EP0333576B1 - Matériau tridimensionnel pour le renforcement des sols - Google Patents

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EP0333576B1
EP0333576B1 EP19890400696 EP89400696A EP0333576B1 EP 0333576 B1 EP0333576 B1 EP 0333576B1 EP 19890400696 EP19890400696 EP 19890400696 EP 89400696 A EP89400696 A EP 89400696A EP 0333576 B1 EP0333576 B1 EP 0333576B1
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same
twisted
bands
reinforcement
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EP0333576A3 (en
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Michel Sotton
Robert Bolliand
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Institut Textile de France
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Institut Textile de France
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles
    • D04H3/045Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles for net manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/02Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/013Regenerated cellulose series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • E02B3/122Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20Securing of slopes or inclines
    • E02D17/202Securing of slopes or inclines with flexible securing means

Definitions

  • the present invention relates to the reinforcement of soils, in particular for the constitution of embankments, using three-dimensional materials. It relates more particularly to a three-dimensional material of simple design and its manufacturing process.
  • These soil reinforcement materials generally consist of continuous sheets laid flat on the soil to be reinforced; these sheets are in the form of rolls, which are unwound and cut to the dimensions of the structure. They are then covered by soil.
  • the reinforcement material used can have a three-dimensional structure, in honeycomb, such so that the ground covering the material fills the corresponding cells and the material, anchored in the ground, prevents the sliding of the ground contained in the cells and that which is linked to it.
  • honeycomb known from patent US Pat. that of the band. The manufacture of such a material is complex; it requires prior accordion folds of the strip, delicate collages which are sometimes ill-suited to the constraints of use of the material; moreover, the installation of this material also requires great technical skill.
  • the aim which the applicant has set is to propose a three-dimensional material for soil reinforcement which is simple to manufacture and implement and which moreover is particularly suitable for the reconstitution of land with planting of trees.
  • the material according to the invention has a structure (cf. preamble to claim 1 appended), known from document FR.A.2 212 469 which relates to a lining or reinforcement panel intended in particular for the construction of tunnels and which lends itself particularly well to the implementation of the sprayed concrete technique.
  • the three-dimensional material for soil reinforcement consists of a network of two sets of flat bands, all the bands of the same game having substantially the same direction, the bands being intertwined and fixed to each other in the areas common crisscrossing, said areas being substantially in the same plane corresponding to the ground plane to be reinforced, the bands of the same set of bands being twisted between two consecutive crisscrossing zones.
  • the flat bands of the two sets of bands are biodegradable textile bands, and the twisted bands of said same set of bands are stiffened by impregnating and reinforcing agents.
  • the material of the invention is not only capable of being wound up in the form of a coil, and unwound on the ground, but also capable of being gradually eliminated while the plantings, made in the containers delimited by the two sets of bands, provide natural reinforcement of the soil.
  • the strips are fixed in the common criss-crossing zones in a known manner, for example by gluing, stapling, sewing, heat-sealing, according to the specifications to be satisfied.
  • the strips are made of a nonwoven of viscose fibers stiffened with polyvinyl alcohol.
  • the spacing between the strips and the width of the strips depends on the applications, and in particular on the slope, for example of the dune to be reinforced.
  • the two sets of bands preferably have perpendicular directions, the spacing between two bands of the same set is preferably between 10 and 30 centimeters and the width of the bands between 5 and 10 centimeters.
  • All the constituent bands of the material of the invention can have the same width, or else the bands of the same set can have the same width, different from that of another set.
  • the material 1 for soil reinforcement is composed of flat strips 2 and twisted strips 3.
  • the flat strips 2 are parallel to each other; likewise the twisted strips 3 are mutually parallel and perpendicular to the flat strips 2.
  • the two sets of strips 2 and 3 are secured by means of staples 4, connecting the areas 5 of intersection where a flat strip 2 is superimposed to a twisted strip 3.
  • Each of the twisted bands 3 is produced from a viscose nonwoven fabric of the order of 300 g / m2 and having good rigidity.
  • This rigidity obtained thanks to impregnating or reinforcing agents is necessary to prevent the twisted part from bending in the plane of the flat strips 2, and to preserve the three-dimensional structure of the material 1. In the present case it is acts on polyvinyl alcohol at a rate of 50 g / m2.
  • the flat strips 2 can be made of the same material or in another material, the rigidity of the flat strips 2 not being as essential.
  • the width of the twisted bands 3 must be sufficient for the twisted parts 6 to form, with respect to the plane of the flat bands 2, that is to say on the ground plane, extra thicknesses capable of retaining the soil.
  • This width may be different depending on the use made of the material, in particular it will be at least five centimeters for reinforcement of the structure where the material is placed on a substantially horizontal floor, in the form of successive layers; it will be at least ten centimeters for uses in slope stabilization such as embankments or embankments. .
  • the bands were five centimeters in width and were spaced from each other by thirty centimeters.
  • the twists 6 are obtained by stapling, one face of said strip 3 being placed on a flat strip 2 then the other face of said strip 3 being placed on the next flat strip, and and so on. In this way, a 180 ° twist of the strip is produced between two stapling zones.
  • the twists 6 which follow one another on the same twisted strip 3 are alternated, in one direction then in the other; the twists 6 opposite each other on two immediately parallel twisted strips are alternated.
  • the material 1 is unwound from its reel and placed on the ground of the embankment, the flat strips 2 being in the direction of the slope, and the twisted strips 3 being perpendicular to the slope.
  • the twisted parts 6 form walls in the form of a helix above the ground plane. When the material is covered with soil, the latter blocks the material in position by the pressure exerted on the flat strips 2, but the soil is itself locked in position thanks to the walls formed by the twisted parts 6 which prevent it to slide along the slope.
  • the strips made of a biodegradable material are particularly useful in the case of reconstitution of dunes with planting of trees.
  • the young plants are placed in front of the containers delimited by the bands.
  • the bands decompose gradually, while the roots of the plantations anchor the soil. Plantations thus ensure the natural reinforcement of the soil in the long term, and the progressive elimination of the reinforcement material allows the development without constraint and without pollution of these plantations.
  • the invention is not limited to the example given above but covers, within the scope of the appended claims, all the variant embodiments of a three-dimensional material for soil reinforcement consisting of networked biodegradable textile bands, at least of which some stiffened are twisted.

