Brevet FR3041365A1 — publié le 20170324

SOL A STRUCTURE MIXTE GAZON NATUREL ET GAZON ARTIFICIEL La présente invention concerne un sol, notamment à usage sportif, et comportant un revêtement de sol incluant des éléments en forme de fibres en matériau synthétique, élastiquement déformables, destiné à un usage sportif, sans être limité à cette application. L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre et de mise lo en place d'un tel sol. Les sols à usage sportif, tel que par exemple le football et le rugby, sont généralement formés à partir d'un gazon naturel, qui présente des caractéristiques d'usage optimal pour les joueurs, comme par exemple 15 l'élasticité, l'amorti pour les chutes ou le rebond du ballon. Par ailleurs, le gazon naturel présente un aspect esthétique apprécié. Cependant, un sol sportif en gazon naturel présente des inconvénients. 20 II est tout d'abord difficile et délicat à mettre en place, car nécessitant une préparation approfondie et délicate du sol. En outre, l'entretien du gazon naturel demande du temps et se révèle donc onéreux, en incluant les dépenses d'arrosage, de tonte et 25 d'amendement. Enfin, malgré tout le soin apporté à la préparation et à l'entretien du terrain, et au choix et à la sélection du gazon, les intempéries d'une part et les fortes contraintes mécaniques auxquelles est soumis le gazon de la 3041365 2 part des joueurs, d'autre part, font que celui-ci peut être rapidement et profondément usé ou endommagé. Or, il est quasiment impossible de réparer le terrain endommagé au cours 5 d'un match de football ou rugby. Il faut donc prévoir des périodes de réfection ou de régénération du gazon naturel qui interdisent pendant cette période toute utilisation avec les conséquences économiques qui en résultent. De manière connue, on a proposé de réaliser les sols sportifs à partir d'éléments en forme de fibres de filaments, ou similaires, et tendant à imiter ou s'approcher des propriétés et caractéristiques d'une part et de l'aspect d'autre part, du gazon naturel. Si les sols sportifs en matériau synthétique permettent de s'affranchir des difficultés ou inconvénients du gazon naturel, ils ne permettent pas d'atteindre exactement les caractéristiques recherchées du gazon naturel, et mentionnées ci-dessus comme l'élasticité, l'amorti pour les chutes, ou le rebond du ballon. En outre, l'ancrage des filaments / fibres dans le sol est réalisé de manière connue par des matériaux dits de lestage tels que du sable ou un matériau polymère élastique. Outre le coût de ces matériaux, leur mise en place est relativement difficile. Enfin, le gazon synthétique présente un aspect esthétique moins apprécié que celui du gazon naturel. 3041365 3 La présente invention vise à remédier à cette situation et propose un sol à base de gazon synthétique, à usage notamment sportif, comportant des fibres ou filaments synthétiques, et qui présente des caractéristiques d'ancrage optimal des fibres. 5 Par ailleurs, l'invention concerne un sol notamment à usage sportif, incluant le revêtement de sol ci-dessus, et bénéficiant des avantages respectifs du gazon naturel et du gazon synthétique tel que mentionnés ci-dessus. 10 À cette fin, selon l'invention, le sol, à usage notamment sportif, du type comportant des éléments en forme de fibres, brins, bandelettes, filaments, ou similaire, en matériau synthétique élastiquement déformable, est caractérisé en ce qu'il comporte une nappe sur laquelle sont fixés les 15 éléments de brins, la nappe formant une armature, et les brins se dressant, en position naturelle au repos au dessus de la nappe. Dans ce qui suit, ne sera utilisé que : - le terme « brin » pour désigner les éléments de fibres, filaments, 20 bandelettes, etc. - le terme « nappe », étant entendu que l'homme de l'art des sols sportifs utilise aussi le terme « dossier ». Ainsi, l'ancrage des brins dans le sol de l'invention est fiable. La nappe 25 forme une armature pour les brins qui y sont solidement fixés. La nappe est un textile tissé à base de matériaux synthétiques et de préférence également naturels. La nappe présente un poids surfacique compris entre 100 et 350 g/m2 selon les applications et usages. 