EP3320149B1 - Insert de moulage et bloc de parement avec un tel insert - Google Patents

Insert de moulage et bloc de parement avec un tel insert Download PDF

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EP3320149B1
EP3320149B1 EP16744806.7A EP16744806A EP3320149B1 EP 3320149 B1 EP3320149 B1 EP 3320149B1 EP 16744806 A EP16744806 A EP 16744806A EP 3320149 B1 EP3320149 B1 EP 3320149B1
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shell
core
facing
moulding
insert according
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Nicolas Freitag
Yassine BENNANI
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Terre Armee Internationale
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Terre Armee Internationale
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Definitions

  • the present invention relates to civil engineering works of reinforced soil type, for example an embankment, a dike, a gravity dam, a retaining wall, a basin-embankment fluid retention, a bridge abutment, etc ...
  • This type of structure usually comprises a cladding and embankment in which reinforcement reinforcements connected to the cladding are installed.
  • the present invention relates in particular to facing elements, often in the form of prefabricated concrete blocks, their constitution and the method of obtaining such facing blocks.
  • a plastic molding insert is placed in a mold intended for the manufacture of a facing block, and concrete is then poured in liquid form into the volume intended for the facing block, a part of the concrete occupying a space corresponding to the anchor core provided to retain the embankment reinforcement, but without occupying a cavity reserved for the passage of the embankment reinforcement.
  • this molding insert plays a sealing role, and prevents liquid concrete from arriving in the cavity that will be traversed by the reinforcing reinforcement once it is installed. The contact between the concrete and the reinforcement could cause premature degradation of it. In some other cases, this molding insert also plays a sealing role in the finished work.
  • a civil engineering structure according to the invention may be a dam, a dike, a fluid retention structure, a canal bank, a construction intended to widen or enhance an existing structure, an embankment circumscribed by a siding, an abutment or more generally any other civil engineering work.
  • the reinforcements 3 play a role of mechanical stabilization of the embankment 92 and ensure the structural cohesion between the embankment 92 and the facing 9, as known per se.
  • the facing 9 is substantially vertical as illustrated in the figure 1 (in the direction marked 'Z' ), and comprises a front surface 95 substantially coinciding with the outer front face of the structure and a rear surface 96 located opposite the front surface 95 and adjacent the embankment 7.
  • the cladding In a cartesian coordinate system, the cladding generally extends in a plane YZ with a normal along the X axis which is perpendicular to the plane.
  • a reference plane P is defined at the rear surface 96 of the facing.
  • the facing 9 is a concrete wall, the wall being preferably made in a modular manner, as illustrated in FIG. figure 1 , that is to say by the superposition of prefabricated concrete plates 4 ('facing blocks' 4) which are assembled on the site of the structure during its construction. Because of their weight and size, the facing blocks are preferably manufactured in the immediate vicinity of the work site.
  • the facing 9 can be inclined and that the front face can be vegetated.
  • the space vis-à-vis the front face may be in the open air or filled with a liquid to retain.
  • the embankment 7 of the structure may be with earth and / or stony aggregates, these materials being roll compacted by strata.
  • the embankment 7 contributes by its weight to the stability of the civil engineering work 90 in question.
  • the embankment 7 is made by installing successive layers from the ground or foundation 91 to the upper end of the structure. Between each layer, there is a plurality of reinforcement frames 3 substantially in a horizontal plane over the entire surface. It is possible to arrange the armatures 3 at a distance from each other along Y and parallel to each other, in this case they extend from the rear of the facing substantially in the direction X. According to another configuration, the armatures 3 can be extend at an angle to the X direction (see below and Fig 4 and 6 ).
  • reinforcements 3 are included in the embankment 7, so is formed what is called a "reinforced soil”.
  • the reinforcements 3 are made in the form of reinforcement strips made of synthetic fabric or plastic material, also known as "geotextile strip", a known example is given in the document EP2247797 .
  • Each reinforcing strip typically has a generally rectangular section with a width of 3 to 10 cm, typically 5 cm, and a thickness of between 2 and 6 mm, typically 4 mm; moreover, the armature extends over a relatively long length in its so-called longitudinal direction X ' , namely several meters or even several tens of meters.
  • the armature works essentially in traction along its longitudinal direction, for which it has a good resistance.
  • the armature can bend in the direction perpendicular to its plane, so as to form a loop around the anchor core. Twisting around the longitudinal axis is also possible.
  • the armature 3 is installed in a given horizontal plane forming zigzags, that is to say, it enters and leaves in the facing block at the attachment zone along X ' with a certain angle vis-à-vis the normal direction X.
  • each of the plates 4 of the facing comprises at least one attachment zone 5 for receiving and anchoring a reinforcement 3.
  • This attachment zone 5 comprises a cavity 50 forming a recess inside said plate 4, and opening on the rear surface 96 of the facing 9.
  • the cavity 50 opens only on the rear surface 96.
  • the cavity is traversed by an anchoring core 6 extending along the Y axis, anchoring core around which the frame 3 passes and is held there.
  • the anchoring core 6 delimits and separates an upper mouth 51 and a lower mouth 52 from the cavity 50.
  • the facing blocks have a general thickness (according to X ) denoted D1 (typically in the range [10cm-50cm]) and that the depth of the cavity from the back of the facing is marked D2, D2 can be typically comprised between 1/5 and 3/5 of D1.
  • pouring blocks are produced by pouring liquid concrete into a prefabrication mold 47, and the concrete is then expected to take off to unmould and move the facing block to the worksite and install it on the siding under construction in the work.
  • the figure 11A illustrates the step of prefabrication facing blocks.
  • a mold 47 of generally parallelepipedal shape in the example illustrated is placed inside the molding form one or more molding inserts 8 by which are formed the aforementioned attachment zones 5 .