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Description

  • La présente invention concerne le renforcement des sols, notamment pour la constitution de remblais, à l'aide de matériaux tridimensionnels. Elle concerne plus particulièrement un matériau tridimensionnel de conception simple et son procédé de fabrication.
  • Dans la réalisation d'ouvrages, tels que routes, remblais, barrages, il est souvent nécessaire de mettre en oeuvre des matériaux extérieurs qui consolident le sol ou apportent les propriétés complémentaires, par exemple le drainage, la filtration, ou encore facilitent les conditions de réalisation de l'ouvrage tout en apportant une économie de matériaux conventionnels.
  • Ces matériaux de renforcement des sols consistent généralement dans des nappes continues mises à plat sur le sol à renforcer; ces nappes se présentent sous la forme de rouleaux, qui sont déroulés et coupés aux dimensions de l'ouvrage. Elles sont ensuite recouvertes par du sol.
  • Dans certains cas particuliers de structure du sol par exemple formation d'une dune de sable stable, ou de forme d'ouvrage par exemple remblais très pentus, le matériau de renforcement utilisé peut avoir une structure tridimensionnelle, en nid d'abeille, de telle sorte que le sol recouvrant le matériau remplisse les alvéoles correspondantes et que le matériau, ancré dans le sol , empêche le glissement du sol contenu dans les alvéoles et celui qui lui est lié . Le matériau tridimensionnel en nid d'abeille connu par le brevet US-A-4,572,705 est constitué de bandes plates, positionnées verticalement par rapport au sol, fixées entre elles par collage ou par des agrafes , et délimitant un ensemble de contenants dont la hauteur est celle de la bande. La fabrication d'un tel matériau est complexe ; elle exige des pliages préalables en accordéon de la bande, des collages délicats parfois mal adaptés aux contraintes d'utilisation du matériau; de plus , la pose de ce matériau exige également une grande technicité.
  • Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un matériau tridimensionnel pour le renforcement des sols qui soit simple de fabrication et de mise ne oeuvre et qui de plus soit particulièrement adapté à la reconstitution de terrain avec plantations d'arbres.
  • Le matériau selon l'invention a une structure (cf. préambule de la revendication 1 annexée), connues par le document FR.A.2 212 469 qui concerne un panneau de garnissage ou d'armature destiné notamment à la construction de tunnels et qui se prête particulièrement bien à la mise en oeuvre de la technique du béton projeté. Ainsi le matériau tridimensionnel pour le renforcement de sols, est constitué d'un réseau de deux jeux de bandes plates , toutes les bandes d'un même jeu ayant sensiblement la même direction, les bandes étant entrecroisées et fixées les unes aux autres dans les zones communes d'entrecroisement, les dites zones étant sensiblement dans un même plan correspondant au plan du sol à renforcer, les bandes d'un même jeu de bandes étant torsadées entre deux zones consécutives d'entrecroisement.
  • De manière caractéristique, les bandes plates des deux jeux de bandes sont des bandes textiles biodégradables, et les bandes torsadées dudit même jeu de bandes sont rigidifiées par des agents d'imprégnation et de renforcement.
  • Ainsi le matériau de l'invention, non seulement est apte à être enroulé sous forme de bobine, et déroulé sur le sol, mais encore apte a être éliminé progressivement tandis que les plantations, faites dans les contenants délimités par les deux jeux de bandes, assurent le renforcement naturel du sol.
  • La fixation des bandes dans les zones commmunes d'entrecroisement est réalisé de manière connue, par exemple par collage, par agrafage, par couture, par thermosoudage, selon les spécifications à satisfaire.
  • Selon un mode particulièrement avantageux de l'invention, les bandes sont réalisées dans un non-tissé de fibres de viscose rigidifiées par de l'alcool polyvinylique.
  • L'écartement entre les bandes et la largeur des bandes sont fonction des applications, et en particulier de la pente par exemple de la dune à renforcer. Les deux jeux de bandes ont de préférence des directions perpendiculaires, l'écartement entre deux bandes du même jeu est de préférence compris entre 10 et 30 centimètres et la largeur des bandes entre 5 et 10 centimètres.