3041365 4 La nappe présente, notamment une épaisseur de 1 à 5 mm La nappe est ajourée par des opercules ou perforations, de préférence rectangulaires, mesurant environ 3,0 ± 0,6 mm de longueur et 1,0 ± 5 0,6 mm de largeur. La nappe est formée d'un tissage soit de fibres de PEHD (polyéthylène haute densité), soit de fibres PEHD avec des fibres de coton. 10 Selon une autre caractéristique, le sol comporte, outre le revêtement de sol comprenant des fibres en matériau synthétique, du gazon naturel, les brins synthétiques d'une part, et l'herbe de gazon naturel d'autre part, étant mêlées les unes aux autres. 15 Ainsi, le sol de l'invention présente les caractéristiques avantageuses combinées du gazon naturel et du gazon synthétique. Selon une autre caractéristique, la nappe est en un matériau autorisant le développement des racines du gazon naturel au travers de la nappe, vers 20 le terrain de base sur lequel repose cette dernière. De préférence, ladite nappe est constituée au moins en partie d'un matériau biodégradable. 25 Ladite nappe est avantageusement constituée d'un mélange de matière synthétique, tel que du polyéthylène haute densité (PEHD), pour une proportion comprise entre 30 et 70 %, et de matière naturelle telle que du coton en complément. 3041365 5 Les brins sont associés ou fixés sur la nappe, par couture, maillage, agrafage, collage, soudage, ou tuftage. Avantageusement, le sol comporte en outre une couche, déposée de 5 préférence par enduction, de matériau synthétique ou naturel, dont la fonction est d'assurer le maintien des brins sur la nappe, du type caoutchouc ou latex, ou polyuréthane, recouvrant la nappe au moins sur la face de la nappe opposée aux brins. La couche d'enduction présente une épaisseur qui varie en fonction des tolérances de fabrication, et n'est 10 déposée qu'aux endroits où les brins sont ancrés dans la nappe de manière à ne pas affecter la perméabilité de la nappe d'une part et empêcher le passage des racines du gazon naturel d'autre part. L'enduction de latex est par exemple d'un poids surfacique de 300 g / m2. 15 La hauteur des brins au-dessus de la nappe est comprise entre 55 et 85 millimètres, et de préférence entre 60 et 70 millimètres. Les brins synthétiques sont disposés selon des touffes comprenant 20 chacune au moins quatre brins (jusqu'à dix ou douze), la densité des touffes étant comprise entre 5000 et 6500 (de préférence de l'ordre de 6000) touffes par m2. De préférence, les touffes de brins sont espacées de quelques millimètres 25 les unes des autres suivant deux directions orthogonales.. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un sol, notamment à usage sportif, comprenant les étapes de : - préparation du terrain par enlèvement du gazon d'origine, des débris 30 et nivelage du sol : 3041365 6 - mise en place dans le terrain d'un substrat de composition spécifique compatible avec la couche de lestage de la nappe étendue ensuite, et en outre mise en place de moyens de drainage dans le terrain avant mise en place de la nappe ; 5 - étendage du revêtement de sol ci-dessus, formé d'une nappe associée à des brins en matériau synthétique ; - étendage, sur la nappe, d'une couche de lestage, incluant un mélange de matières organiques (avec notamment en outre de la zéolite) et de sable, sur une hauteur comprise entre 5 et 90 % de la hauteur des fibres, 10 et de préférence de l'ordre de 50 % de la hauteur des fibres ; - ensemencement de ladite couche par du gazon naturel ; - taille et tonte du gazon naturel à une hauteur dépassant du tapis formé par les fibres synthétiques, comprise entre 5 et 150 millimètres, et de préférence comprise entre 10 et 70 millimètres. 15 L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, se rapportant à un exemple de réalisation, illustratif mais non limitatif, en référence au dessin indexé dans lesquels : 20 La figure 1 est une vue en coupe selon un plan vertical d'un sol selon l'invention ; La figure 2 est une vue en perspective de dessus montrant le dessus et le dessous de la nappe pourvue de fibres synthétiques ; 25 La figure 3 est un schéma on coupe selon de la nappe pourvue de fibres, selon un plan vertical orthogonal au plan de coupe de la figure 1 ; La figure 4 illustre une courbe représentative de la granulométrie du sable 30 du sol de l'invention. 