Brevet FR3057282A1 — publié le 20180413

PROCEDE DE RECEPAGE PAR VERINS PERDUS Domaine technique La présente invention se rapporte à procédé de recépage 5 par vérins perdus d'une paroi moulée ou un pieu. Le bétonnage d'une paroi moulée est réalisé au tube plongeur, sous boue bentonique. A l'interface avec la boue, le béton est réputé pollué car potentiellement mêlé à de la bentonite et à des déblais. Afin de garantir un béton sain en 10 tête de paroi, il est préconisé de déverser une quantité excédentaire de béton dans le panneau. Le surplus de béton situé en tête de paroi doit alors être éliminé ultérieurement. Cette opération s'appelle le recépage. 15 Etat de la technique Il existe de nombreuses techniques de recépage appliquées aux parois moulées ou aux pieux présentées tel que le recépage par piquage, sur béton frais, à l'éclateur hydraulique, par poinçonnement, par la méthode « FAST », par 20 délayage, par réduction de la section ou par hydrodémolition. La méthode la plus courante de la technique de recépage par piquage consiste à piocher le béton à l'aide d'un brise-roche hydraulique sur la hauteur de recépage. La puissance du brise-roche hydraulique doit être adaptée pour ne pas causer 25 de microfissures dans le béton sain. Le cas échéant, les finitions de recépage peuvent être réalisées à l'aide d'un marteau piqueur portatif. Cette méthode n'est pas satisfaisante au niveau sécurité car il peut y avoir des projections d'éclat et des microfissurations, d'autre part elle entraine des 30 nuisances sonores et des vibrations. Dans la méthode de recépage sur béton frais, pour les parois moulées en arase haute (niveau de béton recépé correspondant à l'arase supérieure des murettes-guides), le recépage est réalisé par débordement. Le béton pollué est 3057282 2 évacué par débordement hors des murettes-guides. Le bétonnage est stoppé après évacuation de la totalité du béton pollué. Cette technique ne nécessite aucune opération ultérieure. Cette technique est surtout employée pour les pieux. Elle est réalisée après bétonnage et avant insertion de la cage au moyen d'un tube muni d'une soupape qui prélève le béton frais dans le forage. En paroi moulée, le recépage sur béton frais n'est applicable que lorsque le niveau de béton recépé correspond à l'arase supérieure des murette-guide. Le recépage est alors réalisé par débordement. Le béton pollué est évacué par débordement hors des murettes-guides. Le bétonnage est stoppé après évacuation de la totalité du béton pollué. Cette technique ne nécessite aucune opération ultérieure. La technique de recépage à l'éclateur hydraulique repose sur l'utilisation de coins. Après réalisation d'un percement dans le bloc de béton, un ensemble comportant un coin et deux contre-coins est introduit dans le trou, le coin mobile étant en position rétractée. La pression hydraulique force ensuite le coin à pénétrer entre les deux contre-coins, générant ainsi un effort menant à la dislocation du béton. Le plan de fracturation étant irrégulier, cette technique nécessite des finitions au marteau piqueur ainsi qu'un terrassement de part et d'autre de la paroi pour pouvoir introduire l'éclateur. La technique de recépage par poinçonnement consiste à vériner, au niveau du niveau de béton recépé, des poinçons disposés autour du pieu à recéper. Le poinçonnement entraîne la fracturation du pieu dans le plan du niveau de béton recépé. Les poinçons sont montés sur un gabarit métallique. Selon le type de gabarit, il est possible de traiter des pieux isolés, des pieux sécants et même des parois moulées. Cette méthode oblige à réaliser un terrassement de part et d'autre de la paroi et elle est incompatible avec des parois en arase basse car on est limité par la hauteur du gabarit. 3057282 3 Dans la technique de recépage par agent expansif, le recépage est réalisé par un agent expansif versé après bétonnage dans des réservations disposées à l'intérieur du pieu à la cote du niveau de béton recépé. L'effort généré sur les 5 parois de la réservation fracture le béton. Dans le procédé Recépieux, la réservation est réalisée au moyen d'un dispositif en PVC, nommé éclateur. Au bout d'un délai minimum de 3 jours après bétonnage, un agent expansif est versé dans ces réservations et génère une fissure selon un plan 10 horizontal. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle présente un risque liée à la manipulation des agents expansifs. De plus, la conception de ce dispositif limite le recépage à des plans de fracturation horizontaux. La technique de recépage par la méthode FASTE est 15 destinée aux pieux. Le dispositif consiste en un tuyau circulaire disposé à l'intérieur des filants de la cage et muni d'une fente orientée vers le centre du pieu. Une fois sous pression, le tube s'élargit, générant une fissure et libérant du fluide qui remplit la cavité ainsi créée au centre du pieu. 20 Le fluide entretient la propagation de la fissure, jusqu'à fracturation du bloc. Le recépage par délayage consiste à injecter de l'eau et de l'air sous pression dans le béton frais à la cote du niveau de béton recépé. Cette opération, réalisée au moyen 25 d'une canne rotative munie d'une sortie d'eau et d'une sortie d'air, aboutit, sur la hauteur de recépage, au délayage du béton frais, c'est-à-dire l'élimination des particules de ciment. Ne restent que les granulats, qui sont éliminés par des moyens mécaniques usuels lors du terrassement. Pour tenir 30 compte des tolérances de positionnement, le délayage est réalisé quelques centimètres au-dessus du niveau de béton recépé théorique. De ce fait, il est nécessaire de finir le recépage au marteau-piqueur. Ce procédé nécessite un compresseur et une pompe. Cette méthode nécessite une gestion 3057282 4 des remontées de laitance : stockage, traitement et évacuation, il existe un risque que certaines zones ne soient pas délavées, l'efficacité de cette technique n'a pas été démontrée. Pour le recépage par réduction de la section de béton 5 à la cote du niveau de béton recépé, on crée une zone de fragilité à la cote du niveau de béton recépé, en réduisant la section de béton par mise en place d'une réservation. Après prise du béton, Il devient alors possible de fissurer le béton en générant un choc ou un effort faible. Cette technique n'est 10 pas employée pour la paroi moulée. Dans le recépage par hydrodémolition on élimine le béton de recépage par un jet d'eau à haute pression. Il est nécessaire de prévoir une protection spécifique pour éviter les projections et par ailleurs cette technique est très 15 bruyante et a un coût très élevé. Les méthodes existantes entrainent des nuisances sonores et vibrationnelles, certaines requièrent un pré-terrassement pour dégager la cote de niveau de béton recépé ou elles ont un coût élevé et présentent des risques liés à la 20 manipulation d'un agent expansif. L'objet de l'invention est de proposer un procédé de recépage économique et sécurisé de recépage. Il permet une réduction considérable des vibrations et des nuisances sonores et donc présente un intérêt important pour les chantiers en 25 zones urbaines. Par rapport à la technique de l'éclateur hydraulique, où l'orientation de la fissuration est aléatoire, le procédé selon l'invention permet une fracturation contrôlée avec une fissure se développant selon un plan sensiblement horizontal. Par rapport aux techniques de recépage par 30 poinçonnement ou par éclateur, le procédé peut être réalisé depuis la surface et ne nécessite pas de terrasser de part et d'autre de la paroi moulée. Il ne présente pas non plus de risques en termes de sécurité liés à la manipulation d'un agent expansif. 3057282 5 L'objet de l'invention est un procédé de recépage d'une pièce en béton armé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - disposition à intervalles réguliers dans une cage 5 d'armatures à un niveau souhaité de recépage, d'au moins deux vérins plats alimentés individuellement, - enrobage des armatures verticales dans la partie supérieure au niveau souhaité de recépage, - connexion de chaque vérin plat à une source 10 d'alimentation en pression hydraulique, - coulage du béton dans un coffrage en maintenant une extrémité de la moyen de connexion hors du béton, - mise en pression hydraulique de chaque vérin plat après prise du béton jusqu'à éclatement dudit vérin plat. 15 L'avantage de ce procédé est que comme les vérins sont alimentés individuellement il est possible d'avoir des pressions différentes dans chaque vérin plat et ainsi adapter la pression à différentes zones du béton. Quand les tuyaux d'alimentation sont raccordés à une pompe hydraulique et les 20 vérins sont mis en pression jusqu'à éclatement selon le mécanisme suivant : Création d'une fissure localisée : dans un premier temps, la pression exercée par l'eau à l'intérieur du vérin est intégralement transmise au béton, qui est alors sollicité 25 en traction. Lorsque la pression atteint la valeur de rupture, une fissure apparaît localement dans le béton. - Propagation : l'augmentation du volume du vérin entraîne la propagation la fissure jusqu'à ce que celle-ci traverse complètement le bloc 30 - Eclatement du vérin : une fois que la fissure a traversé le bloc, l'augmentation du volume du vérin l'écartement de la fissure, jusqu'à éclatement du vérin 3057282 6 Une fois le béton fracturé selon un plan horizontal, l'évacuation