Brevet FR2985753A1 — publié le 20130719

La présente invention concerne un coffrage de baie de fenêtre destiné à être installé entre deux panneaux de banche pour réaliser une baie de fenêtre dans un mur en béton coulé ou banché. Ce type de coffrage de fenêtre est souvent désigné dans le domaine de la construction sous la dénomination « mannequin ». Ce coffrage de baie de fenêtre ou mannequin est destiné à réserver une ouverture ou baie de fenêtre dans un mur en béton banché. Il s'agit là d'un équipement tout à fait conventionnel dans le domaine de la construction de bâtiments en béton banché. En général, le coffrage ou mannequin comprend un cadre extérieur dans lequel sont montés des éléments de renforcement pour stabiliser le cadre. Le cadre comprend habituellement deux montants verticaux reliés ensemble par deux traverses horizontales de manière à constituer un cadre de forme rectangulaire ou carrée. Ce coffrage ou mannequin est installé entre deux panneaux de banches, généralement métalliques, de sorte que le coffrage est pris littéralement en sandwich entre les deux panneaux de banches. Il est nécessaire qu'une étanchéité soit réalisée entre le cadre du coffrage et les deux panneaux de banches, afin que le béton liquide ne puisse pénétrer à l'intérieur du cadre du coffrage. Une fois le béton coulé entre les deux panneaux de banches, le béton entoure le coffrage sur au moins deux côtés. Après prise et séchage du béton, les panneaux de banches sont retirés, ainsi que le coffrage de manière à laisser une baie de fenêtre dans le mur en béton banché. Lorsque la fenêtre présente un seuil qui est inférieur à 90 cm, la réglementation impose d'équiper la baie de fenêtre d'un garde-corps, afin d'éviter des chutes accidentelles. C'est notamment les cas des portes- fenêtres. L'installation du garde-corps dans la baie de fenêtre implique le perçage du béton coulé, ainsi que le vissage ou le scellage du garde-corps. Etant donné que l'installation du garde-corps n'est pas réalisée directement après le retrait du coffrage de baie de fenêtre, la baie de fenêtre reste entièrement ouverte pendant un certain temps, et n'est donc pas sécurisée. Pour éviter des chutes de personnes par cette baie de fenêtre ouverte, on tente en pratique de la sécuriser de manière provisoire pendant la durée des travaux avec toutes sortes d'éléments, comme des planches, des morceaux de bois, des éléments métalliques, etc. Quoiqu'il en soit, la sécurité de l'ouvrage au niveau de la baie de fenêtre n'est pas optimale. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l'art antérieur en définissant un coffrage de baie de fenêtre ou mannequin qui facilite la mise en place d'un garde-corps et qui garantit une sécurité maximale au niveau de la baie de fenêtre, une fois le coffrage retiré. La présente invention a également pour but de faire gagner du temps au niveau de la mise en place du garde-corps. Bien entendu, la présente invention doit pouvoir atteindre ces objectifs sans compliquer outre mesure le coffrage et sa mise en place entre les deux panneaux de banches. L'étanchéité du coffrage doit en particulier être préservée. Le but de la présente invention peut aussi être de garantir une sécurité sans discontinuité pendant la phase travaux jusqu'à la livraison de l'ouvrage achevé et une mise en place du garde-corps définitif dans des conditions de sécurité optimum. Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un coffrage de baie de fenêtre (ou mannequin) destiné à être installé entre deux panneaux de banche pour réaliser une baie de fenêtre ou de porte-fenêtre, dans un mur en béton coulé (ou banché), le coffrage comprenant un cadre et des éléments de renforcement pour stabiliser le cadre, le cadre comprenant deux montants verticaux et avantageusement deux traverses horizontales, caractérisé en ce que le cadre comprend plusieurs logements traversants, le coffrage étant en outre pourvu d'un garde-corps intégré comprenant plusieurs tiges de scellement qui s'étendent à travers les logements hors du coffrage pour être scellés dans