3041365 7 Dans la suite de la description le terme de « hauteur », les qualificatifs « supérieur », « inférieur », « haut », « bas », « tangentiel », « radial », « transversal », « distal », « avant », « arrière », d'un élément du dispositif 5 de l'invention sont utilisés dans le cadre d'une installation normale de ce dernier, c'est-à-dire par rapport à un sol horizontal. En regard de la figure 1, on décrit ci-après un exemple de réalisation du sol de revêtement de l'invention, dans une application de ce dernier à un 10 usage sportif tel que football ou rugby. Il est entendu que le sol de l'invention peut être utilisé à d'autres fins, telles que par exemple : talus, golf (zone proche bunker), parc de loisirs, voie de tramway, parking de véhicules, etc. 15 La figure 1 est un vue schématique en coupe selon un plan vertical du sol de l'invention basé sur le terrain 1 sur lequel sont agencés les différents éléments constitutifs du sol. 20 Sur la surface 2 du terrain 1 est étendue une nappe 3, formant une couche d'épaisseur d'environ 1 à 5 mm, faite d'un matériau synthétique, tel que par exemple du polyéthylène haute densité (PEHD), soit pour 100 %, soit entre 30 et 70 % et de préférence entre 40 et 60 % (ou encore mieux de 45 / 55 %), le complément étant formé d'une matière 25 biodégradable, telle que du coton. La nappe 3 est formée d'un maillage de fibres de polyéthylène HD tissées. La nappe 3 est constituée d'un matériau suffisamment rigide pour 30 conserver une certaine tenue sur le terrain et suffisamment souple pour 3041365 8 être enroulée par bandes de largeur comprise entre 1 et 4 m et de longueur entre 20 et 100 m selon les usages du sol. Les bandes sont posées adjacentes (bord à bord) pour couvrir le terrain 1. Les bandes peuvent être éventuellement assemblées entre elles bord à bord par tout 5 moyen connu. La nappe 3 doit permettre de laisser passer l'eau (de pluie) passant au travers de la couche de lestage étendue sur la nappe, comme décrit ci-après, et laisser passer les racines de gazon naturel. Elle est pourvue à 10 cette fin de perforations, par exemple rectangulaires, d'environ 3,0 ± 0,6 mm de longueur et 1,0 ± 0,6 mm de largeur. Sur la nappe 3 sont fixés des brins portant la référence générique 4, en matériau synthétique tel que du polyéthylène HD. Les brins 4 sont 15 associés à la nappe par le procédé dit de tuftage. Les brins sont en matériau élastiquement déformable. La nappe 3 forme une sorte d'armature pour les brins. 20 Les brins sont groupés en touffes de quatre à dix brins, qui se dressent, en position naturelle au-dessus de la nappe 3 sur une hauteur hl entre 40 et 70 mm selon les applications et usages du sol une fois terminé. 25 Les brins sont fixés sur la nappe 3 de la façon suivante, selon l'exemple de réalisation des figures 1 à 3. Les brins sont regroupés par liasse de quatre à dix, de préférence par six, brins parallèles, et présentant sensiblement la même longueur totale entre 30 80 et 150 mm. 3041365 9 En regard notamment de la figure 3, les brins regroupés en liasse (par 4 à 10) sont ensuite passés ensemble au travers du maillage de la nappe, au travers d'une première perforation 5 réalisée dans la nappe, puis repassés 5 à nouveau au travers de la nappe 3, dans au travers d'une seconde perforation 6, réalisée à une distance comprise entre 1 et 5 mm de la première. On aboutit à la représentation de la figure 3, où : 10 - La liasse 4 de quatre à dix brins regroupés forme deux touffes 4A et 4B, parallèles et espacées de quelques mm, et qui dépassent de la surface dite supérieure 3A de la nappe 3 (la surface 3A est destinées à être tournée ver le haut) ; - Chaque touffe 4A, 4B est formée de quatre à dix brins 15 sensiblement parallèles et sensiblement orthogonaux au plan de la nappe ; - La partie de la liasse de brins, située du côté de la surface inférieure 3B de la nappe, forme une boucle 4C de quelques mm entre les perforations adjacentes 5 et 6. 20 La nappe est réalisée en forme de bande ou de rouleaux de 1 à 4 m de largeur et de 20 à 100 m de longueur. La figure 2 montre une partie d'une bande de nappe 3 posée sur le terrain 25 1, et retournée en partie uniquement pour faciliter la compréhension, montrant ainsi les touffes de brins sur la surface supérieure et une partie de la face inférieure de la nappe. 