  • the molding insert 8 consists of a shell 1 and a core shell 2.
  • core shell and shell are obtained by molding, independently of one another, most often on a site remote from the site where they will be assembled for implementation. Then, on the prefabrication site of the facing blocks, a core envelope is assembled in a shell to form a molding insert 8 which is placed in the mold 47.
  • the shell 1 delimits a general volume of the connection linking an armature 3 to the facing block, said general volume opening flaring towards the reference plane P, in other words this volume forms a flared bowl open towards the mouth 51,52 outwards.
  • the core casing is intended to delimit the volume of the aforementioned concrete anchoring core 6 .
  • the core casing 2 advantageously has a general shape of truncated cone centered on the axis noted W, conicity whose utility will be seen below.
  • the generating base of this truncated cone shape is in the illustrated example an ellipse, but of course any other shape could be suitable.
  • the core shell 2 is a simple thin-walled tubular shape with a vacuum inside and both ends open. But, by virtue of the general shape of the truncated cone, it is noted that the first end portion 21 of the core casing has dimensions a little smaller than those of the second end portion 22.
  • the shell 1 comprises a first lateral face 15 pierced with a first orifice 11, a second lateral face 16 pierced with a second orifice 12, and two other so-called longitudinal faces 13, 14 which meet continuously in the bottom zone 83. of the shell (bottom zone 83 intended to form the bottom of the cavity).
  • the lateral faces 15, 16 are not parallel, the bottom is narrower and an opening angle (respectively denoted ⁇ 1 and ⁇ 2 ) is provided which gives a general flare of the shell towards the main opening, which is intended to be arranged in the vicinity of the abovementioned reference plane P.
  • the longitudinal faces 13,14 diverge outwards (with an angle noted ⁇ 1 , cf Fig. 5 ) and contribute to the general flare of the hull.
  • the core envelopes 2, too, can be stacked one inside the other like this is illustrated at the figure 7 .
  • Such an assembly 2E is very compact, the distance difference between two adjacent stacked envelopes may be less than a quarter of the axial length L2 of the core envelope (cf. Fig. 3 ).
  • the core casing 2 is threaded with its weakest end portion in front of the movement (as illustrated in FIG. figure 3 ) through the second opening 12 of the shell through the first opening 11 of the shell 1.
  • the first end portion 21 is nested within the first opening 11 of the core shell, and the second end portion 22 is nested in the second opening 12 of the core shell.
  • the interlocking is preferably without play so that the interface between the first end portion and the first orifice 11 forms a continuous closed seal; to this end, it can provide a flexibility of the material that helps to make up a possible manufacturing dispersion.
  • the interlocking is preferably without play.
  • a conicity ⁇ 1 of between 1 ° and 10 ° is provided, preferably close to 5 °.
  • the core shell 2 forms an exact cone of the cone, that is to say that the first elliptical end portion is homothetic with the second end portion.
  • the ratio of the size of the first and second ports (11,12) corresponds to the ratio of the sections of the first and second end portions (21,22), which guarantees a simultaneous placement at the two orifices. during the insertion movement.
  • the axial ends of the core envelope are truncated, each following a section cut along the planes P1 ' and P2' , neighbors and outwardly offset with respect to the planes P1 and P2 in which respectively extend the first side face 15 and the second side face 16.
  • the axis W is parallel to the reference plane P, that is to say that the point W1 where the plane P1 intersect and the axis W and the point W2 where the plane P2 intersect the axis W are at the same distance from the reference plane P.
  • the axis W is not parallel to the reference plane P, it deviates from an angle ⁇ 2 . More precisely, the point W1 ' where the plane P1 intersects with the axis W is farther from the reference plane than the point W2 where the plane P2 intersects with the axis W.
  • the reinforcing strip 3 makes a 'flat' loop on the rear of the anchoring core 6 and consequently each side of the strip travels the same distance in the attachment zone 5 inside the facing. This avoids creating an imbalance that could increase the stresses on one side of the reinforcement strip 3.
  • This collar limits the stroke of the core envelope during the insertion movement.
  • notches which act as clipping, and which provide sensory feedback for the operator who proceeds to the insertion of the core shell in the shell.
  • alignment marks can be provided on the shell 1R and on the shell 2R, which allow the operator to correctly orient the core shell around its axis W during the insertion operation. (cf. Fig 12 ).
  • a minimum filling mark 49 of the mold corresponding to a level marked PR0 on the figure 4 a minimum level that guarantees sufficient anchorage tensile strength.
  • the molding insert 8 is embedded in the concrete is integral part of the cladding block 4 completed ready for use on the facing.
  • sealing membrane 19 which may be made of plastic for example high density polyethylene (HDPE) or another thermoplastic polymer.
  • HDPE high density polyethylene
  • This waterproofing membrane 19 (or “sealing plate”) is adjacent to the rear surface 96 of the actual concrete facing.
  • This sealing membrane 19 is welded to the edge 10 of the shell by a thermo weld bead 17.
  • seal 17 between the sealing membrane 19 and the edge 10 of the shell can be made by gluing or heat sealing or any other means known in the art.
  • the waterproofing membrane 19 is preferably already installed on the facing block before it is installed on the structure.
  • the method for assembling the civil engineering work 90 according to the invention is not described in detail here because known per se. We proceed by strata by installing the material of embankment to a level where attachment zones are provided; then cup with a compactor; then we install the frames; then we begin again for the next layer and so on to the top of the work.
  • the siding can also be erected in layers at the same time as the embankment and reinforcement, or it can be erected beforehand in advance of phase.
  • the shell and the core casing 2 are molded in injectable thermoplastic material, of the polyethylene, polyolefin, polypropylene or other equivalent material type.
  • the wall thickness will typically be between 0.5mm and 2mm.
  • the shell is formed in two parts, namely a body 28 which includes the first port and a cover 29 which includes the second port.
