Brevet FR2981969A1 — publié le 20130503

DISPOSITIF DE COFFRAGE ET SON PROCEDE D'ASSEMBLAGE L'invention concerne un dispositif de coffrage comprenant au moins deux éléments longilignes aboutés selon un angle donné, pour constituer un 5 mannequin de réservation destiné à ménager une ouverture dans un panneau, mur ou paroi en béton coulé. L'invention est également relative au procédé d'assemblage du dispositif de coffrage. 10 Usuellement, un dispositif de coffrage ou mannequin est constitué de planches de bois aboutées et assemblées entre elles selon une courbe fermée délimitant la périphérie de l'ouverture à réaliser dans une paroi. 15 Le plus souvent, l'assemblage des planches est obtenu par des vis ou clous. Toutefois, ce mode d'assemblage peut endommager partiellement le mannequin lors du décoffrage, empêchant sa réutilisation. Le brevet français FR2657109 propose une solution d'assemblage 20 différente et répondant à l'inconvénient ci-dessus. Les éléments du mannequin sont ainsi assemblés par un système de tenon-mortaise, les faces d'assemblage biseautées des éléments présentant respectivement une mortaise dont la section est en queue d'aronde, tandis qu'une cheville à section en double queue d'aronde formant deux tenons respectifs est 25 prévue pour coopérer avec respectivement chacune des deux mortaises. Afin d'assurer l'équerrage entre deux des éléments assemblés, une pièce en forme d'équerre est disposée dans l'angle de ces éléments et solidarisée auxdits éléments par des tasseaux. L'invention a pour but de proposer une autre solution améliorée par rapport à celle du brevet mentionné ci-dessus, pour l'assemblage d'au moins deux éléments de coffrage, Selon l'invention, le dispositif de coffrage comprend au moins deux éléments longilignes aboutés par deux faces respectives de jonction selon un angle donné, un système d'assemblage par tenons-mortaises, et une pièce de coin positionnée dans l'angle d'aboutement des deux éléments longilignes contre respectivement deux faces adjacentes desdits éléments, et est caractérisé en ce que le système d'assemblage par tenons-mortaises fait partie d'une part de la pièce de coin, et d'autre part d'au moins une face adjacente d'un au moins des éléments longilignes formant faces d'assemblage. Ainsi, l'assemblage est simplifié par rapport à l'art antérieur, la pièce de coin permettant de conforter l'angle donné entre les deux éléments longilignes et assurant en outre directement la fonction d'assemblage des deux éléments de coffrage. Le système d'assemblage par tenons-mortaises, de préférence en queue d'aronde, est configuré de sorte qu'au moins un tenon est agencé sur chacune des deux faces adjacentes de la pièce de coin, et au moins une mortaise est intégrée à chacune des faces d'assemblage des éléments longilignes. Cette configuration du système tenons-mortaises permet d'usiner les faces d'assemblage des éléments longilignes, plutôt que les faces de jonction comme dans l'art antérieur. L'usinage en est facilité du fait que les faces d'assemblage sont à angle droit, alors que les faces de jonction sont généralement biseautées. Avantageusement, le système d'assemblage tenons-mortaises de la pièce de coin est disposé à proximité immédiate de son arête destinée à être disposée en regard du sommet de l'angle d'aboutement des deux éléments longilignes. Par conséquent, le système tenons-mortaises des éléments longilignes se situe également à proximité immédiate de l'angle d'aboutement pour une coopération complémentaire avec le système de la pièce de coin. Cette proximité proche de l'angle renforce la résistance mécanique de l'assemblage. Le bord proximal de chaque tenon (le plus proche de la zone d'aboutement des éléments longilignes) est situé à une distance de l'arête correspondante de la pièce de coin, entre 2% et 30% de la longueur totale du côté de la pièce de coin, et de préférence entre 10 et 15 %. Selon une caractéristique, la pièce de coin constitue un martyr pour le décoffrage. Aussi, la pièce de coin permet à la fois d'assurer l'équerrage, ou l'angle à imposer entre deux éléments longilignes, et l'assemblage des deux éléments, et constitue également un martyr lors du décoffrage du dispositif. Le martyr est de manière connue une cale que l'on interpose pour protéger l'élément à frapper. Ici, la pièce de coin est utilisée lors du décoffrage en tapant sur celle-ci afin d'assurer un décollage des éléments