  • Toutes les bandes constitutives du matériau de l'invention peuvent avoir la même largeur, ou bien les bandes d'un même jeu peuvent avoir une même largeur, différente de celle d'un autre jeu.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va maintenant être faite d'un exemple de matériau tridimensionnel pour le renforcement des sols, constitué d'un réseau de bandes plates rigides dont une partie au moins est torsadée, illustré par le dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue en perspective d'un matériau constitué de deux jeux de bandes perpendiculaires.
  • Le matériau 1 pour renforcement des sols est composé de bandes à plat 2 et de bandes torsadées 3. Les bandes à plat 2 sont parallèles entre elles ; de même les bandes torsadées 3 sont parallèles entre elles et perpendiculaires aux bandes à plat 2. Les deux jeux de bandes 2 et 3 sont solidarisés au moyen d'agrafes 4, reliant les zones 5 d'entrecroisement où une bande à plat 2 se superpose à une bande torsadée 3.
  • Chacune des bandes torsadées 3 est réalisée à partir d'un non-tissé en viscose faisant de l'ordre de 300 g/m2 et ayant une bonne rigidité. Cette rigidité obtenue grâce à des agents d'imprégnation ou de renforcement est nécessaire pour éviter que la partie torsadée ne se plie dans le plan des bandes à plat 2, et pour conserver la structure tridimensionnelle du matériau 1. Dans le cas présent il s'agit d'alcool polyvinylique à raison de 50 g/m2.
  • Les bandes à plat 2 peuvent être réalisées dans la même matière ou dans une autre matière, la rigidité des bandes à plat 2 n'étant pas aussi indispensable.
  • La largeur des bandes torsadées 3 doit être suffisante pour que les parties torsadées 6 forment , par rapport au plan des bandes à plat 2 c'est-à-dire au plan du sol, des surépaisseurs aptes à retenir le sol. Cette largeur pourra être différente selon l'usage qui est fait du matériau, en particulier elle sera d'au moins cinq centimètres pour des renforcements d'ouvrage où le matériau est posé sur un sol sensiblement horizontal,sous forme de couches successives ; elle sera d'au moins dix centimètres pour des utilisations en stabilisation de pente telles que des talus ou des remblais. .
  • Dans l'exemple illustré illustré par la figure, les bandes faisaient cinq centimètres de largeur et étaient distantes les unes des autres de trente centimètres. Sur une bande torsadée 3, les torsades 6 sont obtenues en réalisant l'agrafage, une face de ladite bande 3 étant posée sur une bande à plat 2 puis l'autre face de ladite bande 3 étant posée sur la bande à plat suivante, et ainsi de suite. De la sorte, on réalise une torsion de la bande de 180° entre deux zones d'agrafage.
  • De préférence, afin que l'ensemble du matériau ait une structure homogène et comme cela est représenté sur la figure, les torsades 6 qui se suivent sur une même bande torsadée 3 sont alternées , dans un sens puis dans l'autre;les torsades 6 en vis-à-vis sur deux bandes torsadées immédiatement parallèles sont alternées.
  • Dans le cas d'un remblai, le matériau 1 est déroulé de sa bobine et placé sur le sol du remblai, les bandes à plat 2 étant dans le sens de la pente, et les bandes torsadées 3 étant perpendiculaires à la pente. Les parties torsadées 6 forment des parois en forme d'hélice au-dessus du plan du sol. Lorsque le matériau est recouvert de sol,celui-ci bloque en position le matériau par la pression exercée sur les bandes à plat 2 , mais le sol est lui-même bloqué en position grâce aux parois formées par les parties torsadées 6 qui l'empêchent de glisser le long de la pente.
  • La même opération peut être renouvelée , en superposant au-dessus du premier matériau enterré une nouvelle couche dont on remplit les contenants de sol et ainsi de suite.
  • Les bandes réalisées en un matériau biodégradable sont particulièrement utiles dans le cas de reconstitution de dunes avec plantation d'arbres. Les jeunes plants sont placés au droit des contenants délimités par les bandes. Au fur et à mesure que le temps passe, l'alcool polyvinylique étant soluble dans l'eau et la viscose biodégradable, les bandes se décomposent progressivement, tandis que les racines des plantations ancrent le sol. Ainsi les plantations assurent à terme le renforcement naturel du sol, et l'élimination progressive du matériau de renforcement permet le développement sans contrainte et sans pollution de ces plantations.
  • L'invention n'est pas limitée à l'exemple donné ci-dessus mais couvre, dans le cadre des revendications annexées, toutes les variantes de réalisation d'un matériau tridimensionnel pour renforcement de sols constitué de bandes textiles biodégradables en réseau dont au moins certaines rigidifiées sont torsadées.