des bloc peut se faire par levage à la grue. Avantageusement, le procédé comprend une étape de fixation de chaque vérin plat sur la cage d'armatures. Cela 5 évite tout déplacement desdits vérins lors du coulage du béton. La fixation des vérins peut se faire par agrafage, rivetage, vissage, ligature ou toute autre technique adaptée. Avantageusement le procédé comprend la mise en place de profilés dans l'épaisseur de l'enrobage, par exemple une 10 étape de fixation d'une première extrémité des vérins plats entre eux sur un premier profilé en L ou en U, ou autres formes appropriées. On peut ainsi canaliser la fissuration, car le profilé permet de créer une surface de rupture préférentielle. La fixation des profilés peut se faire par agrafage, rivetage, 15 vissage, ligature ou toute autre technique adaptée. Le procédé peut par exemple comprendre une étape d'introduction de l'ensemble des vérins avec le premier profilé formant une espèce de peigne dans la cage d'armatures. Cela facilite l'introduction et le placement des vérins à espace 20 régulier dans la cage d'armature. Il peut aussi comprendre une étape de fixation d'une deuxième extrémité des vérins plats entre eux sur un deuxième profilé . Avantageusement, le procédé comprend une étape de 25 fixation des profilés sur la cage d'armature. Ils sont fixés à la cage d'armatures dans l'épaisseur de l'enrobage. L'invention concerne également un ensemble de vérins plats pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce que chaque vérin plat est alimenté individuellement. Les 30 vérins sont disposés dans l'épaisseur du surplus de béton situé en tête Chaque vérin est connecté au moyen d'un raccord métallique, plastique (sur le modèle des presse-étoupe en électricité), par soudure sur le vérin ou par tout autre moyen de fixation. Le moyen de connexion peut également avoir 3057282 7 différentes variantes : flexible haute pression, flexible hydraulique type SAE... Avantageusement, les vérins sont reliés entre eux à chacune de leurs extrémités par un profilé. On peut ainsi 5 garantir un espacement régulier des vérins dans la cage d'armatures. L'invention concerne également un vérin plat pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, il est caractérisé en ce qu'il est en matière plastique thermoformé. Le vérin plat peut 10 être fabriqué à partir d'un tube en matière plastique coupé à intervalles réguliers, par exemple en PEHD. Le système de connexion entre le vérin et la source d'alimentation en pression va remonter en surface. Le matériau de fabrication des vérins peut également faire l'objet de différentes 15 variantes tel que le métal, le caoutchouc, un textile renforcé... Avantageusement, le vérin plat est réalisé à partir d'un tube découpé à espaces réguliers et dont les extrémités sont obturées.Il peut par exemple être aplati et soudé aux deux extrémités. La section des vérins peut être rectangulaire, 20 ovale de telle sorte à orienter la pression dans le sens vertical. Avantageusement, le vérin plat a des extrémités perforées. On peut ainsi le fixer à la cage d'armature et/ou au profilé. 25 Avantageusement, le vérin est alimenté par un flexible. La souplesse du flexible permet la mise en place du vérin dans le sens horizontal ou vertical ou dans toute direction. D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par 30 les figures annexées, donnés à titre d'exemple : La figure 1 représente un vérin plat selon l'invention, 3057282 8 La figure 2 est une vue de dessus d'une cage d'armatures avec un ensemble de vérins selon l'invention, La figure 3 est une vue de dessus d'une cage d'armatures avec un ensemble de vérins selon une variante de 5 l'invention, La figure 4 est une perspective d'un ensemble de vérins selon l'invention, La figure 5 est une perspective d'une cage d'armature et un ensemble de vérins selon l'invention en cours 10 de montage, La figure 6 est une vue de la cage de la figure 5 avec l'ensemble de vérins monté. Le vérin plat 1 illustré figure 1 est constitué d'un tube 10 dont chacune des extrémités 11 et 12 ont été aplaties 15 et perforées d'un trou 110, 120. Un flexible 13 est disposé entre les deux extrémités 11 et 12, et sert à alimenter le vérin en eau sous pression à partir d'un compresseur (non représenté). Dans cet exemple le vérin plat 1 est symétrique. Le vérin pourra, par exemple, être relié au compresseur par un 20 dispositif de distribution avec un manomètre et plusieurs vannes haute pression, une par vérin plat 1. La longueur 1 du vérin plat entre les deux extrémités 11 et 12 sera de préférence égale à un coté d'un cadre de la cage d'armature 2 dans laquelle il doit être disposé. Ici, les vérins sont