  • the core casing can be inserted into the body 28 and then the lid 29 which interfaces both the body and the core casing with the inside as shown in FIG. figure 10 .
  • the lid and the body could be articulated at a zone of hinge and provided for the lid to close towards the final position shown.
  • the shell would be obtained by a single molding operation.
  • This particularly optimized ovoid shape is described in detail in the document US8790045 ; it is noted that the rear half is very close to a hemi-cylindrical shape which favors a uniform radius of curvature for the reinforcement in its loop 33 around the core, the front half is more elliptical which allows to have the mouths very open upper and lower to favor all armature entry and exit configurations.

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Description

  • La présente invention est relative aux ouvrages de génie civil de type sol renforcé, par exemple un remblai, une digue, un barrage poids, un massif de soutènement, un bassin-talus de rétention de fluides, une culée de pont, etc.... Ce type d'ouvrage comprend habituellement un parement et un remblai dans lequel sont installés des armatures de renfort reliés au parement.
  • La présente invention concerne en particulier les éléments de parement, souvent sous forme de blocs préfabriqués en béton, leur constitution et la méthode d'obtention de tels blocs de parement.
  • Plus précisément, on s'intéresse aux zones d'attache des armatures de remblai à l'intérieur du bloc de parement.
  • Il est connu de l'art antérieur diverses solutions et configurations pour attacher au parement une armature de renfort continue avec un brin aller, une boucle qui passe autour d'un noyau d'ancrage dans le bloc de parement, et un brin retour. On peut citer notamment les documents US5839855 et US8790045 .
  • Selon l'art connu, on place un insert de moulage en plastique dans un moule destiné à la fabrication d'un bloc de parement, puis on coule du béton sous forme liquide dans le volume prévu pour le bloc de parement, une partie du béton venant occuper un espace correspondant au noyau d'ancrage prévu pour retenir l'armature de remblai, mais sans occuper une cavité réservée pour le passage de l'armature de remblai.
  • De plus, dans certains cas, cet insert de moulage joue un rôle d'étanchéité, et évite que du béton liquide n'arrive dans la cavité qui sera parcourue par l'armature de renfort une fois celle-ci installée. Le contact entre le béton et l'armature pourrait causer une dégradation prématurée de celle-ci. Dans certains autres cas, cet insert de moulage joue aussi un rôle d'étanchéité dans l'ouvrage terminé.
  • Les inventeurs ont remarqué d'une part que la fabrication de tels inserts de moulage présentait certaines difficultés et prouvait requérir des moules complexes. D'autre part, les inventeurs ont remarqué que ces inserts de moulage connus, qui doivent être transportés depuis leur site de fabrication propre vers le site de préfabrication des blocs de parement, occupent un volume important au regard de leur volume de matière (autrement dit le taux de vide est important dans les emballages).
  • Il existe donc un besoin d'optimiser encore les inserts de moulage, leur fabrication, leur installation dans le moule de préfabrication des blocs, tout en conservant de bonnes propriétés de tenue mécanique requises pour la connexion/liaison entre les blocs de parement et les armatures de renfort dans le remblai et donc pour la bonne cohérence de l'ouvrage à ériger.
  • A cet effet, selon l'invention, il est proposé un insert de moulage, configuré pour être inséré dans un moule de fabrication d'un bloc de parement en béton destiné à un ouvrage en sol renforcé, ledit ouvrage en sol renforcé comportant un parement formé par de tels blocs de parement et un remblai dans lequel sont installés des armatures, de préférence sous forme de bandes, connectées au parement, l'insert de moulage comprenant :
    • une coque, délimitant un volume général d'une connexion liant une armature au bloc de parement, le dit volume général s'ouvrant en s'évasant vers un plan de référence P,
    • une enveloppe de noyau, obtenue par moulage distinctement de la coque,
    la coque ayant une première face latérale percée d'un premier orifice dans lequel est emboîtée une première portion d'extrémité de l'enveloppe de noyau,
    caractérisé en ce que l'enveloppe de noyau présente une forme générale de tronc de cône.
  • Grâce à ces dispositions, avant assemblage, plusieurs enveloppes de noyau peuvent être empilées les unes dans les autres, et plusieurs coques peuvent être empilées les unes dans les autres, ce qui diminue considérablement le taux de vide dans les emballages de transport de ces pièces, ce qui rend la solution globalement moins coûteuse. De plus, on peut assembler facilement une telle enveloppe de noyau dans une telle coque pour former un insert de moulage destiné à créer une cavité utilisée ultérieurement comme connexion avec une armature.
  • Dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
    • la coque a une deuxième face latérale percée d'un deuxième orifice dans lequel est emboîtée une deuxième portion d'extrémité de l'enveloppe de noyau ; avantageusement, lors de l'assemblage, on peut obtenir un coincement simultané de l'enveloppe de noyau respectivement dans les deux faces latérales de la coque ;
    • l'emboîtement se fait sans jeu substantiel, bénéficiant d'un effet de coin de la forme tronconique de l'enveloppe de noyau, ceci au niveau de la première portion d'extrémité et de la deuxième portion d'extrémité ; on obtient ainsi, entre les deux pièces, une interface suffisamment fermée pour éviter que le béton de coulée ne pénètre dans la cavité destinée à recevoir une armature ;
    • la conicité α1 de l'enveloppe du noyau est comprise entre 1 degré et 10 degrés ; la différence de taille entre le coté étroit et le coté plus large de la forme en tronc de cône reste petite, la robustesse du noyau à obtenir est donc peu dissymétrique ; de plus avant utilisation effective plusieurs enveloppes de noyau peuvent être empilées en formant un empilage compact et leur transport est aisé ;
    • le deuxième orifice est plus grand que le premier orifice ; avantageusement, lors de l'assemblage, on peut enfiler l'enveloppe de noyau facilement au travers du deuxième orifice avec un jeu confortable,
    • le premier orifice a une forme correspondant à la forme de la première portion d'extrémité et le deuxième orifice a une forme correspondant à la forme de la deuxième portion d'extrémité ; on obtient ainsi une interface continue fermée aussi bien sur le pourtour du premier orifice que sur le pourtour du second orifice.
