Brevet FR3017147A1 — publié le 20150807

- 1 - CAISSON POUR BOITE D'ATTENTE ET BOITE D'ATTENTE MUNIE D'UN TEL CAISSON DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des travaux publics et de la construction. Elle vise plus particulièrement une structure de caisson de boîtes d'attente. Une boîte d'attente est un dispositif de support pour des armatures de liaison entre deux éléments de construction en béton armé, qui renferme les extrémités repliées des armatures, dont la partie apparente est destinée à être noyée dans le béton de l'un des éléments de construction. ART ANTÉRIEUR De manière connue, lors de la construction d'un édifice comportant plusieurs éléments en béton armé, notamment murs ou dalles, on positionne sur les extrémités supérieures ou latérales desdits éléments, des armatures métalliques destinées à assurer une liaison métallique avec des éléments adjacents, et ainsi conférer une cohésion à l'ensemble. Ces armatures métalliques comportent une partie qui est noyée dans le premier élément, et une seconde partie qui sera noyée dans l'élément adjacent, coulé ultérieurement. Ces armatures de liaison doivent être maintenues en place lors du coulage du béton de réalisation du premier élément, et sont généralement partiellement contenues à l'intérieur d'un dispositif appelé boîte d'attente, constitué d'un caisson qui renferme les extrémités repliées des armatures tout en laissant apparente la partie des armatures destinée à être noyée dans le béton du premier élément. Une fois le béton coulé du premier élément de l'édifice, on élimine la boîte d'attente pour faire apparaître les extrémités des armatures qui ont ainsi été isolées du béton. Les extrémités repliées sont alors dépliées, et sont ensuite noyées à l'intérieur de l'élément adjacent alors coulé. De nombreuses structures et géométries de caisson ont déjà été proposées. - 2 - Parmi celles-ci, on a proposé de réaliser un caisson de boîtes d'attente à partir d'une plaque de carton plié. Si l'usage d'une telle matière s'avère avantageuse pour assurer un pliage aisé et selon une géométrie facilement adaptable à la forme souhaitée, en revanche, on se heurte, même avec des cartons hydrofuges à l'inconvénient essentiel d'une mauvaise résistance à l'humidité et notamment donc au contact du béton, et plus précisément de la laitance de béton. Ce faisant, l'usage du carton nécessite de procéder au décoffrage rapide de la boite d'attente, ce qui s'effectue au détriment de la qualité du béton, et notamment provoque l'apparition d'épaufrures ou autres irrégularités sur la surface du béton. En outre, l'opération de décoffrage est relativement difficile, du fait que les déchirures sur le carton imbibé d'humidité se produisent de façon aléatoire et que l'élimination se fait souvent par lambeaux. Afin de pallier ces inconvénients, on a proposé de réaliser les boîtes d'attente en matière plastique, notamment en polychlorure de vinyle (PVC). Outre la nocivité du chlore produit lors de la combustion de ces matériaux (après usage), une telle solution présente un certain nombre d'inconvénients, notamment lors de l'opération de décoffrage. En effet, les matériaux utilisés présentent une certaine élasticité qui doit permettre la déformation de la boîte d'attente lors de son extraction de la réservation créée dans l'élément de béton. Or, pour obtenir une rigidité suffisante de l'ensemble du caisson, il est nécessaire d'utiliser un matériau d'épaisseur importante, qui s'avère plus difficile à déformer, et pratiquement impossible à découper, du moins avec des outils courants. En outre, avec l'emploi du PVC, on observe au bout de quelques semaines, une réaction chimique entre le caisson et le béton proprement dit, rendant difficile le décoffrage et pouvant provoquer des arrachements de matière. On a alors proposé de réaliser des boîtes d'attente en polypropylène alvéolaire. Ce matériau présente une bonne résistance, conférant une rigidité intéressante à la boîte d'attente, tout en facilitant l'extraction par la découpe manuelle à partir d'amorces de déchirure. - 3 - Si ce matériau apporte des résultats significatifs, on se heurte en revanche aux difficultés suivantes. Tout d'abord, afin d'assurer l'étanchéité de la boîte contre la laitance du béton, il s'avère nécessaire d'obturer, notamment par un système d'adhésif, les fentes nécessaires au passage de l'une des parties des armatures de liaison, en l'espèce, celles destinées à être noyées dans le béton constitutif du premier élément de l'édifice à réaliser. En outre, nonobstant la rigidité relative de ce matériau, on observe une limite de résistance face à la pression exercée par le béton lors du coulage, se traduisant notamment par des phénomènes de flambage de la boîte sous la pression du béton, susceptibles en outre d'affecter l'étanchéité de la boite d'attente. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour vocation de surmonter ces inconvénients, bien que mettant en oeuvre le polypropylène alvéolaire. A cet effet, l'invention propose un caisson de boîte d'attente pour la mise en place d'armatures de liaison entre deux parties d'ouvrage en béton, réalisé par pliage d'une feuille réalisée en polypropylène alvéolaire comprenant : - deux faces principales parallèles, dont l'une est percée d'orifices de passage des armatures des liaisons ; - deux faces latérales reliant les faces principales ; - l'autre des faces principales étant réalisée par deux rabats adjacents aux faces latérales, lesdits rabats se prolongeant chacun par un volet replié à l'intérieur du caisson propre à former un élément de renforcement sensiblement parallèle aux faces latérales. L'invention se caractérise : - en ce que la face principale pourvue d'ouvertures pour le passage des armatures de liaison est munie de découpes ou de prédécoupes, positionnées à intervalles réguliers de part et d'autre de sa médiane ; - 4 - - et en ce que le caisson comprend en outre des clips, destinés à venir s'insérer dans lesdites découpes ou prédécoupes pour venir pincer ou maintenir lesdits volets selon une direction perpendiculaire au plan défini par lesdites faces principales. En d'autres termes, l'invention consiste à prévoir un caisson pour boîte d'attente en polypropylène alvéolaire présentant une cohésion et une résistance mécanique accrues en raison de l'effet poutre résultant des volets prolongeant les rabats constitutifs de l'une des faces principales, et facilitant, notamment sur le chantier, la constitution de ces boîtes d' attente. Selon une caractéristique de l'invention, le clip de l'invention comporte une face d'appui sur ou contre la face principale concernée du caisson, à partir de laquelle s'étendent deux branches parallèles ou sensiblement parallèles, aptes à s'insérer dans les découpes ou prédécoupes réalisées au sein de ladite face principale du caisson, lesdites branches étant espacées l'une de l'autre de manière à venir pincer les deux volets mentionnés précédemment. Avantageusement, les extrémités desdites branches sont munies d'ergots ou de dents, propres à venir s'ancrer dans lesdits volets et à assurer un effet antiretour, c'est-à-dire aptes à s'opposer au retrait des volets, notamment selon une direction perpendiculaire aux faces principales. Ce faisant, on évite une déformation, notamment par flambage de la boîte d'attente sous l'effet de la pression du béton. Selon l'invention, les alvéoles du polypropylène alvéolaires sont parallèles entre elles, et notamment orientée selon la plus grande dimension du caisson. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La manière dont l'invention peut être réalisée, et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif, et non limitatif, à l'appui des figures annexées. - 5 - La figure 1 est une vue de dessus d'un caisson conforme à l'invention, représenté en mode déplié. La figure 2 est une vue en section du caisson illustré à la figure 1, en mode opérationnel, et muni d'une armature de liaison. La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un clip mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention, dont la figure 4 est une représentation en section. La figure 5 illustre le phénomène de flambage des boites d'attente de l'art antérieur, contre lequel la boite d'attente de la présente invention a vocation à s'opposer. DESCRIPTION DÉTAILLÉ DE L'INVENTION On a donc représenté en relation avec la figure 1 une feuille 1 de polypropylène alvéolaire en mode déplié apte à constituer une boîte d'attente conforme à l'invention. On peut relever que cette feuille est sensiblement rectangulaire, de telle sorte à constituer une telle boîte d'attente de forme parallélépipédique lorsqu'elle est montée. Ainsi, on observe sur la figure 1 une zone centrale 2 destinée à constituer l'une des faces principales de la boîte d'attente, et à travers laquelle vont émerger une partie des armatures de liaison 22, tel qu'on peut l'observer, notamment sur la figure 2. A cet effet, cette zone centrale est percée d'une pluralité d'orifices traversant 23, 24 de diamètre légèrement inférieur au diamètre des armatures de liaison, et en outre, munis de découpes radiales 20 à l'instar d'étoiles, rayonnant à partir desdites orifices, ce, dans un souci d'optimiser l'étanchéité de la boîte d'attente au regard de la laitance du béton lors du coulage du premier élément de l'édifice en béton à réaliser, et de plus, d'assurer le maintien en position originelles des armatures de liaison. Ce faisant, en conservant la partie desdites armatures de liaison destinée à être protégée par la boite