le béton coulé entre les deux panneaux de banche. Alors que le coulage (ou banchage) du béton et la mise en place du garde-corps dans la baie de fenêtre étaient deux opérations bien distinctes et séparées dans l'art antérieur, ces deux opérations sont maintenant réalisées de manière simultanée avec la présente invention. En effet, c'est le coulage du béton autour du coffrage de l'invention qui réalise le scellage du garde-corps directement dans la masse de béton coulé (ou banché). Avec la technique de l'invention, la baie de fenêtre est immédiatement sécurisée et on évite une opération de mise en place ultérieure du garde-corps. Selon un mode de réalisation avantageux, les logements traversants sont formés dans les montants verticaux du cadre. En variante, ils pourraient également être formés dans les traverses horizontales. Avantageusement, les logements traversants comprennent des encoches découpées dans le cadre et ouvertes sur un chant du cadre. Le garde-corps peut ainsi être rapporté dans le cadre du coffrage avec les tiges de scellement du garde-corps qui font saillie hors du cadre de part et d'autre des montants verticaux de manière à s'étendre entre les deux panneaux de banches où le béton va être coulé. De préférence, les encoches sont ouvertes sur le chant interne du cadre de coffrage, étant donné que les garde-corps sont généralement situés plutôt vers l'intérieur de la baie. Selon un autre aspect pratique de la présente invention, les encoches reçoivent chacune une tige de scellement et une cale de profondeur qui vient à fleur du chant de l'encoche. Cette cale de profondeur remplit ainsi une double fonction, à savoir celle de calage horizontal en profondeur du garde-corps dans la baie de coffrage, mais également une fonction de remplissage de l'encoche afin de la compléter. Il ne faut pas perdre de vue que le cadre du coffrage doit être étanche au béton liquide. De préférence, la cale de profondeur vient également à fleur de la face externe du montant vertical. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, chaque tige est entourée par un gainage souple au niveau de son logement. Le gainage souple remplit également une double fonction, à savoir celle de récupération de jeu éventuel, mais également une fonction d'étanchéité, pour empêcher le béton liquide de s'infiltrer à l'intérieur du coffrage par le logement. Avantageusement, la cale de profondeur comprime le gainage souple, la cale de profondeur étant avantageusement sollicitée contre le gainage par un des panneaux de banche. La compression de la gaine souple par la cale de profondeur non seulement stabilise la tige de scellement dans le logement, mais assure également une parfaite étanchéité au béton liquide. Le fait de pousser la cale de profondeur dans le logement pour comprimer le gainage à l'aide d'un panneau de banche est une caractéristique additionnelle avantageuse. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le cadre comprend un chant interne et un chant externe, les éléments de renforcement au niveau du garde-corps intégré étant disposés à proximité du chant externe, les logements traversants étant ouverts sur le chant interne, ou vice versa. Ainsi, le garde-corps peut être intégré à la baie de coffrage sans pour autant réduire sa stabilité et/ou son renforcement. Selon un autre aspect pratique, au moins une cale de centrage est disposée entre le garde-corps et un montant pour centrer ou régler le garde- corps dans le cadre du coffrage. Selon une forme de réalisation pratique, le garde-corps peut comprendre une lisse horizontale supérieure et une lisse horizontale inférieure, les tiges de scellement formant un prolongement des lisses. En d'autres termes, les tiges de scellement peuvent faire partie intégrante des lisses supérieure et inférieure qui se prolongent latéralement. La présente invention définit également une structure de panneaux de coffrage comprenant deux panneaux de banche entre lesquels est installé un coffrage de baie de fenêtre tel que défini ci-dessus, du béton étant coulé entre les deux