en cas de sol incliné, la structure 2 peut être équipée des éléments allongés 3, comme décrit plus haut. Plusieurs structures 2 peuvent être mises en place les unes à la suite des autres dans l'excavation, selon la longueur de la tranchée à creuser. La figure 3 montre une structure 20 très similaire à celle qui vient d'être décrite, sinon que les sous-ensembles 4 ne comprennent qu'une seule paire d'éléments profilés 6, 7. Cette structure est utilisée pour le creusement de tranchées de faibles profondeurs. Il se comprend que cette structure 20 est formée des mêmes éléments de base que la structure 2, sinon que les plaques 8 ont des dimensions réduites et que chacune d'elle ne comprend qu'un seul manchon 12. Cette structure 20 peut donc être obtenue facilement, simplement en aménageant différemment les plaques 8. De la même manière, une structure dans laquelle chaque sous-ensemble 4 comprendrait trois paires d'éléments profilés 6, 7 pourraient être fabriqué simplement en modifiant les dimensions des plaques 8. Il apparaît de ce qui précède que l'invention fournit un dispositif présentant les avantages déterminants de (i) permettre de simplifier et d'alléger considérablement la structure rigide, (ii) fabriquer des structures de hauteurs différentes à partir d'éléments communs, (iii) de réduire fortement le risque de coincement de la structure dans la tranchée lors de l'insertion de cette structure dans cette tranchée. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à des formes de réalisation données uniquement à titre d'exemples. Il va de soi qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisations couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 û Dispositif (1) d'étayage des parois d'une tranchée, comprenant une structure rigide rectangulaire (2 ; 20), formant deux côtés latéraux et deux extrémités longitudinales, les côtés latéraux comprenant des moyens de guidage dans lesquels sont destinées à être insérées des palplanches, caractérisé en ce que la structure rigide comprend : - des éléments profilés (6, 7) formant lesdits côtés latéraux, deux éléments profilés (6, 7) situés sur un même côté latéral étant positionnés l'un par rapport à l'autre de manière à définir une fente longitudinale (9) dans laquelle les palplanches sont destinées à être insérées, et - des plaques planes (8) d'extrémité, auxquelles sont reliées directement les extrémités des éléments profilés (6, 7). 2 û Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments profilés (6, 7) situés sur un même côté latéral de ladite structure rigide (2 ;20) 15 comprennent : - au moins un élément profilé extérieur (6) comprenant, sur son côté situé sur l'extérieur de la structure rigide, une forme arrondie, et - au moins un élément profilé intérieur (7) comprenant une âme et au moins une paroi reliée à cette âme, perpendiculairement à celle-ci. 20 3 û Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments profilés extérieurs (6) sont constitués par des tubes à section circulaire et les éléments profilés intérieurs (7) sont constitués par des profilés à section transversale en "H". 4 û Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 25 chaque côté latéral de ladite structure rigide comprend au moins deux paires d'éléments profilés (6, 7) situées l'une en dessous de l'autre, et les bords les plus à l'extérieur des éléments profilés (6, 7) des deux paires les plus inférieures sont situés à une distance l'un de l'autre, dans le sens transversal, légèrement supérieure à la distance séparant, dans le sens transversal, les bords les plus à l'extérieur des 30 éléments profilés (6, 7) des deux paires les plus supérieures. 5 û Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure rigide (2 ; 20) est formée de deux sous-ensembles latéraux (4), comprenant chacun une pluralité d'éléments profilés (6, 7) reliés à deux plaques planes (8) d'extrémité, ces deux sous-ensembles (4) étant reliés l'un à l'autre par des moyens 35 (5) de réglage de la distance d'un sous-ensemble latéral (4) par rapport à l'autre.6 û Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage sont formés, sur chaque extrémité longitudinale de la structure rigide (2 ; 20), par deux éléments télescopiques (5) identiques disposés l'un en dessous de l'autre ; chaque plaque plane (8) d'extrémité comprend des points (11) de liaison à elle de ces éléments télescopiques (5) ; le ou les points (11) de liaison de l'élément télescopique (5) supérieur à une première plaque plane (8) d'extrémité sont situés à une première distance du bord interne de cette première plaque (8) et le ou les points (11) de liaison de l'élément télescopique inférieur à ladite première plaque (8) sont situés à une deuxième distance du bord interne de cette première plaque, ladite deuxième distance étant inférieure à ladite première distance. 7 û Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque plaque plane (8) d'extrémité comprend une série de manchons (12) étagés dans la direction verticale, orientés dans le sens transversal à la structure rigide (2 ;20), et en ce que le dispositif (1) comprend des éléments allongés (3) rigides propres à être engagés sans jeu substantiel dans ces manchons (12) et faisant ainsi saillie de ladite structure rigide (2 ;20) dans le sens transversal. 8 û Procédé de fabrication du dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - couper des éléments profilés (6, 7) à la longueur désirée pour constituer les 20 côtés latéraux de ladite structure rigide et découper des plaques planes (8) d'extrémité ; - aménager des découpes dans chaque plaque plane (8) d'extrémité de mêmes formes que les sections transversales des éléments profilés (6, 7), mais de dimensions légèrement supérieures à celles de ces sections transversales, de telle 25 sorte qu'une extrémité d'un élément profilé (6, 7) puisse être insérée dans une découpe de forme correspondante et s'étendre ainsi au niveau de l'épaisseur de la plaque plane (8) d'extrémité ; - insérer ladite extrémité d'un élément profilé (6, 7) dans une découpe de forme correspondante d'une plaque plane (8) d'extrémité, et 30 - relier cette extrémité de l'élément profilé (6 ; 7) à ladite plaque plane (8) d'extrémité.