    • de plus, la forme de la deuxième extrémité peut être obtenue par homothétie à partir de la première extrémité; de sorte que l'enveloppe de noyau forme un tronc de cône exact, sans singularité de forme, ce qui procure une robustesse satisfaisante au noyau d'ancrage obtenu ultérieurement ;
    • de préférence les deux orifices ont des formes semblables et le ratio de leur taille correspond au ratio des sections des première et deuxième portions d'extrémité ; moyennant quoi on obtient un coincement homogène qui intervient en même temps au niveau du premier orifice et du second orifice, on obtient ainsi une étanchéité basique 'naturelle' entre l'enveloppe de noyau et la coque ;
    • la coque est obtenue par moulage en une seule pièce ; ce qui est rendu possible par la forme évasée de la coque ;
    • alternativement, la coque peut être obtenue en deux pièces, c'est-à-dire avec un corps et un couvercle ;
    • la coque et l'enveloppe de noyau sont moulés en matériau thermoplastique injectable, de type polyéthylène, polyoléfine, polypropylène, ; ainsi on utilise avantageusement un matériau bon marché et de mise en oeuvre facile ;
    • la coque et l'enveloppe de noyau présentent une souplesse suffisante pour se déformer à l'endroit de l'interface entre l'enveloppe de noyau et les orifices de la coque, avec de préférence une épaisseur de paroi comprise entre 0,5mm et 2 mm ; cette souplesse permet de former un joint d'accostage continu sur tout le pourtour des orifices, ce qui permet d'obtenir une étanchéité satisfaisante pour la plupart des configurations habituelles ;
    • on peut former un joint de soudure spécifique à l'interface entre l'enveloppe de noyau et la coque ; ce qui permet d'obtenir un haut degré d'étanchéité pour l'insert de moulage et donc pour l'ouvrage final ;
    • la coque peut accoster sur une membrane d'étanchéité arrière du bloc, au moyen d'une bordure agencée dans le plan de référence P ; on peut ainsi réaliser une étanchéité complète sur toute la face arrière du bloc de parement, y compris dans la zone d'attache de l'armature ;
    • la section de référence de l'enveloppe de noyau conique est une forme ovoïde ; ce qui s'avère être une forme optimisée en termes de robustesse à la traction exercée par l'armature et pour un enfilage facile de l'armature et une protection de l'armature ;
    • les centres respectifs des premier et second orifices ont des positions décalées en distance par rapport au plan de référence P, de sorte que l'axe de l'enveloppe du noyau W présente une inclinaison α2 vis-à-vis du plan de référence. De sorte que l'on obtient une longueur de parcours de l'armature identique sur la largeur de l'armature, et que l'on évite de créer un déséquilibre de tension entre un côté et l'autre de la bande de l'armature ;
  • Par ailleurs l'invention vise aussi un procédé pour réaliser un insert de moulage :
    • fournir une coque, prévue pour délimiter un volume général de la connexion liant une armature au bloc de parement, le dit volume général s'ouvrant en s'évasant vers un plan de référence P,
    • fournir une enveloppe de noyau, obtenu par moulage distinctement de la coque, l'enveloppe de noyau présentant une forme générale de tronc de cône,
    • assembler l'enveloppe de noyau dans la coque.
  • D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de plusieurs de ses modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. L'invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un ouvrage de génie civil dans lequel on met en pratique l'invention ;
    • la figure 2 montre une vue détaillée en coupe de la connexion d'une armature à l'arrière du parement ;
    • la figure 3 est un schéma éclaté en perspective de l'insert de moulage utilisé selon l'invention ;
    • la figure 4 est une vue détaillée en coupe de la connexion d'une armature à l'arrière du parement, selon la ligne de coupe IV sur la figure 2 et 5 ;
    • la figure 5 est une vue détaillée en coupe de la connexion d'une armature à l'arrière du parement, selon la ligne de coupe V sur la figure 4 ;
    • la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 selon une variante de réalisation ;
    • la figure 7 montre plusieurs enveloppes de noyau empilées les unes dans les autres ;
    • la figure 8 montre plusieurs coques empilées les unes dans les autres ;
    • la figure 9 est une vue analogue à la figure 4 selon une variante de réalisation ;
    • la figure 10 est une vue analogue à la figure 4 selon un autre mode de réalisation ;
    • la figure 11A illustre l'opération de moulage du bloc de parement préfabriqué avec les inserts de moulage en position supérieure ;
    • la figure 11B est analogue à la figure 10 avec les inserts de moulage en position inférieure et une membrane d'étanchéité ;
    • la figure 12 est une vue éclatée en perspective de l'insert de moulage utilisé selon l'invention ;
  • Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
  • A titre d'exemple, un ouvrage de génie civil selon l'invention peut être un barrage, une digue, un ouvrage de rétention de fluides, une berge de canal, une construction destinée à élargir ou rehausser un ouvrage existant, un talus circonscrit par un parement, une culée de pont ou plus généralement tout autre ouvrage de génie civil.
  • La figure 1 représente un ouvrage de génie civil 90 selon l'invention, comprenant :
    • un parement 9 s'étendant à partir d'un fondement qui, dans l'exemple représenté est le sol 91,
    • un remblai 7 d'ouvrage situé à l'arrière du parement,
    • des armatures 3 qui s'étendent à l'intérieur du remblai et qui sont connectées au parement, plus précisément dans des zones d'ancrage 5 ménagées à l'arrière du parement.