Claims (5)

  1. Matériau tridimensionnel pour le renforcement des sols, apte à être enroulé sous forme d'une bobine, constitué d'un réseau de deux jeux de bandes plates (2,3), toutes les bandes d'un même jeu ayant sensiblement la même direction, les bandes étant entrecroisées et fixées les unes aux autres dans les zones communes (5) d'entrecroisement, lesdites zones (5) étant sensiblement dans un même plan correspondant au plan du sol à renforcer, les bandes (3) d'un même jeu de bandes étant torsadées entre deux zones consécutives d'entrecroisement,
    caractérisé en ce que
    les bandes plates (2,3) des deux jeux de bandes sont des bandes textiles biodégradables, et que les bandes torsadées (3) dudit même jeu de bandes sont rigidifiées par des agents d'imprégnation ou de renforcement.
  2. Matériau selon la revendication 1 caractérisé en ce que les bandes entrecroisées sont réalisées dans un non-tissé viscose rigidifié par de l'alcool polyvinylique.
  3. Matériau selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que, étant constitué de deux jeux de bandes, les bandes du premier jeu ayant une première direction et les bandes du second jeu ayant une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction, l'écartement entre deux bandes du même jeu est de l'ordre de 10 à 30 centimètres.
  4. Matériau selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, sur une même bande (3), deux torsades consécutives sont alternées l'une dans un sens, et l'autre dans l'autre sens.
  5. Matériau selon la revendication 3 caractérisé en ce que, sur deux bandes parallèles d'un même jeu, deux torsades adjacentes sont alternées l'une dans un sens, l'autre dans l'autre sens.
EP19890400696 1988-03-18 1989-03-14 Matériau tridimensionnel pour le renforcement des sols Expired - Lifetime EP0333576B1 (fr)

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EP0333576A2 EP0333576A2 (fr) 1989-09-20
EP0333576A3 EP0333576A3 (en) 1990-12-27
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