longilignes du béton. Avantageusement, les faces des éléments longilignes destinées à être en contact avec le béton présentent un revêtement de protection tel que comprenant au moins une résine alkyde uréthane, de préférence en phase aqueuse, et une couche supplémentaire en polyuréthane résistant ainsi aux agressions chimiques. Selon une autre caractéristique, la pièce de coin s'étend sur toute l'arête de l'angle solide d'aboutement des éléments longilignes. De préférence, les éléments longilignes sont biseautés sur leur face de jonction. En outre, le dispositif peut comporter des moyens de fixation amovibles, tels que des vis, traversant la pièce de coin et associés aux faces d'assemblage des éléments longilignes. Selon une autre caractéristique, les éléments longilignes comprennent, sur leurs faces transversales à leurs faces d'assemblage, au moins une gorge destinée à loger des joints d'étanchéité afin d'assurer l'étanchéité du mannequin avec les banches associées. Dans une configuration avantageuse, le dispositif comporte des joints tels que chacun comporte une base sensiblement paraléllépipédique et une lèvre tubulaire au corps creux semi-cylindrique, la base étant pourvue latéralement d'épis inclinés en direction de la lèvre, et le joint étant introduit par sa base dans une gorge d'un élément longiligne de sorte que la lèvre tubulaire est en saillie par rapport à la surface débouchante de la gorge. De manière complémentaire, la gorge de l'élément longiligne présente une section en forme de T, la barre du T formant une cavité débouchante au niveau de la surface dudit élément longiligne.30 Un tel joint permet grâce à ses épis son maintien efficace dans la gorge de l'élément longiligne, en particulier lors du décoffrage de l'élément longiligne. En outre, sa forme tubulaire fournit un meilleur écrasement et étalement du joint garantissant une parfaite étanchéité. Pour fournir un mannequin délimitant une courbe fermée, le dispositif de coffrage de l'invention comporte au moins quatre éléments longilignes aboutés deux à deux, et au moins quatre pièces de coin assemblées aux quatre angles des éléments longilignes aboutés. L'invention est également relative à un procédé d'assemblage d'un dispositif de coffrage de l'invention, et est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - la pièce de coin est associée par l'une de ses faces pourvue d'un système d'assemblage par tenon-mortaise à un premier élément longiligne, - le deuxième élément longiligne est ensuite assemblé par coopération mutuelle avec la face adjacente de la pièce de coin pourvue d'un autre système d'assemblage par tenon-mortaise, selon un glissement de la face d'assemblage dudit deuxième élément longiligne contre la face d'assemblage dudit premier élément longiligne, - de préférence, après association de la pièce de coin avec les éléments longilignes, sont rapportés des moyens de fixation amovibles. La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : - La figure 1 représente une vue en perspective partielle du dispositif de coffrage selon l'invention ; - La figure 2 est une vue schématique de dessus de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue en perspective partielle d'un élément longiligne du dispositif ; - La figure 4 est une vue partielle de dessus de la figure 3 selon une variante de forme d'une mortaise du système d'assemblage; - La figure 5 est une variante de la figure 3, la section de l'élément longiligne étant trapézoïdale ; - La figure 6 est une vue en perspective d'une pièce de coin du dispositif ; - La figure 7 est une vue en perspective du dispositif au cours d'une étape du procédé d'assemblage ; - La figure 8 est une vue en coupe d'un joint du dispositif selon un mode préféré de réalisation ; - la figure 9 est une vue partielle en coupe d'un élément longiligne montrant la gorge destinée à accueillir le joint de la figure 8 ; - la figure 10 est une vue de la figure 9 pour laquelle le joint est introduit dans la gorge; - la figure 11 est une vue de la figure 10 en position comprimée du joint. Les figures 1 et 2 illustrent selon des vues partielles un dispositif de coffrage 1 comprenant au moins deux éléments longilignes 10 et 11, par exemple en bois, aboutés entre eux selon un angle donné, par exemple à 90°, et formant partie d'un mannequin destiné à être agencé contre des banches de coffrage (non illustrées) pour délimiter une ouverture après coulée