  • Les armatures 3 jouent un rôle de stabilisation mécanique du remblai 92 et assurent la cohésion structurelle entre le remblai 92 et le parement 9, comme connu en soi.
  • Le parement 9 est sensiblement vertical comme illustré dans la figure 1 (selon la direction repérée 'Z'), et comprend une surface avant 95 sensiblement confondue avec la face frontale extérieure de l'ouvrage et une surface arrière 96 située à l'opposé de la surface avant 95 et adjacentes au remblai 7.
  • Dans un repère cartésien, le parement s'étend généralement dans un plan YZ avec une normale selon l'axe X qui est perpendiculaire au plan. Par ailleurs, on définit un plan de référence P au niveau de la surface arrière 96 du parement.
  • Dans l'exemple illustré, le parement 9 est une paroi en béton, la paroi étant réalisée de préférence de façon modulaire, comme cela est illustré dans la figure 1, c'est-à-dire par la superposition de plaques en béton 4 préfabriquées ('blocs de parement' 4) qui sont assemblées sur le site de l'ouvrage pendant sa réalisation. En raison de leur poids et leur encombrement, les blocs de parement sont de préférence fabriqués à proximité immédiate du chantier de l'ouvrage.
  • Il est à noter que le parement 9 peut être incliné et que la face frontale peut être végétalisée. L'espace en vis-à-vis de la face frontale peut être à l'air libre ou bien rempli d'un liquide à retenir.
  • Le remblai 7 de l'ouvrage peut être avec de la terre et/ou des granulats pierreux, ces matériaux étant compactés au rouleau par strates. Le remblai 7 contribue par son poids à la stabilité de l'ouvrage de génie civil 90 en question.
  • Le remblai 7 est réalisé par l'installation de couches successives depuis le sol ou fondement 91 jusqu'à l'extrémité supérieure de l'ouvrage. Entre chaque couche, on dispose une pluralité d'armatures de renfort 3 sensiblement dans un plan horizontal sur toute la surface. On peut disposer les armatures 3 à distance les unes des autres selon Y et parallèles les unes aux autres, dans ce cas elles s'étendent depuis l'arrière du parement sensiblement selon la direction X. Selon une autre configuration, les armatures 3 peuvent s'étendre en biais par rapport à la direction X (cf plus loin et Fig 4 et 6).
  • Grâce a l'inclusion des armatures 3 dans le remblai 7, on forme ainsi ce que l'on appelle un « sol renforcé ».
  • Les armatures 3 sont réalisées sous forme de bandes de renforcement en tissu synthétique ou en matière plastique on parle aussi de « bande géotextile », un exemple connu est donné dans le document EP2247797 . Chaque bande formant armature présente typiquement une section généralement rectangulaire avec une largeur de 3 à 10 cm, typiquement 5 cm, et une épaisseur comprise entre 2 et 6 mm, typiquement 4 mm ; de plus l'armature s'étend sur une longueur relativement importante dans sa direction dite longitudinale X', à savoir plusieurs mètres voire plusieurs dizaines de mètres. L'armature travaille essentiellement en traction le long de sa direction longitudinale, pour lequel elle présente une bonne résistance. L'armature peut fléchir dans le sens perpendiculaire à son plan, de façon à former une boucle autour du noyau d'ancrage. La torsion autour de l'axe longitudinal est aussi possible.
  • Dans certaines configurations, l'armature 3 est installée dans un plan horizontal donné en formant des zigzags, c'est-à-dire qu'elle rentre et sort dans le bloc de parement au niveau de la zone d'attache selon X' avec un certain angle vis-à-vis de la direction normale X.
  • L'interface et l'attachement entre les armatures 3 et le parement 9 est décrite ci-dessous en détails, en référence aux figures 2-5 .
  • En effet, chacune des plaques 4 du parement comprend au moins une zone d'attache 5 pour recevoir et ancrer une armature 3. Cette zone d'attache 5 comprend une cavité 50 formant un évidement à l'intérieur de ladite plaque 4, et débouchant sur la surface arrière 96 du parement 9. De préférence, la cavité 50 débouche uniquement sur la surface arrière 96. La cavité est traversée par un noyau d'ancrage 6 s'étendant selon l'axe Y, noyau d'ancrage autour duquel l'armature 3 passe et y est retenue.
  • Le noyau d'ancrage 6 délimite et sépare une embouchure supérieure 51 et une embouchure inférieure 52 de la cavité 50.
  • On procède à l'installation d'une armature 3 en enfilant une extrémité de l'armature par une des embouchures, par exemple l'embouchure inférieure. On pousse ensuite l'armature de sorte qu'elle prend un virage dans le fond 53 de la cavité et ressort au niveau de l'embouchure supérieure. Ainsi l'armature fait une boucle autour du noyau avec un brin aller 31, une portion de boucle 33 retenue par le noyau d'ancrage et un brin retour 32.
  • On note que les blocs de parement ont une épaisseur générale (selon X) notée D1 (typiquement dans la gamme [10cm-50cm]) et que la profondeur de la cavité depuis l'arrière du parement est repérée D2, D2 pouvant être typiquement comprise entre 1/5 et 3/5 de D1.
  • On fabrique des blocs de parement par coulage de béton liquide dans un moule de préfabrication 47, puis on attend que le béton prenne pour démouler et déplacer le bloc de parement vers le chantier et l'installer sur le parement en construction dans l'ouvrage. La figure 11A illustre l'étape de préfabrication des blocs de parement.
  • On dispose un moule 47 de forme générale parallélépipédique dans l'exemple illustré, on place à l'intérieur de la forme de moulage un ou plusieurs inserts de moulage 8 grâce auxquels sont formées les zones d'attache 5 susmentionnées.
