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BLOCS ARTIFICIELS POUR LA CONSTRUCTION D'OUVRAGES HYDRAULIQUES.
Fréquemment les constructions d'ouvrages hydrauliques tels que les jetées ou digues en mer,en rivière ou dans les lacs présentent un talus exposé directement à l'action de Peau, c'est-à-dire, suivant le cas, soit aux vagues, soit aux courants, soit aux variations lentes de niveau, etc...
Lorsque cette action est particulièrement violente, il est né- cessaire que la couche superficielle de matériaux constituant ce talus soit formée d'éléments de volume important.
Fréquemment,on doit même dans ce but fabriquer des éléments ar- tificiels, car il n'est pas toujours possible de trouver sur place des blocs convenables ou de les extraire de carrières suffisamment proches.
On réalise, par exemple, les talus de tels ouvrages avec des blocs de béton, et le plus souvent on donne à ces blocs de béton une forme parallé- lipipédique qui est d'exécution particulièrement simple. Mais cette forme présente de nombreux inconvénients.
Tout d'abord,dans le cas où le parement en blocs artificiels est réalisé de façon régulière, c'est-à-dire lorsqu'il constitue une sorte de pa- vage, il présente une surface très lisse qui a l'inconvénient de se prêter par- ticulièrement bien aux mouvements des eaux, et ainsi de favoriser leur mise en vitesse. Dans le cas des houles eh mer par exemple, cette mise en vitesse favorise les franchissements des digues; dans le cas des écoulements en ri- vière elle favorise les affouillements au pied des ouvrages.
En outre les blocs présentant des faces planes peuvent facilement glisser, soit sur les enrochements sous-jacents, soit les uns sur les autres s'ils sont disposés en plusieurs couches; ces glissements nuisent à la stabilité de l'ensemble. En- fin ce type de carapace présente une porosité très réduite lorsque les blocs sont jointifs. Ainsi des sous-pressions peuvent se créer et provoquer la rui- ne de l'ouvrage, en soulevant le parement du talus. Même lorsque l'on ménage des espaces suffisants entre les différents blocs, pour limiter les sous-pres- sions, les mouvements qui résultent des actions hydrauliques ou des déplace- ments de terrain risquent toujours de.déplacer les blocs, et ainsi de refermer les orifices, pour reconstituer un parement imperméable.
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On utilise parfois de tels blocs en vrac, c'est-à-dire qu'on ne les utilise plus dans un pavage réguliermais qu'on les jette pêle-mêle;, en les laissant trouver eux-mêmes une position d'équilibre. Ainsia on remé- die partiellement au défaut de l'imperméabilité et au manque de rugosité de la surface, mais, surtout dans le cas des ouvrages exposés à la mer, la vio- lence de Inaction des vagues est telle que les blocs sont constamment remués,
et qu'ainsi ils peuvent d'eux=mêmes reconstituer par places un ouvrage présen- tant les défauts qui ont été signalés.''. @ @
On a également utilisé pour des défenses en rivière des blocs té- traédiques qui ont sur les blocs parallélipipédiques 1?avantage d'être plus stables, parce qu'ils ont un centre de gravité particulièrement bas lorsqu'ils reposent sur une de leurs -bases. Mais les blocs tétraédiques présentent à un degré moindre il est vrai, les mêmes inconvénients que les blocs parai- . lélipipédiques, en particulier toutes leurs faces sont planes et ils sont sus- ceptibles de former par place des pavages continus ;
ils ont en outre , des points particulièrement fragiles,
Tout au contraire les blocs selon l'invention présentent des for- mes telles que les inconvénients et les dangers qui ont été signalés sont sup- primés ou réduits au minimum. Suivant l'invention.\)on obtient ce résultat la En donnant aux blocs une forme présentant-des protubérances séparées par des creux sensiblement plus larges que les protubérances et pou- vant recevoir les protubérances d9autres blocs, de sorte que l'accrochage des blocs les uns dans les autres se trouve facilité.
La disposition de creux plus larges que les protubérances est en outre efficace pour déterminer un volume important de vides. Aucun déplacement des blocs ne risque de remplir ces vides 2. - En cherchant dans la mesure du possible à assurer une bonne stabilité intrinsèque de ces blocs dans les positions où ils tombent naturel- lement ou dans celles qu'on leur impose si on réalise la construction d'une façon régulière. Dans ce but on s'éloigne le plus possible de toutes les for- mes sensiblement sphériques, cylindriques ou coniques de façon à éviter que les blocs puissent rouler facilement.
On obtient ce résultat en limitant le nombre des protubérances principales qui sont de préférence au nombre de quatre et qui, suivant l'in- vention ne doivent pas être en nombre supérieur à six.