de béton entre les banches. Le dispositif comprend également une pièce de coin 2 agencée dans l'angle 17 des deux éléments longilignes 10 et 11, la pièce de coin coopérant avec les deux éléments par un système d'assemblage par tenons-mortaises 3 qui fait partie d'une part de la pièce de coin et d'autre part des deux éléments. La figure 6 illustre plus en détail la pièce de coin 2. Des moyens d'assemblage 4, du type vis, sont de préférence prévus pour consolider l'assemblage de la pièce de coin 2 aux éléments longilignes 1A et 1B. La figure 3 illustre une partie d'un des éléments longiligne 1A. L'élément longiligne est de forme générale parallélépipédique, tel qu'une planche en bois, et s'étend selon une direction longitudinale d'axe X. L'une des dimensions transversales selon une direction d'axe Y (perpendiculaire à l'axe X) et définissant la largeur de l'élément, est sensiblement supérieure (par exemple de 2 à 5 fois) à l'autre dimension transversale définissant l'épaisseur de l'élément et s'étendant selon la direction d'axe Z. L'élément longiligne comporte en regard de la figure 3 : - à l'une de ses extrémités longitudinales, une face de jonction 10 destinée à être aboutée contre une face de jonction similaire de l'autre élément longiligne (non représenté), - une face d'assemblage 11 destinée à coopérer sur une partie avec la pièce de coin (non représentée), - une face d'assemblage opposée 18 correspondant à la périphérie de l'ouverture destinée à être réalisée dans l'ouvrage ou la construction en béton, et 2 98196 9 8 - deux faces latérales opposées 12 et 13, transversales aux faces d'assemblage 11 et 18, et aux faces de jonction 10, et contre lesquelles sont destinées à s'appuyer des banches. 5 La face de jonction 10 est biseautée pour assurer un meilleur aboutement contre la face de jonction de l'autre élément longiligne qui est biseautée de manière complémentaire. La face d'assemblage 11 comporte, à proximité de la face de jonction 10, 10 une rainure 14 formant une mortaise 3 du système d'assemblage. La rainure présente une section de préférence en queue d'aronde. D'autres formes peuvent être envisagées, par exemple en forme de demi-étoile, telle qu'illustrée sur la figure 4. 15 La rainure 14 s'étend transversalement à l'axe longitudinal X et avantageusement sur toute la largeur de la face d'assemblage 11 selon l'axe Y, ainsi qu'à proximité immédiate de la face de jonction 10. Les faces latérales opposées 12 et 13 comportent chacune une gorge 20 longitudinale 15 et respectivement 16 s'étendant selon toute la longueur de l'élément d'une face de jonction 10 à l'autre face de jonction opposée (face non représentée sur la figure 3). En regard des figures 1 et 2, les gorges 15 et 16 accueillent des joints 25 d'étanchéité 5 et 6 destinés à assurer l'étanchéité de coopération des éléments longilignes avec les banches. Le matériau des joints est par exemple de l'EPDM (éthylène-propylène-diène monomère). Enfin, les faces 18 opposées aux faces d'assemblage 11 sont destinées à 30 être en contact avec le béton. Elles comprennent un revêtement de 2 98196 9 9 protection tel que comprenant au moins une résine alkyde uréthane, de préférence en phase aqueuse, et une couche supplémentaire en polyuréthane. 5 Les joints 5 peuvent être usuels, chacun comprenant une base sensiblement parallélépipédique engagée dans une gorge de l'élément longiligne, et une lèvre bombée pleine faisant saillie par rapport à la face 11 ou 12 (figure 5). 10 Dans une variante préférée en regard des figures 8 à 11, les joints présentent un profil spécifique selon l'invention combinés avec un profil de gorge adapté. Tel qu'illustré sur la figure 8, le joint 5A comporte une base 50 et une lèvre 15 51. Selon l'invention, la base 50 est de forme parallélépipédique et pourvue sur deux faces opposées latérales d'une pluralité d'épis 52 faisant saillie et inclinés en direction de la lèvre selon un angle aigu par rapport à la base. En outre, la lèvre 51 est tubulaire. Elle présente un corps fermé creux demi-cylindrique, possédant une ligne plane 53 transversale à la 20 base 50 et connectée à celle-ci en son milieu, et une ligne courbe 54 reliant les deux extrémités opposées de la ligne plane et à concavité tournée vers ladite ligne plane. En regard de la figure 9, la gorge par exemple 15 (de manière similaire la 25 gorge 16) d'un élément longiligne présente un profil à section en T, avec une