La présente invention a essentiellement pour objet un procédé pour la
réalisation d'ouvrages de génie civil, et notamment de piscines ou bassins
de retenue d'eau, installés dans des terrains, devant comporter une paroi ou
structure en béton armé résistante mécaniquement coulée sur place au
moyen de panneaux constitués au moins en partie de deux feuilles de
matière plastique appropriée telle que polypropylène et analogues réunies et
entretoisées de façon convenable formant au moins en partie coffrage perdu
et coopérant à la réalisation de l'ouvrage.
On connaít de nombreux procédés et dispositifs pour la construction
de tels ouvrages utilisant divers coffrages perdus.
Certains procédés mettent en oeuvre, par exemple, des coffrages
présentant la hauteur totale de la paroi à construire et qui sont juxtaposés et
assemblés entre eux par divers moyens. De tels coffrages ne sont pas
d'usage pratique, leur souplesse d'emploi est extrêmement limitée, ils
présentent un encombrement pour le stockage et le transport considérable,
et ne permettent pas généralement de constituer une paroi en béton
continue parfaitement étanche.
D'autres procédés et dispositifs mettent en oeuvre la technique
classique de montage d'une paroi au moyen de parpaings creux qui, dans le
cas d'une piscine, peuvent être des parpaings en mousse de polystyrène ou
analogue. L'utilisation de tels parpaings est d'un emploi souple, mais la
rigidité du coffrage avant prise du béton est problématique, la mise en place
du ferraillage est difficile et le volume de transport et de stockage de tels
parpaings est considérable.
Dans son brevet antérieur FR 2 724 680 le demandeur a décrit un
panneau perfectionné formant coffrage perdu permettant la construction de
tels ouvrages autostables. La présente invention est relative à un
perfectionnement à cette technique qui facilite une mise en oeuvre précise,
réduit considérablement le volume de stockage des matériaux à utiliser,
notamment des panneaux de coffrage, et simultanément pour une rigidité
satisfaisante permet de réduire de façon très considérable le volume du
béton nécessaire à la construction.
Le procédé de l'invention se distingue des procédés de l'art antérieur
en ce qu'après formation dans les terrains d'une fouille de dimensions
convenables, on dispose et cale convenablement sur le fond de la fouille au
niveau et selon les alignements voulus près des parois de la fouille des
pieds comportant en surélévation au moins deux parois formant un couloir
dans et sur lequel viendra reposer et se bloquer la tranche inférieure des
panneaux précités, ces pieds comportant, côté extérieur de l'ouvrage, vers
les terrains, une large ouverture par-dessus laquelle on cale des cheminées
que l'on fixe, jusqu'en partie haute des panneaux, sur les panneaux, on
place tout autour de l'ouvrage, par-dessus les cheminées et contre la partie
haute des panneaux, côté extérieur de l'ouvrage, une goulotte ceinturant
l'ouvrage, on coule du béton ou mortier de béton dans ladite goulotte pour
former le chaínage supérieur de l'ouvrage en remplissant les cheminées et
débordant sur la tranche inférieure des panneaux après avoir disposé dans
les cheminées et dans la goulotte supérieure les fers d'armature
nécessaires, formant ainsi des piliers verticaux de tenue de l'ouvrage tout
autour de lui.
Suivant une autre caractéristique du procédé de l'invention, on coule
le béton du radier de l'ouvrage en même temps que le béton des piliers.
Suivant une autre caractéristique encore du procédé de l'invention on
verrouille entre eux les fers d'armature des piliers, du chaínage supérieur et
du radier, avant coulée du béton.
L'invention couvre également des moyens pour la mise en
oeuvre du procédé précédemment décrit, et notamment des pieds de
stabilisation de panneaux pour la mise en oeuvre du procédé,
caractérisés en ce qu'ils se présentent sous une forme générale
prismatique pyramidale présentant au sommet une large ouverture
quadrangulaire dans laquelle peut venir s'insérer la paroi des
cheminées de coulée du béton des piliers et comportant d'un côté deux
parois formant un couloir surélevé par rapport à la base du pied, la largeur
du couloir étant adaptée pour recevoir la tranche inférieure des panneaux.