panneaux autour du coffrage de baie, de sorte que les tiges de scellement du garde-corps sont prises dans le béton. La présente invention peut être définie comme la réalisation d'encoches ou de logements au niveau des montants du cadre du coffrage pour la réception et le passage de tiges de scellement d'un garde-corps, les logements ou encoches pouvant être obturés de manière étanche au béton à l'aide d'un gainage qui entoure les tiges de scellement et avantageusement d'une cale de profondeur. Les éléments de renforcement du coffrage au niveau du garde-corps sont déportés de manière à permettre l'intégration du garde-corps dans le coffrage. Le coffrage de l'invention avec son garde- corps intégré et ses tiges de scellement qui font saillie hors du coffrage est ensuite intégré entre deux panneaux de banches entre lesquels du béton va 2 985 753 5 être coulé de manière à entourer le coffrage et prendre les tiges de scellement dans le béton. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation 5 de l'invention. Sur les figures : La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un coffrage de baie de fenêtre de l'invention avec un garde-corps intégré, La figure 2 est une vue fortement agrandie d'un détail du coffrage de 10 la figure 1 à l'état monté, La figure 3a est une vue latérale du coffrage de l'invention avant mise en place des panneaux de banches, La figure 3b est une vue agrandie d'un détail de la figure 3a, La figure 4a est une vue latérale du coffrage de l'invention en prise 15 entre deux panneaux de banche entre lesquels du béton a été coulé, et La figure 4b est une vue fortement agrandie d'un détail de la figure 4a. On se référera tout d'abord à la figure 1 pour décrire la conception générale d'un coffrage de baie de fenêtre ou mannequin selon l'invention. Le coffrage est désigné dans son ensemble par la référence numérique 1, et 20 comprend un cadre 10 à l'intérieur duquel sont disposés des éléments de renforcement 13, 14 dont la fonction est de renforcer et de stabiliser le cadre 10. Ce cadre comprend deux montants verticaux 11 et deux traverses horizontales 12 qui sont assemblés de manière à former un cadre de forme rectangulaire. Sur la figure 1, le cadre 10 se présente sous la forme d'un 25 rectangle debout, avec les traverses 12 formant les côtés courts et les montants 11 formant les côtés longs. Sans sortir du cadre de l'invention, on peut également réaliser un cadre de forme carrée, rectangulaire couchée, voire ronde ou ovale. Les montants 11 et les traverses 12 peuvent par exemple être réalisés à partir de planches de bois ou d'autres matériaux 30 présentant une largeur de l'ordre de 15 à 30 cm, en fonction de l'épaisseur du mur en béton coulé ou banché que l'on veut réaliser. Le cadre 10 comprend un chant ou bord interne 1 a et un chant ou bord externe 1 b. Les montants 11 et les traverses 12 comprennent chacun une face interne et une face externe. Avec sa configuration rectangulaire debout, le cadre 1 est adapté à la réalisation d'une baie ou ouverture pour une porte fenêtre à un ou deux vantaux. L'élément de renfort 14 qui occupe la partie haute du cadre 10 peut être réalisé à partir de planches de bois dont la largeur correspond sensiblement à la largeur du cadre 10. L'élément de renfort 13 qui occupe la partie basse du cadre 10 s'étend à proximité du chant externe lb du cadre, libérant ainsi totalement l'espace à l'intérieur du cadre en dessous de l'élément de renforcement 14. On peut considérer que l'élément de renforcement 13 est allégé et déporté au fond du cadre dégageant ainsi un espace qui est ouvert sur le chant interne 1 a du cadre. Le déport de l'élément de renforcement 13 permet de réaliser des logements traversants 15 dans le cadre 10, et plus précisément au niveau des montants verticaux 11. Chaque montant 11 comprend deux logements traversants 15 sous la forme d'encoches horizontales découpées à partir du chant externe 1 a du cadre. Les fonds des encoches peuvent par exemple être situés au milieu de la largeur du cadre 10. Chaque encoche 15 est ici