Selon d9autres caractéristiques de l'invention s a) les protubérances sont arrondies et .raccordées au corps du bloc par des embases élargies conformées pour éviter les changements brusques de sections ou les angles rentrants qui peuvent entraîner des amorces de rup- ture; , b) l'étendue des faces planes des blocs est réduite autant que pos- sible de façon à rendre plus difficiles les glissements des blocs les uns sur les autressinon impossibles.
Les blocs selon l'invention ont une forme semi-massive qui se prê- te à tous les modes de construction et en particulier à la construction en bé- ton non arméce qui peut être avantageux pour l'utilisation à la mer. On sait en effet que le béton armé tient mal à la mer; l'eau de mer qui pénètre jus- qu'aux armatures les attaque rapidement; la rouille foisonne et provoque l'é- clatement du béton et la destruction rapide des ouvrages.
Les blocs selon l'invention sont réalisés de préférence en béton vibré. Tous les procédés connus de mise en oeuvre et de moulage dubéton peu- vent être utilisés pour leur construction...1 , , ,
Par la particularité qu'ils présentent de pouvoir être réalisés en béton non armé, les blocs suivant l'invention, diffèrent foncièrement des fascines, chevaux de frise et autres "retards" connus étant donné que ces der- niers ne peuvent être construits en béton non armé mais comportent nécessai- rement des parties essentielles en boisacier ou béton armé par exemple.
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De façon à mieux faire comprendre l'inventions les figures ci- jointes montrent des exemples non limitatifs de réalisations de blocs : la figure 1 est une vue en perspective d'un bloc selon l'invention; on. les figures 2, 3 et 4 sont des vues en perspective de variantes de blocs selon l'invention; la figure 5 est une vue en coupe d'une digue construite en par- tie avec des blocs du type représenté figure 1; la figure 6 est une vue en perspective d'un musoir d'extrémité de digue constitué par des blocs selon la figure 1; la figure 7 est une vue en élévation d'une variante de bloc à cinq protubérances; la figure 8 est une vue de dessus d'une couche formée par ces blocs;
la figure 9 est une vue d'une autre variante de bloc comportant des faces planes; la figure 10 est une vue analogue à la figure 9, dans laquelle le bloc a une forme simplifiée; la figure 11 concerne une autre variante.
Sur la figure 1 on a représenté une forme dérivée d'un tétraèdre mais présentant par rapport à celui-ci les différences suivantesles faces et les arêtes sont concaves, les arêtes et les pointes sont arrondies. Le raccordement des protubérances 1.qui remplacent ainsi les pointes du tétra- èdre se fait avec de larges congés 2 spécialement étudiés en vue de la résis- tance de 19 ensemble aux chocs. Pour la fabrication, les coffrages peuvent par exemple être réalisés en quatre parties métalliques de façon à permettra un décoffrage facile et la vibration du béton.
Suivant une réalisation voisine représentée figure 2 les protu- bérances la ont une forme tronconique, ce qui peut facetter la construction d'un coffrage en tôles soudées par exemple.
Suivant une autre réalisation (figure 3) une des faces 3 du bloc est plane ce qui a 1?avantage de permettre de couler le bloc dans un moule d'une seule pièce, en sable de fonderie par exemple, sans couvercle. Ce moule peut être réalisé sur un chantier à partir d'un bloc existant utilisé comme modèle. Il est à noter que Inexistence d'une seule face plane diminue un peu les qualités d'un bloc mais la commodité de fabrication peut cependant faire préférer ce mode de réalisationo la figure 4 représente un type de bloc dérivé de celui de la fi- gure 1 dans lequel le volume du béton a été réduit en donnant aux protubéran- ces 1b une section sensiblement triangulaire.
Les formes qui viennent d'être décrites se prêtent particulière- ment bien aux manipulations, car:il est facile de faire passer des élingues entre les protubérances des blocso
Cette commodité de manipulation est très avantageuse car les rup- tures des blocs d'un ouvrage sont fréquement dues à des chocs antérieurs sur- vends au cours de leur mise en oeuvre.
En définitive ces blocs suivant 1-'invention présentent, d'une part les avantages intrinsèques de la forme tétraédique qui a la particularité d'avoir un centre de gravité très bas par rapport à ses faces et ainsi d'être particulièrement peu apte à rouler quelle que soit la position où se trouvent les blocs, et diantre part, les avantages résultant des dispositions propres à la présente invention., c'est-à-dire l'absence de faces planes étendues et la présence de protubérances propres à augmenter la rugosité du talus et son frottement interne.