première cavité parallélépipédique 15A s'étendant selon l'axe Y en direction de la gorge opposée non visible dudit élément, et un seconde cavité 15B transversale à la première cavité et débouchant sur la face 12 dudit élément.30 La figure 10 illustre l'agencement du joint 5A dans la gorge 15 à l'état de repos, c'est-à-dire lorsque l'élément longiligne n'est pas en contact avec le béton. La base 50 est introduite dans la première cavité 15A de la gorge, les épis 52 ayant une fonction d'accroche dans ladite cavité évitant le retrait intempestif du joint, à la manière d'une cheville une fois mise en place. La lèvre 51 est disposée de sorte que la ligne plane 53 est engagée dans la seconde cavité 15B et plaquée contre le fond de ladite cavité. La figure 11 illustre le joint 5A en position comprimée lorsque l'élément longiligne est en contact avec le béton. Le joint est écrasé de sorte que la lèvre tubulaire est déformée en s'applatissant sensiblement pour se loger quasiment dans la seconde cavité 15B de l'élément longiligne, avec un faible bombage en saillie de la ligne 54 par rapport à la face 12 dudit élément. Ce profil de joint assure un rôle anti-dérapant de l'élément longiligne par rapport à la banche de chantier, lors de mise en oeuvre et coulage du béton. A titre d'exemple, les dimensions de la gorge sont de : - 6 mm de profondeur selon l'axe Y pour la première cavité et 2,5 mm de largeur selon l'axe Z ; - 6,7 mm de large selon l'axe Z pour la seconde cavité et 2 mm de profondeur selon l'axe Y. Dans cette configuration, les dimensions du joint sont de : - 5 mm de longueur selon l'axe Y pour la base 50, et 5 mm de hauteur selon l'axe Y pour la lèvre en position de repos du joint, entre l'extrémité de la base et l'extrémité de la convexité de la ligne courbe 54 ; 2 98196 9 11 - 6,5 mm de large selon l'axe Z de l'extrémité à l'autre de la ligne plane 53, - 1,8 mm de large selon l'axe Z pour la partie paraléllépipédique de la base 50 (sans les épis). 5 Les dimensions de la pièce de coin sont fonction des éléments longilignes. Les dimensions, aussi bien des éléments longilignes que des pièces de coin, sont variables selon l'application et les dimensions de l'ouverture à 10 coffrer. A titre d'exemple nullement limitatif, un élément longiligne présente les dimensions suivantes : - Longueur (dimension selon l'axe X pour l'élément longiligne) : 1 m ; 15 - Largeur : dimension transversale à la longueur (selon l'axe Y) et parallèle à la face d'assemblage 11 contre laquelle est destinée à être plaquée la pièce de coin : 200 mm. La largeur d'un élément longiligne correspond à la longueur de la pièce de coin. - Epaisseur : dimension transversale à la longueur et la largeur 20 (selon l'axe Z): de l'ordre de 50 à 60 mm. Dans le mode de réalisation représenté en figure 5, la face 11 d'association de l'élément longiligne avec la pièce de coin est perpendiculaire à la face latérale 12 tandis que la face opposée 25 d'assemblage 18 destinée à être en contact avec le béton présente une inclinaison par rapport à cette face latérale 12. De manière connue, cette configuration à pan incliné facilite l'extraction de l'élément longiligne lors du décoffrage sans l'endommager et permet ainsi sa réutilisation. Aussi, l'élément dans cette dernière réalisation, présente une largeur de 48 mm au niveau de la face latérale 12, tandis que sa largeur au niveau de la face latérale opposée 13 est de 60 mm. En regard de la figure 6, la pièce de coin 2 est de forme générale parallélépipédique oblongue. Elle présente deux faces d'assemblage longitudinales et adjacentes 20 et 21 (de forme rectangulaire) destinées à coopérer par le système d'assemblage tenons-mortaises 3 avec les éléments longilignes. Transversalement à ces faces d'assemblage et à chaque extrémité libre, la pièce comprend une face distale 22, destinée à s'étendre dans un plan coplanaire à chaque face transversale 12, respectivement 13, d'un élément longiligne (figure 1). Chacune des deux faces d'assemblage 20 et 21 de la pièce de coin comprend une nervure 23, respectivement 24, constituant le tenon du système d'assemblage 3, et dont la section est de forme complémentaire à celle d'une rainure ou mortaise 14 d'un élément longiligne. Les nervures sont ici représentées en forme de queue d'aronde. En variante non limitative, la section pourrait présenter une forme de demi- étoile pour coopérer avec la forme complémentaire de la