3041365 10 Sont ainsi formées des lignes 7, 8, 9 parallèles de touffes alignées, sur la surface 3A supérieure de la nappe 3. L'espacement entre les lignes est de l'ordre de 2 à 8 cm 5 A titre indicatif, la densité des touffes de brins est comprise entre 5000 et 6500 touffes par m2. La densité surfacique des brins est de l'ordre de 70000/ m2. Les touffes de brins synthétiques sont espacées les unes des autres d'une 10 distance entre 5 à 30 mm, dans toutes les directions (longitudinale de la bande ou rouleau de nappe, en diagonale). La nappe 3 est enduite de matériau du type caoutchouc ou latex ou similaire, aux endroits de traversée des brins dans la nappe, au moins sur 15 sa face inférieure 3B à savoir la face de la nappe opposée à celle d'où dépasse les touffes de brins, et donc destinée à reposer sur le terrain de base 1. En référence à nouveau à la figure 1, le sol comporte en outre, étendue 20 sur la nappe 3, au travers de touffes de brins, une couche 10 de lestage, incluant un mélange de matière organique et de sable. Le sable a de préférence un passant proche de 100 % à 630 pm. 25 Selon un exemple, la granulométrie est donnée selon la courbe de la figure 4. Le sable obéit aux critères suivants : - résistance à la compaction ; 30 - capacité de drainage (perméabilité) ; 3041365 il - installation et passage des racines du gazon naturel ; Le sable présente : - Porosité totale : 35 à 50 % 5 - Porosité à l'air : 5 à 30 % - Porosité à l'eau : 15 à 25 % La vitesse d'infiltration des eaux doit être conforme à la norme de construction des aires de grand jeu en gazon naturel pour un substrat dit 10 élaboré (au sens de la norme NF P90-113-octobre 2008). Le sable est choisi de manière à éviter toute migration des éléments fins du sable sous la nappe. 15 Au sable sont ajoutées des matières organiques et de la zéolite®, qui ont pour but de : - Limiter le lessivage des engrais en améliorant leur rétention dans le sol - Améliorer la nutrition du gazon naturel en favorisant les équilibres 20 et les échanges entre éléments minéraux - Favoriser l'installation d'une vie microbienne, notamment dans la rhizosphère - Permettre la dégradation rapide des composés organiques sénescents ou morts et réduire ainsi le feutrage 25 - Accroitre la capacité en air et l'oxygénation du gazon en condition humide persistante Le taux de matière organique est d'environ 1%, afin d'empêcher la réduction avec le temps de la porosité. 30 3041365 12 Les matières organiques doivent avoir un degré de maturation avancé et être très stables. De préférence : 5 - La teneur en matière organique est élevée par rapport à la matière brute - Le produit est bien humidifié et stable, présentant un rapport C/N proche de la fourchette comprise entre 8 et 12 et un Indice de stabilité biochimique (ISB)2 supérieur à 60. 10 La granulométrie de la matière organique correspond à celle du sable. Enfin, on ajoute de la zéolite, de granulométrie 0/3 mm. La couche de lestage 10 a une hauteur h2 comprise entre 5 et 90 % de la 15 hauteur des brins, et de préférence de l'ordre de 50 % de la hauteur hl des touffes 4A et 4B de brins. La couche 10 forme une couche de lestage de la nappe et des brins associés, afin d'assurer son maintien stable sur le terrain de base 1. 20 Enfin, le sol comporte du gazon naturel comprenant des touffes 11 de brins 12 d'herbe naturelle, dont les racines 13 croissent d'abord dans la couche 10 de lestage, puis traversent la nappe 3, et ensuite se développent dans le terrain de base 1. 25 Le développement racinaire du gazon naturel est permis par la présence des perforations réalisées de manière uniformément répartie sur la nappe. Les perforations ont une forme de rectangle et sont espacées d'environ 0,5 à 3 mm l'une de la suivante. 30 3041365 13 La nappe est ainsi ajourée. Les touffes 4A, 4B de brins synthétiques d'une part, et les touffes 11 d'herbe du gazon naturel d'autre part, sont mêlées les unes aux autres. 5 Le gazon naturel dépasse des brins synthétiques 4 d'une hauteur h3 comprise entre 5 et 150 millimètres, et de préférence comprise entre 10 et 70 millimètres. 