d'attente, au fonds de ladite boite d'attente, on évite l'effet baïonnette de l'acier une fois déplié lors de la réalisation du second élément de l'édifice en béton. - 6 - Entre chacun de ces orifices traversant situés à un même niveau, on observe selon une caractéristique de l'invention, des découpes 25 de forme linéaire et situées de part et d'autre de la médiane M de cette face principale 2. Le rôle de ces découpes, qui au demeurant peuvent être constituées de prédécoupes, sera décrit en détail ultérieurement. De part et d'autre de cette face principale 2 s'étendent des volets latéraux 3, 4 de même largeur, destinés à constituer les faces latérales du caisson. Ces volets latéraux se prolongent à leur tour par deux volets adjacents, respectivement 5 et 6, destinés quant à eux à former, lorsqu'ils sont en place, la seconde face principale du caisson, parallèle à la face principale 2. Enfin, ces volets 5 et 6 se prolongent à leur tour par deux volets ou rabats latéraux 7, 8 d'une largeur sensiblement égale aux volets 3 et 4, c'est-à-dire correspondant sensiblement à la hauteur ou profondeur de la boîte d'attente. Afin de permettre l'obturation de la boîte d'attente une fois montée au niveau de ses deux extrémités, la zone centrale ou face principale 2 se prolonge au niveau de ses petits côtés par deux rabats rectangulaires 14, 15, se prolongeant à leur tour par deux pattes ou languettes, respectivement 16, 17 d'une part et 18, 19 d'autre part, destinées à pénétrer à l'intérieur du caisson lors du rabat des volets rectangulaires 14 et 15 respectivement à l'intérieur de la boite. Cette forme particulière permet de réaliser un clipsage des dites extrémités en direction de l'intérieur de la boite, sans avoir recours à un quelconque adhésif. En outre, l'imbrication de ces différents éléments entre eux confère une rigidité à la boite au niveau de ses deux extrémités, évitant de la sorte tout flambage ou risque d'écrasement. Ces différentes parties de la feuille sont réalisées en polypropylène alvéolaire, dont avantageusement les alvéoles sont orientées parallèlement à la dimension principale ou longueur principale de la feuille. Lesdites différentes parties de la feuille sont délimitées par des zones de pré-pliage ou rainures 9, 10, obtenues par exemple par rainage. Ce faisant, le montage de la boîte d'attente sur le chantier s'en trouve facilité. - 7 - Cette feuille 1 présente une épaisseur de quelques millimètres, préférentiellement comprise entre 2 et 4 millimètres. La densité peut être variable en fonction de la dimension de la boîte d'attente et peut typiquement varier entre 300 et 600 grammes par mètre carré. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la face principale 2 est destinée à recevoir au niveau des découpes ou prédécoupes 25 les deux branches 26 d'un clip 27 illustré en figures 3 et 4. Plus précisément, ces deux branches 26 sont destinées à s'étendre de part et d'autre des rabats 7 et 8 formant élément de renfort ou élément poutre 13, illustré dans la figure 2. En d'autres termes, ces deux branches viennent pincer les deux rabats 7, 8 l'un contre l'autre, de telle sorte à les maintenir perpendiculaires, notamment à la paroi interne de la face principale 2, afin de conférer auxdits rabats ainsi assemblés une fonction poutre, et corollairement une plus grande rigidité à la boîte d'attente. Ces deux branches 26 sont donc reliées à une face supérieure 28, en l'espèce ronde, mais cette forme ne revêt nullement un caractère obligatoire. Ce clip est réalisé en matière plastique, notamment issu de moulage, et typiquement réalisé en ABS. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'extrémité libre des deux branches 26 comporte des dents 29 se faisant face, dirigées en direction de la face supérieure 28. Ce faisant, en raison de la forme des dents 29, outre de la force exercée par les branches 26, lesdites dents ont vocation à pénétrer dans l'épaisseur de chacun des deux rabats 7, 8, et d'autre part s'ancrer en leur sein tout en assurant une traction desdits rabats en direction de la face principale 2 pour ainsi optimiser l'effet poutre d'une part, et d'autre part éviter le flambage tel qu'on l'a illustré sur la figure 5, flambage que l'on observe en raison de la pression exercée par le béton lorsqu'il est coulé. En effet, et en raison de la présence de ces clips munis de ces dents antiretour, et au demeurant répartis à intervalles réguliers le long de la médiane M de la face principale 2, d'une part on confère la rigidité nécessaire à la boîte d'attente et d'autre part, de par l'absence de flambage, on optimise également son étanchéité à la laitance de béton. - 8 - On a ainsi représenté au sein de la figure 5 le phénomène de flambage auquel la boite d'attente de l'invention entend