Parmi les nouveaux moyens de l'invention on utilise des panneaux,
caractérisés en ce qu'ils sont constitués de deux feuilles de matière plastique
appropriée telle que polypropylène et analogues réunies et entretoisées par
un réseau de pions et d'orifices conjugués disposés en vis-à-vis sur les faces
intérieures des deux feuilles et qui viennent se verrouiller les uns dans les
autres lorsque les deux feuilles sont assemblées à force. Selon une
réalisation lesdites feuilles comportent sur leur face intérieure des nervures
de raidissement. Dans ce cas de tels panneaux de faible épaisseur
présentent une grande rigidité avec un faible volume ce qui facilite
grandement les questions de stockage et de transport.
Selon une autre réalisation les panneaux peuvent ne pas être
nervurés, et dans ce cas, leur rigidité peut être obtenue par la coulée du
béton entre les deux feuilles du panneau lors de l'opération de coulage du
béton dans la goulotte qui ceinture la partie supérieure de l'ouvrage.
L'invention et sa mise en oeuvre apparaítront plus clairement de la
description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, dans
lesquels :
la figure 1 est une vue schématique qui montre de façon générale
comment est monté le coffrage pour la construction d'un ouvrage
conformément à l'invention ; la figure 2 montre en vue perspective deux éléments de panneaux
posés sur leurs pieds ; la figure 3 montre en vue perspective et à plus grande échelle un pied
tel que l'un de ceux utilisés montrés à la figure 2 ; la figure 4 montre un autre pied qui pourrait être utilisé pour retenir
deux panneaux dans un angle de la construction ; la figure 5 montre de façon très schématique les emplacements où
peuvent être disposés sur le fond de la fouille les divers pieds qui vont
recevoir les panneaux ; la figure 6 montre en vue perspective de façon plus précise que la
figure 1 comment se fait le montage du coffrage pour la construction de
l'ouvrage ; la figure 7 montre à plus grande échelle le détail entouré VII de la
figure 6 ; la figure 8 montre à plus grande échelle un détail de la tranche
supérieure dans un angle d'un panneau ; la figure 9 montre comme la figure 8 un détail de la tranche inférieure
dans un angle d'un panneau ; la figure 10 montre comme la figure 2, mais vus de l'autre côté, c'est-à-dire
côté intérieur, deux panneaux reposant sur leurs pieds en place ; la figure 11 montre en vue perspective éclatée la constitution d'un
panneau tel qu'un de ceux illustrés aux figures précédentes ; la figure 12 montre à plus grande échelle le détail entouré XII à la
figure 11 et le pion coopérant solidaire de la feuille avant du panneau et qui
n'est pas visible à la figure 11 ; la figure 13 montre de façon schématique deux feuilles séparées non
nervurées pouvant constituer un autre panneau utilisable selon l'invention.
En se reportant tout d'abord à la figure 1, on a illustré un certain
nombre de panneaux mis en place, côte à côte, pour former le début d'une
paroi par exemple d'un bassin de piscine. On suppose que les panneaux
ainsi disposés le sont au fond d'une fouille qui n'a pas été montrée pour ne
pas surcharger le dessin. Huit panneaux ont ainsi été représentés
référencés 10 à 17. Les panneaux référencés 12 à 15 forment par exemple
le petit côté d'extrémité d'un bassin de 4m x 8m. Dans ce cas les panneaux
peuvent avoir chacun une largeur de 1m. Leur hauteur sera fonction de la
profondeur voulue du bassin, par exemple 1,1 m. Sur cette figure a
également été représentée l'extrémité haute d'une cheminée 18 dont la
réalisation et l'utilisation seront décrites plus en détail ci-dessous. À droite et
sur le devant de la figure on aperçoit un pied 19 dont la constitution et
l'utilisation seront décrites plus en détail ci-dessous. Au-dessus du pied 19 a
été schématisée, référencée en 20, une autre cheminée ; comme il
apparaítra plus clairement de la description qui suivra, notamment en
relation avec la figure 6, la cheminée qui est fixée sur le côté extérieur des
panneaux coopère avec le pied 19 sur lequel elle repose, et en partie haute
avec une goulotte qui permet la coulée du béton. En 21, on aperçoit
également à la base de la cheminée 18 la partie, qui est située à l'intérieur
du bassin qui sera construit, d'un pied qui supporte les panneaux au niveau
de la jonction des panneaux 13 et 14. De façon générale, de telles
cheminées dans lesquelles sont coulés les piliers de la structure de
résistance du bassin sont prévues à chaque jonction de panneaux et dans
chaque angle, comme référencé en 18' et 18" à la figure 1 à la jonction des
panneaux 14,15 et dans l'angle entre les panneaux 15 et 16.