  • Comme illustré aux figures 3,4,5, l'insert de moulage 8 est constitué d'une coque 1 et d'une enveloppe de noyau 2.
  • Chacune de ces pièces (enveloppe de noyau et coque) est obtenue par moulage, indépendamment l'une de l'autre, le plus souvent sur un site éloigné du chantier où elles seront assemblées pour mise en oeuvre. Puis, sur le site de préfabrication des blocs de parement, on assemble une enveloppe de noyau dans une coque pour former un insert de moulage 8 que l'on place dans le moule 47.
  • La coque 1 délimite un volume général de la connexion liant une armature 3 au bloc de parement, le dit volume général s'ouvrant en s'évasant vers le plan de référence P, autrement dit ce volume forme une cuvette évasée ouverte vers l'embouchure 51,52 vers l'extérieur.
  • L'enveloppe de noyau est destinée à délimiter le volume du noyau d'ancrage 6 en béton déjà mentionné.
  • On remarque que l'enveloppe de noyau 2 présente avantageusement une forme générale de tronc de cône centré sur l'axe noté W, conicité dont l'utilité sera vue ci-après. La base génératrice de cette forme en tronc de cône est dans l'exemple illustré une ellipse, mais bien sûr tout autre forme pourrait convenir.
  • Généralement, l'enveloppe de noyau 2 se résume à une forme tubulaire simple à paroi mince avec du vide à l'intérieur et les deux extrémités ouvertes. Mais, en vertu de la forme générale de tronc de cône, on note que la première portion d'extrémité 21 de l'enveloppe de noyau présente des dimensions un peu inférieures à celles de la seconde portion d'extrémité 22.
  • La coque 1 comprend une première face latérale 15 percée d'un premier orifice 11, une deuxième face latérale 16 percée d'un deuxième orifice 12, et deux autres faces dites longitudinales 13,14 qui se rejoignent en continu dans la zone de fond 83 de la coque (zone de fond 83 destinée à former le fond de la cavité).
  • On remarque que les faces latérales 15,16 ne sont pas parallèles, le fond est plus étroit et on prévoit un angle d'ouverture (respectivement notés θ1 et θ2) qui donne un évasement général de la coque en direction de l'ouverture principale, laquelle est destinée à être agencée au voisinage du plan de référence P susmentionné. De même, les faces longitudinales 13,14 divergent vers l'extérieur (avec un angle noté β1, cf Fig. 5) et concourent à l'évasement général de la coque.
  • Avantageusement grâce à une telle forme évasée, plusieurs coques 1 peuvent être empilées les unes dans les autres comme ceci est illustré à la figure 8 . Un tel assemblage 1E s'avère très compact, l'écart de distance entre deux coques empilées adjacentes peut être inférieur au quart de la profondeur D2 de la coque.
  • On remarque que les enveloppes de noyau 2, elles aussi, peuvent être empilées les unes dans les autres comme ceci est illustré à la figure 7 . Un tel assemblage 2E s'avère très compact, l'écart de distance entre deux enveloppes empilées adjacentes peut être inférieur au quart de la longueur axiale L2 de l'enveloppe de noyau (cf Fig. 3).
  • On peut ainsi d'une part transporter beaucoup de coques dans un volume réduit et d'autre part transporter beaucoup d'enveloppes de noyau dans un volume réduit depuis des sites de production qui peuvent être distincts et par ailleurs très éloignés du chantier de l'ouvrage 90.
  • Au moment de l'assemblage de l'insert de moulage 8, on enfile l'enveloppe de noyau 2 avec sa portion d'extrémité de dimension la plus faible en avant du mouvement (comme illustré à la figure 3 ) au travers de la deuxième ouverture 12 de la coque jusqu'au travers la première ouverture 11 de la coque 1.
  • Il en résulte que la première portion d'extrémité 21 est emboîtée dans la première ouverture 11 de l'enveloppe de noyau, et que deuxième portion d'extrémité 22 est emboîtée dans la deuxième ouverture 12 de l'enveloppe de noyau.
  • L'emboîtement se fait de préférence sans jeu pour que l'interface entre la première portion d'extrémité et le premier orifice 11 forme un joint fermé continu ; à cet effet, on peut prévoir une certaine souplesse du matériau qui concourt à rattraper une possible dispersion de fabrication. De même, au niveau du deuxième orifice 12, l'emboîtement se fait de préférence sans jeu.
  • Avantageusement, pour obtenir un bon emboîtement autrement dit un bon coincement de l'enveloppe de noyau 2 dans les orifices 11,12 de la coque, on prévoit une conicité α1 comprise entre 1° degré et 10 degrés, de préférence voisine de 5 degrés.
  • Dans l'exemple illustré, l'enveloppe de noyau 2 forme en tronc de cône exact c'est-à-dire que la première portion d'extrémité elliptique est homothétique avec la deuxième portion d'extrémité.
  • De plus on prévoit que le ratio de la taille des premier et deuxième orifices (11,12) correspond au ratio des sections des première et deuxième portions d'extrémité (21,22), ce qui garantit un placement simultané au niveau des deux orifices pendant le mouvement d'insertion.
  • Pour éviter que l'enveloppe de noyau ne dépasse trop des faces latérales 15,16 de la coque, on prévoit aussi que les extrémités axiales de l'enveloppe de noyau soient tronquées en suivant chacune un pan coupé selon les plans P1' et P2', voisins et décalés vers l'extérieur par rapport aux plans P1 et P2 dans lesquels s'étendent respectivement la première face latérale 15 et la deuxième face latérale 16.
  • Sur la figure 4 , l'axe W est parallèle au plan de référence P, c'est-à-dire que le point W1 où se croisent le plan P1 et l'axe W et le point W2 où se croisent le plan P2 et l'axe W se trouvent à une même distance du plan de référence P.