La figure 5 représente l'utilisation des blocs selon l'invention
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dans la construction d'une digue maritime à talus. On voit en 4 le corps de la digue réalisé en enrochements naturels et comportant un couronnement 5 en béton et une protection de son talus 6 exposé à la houle du large,réalisée en blocs 7 selon l'invention jetés pêle-mêle. On obtient ainsi une bonne sta- bilité même avec une pente de talus très raide, ce qui permet, pour l'ensem- ble de la digue, une économie de matériaux qui peut être considérable.
La figure 6 représente l'utilisation de blocs suivant l'inven- tion pour réaliser un musoir de protection d'une extrémité de digue. Là enco- re on peut réaliser un talus 8 très raide qui conserve cependant une très bon- ne stabilité lorsqu'il se trouve soumis à l'action des vagues.
On aura intérêt dans certains cas à enduire les blocs suivant 1' invention d'une couche de bitume ou d'asphalte qui réalisera leur soudage les uns sur les autres. Il est à noter que ce soudage ne sera vraiment efficace que pour des efforts de courte durée tels que les pressions dues à l'action des vagues, au contraire pour les efforts de longue durée tels que ceux dus à la pesanteur et à la poussée des terres, par exemple, le bitume se compor- te plutôt comme un lubrifiant ce qui en interdirait l'emploi dans le cas de blocs présentant de larges faces planes susceptibles de glisser les unes sur les autres et non munis de protubérances pouvant s'encastrer les unes dans les autres.
Il va de soi que par bitume ou asphalte il faut entendre tout ma- tériau présentant les mêmes qualités à savoir l'efficacité aux efforts de cour- te durée et la plasticité aux efforts de longue durée.
La figure 7 représente un seul bloc présentant cinq protubérances et la figure 8 montre deux couches de tels blocs. Ces blocs ont quatre protu- bérances 9,10, 11, 12 tangentes à un plan horizontal (figures 7 et 8) et for- mant entre elles des angles droits. La cinquième protubérance 13 s'élève ver- ticalement. Toutes les protubérances sont arrondies.
Lorsque les blocs de la figure 7 sont empilés comme il est montré à la figure 8, les protubérances 9, 10, 11, 12 s'encastrent dans les blocs de la couche supérieure. Une pile régulière peut ainsi être formée, chaque bloc étant maintenu dans une position déterminée.
La figure 9 montre une variante de bloc selon laquelle le bloc a toutes ses faces planes. Ce bloc comporte un parallélipipède central 14 et quatre protubérances 15 dont deux sont disposées à une extrémité du bloc cen- tral et les deux autres à l'extrémité opposée, mais décalées à 90 suivant les autres côtés du parallélipipède 14. Les protubérances 15 s'étendent non seule- ment latéralement du parallélipipède mais extérieurement de sorte que leurs extrémités s'étendent au delà des surfaces planes en bout du bloc. On peut voir que les protubérances 15 sont séparées par des creux plus larges que les protubérances, de sorte que lorsque les blocs sont empilés, ils s'encastrent les uns dans les autres et ménagent entre eux une proportion élevée de vides favorable à la bonne tenue de l'ouvrage.
La figure 10 montre une forme plus simple de bloc à surfaces pla- nes. Ce bloc est constitué par deux trapézoèdres égaux 16 à bases parallèles dont une est sensiblement carrée, tandis que l'autre est rectangulaire. Les bases carrées sont réunies de façon à former un bloc à faces rectangulaires extrêmes 17 parallèles dont les grands côtés sont à angle droit. Ces faces ex- trêmes sont raccordées par quatre côtés dont chacun est formé d'un dièdre ob- tus déterminant un creux peu profond dans ces côtés. Les deux faces externes sont équivalentes aux protubérances des autres modes de réalisation précédem- ment décrits. Les côtés sont suffisamment creusés pour s'encastrer avec les protubérances des blocs adjacents empilés,avec formation des vides nécessai- res entre les blbea.
La figure 11 concerne une autre variante de réalisation du bloc.
Le bloc est constitué par des blocs élémentaires 18 tels que des pierres re- tenues dans des mailles 19 de filets. Ce bloc est conformé pour présenter qua- tre protubérances 20-.issues sensiblement d'un même centre. Ces protubérances
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sont séparées par des creux plus larges que les protubérances de sorte que, lorsque les blocs sont empilésils s'encastrent les uns dans les autres et forment entre eux une proportion élevée de vides.
Pratiquement chaque bloc est ,formé de deux ,corps allongés 21 et 22 ou gabions,constitués chacun par des pierres retenues dans un filet,et liés ensemble en croix par des amarres 23. Cette disposition permet d'obtenir une construction particulièrement économique.