En se reportant la figure 2, on a montré de façon plus précise et à
plus grande échelle deux panneaux tels que les panneaux 16 et 17 avec le
pied 19 placé sous la jonction de ces deux panneaux. À cette même vue, on
a illustré un autre pied 22 supportant l'extrémité, à gauche dans la figure 2,
du panneau 17. À cette figure on aperçoit clairement que la feuille côté
extérieur de l'ouvrage, feuille référencée 16a pour le panneau 16 et 17a pour
le panneau 17, comporte sur ses deux bords latéraux et sur son bord
inférieur des trous 23 qui permettront un bon ancrage des panneaux par le
béton lors du moulage des parois de l'ouvrage, comme il sera expliqué plus
loin. À cette figure, on voit également que la feuille côté intérieur du
panneau, feuille référencée 16b pour le panneau 16 et 17b pour le panneau
17, déborde latéralement au-dessus de la feuille intérieure et sur un côté (le
côté gauche sur le dessin), tandis qu'inversement la feuille côté extérieur
déborde latéralement sur l'autre côté du panneau (le côté droit sur le dessin)
par-dessus la feuille intérieure. Ce quinconçage permet une bonne
solidarisation et jonction des panneaux successifs pour constituer la paroi
totale de l'ouvrage.
En se reportant maintenant à la figure 3, on décrira de façon plus
précise un pied tel que le pied 19,21 ou 22 dont il a déjà été question. Un tel
pied, par exemple le pied 19, présente une forme générale prismatique
pyramidale présentant au sommet une large ouverture 24, par exemple
rectangulaire de 200 x 200 mm. L'ouverture en question est bordée sur trois
côtés par une paroi 25 en forme de U. Le sommet du U s'ouvre sur des
parois 26,27 formant un couloir 28 adapté pour recevoir la tranche inférieure
des panneaux tels que 16 et 17. Comme il apparaít clairement de la figure 3,
la base du couloir 28 est surélevée par rapport à la base du pied 19, de sorte
que les panneaux tels que 16 et 17, lorsqu'ils seront posés sur les pieds,
vont laisser sous eux un espace dans lequel pourra venir et être coulé le
béton de l'ouvrage notamment en liaison avec le radier. À la figure 3, on voit
également que la paroi 26 ne ferme pas l'ouverture de la branche du U
formé par la paroi 25, ce qui permettra de bloquer convenablement, comme
il sera décrit en détail plus loin, la base de la cheminée de coulée du béton
qui vient reposer à l'intérieur de l'ouverture 24. À la figure 3, les intervalles en
question ont été référencés respectivement 29,30. Selon un mode de
réalisation, les pieds en question peuvent être constitués en matériau
plastique moulé, par exemple en polypropylène recyclé. La largeur du couloir
28 est adaptée à la largeur des panneaux, par exemple de l'ordre de 70 mm.
La hauteur de la base du couloir au-dessus de la base du pied peut être par
exemple de 60 mm, et la hauteur des parois 26,27 peut être par exemple de
l'ordre de 40 mm pour une présentation et un ajustement convenable des
panneaux sur les pieds.