  • En revanche, sur la figure 6 , l'axe W n'est pas parallèle au plan de référence P, il s'en écarte d'un l'angle α2. Plus précisément, le point W1' où se croisent le plan P1 et l'axe W est plus éloigné du plan de référence que le point W2 où se croisent le plan P2 et l'axe W. Avantageusement selon cette disposition, lorsque l'angle α2 est voisin de α1, voire de préférence légèrement supérieur à α1, la bande d'armature 3 fait une boucle 'à plat' sur l'arrière du noyau d'ancrage 6 et par conséquent chaque côté de la bande parcourt la même distance dans la zone d'attache 5 à l'intérieur du parement. On évite ainsi de créer un déséquilibre qui pourrait augmenter les contraintes d'un côté de la bande d'armature 3.
  • Lorsque l'on coule du béton liquide 45 dans le moule de préfabrication 47, que l'on vibre avec des vibreurs 48, le béton 45 pénètre dans l'espace vide au milieu de l'enveloppe de noyau 2 pour former le noyau d'ancrage 6 et de plus béton vient épouser les faces latérales 15,16 et les faces longitudinales 13,14 de la coque, sans toutefois pénétrer dans la cavité 50 prévue pour le passage et l'ancrage de l'armature. Il n'est pas exclu en outre d'insérer une armature métallique (non représentée) dans le noyau le long de l'axe W.
  • En outre, il peut être prévu une collerette d'arrêt 24 sur la deuxième extrémité (donc la plus grande) de l'enveloppe de noyau 2 comme ceci est visible à la figure 6. Cette collerette limite la course de l'enveloppe de noyau au cours du mouvement d'insertion.
  • Par ailleurs, il peut être prévu des crans (non représentés) qui font office de de clipsage, et qui fournissent un feed-back sensoriel pour l'opérateur qui procède à l'insertion de l'enveloppe de noyau dans la coque.
  • Avantageusement, il peut être prévu des repères d'alignement, sur la coque 1R et sur l'enveloppe 2R, qui permettent à l'opérateur d'orienter correctement l'enveloppe de noyau autour de son axe W pendant l'opération d'insertion (cf Fig 12).
  • En outre, on prévoit sur la coque 1 un repère de remplissage minimum 49 du moule correspondant à un niveau repéré PR0 sur la figure 4, niveau minimum qui garantit une tenue de traction d'ancrage suffisant.
  • Bien entendu, l'insert de moulage 8 est pris dans le béton est fait partie intégrante du bloc de parement 4 terminé prêt l'emploi sur le parement.
  • Sur la figure 9 , on illustre une variante où le parement 9 doit présenter une bonne étanchéité aux liquides pendant la durée de vie de l'ouvrage. Par conséquent, non seulement l'insert de moulage 8 doit faire obstacle à la pénétration du béton liquide lors de la phase de moulage, mais aussi doit être étanche aux liquides pendant la durée de service de l'ouvrage. À cet effet on prévoit, outre l'emboîtement ajusté avantage déjà présenté ci-dessus, d'ajouter un joint de thermosoudure 18 sur tout le pourtour de l'interface de l'enveloppe de noyau sur la coque ; on remarque que l'accès pour réaliser cette thermosoudure par l'extérieur est facile après insertion de l'enveloppe de noyau en position dans la coque.
  • De plus, il est prévu à l'arrière du bloc de parement une membrane d'étanchéité 19 qui peut être réalisée en matière plastique par exemple en polyéthylène haute densité (PEHD) ou un autre polymère thermoplastique. Cette membrane d'étanchéité 19 (ou « plaque d'étanchéité ») est adjacente à la surface arrière 96 du parement béton proprement dit
  • Cette membrane d'étanchéité 19 est soudée à la bordure 10 de la coque par un cordon de thermo soudure 17.
  • On note que le joint 17 entre la membrane d'étanchéité 19 et la bordure 10 de la coque peut être réalisé par collage ou thermosoudage ou tout autre moyen connu dans l'art.
  • La membrane d'étanchéité 19 est de préférence déjà installée sur le bloc de parement avant son installation sur l'ouvrage.
  • En effet, comme illustré à la figure 11B , après découpe d'une membrane d'étanchéité à la dimension du bloc de parement, on y pratique des ouvertures rectangles prévues aux endroits des zones d'attache 5. Puis on prépare les inserts de moulage 8 susmentionnés et on les fixe (par collage ou thermosoudure) à l'endroit des ouvertures pratiquées dans la membrane d'étanchéité. Ensuite on place la plaque d'étanchéité 19 équipée des inserts de moulage dans le fond du moule (Fig 11B), et on verse le béton liquide 45.
  • Le procédé pour assembler l'ouvrage de génie civil 90 selon l'invention n'est pas décrit en détail ici car connu en soi. On procède par strates en installant le matériau de remblai jusqu'à un niveau où sont prévus les zones attache ; puis on tasse avec un compacteur ; puis on installe les armatures ; puis on recommence pour la couche suivante ainsi de suite jusqu'au sommet de l'ouvrage.
  • Concernant le parement, on peut aussi l'ériger par strates en même temps que le remblai et les armatures, ou bien on peut l'ériger au préalable en avance de phase.
  • S'agissant des dispositions sur l'étanchéité de l'ensemble du parement en service, les opérations pour faire les raccordements d'étanchéité au niveau de l'interface des blocs de parement entre se trouvent décrites dans le document EP2567032 (cas 564).
  • Concernant les matières, la coque et l'enveloppe de noyau 2 sont moulées en matériau thermoplastique injectable, de type polyéthylène, polyoléfine, polypropylène ou autre matériau équivalent. L'épaisseur de paroi sera typiquement comprise entre 0,5mm et 2 mm.