sensiblement étroite de sorte que sa longueur est bien supérieure à sa largeur. Les logements ou encoches 15 traversent l'épaisseur de paroi des montants 11 de sorte qu'ils sont traversants. Les logements 15 définissent ainsi un passage qui fait communiquer l'intérieur du cadre avec l'extérieur du cadre. Etant donné que les logements ou encoches 15 sont ouverts sur le chant interne la du cadre, ils ne rentrent pas en interférence avec l'élément de renforcement 13 qui est situé à proximité du chant externe 1 b. Les logements ou encoches 15 sont formés par paires dans chaque montant vertical 11 de sorte que les deux logements ou encoches inférieurs sont situés à la même hauteur et les deux logements ou encoches supérieurs sont situés à la même hauteur. Selon l'invention, le coffrage ou mannequin 1 est pourvu d'un garde- corps intégré 2 qui est disposé dans la partie basse en dessous de l'élément de renforcement 14, parallèlement à l'élément de renforcement 13. Le garde-corps 2 comprend une lisse horizontale supérieure 21, une lisse horizontale inférieure 22, deux barres verticales 23 et des barreaux horizontaux 24 qui s'étendent entre les deux barres 23, parallèlement aux lisses 21, 22. Cette conception de garde-corps n'est pas limitative pour l'invention : d'autres formes ou modèles de garde-corps peuvent également être utilisés dans le cadre de l'invention. Le garde-corps 2 comprend également quatre tiges de scellement 25 qui s'étendent vers l'extérieur à partir des barres verticales 23. Dans l'exemple non limitatif utilisé pour illustrer la présente invention, les tiges de scellement 25 s'étendent dans le prolongement des lisses 21 et 22. On peut également considérer que les tiges de scellement font partie intégrante des lisses 21, 22. Selon l'invention, les quatre logements ou encoches 15 du coffrage ou mannequin 1 sont disposés de telle sorte à accueillir les quatre tiges de scellement 25 du garde-corps 2. En d'autres termes, chaque tige de scellement 25 peut être insérée dans un logement ou encoche 15. Ceci est clairement compréhensible à partir de la figure 1 qui représente par des lignes pointillées les correspondances et les axes d'insertion de tiges de scellement 25 dans des logements ou encoches 15. Le garde-corps 2 peut être engagé facilement dans le coffrage 1 du côté de son chant interne 1 a en faisant passer les tiges de scellement 25 à travers les ouvertures des encoches 15 situées sur le chant interne 1 a. On obtient ainsi un coffrage ou mannequin 1 intégrant un garde-corps 2 dont les tiges de scellage 25 s'étendent hors du coffrage 1 de manière à pouvoir être prises dans le béton coulé ou banché qui va entourer le coffrage 1. Le garde-corps 2 peut être centré, calé et étanchéifié par tous moyens à l'intérieur du coffrage 1. En effet, il est important que les logements ou encoches 15 soient étanchéifiés de manière à empêcher que le béton liquide ne coule à l'intérieur du cadre 10. Il est également important de centrer et de caler le garde-corps 2 à l'intérieur du coffrage 1. Pour cela, l'invention prévoit des moyens particulièrement avantageux pour caler et centrer le garde-corps 2 et étanchéifier les logements ou encoches 15. Tout d'abord, les tiges de scellement 15 peuvent être pourvues d'un gainage souple 26 qui peut se présenter sous la forme d'un manchon en matériau alvéolaire, par exemple du type de ceux que l'on utilise pour isoler les tuyaux d'alimentation en eau 2 985 753 8 chaude. Le gainage souple 26 est engagé autour de la tige de scellement 25. Il présente une certaine épaisseur de paroi compressible, qui va servir à compenser les tolérances de fabrication au niveau des logements ou encoches 15. En effet, même si les logements 15 ne sont pas réalisés avec 5 une précision extrême, il sera tout de même possible d'intégrer le garde- corps 2 en jouant sur la déformabilité des gainages souples 26. En outre, ces gainages souples 26 permettent de maintenir au moins temporairement le garde-corps 2 à l'intérieur du cadre 10 en raison des frottements importants entre le gainage