À la figure 4, on a illustré un pied modifié 31 pouvant être utilisé
avantageusement dans un angle de l'ouvrage pour recevoir les tranches
orientées à 90 degrés de deux panneaux dans un angle. Si l'on utilise de tels
pieds d'angle, comme illustré à la figure 5, dans le cas par exemple d'un
bassin de piscine rectangulaire de quatre mètres sur huit mètres ( 4m x 8m)
on pourra utiliser deux tels pieds d'angle 31 et les trois pieds intermédiaires
tels qu'indiqué 19 répartis de mètre en mètre pour supporter les panneaux
sur ce côté. Si l'on n'utilise pas de tels pieds d'angle, on pourra, comme
illustré pour l'autre côté, utiliser cinq pieds tels que 19 répartis également de
mètre en mètre en laissant seulement une petite extrémité dépassante du
panneau à chaque angle. Une autre solution qui sera avantageusement
mise en oeuvre consistera à utiliser dans les angles des piliers formés dans
des cheminées à section creuse en L (non représentées) placées à
l'extérieur de la structure sur la bissectrice de l'angle pour la reprise des
efforts dans l'angle ; ces piliers viendront s'ancrer dans des pieds de section
conforme présentant une ouverture telle que 24 de section correspondant à
la section extérieure de la cheminée en L.
En se reportant maintenant à la figure 6, on va décrire plus en détail
comment peut être réalisée de façon pratique la coulée du béton pour
constituer la structure de résistance de l'ouvrage. À cette figure, on retrouve
les panneaux 16 et 17 des figures précédentes et notamment de la figure 2.
Les panneaux sont convenablement posés sur les pieds préalablement mis
en place sur le fond de la fouille en ayant pris soin de vérifier l'horizontalité
du pied, sa hauteur convenable et son alignement, c'est-à-dire l'alignement
des couloirs 28 qui vont recevoir les tranches inférieures des panneaux.
Lorsque les pieds sont convenablement ajustés, ils peuvent être calés
provisoirement par exemple avec une pelletée de béton. Ensuite, du côté
extérieur des panneaux on présente les cheminées telles que 20 qui peuvent
être formées par une feuille alvéolée pliée en U de hauteur convenable, par
exemple en polypropylène. Cette cheminée s'encastre à sa base à l'intérieur
de la paroi 25 (fig. 3) en pénétrant dans les intervalles 29,30. La cheminée
ainsi positionnée peut être fixée simplement sur les panneaux au moyen de
vis par exemple tel que schématisé par les flèches f à la figure 1 dans les
parois latérales de la cheminée, et cela depuis l'intérieur de l'ouvrage. De
cette manière, on comprend que le volume de la fouille n'a pas besoin d'être
notablement supérieur au volume du trou permettant de positionner
l'ouvrage dans les terrains. Pour un bassin de quatre mètres sur huit mètres
(4m x 8m), un volume de fouille de quatre mètres 80 sur huit mètres 80
(4,8m x 8,8m) conviendra par exemple de façon générale. La feuille qui
constitue la paroi des cheminées peut être par exemple une plaque de
polypropylène de 8 mm d'épaisseur à structure type carton ondulé.
À la partie supérieure des panneaux, plus exactement au même
niveau que la tranche supérieure plus basse de la feuille intérieure de
chaque panneau, on vient disposer une goulotte 32. Cette goulotte comporte
une paroi de fond 33 et une paroi latérale 34 qui va monter au même niveau
que la tranche supérieure du panneau, c'est-à-dire la tranche de la feuille
intérieure du panneau. Le fond 33 de la goulotte est défoncé au niveau des
cheminées de façon à permettre la coulée du béton dans les cheminées par
la goulotte. Bien entendu la goulotte fait tout le tour de l'ouvrage en le
ceinturant. Dans cette goulotte sont disposés les fers d'armature (non
représentés) du chaínage supérieur de l'ouvrage. Dans les cheminées sont
également introduits les fers d'armature (non représentés) lesquels seront
verrouillés à leur base avec les fers du radier. Comme on le comprend,
lorsque toutes les pièces sont ainsi assemblées, il ne reste plus qu'à couler
le béton dans la goulotte 33 en coulant simultanément les piliers, le
chaínage supérieur et la jonction avec le radier. Les panneaux étant
surélevés par rapport à la base des pieds, le béton s'infiltre également sous
les panneaux et dans les trous 23 côté extérieur verrouillant ainsi la base
des panneaux et assurant simultanément l'étanchéité avec le béton. À la
figure 7, il apparaít clairement que le béton coulé par la cheminée en
pénétrant à l'intérieur du pied 19 va s'infiltrer partout sous la base du
panneau 16 et dans les trous 23. De même à la figure 9, on voit que le
verrouillage des panneaux à la base sera effectif du fait notamment de la
prévision dans les tranches inférieures des panneaux des orifices référencés
35.