remédier. Ainsi, la portion courbe en traits discontinus représente ce phénomène observé avec les boites d'attente de l'art antérieur. Au contraire, avec la boite d'attente de l'invention, ce phénomène disparait. Au demeurant, de par la présence des découpes ou prédécoupes 25 au niveau de la face principale 2, celles-ci sont d'une part orientées, d'autre part dimensionnées, et enfin positionnées de manière telle que l'utilisateur n'a plus qu'à insérer le clip 27 dimensionné en conséquence au niveau de ces découpes ou prédécoupes pour venir directement pincer les deux rabats 7 et 8 de manière sure, ces prédécoupes ou découpes d'une part et le positionnement de ces clips d'autre part étant positionnés à intervalle régulier pour assurer ainsi l'effet poutre recherché. Dans les faits, ces clips sont insérés en fonction de la longueur de la boite d'attente. Il n'est ainsi pas indispensable d'insérer un clip dans toutes les fentes 25. A titre exemplatif, on peut prévoir l'insertion de tels clips toutes les 3 ou 4 fentes. On a pu constater que le maintien des volets ou rabats 7, 8 était suffisant pour aboutir à l'effet poutre recherché. La boîte d'attente mettant en oeuvre le caisson ainsi décrit présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer : - l'absence de nécessité de colle pour assurer le collage des rabats 7, 8 afin de former l'effet poutre ; - corollairement, la facilité de montage de la boîte d'attente sur site ; - l'augmentation de l'étanchéité vis-à-vis de la laitance de béton ; - la diminution, voire la suppression des risques de flambage nuisant, d'une part à la qualité des réservations que l'on souhaite effectuer au sein du premier élément de l'édifice, et d'autre part les risques de perte d'étanchéité inhérente à ce flambage. On s'affranchit en outre de la mise en oeuvre de tout adhésif au niveau de la face principale 2 tel qu'on l'observait avec les boîtes d'attente de l'art antérieur. REVENDICATIONS1. Caisson pour boîte d'attente pour la mise en place d'armatures de liaison (22) entre deux parties d'ouvrage en béton, réalisé par pliage d'une feuille (1) réalisée en polypropylène alvéolaire comprenant : - deux faces principales parallèles (2, 5, 6), dont l'une (2) est percée d'orifices de passage (23, 24) des armatures des liaisons (22) ; - deux faces latérales (3, 4) reliant les faces principales ; - l'autre des faces principales étant réalisée par deux rabats (5, 6) adjacents aux faces latérales (3, 4), lesdits rabats se prolongeant chacun par un volet (7, 8) replié à l'intérieur du caisson, et aptes à former un élément de renforcement (13) sensiblement parallèle aux faces latérales (3, 4) ; caractérisé : - en ce que la face principale (2) pourvue d'ouvertures (23, 24) pour le passage des armatures de liaison (22) est munie de découpes ou de prédécoupes (25), positionnées à intervalles réguliers de part et d'autre de la médiane M de ladite face principale ; - et en ce que le caisson comprend en outre des clips (27), destinés à venir s'insérer dans lesdites découpes ou prédécoupes (25) pour venir pincer ou maintenir lesdits volets (7, 8) constitutifs de l'élément de renforcement (13) selon une direction perpendiculaire au plan défini par lesdites faces principales. 2. Caisson pour boîte d'attente selon la revendication 1, caractérisé en ce que les clips (27) comporte une face d'appui (28) sur la face principale (2) pourvue d'ouvertures (23, 24) pour le passage des armatures de liaison (22), à partir de laquelle s'étendent deux branches (26) parallèles, aptes à s'insérer dans les découpes ou prédécoupes (25) réalisées au sein de ladite face principale (2), lesdites branches étant espacées l'une de l'autre de manière à venir pincer les deux volets ou rabats (7, 8) constitutif de l'élément de renforcement (13).30- 10 - 3. Caisson pour boîte d'attente selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités des branches (26) des clips (27) sont munies d'ergots ou de dents (29), destiner à venir s'ancrer dans les volets ou rabats (7, 8) constitutif de l'élément de renforcement (13), et à assurer un effet antiretour, c'est-à-dire aptes à s'opposer au retrait des volets, notamment selon une direction perpendiculaire aux faces principales. 4. Caisson pour boîte d'attente selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une pluralité de découpes radiales rayonnent depuis les orifices de passage (23, 24) ménagés sur la face principale (2). 5. Caisson pour boîte d'attente selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les alvéoles du polypropylène alvéolaire constitutif de la feuille (1) sont orientées parallèlement entre elles, et notamment orientée selon la plus grande dimension du caisson. 6. Boite d'attente incluant un caisson selon l'une des revendications 1 à 5.