  • On remarque que l'épaisseur de paroi et la robustesse de ces pièces sera calculée pour satisfaire à leur montage et jusqu'à l'opération de coulée de béton incluse, car une fois le béton coulé, c'est le béton qui donne la rigidité à l'ensemble, et la coque et l'enveloppe de noyau n'ont plus qu'un rôle de protection de contact vis-à-vis de l'armature 3. Il n'est pas exclu de prévoir den petites nervures de renfort pour optimiser l'épaisseur générale de la coque 1 et de l'enveloppe de noyau 2.
  • Sur la figure 10 , on illustre une variante selon laquelle la coque est formée en deux parties, à savoir un corps 28 qui comprend le premier orifice et un couvercle 29 qui comprend le second orifice. On peut par exemple insérer l'enveloppe de noyau dans le corps 28 puis introduire pardessus le couvercle 29 qui interface à la fois le corps et l'enveloppe de noyau par l'intérieur comme représentée à la figure 10. Selon un mode particulier, le couvercle et le corps pourraient être articulés au niveau d'une zone de charnière et prévus pour que le couvercle se referme vers la position finale illustrée. Ainsi la coque serait obtenue par une seule opération de moulage.
  • Sur la figure 12 , sont matérialisées d'une part le plan de joint PJ de démoulage de la coque et d'autre part une forme ovoïde pour le noyau d'ancrage. Cette forme ovoïde particulièrement optimisée est décrite en détails dans le document US8790045 ; on note que la moitié arrière est très voisine d'une forme hémi-cylindrique ce qui favorise un rayon de courbure homogène pour l'armature dans sa boucle 33 autour du noyau, la moitié avant est plus elliptique ce qui permet d'avoir les embouchures supérieure et inférieure très ouvertes pour favoriser toutes les configurations d'entrée et de sortie d'armature.

Claims (15)

  1. Insert de moulage (8), configuré pour être inséré dans un moule de fabrication d'un bloc de parement (4) en béton destiné à un ouvrage en sol renforcé 90, ledit ouvrage en sol renforcé comportant un parement formé par de tels blocs de parement et un remblai dans lequel sont installés des armatures connectées au parement,
    l'insert de moulage 8 comprenant :
    - une coque (1), délimitant un volume général d'une connexion liant une armature (3) au bloc de parement, le dit volume général s'ouvrant en s'évasant vers un plan de référence P,
    - une enveloppe de noyau (2), obtenue par moulage distinctement de la coque,
    la coque ayant une première face latérale (15) percée d'un premier orifice (11), dans lequel est emboîtée une première portion d'extrémité (21) de l'enveloppe de noyau, caractérisé en ce que l'enveloppe de noyau présente une forme générale de tronc de cône.
  2. Insert de moulage selon la revendication 1, dans lequel la coque a une deuxième face latérale (16) percée d'un deuxième orifice (12), dans lequel est emboîtée une deuxième portion d'extrémité (22) de l'enveloppe de noyau.
  3. Insert de moulage selon la revendication 2, dans lequel l'emboîtement se fait sans jeu substantiel, bénéficiant d'un effet de coin de la forme conique de l'enveloppe de noyau, ceci au niveau de la première portion d'extrémité et de la deuxième portion d'extrémité.
  4. Insert de moulage selon l'une des revendications 2 à 3, dans lequel la conicité α1 de l'enveloppe du noyau est comprise entre 1 degré et 10 degrés, le deuxième orifice (12) est plus grand que le premier orifice (11).
  5. Insert de moulage selon la revendication 2, dans lequel le premier orifice (11) a une forme correspondant à la forme de la première portion d'extrémité (21) et le deuxième orifice (12) a une forme correspondant à la forme de la deuxième portion d'extrémité (22),
  6. Insert de moulage selon la revendication 2, dans lequel de préférence les deux orifices (11,12) ont des formes semblables et le ratio de leur taille correspond au ratio des sections des première et deuxième portions d'extrémité (21,22).
  7. Insert de moulage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la coque est obtenue par moulage en une seule pièce.
  8. Insert de moulage selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la coque et l'enveloppe de noyau sont moulés en matériau thermoplastique injectable, de type polyéthylène, polyoléfine, polypropylène.
  9. Insert de moulage selon la revendication 2, dans lequel la coque et l'enveloppe de noyau présentent une souplesse suffisante pour se déformer à l'endroit de l'interface entre l'enveloppe de noyau et les orifices de la coque, de préférence une épaisseur de paroi comprise entre 0,5mm et 2 mm.
  10. Insert de moulage selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel on peut former un joint de soudure spécifique (18) à l'interface entre l'enveloppe de noyau et la coque,
  11. Insert de moulage selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la coque peut accoster sur une membrane d'étanchéité arrière (19) du bloc, au moyen d'une bordure (10) agencée dans le plan de référence P.
  12. Insert de moulage selon la revendication 1, dans lequel les centres respectifs des premier et second orifices (11,12) ont des positions décalés en distance par rapport au plan de référence P, de sorte que l'axe de l'enveloppe du noyau W présente une inclinaison (α2) vis-à-vis du plan de référence.
  13. Procédé pour réaliser l'insert de moulage selon l'une des revendications 1 à 12 précédentes comprenant les étapes suivantes:
    - fournir une coque (1), prévue pour délimiter un volume général d'une connexion liant une armature (3) à un bloc de parement (4) d'un parement d'un ouvrage en sol renforcé, le dit volume général s'ouvrant en s'évasant vers un plan de référence P,
    - fournir une enveloppe de noyau (2), obtenu par moulage distinctement de la coque, l'enveloppe de noyau présentant une forme générale de tronc de cône,
    - assembler l'enveloppe de noyau (2) dans la coque (1).
  14. Bloc de parement comprenant au moins un insert de moulage (8) selon l'une des revendications 1 à 12.
  15. Ouvrage en sol renforcé comprenant au moins un bloc de parement selon la revendication 14.
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