Comme on le voit plus clairement à la figure 8, côté extérieur des
panneaux, tels que le panneau 16, on a prévu des rainures 36 qui vont
recevoir la tranche latérale de la cheminée 20. Ainsi on sera assuré d'un
positionnement précis de cette tranche et cela permettra le vissage comme
indiqué par les flèches f à la figure 1 des vis de fixation des cheminées dans
des trous préalablement marqués débouchant dans les rainures 36.
À la figure 10, on a montré, vu du côté intérieur, comment se
présentaient deux panneaux tels que 13,14 reposant sur deux pieds. De ce
côté intérieur, les panneaux lisses pourront recevoir tout revêtement
classique d'étanchéité tel qu'un liner.
En se reportant aux figures 11 et 12, on a illustré un panneau
particulièrement adapté à la mise en oeuvre de l'invention. Ce panneau, tel
que le panneau 16 déjà décrit est constitué de deux feuilles, respectivement
une feuille intérieure 16b et une feuille extérieure 16a, chaque feuille étant
nervurée selon un réseau de carrés. Aux noeuds du réseau sont formés d'un
côté des trous 37 et de l'autre côté des pions 38 qui peuvent s'emmancher à
force dans les trous 37. Lorsque les deux feuilles constituant le panneau
sont assemblées le panneau est particulièrement rigide. Cela permet de
réduire l'épaisseur du panneau par exemple à 70 mm. Comme indiqué
précédemment, la feuille intérieure 16b et la feuille extérieure 16a sont
décalées et la feuille extérieure est moins haute que la feuille intérieure de
façon à permettre la pose de la goulotte de coulée du chaínage d'armature
supérieure de l'ouvrage. Les panneaux juxtaposés se recouvrent donc
partiellement sur leurs tranches et peuvent être fixés par tout moyen, par
exemple par des vis au niveau des flèches indiquées h (fig. 1 et 11).
Selon la variante de réalisation illustrée schématiquement à la figure
13, les deux feuilles d'un panneau telles que 39a extérieure et 39b intérieure
peuvent ne pas être nervurées et simplement réunies entre elles au moyen
de cylindres d'entretoisement qui pénètreront les uns dans les autres. Pour
le reste, les dimensions seront similaires, les panneaux comporteront les
mêmes décalages sur les tranches des deux feuilles et les mêmes trous
pour le verrouillage dans le béton.
Dans les panneaux illustrés, le pas du réseau sera avantageusement
de l'ordre de 100 mm. Dans le cas du panneau de la figure 11 et 12, le
diamètre des trous et des pions 37,38 pourra être de l'ordre de 20 à 30 mm.
Dans le cas de la figure 13, le diamètre des cylindres pourra être de l'ordre
de 60 à 70 mm. Dans ce dernier cas où les panneaux ne sont pas nervurés,
du mortier de béton sera coulé à l'intérieur des panneaux pour leur donner la
rigidité requise, la coulée se faisant bien entendu par l'intermédiaire de la
goulotte 32 déjà décrite. Dans ce cas, de façon avantageuse, une armature
métallique (non représentée) sera intégrée au panneau entre les deux
feuilles qui le constituent, avant de réunir les panneaux par leurs pions ou
entretoises coopérants 40,41.
Parmi les avantages importants de l'invention, on notera la facilité et
la rapidité de mise en oeuvre, le faible volume des matériaux nécessaires en
particulier le faible volume des parois de coffrage et le faible volume du
béton à mettre en oeuvre, de trois à quatre fois moins que le volume
nécessité selon les techniques classiques, l'invention permettant en outre la
construction d'ouvrages auto stables sans utilisation de jambes de force
extérieures.
Ces avantages sont obtenus grâce à la structure en béton, en
quelque sorte « monobloc », que l'invention permet d'obtenir, qui est
constituée du radier, des poteaux coulés dans les cheminées et de la
ceinture supérieure, toutes ces parties étant convenablement armées et les
armatures verrouillées et noyées dans le mortier du béton. Dans le cas de
l'utilisation de panneaux tels que ceux décrits en relation avec la figure 13,
ces panneaux forment alors partie intégrante de la structure en béton.