de forme 25 rectangulaire, réalisés en PEHD, ont une longueur égale à la largeur des cadres de la cage d'armatures et une largeur de l'ordre de quelques centimètres. Ils sont, par exemple, disposés à intervalle régulier tous les 25 ou 30cms La cage d'armatures 2 des figures 2 et 3 comprend des 30 armatures horizontales 20, c'est-à-dire disposées horizontalement dans le coffrage et des armatures verticales 21. Dans la figure 2, les vérins 1 sont placés dans la largeur Lo de la cage d'armatures 2. La longueur 1 est alors égale à 3057282 9 la largeur Lo. La répartition des vérins 2 est ponctuellement adaptée pour obtenir une surface de contact suffisante pour fissurer le béton à des pressions inférieures à 240 bars, tout en évitant de faire obstacle à la remontée du béton frais et 5 générer des poches de boue. Dans la figure 3, les vérins sont disposés dans le sens de la longueur Li de la cage d'armatures 2. Dans cet exemple, la longueur 1 des vérins 1 est égale à un multiple de la distance entre deux armatures horizontales 20. 10 Les vérins plats 1 de la figure 4 sont reliés entre eux par une des extrémités 10 à un profilé 3 en L. Le profilé 3 est percé de trou 30 pour permettre sa fixation à chacun des vérins plats 1. La distance entre chaque trou 30 est définie de telle façon que les vérins 1 soient équidistants d'un espace 15 défini à l'avance. Ceci facilite l'opération, de mise en place des vérins 1. L'ensemble forme ainsi un « peigne », facile à enfiler dans la cage d'armatures 2. Les figures 5 et 6 montrent deux étapes du montage des vérins plats 1. A la figure 5, les vérins plats 1 reliés par 20 le profilé 3 de la figure 4 sont placés au niveau souhaité de recépage N par positionnement de l'ensemble au-dessus de l'armature horizontale 20 disposé audit niveau. Un deuxième profilé 3 en L est fixé de l'autre coté sur l'extrémité 11. Les deux profilés 3 bloquent tout déplacement des vérins 1 dans 25 la cage d'armatures 2 comme visible figure 6. Le dispositif est mis en place lors de l'équipement du panneau de paroi moulée. Les armatures verticales 21 situés au-dessus du N ont été préalablement gainés pour supprimer l'adhérence du béton 30 recépé avec lesdites armatures verticales 21 situés au-dessus du N, ces dernières sont gainées au moyen d'une gaine 4 tel qu'un isolant en mousse ou d'un tube en PVC enfilé autour de l'acier. 3057282 10 La cage d'armatures 2 est équipée d'anses de levage. Le béton est ensuite coulé dans le coffrage comprenant la cage d'armatures 2. L'extrémité des flexibles 13 est laissée hors du béton. Les flexibles 13 doivent résister à une pression 5 de service inférieure ou égale à 240 bars. Après prise du béton, la fissuration est effectuée par mise en pression hydraulique des vérins plats 2. Le profilé 3 permet de canaliser la fissuration. Le béton ainsi fissuré est ensuite évacué. 10 Afin de compartimenter le béton recépé, des plaques en polypropylène alvéolaire, contre-plaqué ou tout autre matériaux faible adhérence peuvent être disposées transversalement à la cage d'armatures et fixés aux armatures verticales 21 gainées. REVENDICATIONS1. Procédé de recépage d'une pièce en béton armé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - disposition à intervalles réguliers dans une cage d'armatures à un niveau souhaité de recépage N, d'au moins deux vérins plats (1) alimentés individuellement, - enrobage des armatures verticales (21) dans la partie supérieure au niveau souhaité de recépage N, connexion de chaque vérin (1) à une source d'alimentation en pression hydraulique un moyen de connexion, coulage du béton dans un coffrage en maintenant une extrémité du moyen de connexion (13) hors du béton, mise en pression de chaque vérin plat (1) après 15 prise du béton jusqu'à éclatement dudit vérin plat (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fixation de chaque vérin plat (1) sur la cage d'armatures (2). 20 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fixation de profilés (3) sur la cage d'armature (2). 25 4. Ensemble de vérins plats (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque vérin(1) est alimenté individuellement. 5. Ensemble de vérins plats (1) selon la revendication 30 précédente, caractérisé en ce qu'ils sont reliés entre eux à chacune de leur extrémités (10, 11) par un profilé (3). 3057282 12 6. Vérin plats (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est en matière plastique thermoformé. 5 7. Vérin (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir d'un tube découpé à espaces réguliers, et dont les extrémités sont obturées. 8. Vérin (1) selon la revendication 6 ou 7, 10 caractérisé en ce qu'il est alimenté par un flexible.