10 Le sol de l'invention, qui procure un ancrage sûr des brins synthétiques, combine en outre les caractéristiques avantageuses combinées du gazon naturel et du gazon synthétique. Notamment : synthétiques de la croissance du gazon 15 - résistance - stabilité - caractéristiques de jeux - protection par les brins naturel dans la première phase 20 - perméabilité maintenue - adaptabilité à tout climat - adaptabilité à différents usages. La mise en place du sol de l'invention comprend les étapes de : 25 - préparation du terrain 1 par enlèvement du gazon d'origine, des débris et nivelage du sol ; - préparation (engrais notamment) de celui-ci pour assurer le développement futur des racines du gazon naturel, sur une hauteur h4 d'environ 30 mm ; 3041365 14 - étendage sur le terrain de base 1, préparé, de la nappe 3 associée aux touffes 4A, 4B de fibres synthétiques ; - ensemencement de gazon naturel sur la surface supérieure de la couche 10 de lestage ; 5 - taille et tonte du gazon naturel 11 à une hauteur h3 dépassant du tapis formé par les brins synthétiques, comprise entre 5 et 150 millimètres, et de préférence comprise entre 10 et 70 millimètres. Le procédé peut être mis en oeuvre pour créer un sol sportif par exemple, 10 ou pour rénover un sol sportif en gazon naturel ou en gazon synthétique à l'origine. 3041365 28. Jan. 2016 17:1$ CABINET WAGRET N° 2574 P. 2 15 REVENDICATIONS1. Sol, à usage notamment sportif, du type comportant des éléments en forme de fibres, brins, bandelettes, filaments, ou similaire, en matériau 5 synthétique élastiquement déformable, caractérisé en ce qu'il comporte une nappe (3) sur laquelle sont fixés les éléments de brins (4), la nappe (3) formant une armature, et les brins (4) se dressant, en position naturelle au repos au dessus de la nappe (3). 2. Sol selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe (3) est un Io textile tissé à base de matériau synthétique, 3. Sol selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, outre le revêtement de sol comprenant des brins (4) en matériau synthétique, du gazon naturel (12), les brins (4) synthétiques d'une part, et l'herbe de gazon naturel d'autre part, étant mêlées les unes 15 aux autres. 4. Sol selon la revendication 3, caractérisé en ce que la nappe (3) est en un matériau autorisant le développement des racines (13) du gazon naturel au travers de la nappe (3), vers le terrain (1) de base sur lequel repose cette dernière. 20 5. Sol selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite nappe (3) est constituée au moins en partie d'un matériau biodégradable. 6. Sol selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la nappe (3) est constituée d'un mélange de matière synthétique, tel que du polyéthylène haute densité (PEHD), pour une proportion comprise entre 25 30 et 70 %, et de matière naturelle telle que du coton en complément. 7. Sol selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les brins (4) sont fixés sur la nappe (3), par couture, maillage, agrafage, collage, soudage, tuftage. 8. Sol selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il 30 comporte en outre une couche, déposée de préférence par enduction, de 3041365 28. Jan. 2016 17:19 CABINET WAGRET N' 2574 P. 3 16 matériau synthétique du type caoutchouc ou latex, recouvrant au moins partiellement au moins une face (3B) de la nappe (3). 9. Sol selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la hauteur (hl) des brins (4) au-dessus de la nappe (3) est comprise entre 55 et 85 millimètres, et de préférence entre 60 et 70 millimètres. 10. Sol selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les brins (4) synthétiques sont disposés selon des touffes (4A, 4B) comprenant chacune au moins quatre brins (4), la densité des touffes (4A, 4B) étant comprise entre 5000 et 6500 touffes par m2. 11. Procédé de réalisation d'un sol, notamment à usage sportif, comprenant les étapes de : - préparation du terrain (1) par enlèvement du gazon d'origine, des débris et nivelage du sol ; - étendage du revêtement de sol ci-dessus, incluant d'une part une nappe (3), et d'autre part des brins (4) en matériau synthétique ; - étendage, sur la nappe (3), d'une couche de lestage (10), incluant un mélange de terre et de sable, sur une hauteur (h2) comprise entre 5 et 90 % de la hauteur (hl) des fibres, et de préférence de l'ordre de 50 % de la hauteur (hl ) des fibres ; - ensemencement de ladite couche de gazon naturel (12) ; - taille et tonte du gazon naturel (12) à une hauteur (h3) dépassant du tapis formé par les fibres synthétiques, comprise entre 5 et 150 millimètres, et de préférence comprise entre 10 et 70 millimètres.