mortaise de la figure 4. Les nervures 23 et 24 sont agencées à proximité immédiate d'une des arêtes 25 de la pièce, celle destinée à buter contre l'arête de jonction 17 des deux éléments longilignes 1A et 1B (figure 2). Ces nervures 23 et 24 s'étendent selon toute la longueur de la pièce, longueur correspondant à la largeur des faces d'assemblage des éléments longilignes. Dans le mode de réalisation illustré, la pièce de coin 2 est parallélépipédique avec des faces distales 22 sensiblement carrées pour constituer un angle de butée 25 de 90° avec les éléments longilignes, lorsque lesdits éléments doivent être aboutés à angle droit. Bien entendu, l'angle de butée 25 de la pièce est adapté à l'angle de jonction que l'on souhaite imposer entre les deux éléments longilignes. De préférence, des alésages traversants 29 sont prévus pour le passage des vis de fixation 4 lors de la solidarisation de la pièce de coin aux éléments longilignes. A titre d'exemple nullement limitatif, la pièce de coin présente les dimensions suivantes (figure 6) : - Longueur L1 (plus grande dimension de la pièce), dimension destinée à être apposée contre les faces d'assemblage des éléments longilignes et correspondant à la largueur de l'élément longiligne : 200 mm. - La largeur(L5) et l'épaisseur (L2+L3) sont égales en raison de la section carrée de la pièce : de l'ordre de 60 mm. Plus particulièrement, la partie massive carrée de la pièce de coin présente une épaisseur L2 de 50mm, tandis que l'une et l'autre nervures 23 et 24 possèdent une épaisseur L3 de 10 mm. La profondeur de la rainure 14 de l'élément longiligne accueillant la nervure présente une dimension identique de 10 mm. La largeur L5 de la pièce de coin est décomposée du côté de chaque rainure ainsi : 4,5 mm depuis l'angle de butée 25 jusqu'à la ligne d'intersection 26 de la petite base de la queue d'aronde, 13 cm pour la petite base de la queue d'aronde, et 27,5 cm pour la dimension séparant l'autre ligne 27 délimitant la petite base de la queue d'aronde jusqu'au bord opposé 28 de la pièce. La grande base L4 de la queue d'aronde, opposée à la partie massive et la petite base, mesure 18 cm. Le procédé d'installation du dispositif de l'invention est à présent décrit. Le premier élément longiligne 1A est maintenu tandis que la pièce de coin 2 est assemblée audit élément en introduisant puis en faisant glisser, parallèlement à la face latérale 12, l'une des nervures 23 de la pièce 2 dans la rainure 14 dudit élément 1A. La pièce 2 étant ainsi adjointe au premier élément, le deuxième élément longiligne 1B est amené parallèlement à l'autre face latérale 13 du premier élément, ici non visible, et de sorte que sa rainure 14 soit en regard de l'autre nervure 24 de la pièce 2. En regard de la figure 7, après engagement de la rainure 14 autour de la nervure 24, l'élément 1B est poussé jusqu'à ce que sa face latérale 12B soit coplanaire avec la face latérale 12A du premier élément 1A. En regard de la figure 1, les deux éléments longilignes 1A et 1B sont ainsi assemblés grâce à la pièce de coin 2. Pour parfaire la tenue mécanique de l'ensemble, des vis à bois 4 sont vissées sur les faces de la pièce 2 opposées aux faces d'assemblage. Elles traversent la pièce de coin et rentrent par les faces d'assemblage 11 desdits éléments dans l'épaisseur de ces derniers (figure 2). Une ou deux, voire trois vis généralement suffisent.30 Pour former une ouverture à quatre côtés dans l'ouvrage en béton, le dispositif de coffrage comprend quatre éléments longilignes et quatre pièces de coin qui sont assemblés entre eux comme décrits ci-dessus pour constituer le mannequin adapté à la forme de l'ouverture à obtenir. Lorsqu'il s'agit de décoffrer, les banches ayant été retirées, on procède aux étapes suivantes : - on frappe à l'aide d'un marteau sur chacune des pièces de coin 2 formant pièces martyrs, pour décoller du béton, par percussion, les faces 18 des éléments longilignes opposées aux faces d'assemblage et aux pièces de coins ; - le mannequin est retiré de l'ouverture pour être ensuite démonté ; - les vis 4 sont retirées, au moins partiellement hors des éléments longilignes; - puis en frappant sur l'une des faces distale 22 d'une pièce 2, on retire par glissement des tenons de la pièce hors des mortaises de deux des éléments ; - et enfin, on réitère cette dernière opération sur chacune des pièces pour les désolidariser des éléments longilignes.