souple 26 et les bords de l'encoche 15. On verra que les 10 gainages souples 26 contribuent également à l'étanchéité du cadre 10. L'invention prévoit également des cales de profondeur 27 qui sont insérées dans les encoches 15 derrière les tiges de scellement 15 avec leurs gainages souples 26. Ces cales de profondeur 27 servent à compléter l'encoche 15 de manière à venir en alignement avec le chant interne 1 a, 15 comme on peut le voir sur la figure 4b. Sur la figure 2, on peut voir une cale de profondeur 27 prête à être engagée dans un logement 15. Avantageusement, la cale de profondeur 27 comprend des moyens de fixation permettant de fixer la cale sur la tige de scellement 15 et/ou sur la lisse 21. La cale 27 peut par exemple former deux pattes entre lesquelles la 20 tige 25 ou la lisse 21, 22 peut être engagée. La cale de profondeur 27 permet de comprimer le gainage souple 26 de manière à assurer une étanchéité au béton liquide. Cette opération sera décrite ultérieurement en référence aux figures 3a, 3b, 4a et 4b. Il peut également être prévu une ou deux cale(s) de centrage 28 qui permet de centrer le garde-corps 2 à l'intérieur du cadre 10. 25 La cale de centrage 28 peut par exemple être disposée entre un barreau vertical 23 et un montant vertical 11. Sur les figures 3a et 3b, on a représenté le coffrage ou mannequin 1 de l'invention avec son garde-corps intégré 2, avant la mise en place de panneaux de banche 3. En effet, le coffrage 1 est destiné à être pris en 30 sandwich entre deux panneaux de banches 3 entre lesquels du béton liquide va être coulé. Il est important que le coffrage 1 soit étanche au niveau de son contact avec les panneaux de banche 3, afin d'empêcher le béton liquide de pénétrer à l'intérieur du coffrage 1. Il est également important dans le cadre de l'invention que le béton liquide ne puisse pas pénétrer à l'intérieur du coffrage 1 à travers les logements ou encoches 15. Sur ces figures 3a et 3b, la tige de scellement 25 avec son gainage souple 26 est déjà insérée dans un logement ou encoche 15. La cale de profondeur 27 est également insérée dans le logement 15, mais fait saillie par rapport au chant interne 1 a, comme on peut clairement le voir sur la figure 3b. Le gainage souple 26 n'est pas encore comprimé par la cale de profondeur 27. Pour cela, il faut pousser la cale 27 contre le gainage 26 pour le déformer afin qu'il vienne en contact appuyé étanche avec les bords de l'encoche 15. Ceci est réalisé lorsque l'on met en place les deux panneaux de banche 3, comme visible sur les figures 4a et 4b. On peut clairement voir sur la figure 4b que la cale de profondeur 27 est maintenant entièrement logée à l'intérieur de l'encoche 15 qui est fermée par le panneau de banche 3 de manière à former une fenêtre L. L'introduction complète de la cale de profondeur 27 dans l'encoche 15 a été réalisée lors de la mise en place du panneau de banche 3 qui a poussé la cale 27 dans le logement 15 contre le gainage 26. La fenêtre L est alors entièrement comblée et étanchéifiée par le gainage 26 et la cale de profondeur 27 qui est maintenant alignée avec le chant interne 1 a. La structure de panneaux de coffrage constituée par les deux panneaux de banche 3 et le coffrage de baie de fenêtre 1 de l'invention est alors prête à accueillir le béton liquide B. Celui-ci va remplir l'espace défini entre les deux panneaux de banche 3 en entourant le coffrage 1 sur au moins certains de ses côtés, et notamment au niveau des deux montants verticaux 11. De cette manière, les tiges de scellement 25 qui font saillie hors du coffrage 1 vont être prises dans le béton, réalisant ainsi la mise en place du garde-corps 2 dans la baie de fenêtre. Grâce à l'invention, la baie de fenêtre peut être équipée dès l'origine d'un garde-corps, de sorte que la baie est immédiatement sécurisée. De plus, en intégrant directement le garde-corps au coffrage 1, on économise une opération ultérieure de mise en place d'un garde-corps. L'invention s'applique à toutes les baies de fenêtre où un garde-corps est nécessaire ou utile.