FR2520798A1 - DEVICE AND METHOD FOR RENDERING TUNNEL WALLS, GALLERIES OR UNDERGROUND CHANNELS SEALED BY WATER PRESSURE AND / OR INFILTRATIONS BY MEANS OF A WATERPROOFING COATING - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif et procédé pour rendre des parois
étanches à la pression et/ou aux infiltrations
d'eau au moyen d'un revêtement d'étanchéité
La présente invention concerne un dispositif et un procédé pour rendre des parois étanches à la pression et/ ou aux infiltrations d'eau, comprenant, le cas échéant, appliquée sur la paroi, une couche-support, sur laquelle on applique un revêtement d'étanchéité, le cas échéant multicouche, qui est fixé sur la paroi ou sur la couchesupport au moyen de boulons ou dispositifs similaires, et par-dessus lequel est prévu au moins un garnissage en béton ou en matériau équivalent.Device and method for rendering walls
pressure and / or leakproof
of water by means of a waterproof coating
The present invention relates to a device and a method for sealing walls against pressure and / or water infiltration, comprising, if necessary, applied to the wall, a support layer, to which a coating of sealing, if necessary multilayer, which is fixed on the wall or on the support layer by means of bolts or similar devices, and over which is provided at least a lining of concrete or equivalent material.
Par le brevet suisse 441.417, on connaît déjà des dispositifs d'étanchéité destinés à protéger les parois contre la pression et les infiltrations d'eau, dans le cas desquels des éléments d'étanchéité multicouchessont fixés sur la paroi qu'il s'agit de rendre étanche. Ces éléments d'étanchéité à plusieurs couches comportent une couche perméable à l'eau et élastique et au moins une couche souple imperméable à l'eau. By Swiss patent 441,417, there are already known sealing devices intended to protect the walls against pressure and water infiltration, in the case of which multilayer sealing elements are fixed to the wall which is to be make it waterproof. These multi-layer sealing elements include a water permeable and elastic layer and at least one flexible waterproof layer.
Par la demande de brevet allemand 16 58 883, on connait un procédé de fixation d'une bande d'étanchéité sur des parois, procédé qui est destiné à assurer la protection contre la pression et les infiltrations d'eau, et dans le cas duquel on fixe sur la paroi, au moyen de boulons, des plaques de retenue ou de maintien sur lesquelles on pose une feuille de matière plastique, que l'on assujettit de l'extérieur ainsi mise en position sur les plaques de retenue, notamment par soudage à haute fréquence, la plaque de retenue et la bande d'étanchéité étant constituées par des matériaux qui peuvent être reliés entre eux sous l'action de la chaleur.De tels dispositifs d'étanchéité sont, par exemple, utilisés pour la construction des tunnels, le revêtement d'étanchéité étant ultérieurement recouvert d'un garnissage mono- ou multicouche, en béton, béton projeté ou un matériau similaire, le cas échéant avec insertion de mats de matériau déployé ou dispositifs équivalents. German patent application 16 58 883 discloses a method of fixing a sealing strip on walls, a method which is intended to provide protection against pressure and water infiltration, and in the case of which is fixed on the wall, by means of bolts, retaining or holding plates on which a plastic sheet is placed, which is secured from the outside thus placed in position on the retaining plates, in particular by welding at high frequency, the retaining plate and the sealing strip being made of materials which can be connected together under the action of heat. Such sealing devices are, for example, used for the construction of tunnels , the waterproofing coating being subsequently covered with a mono- or multilayer lining, made of concrete, shotcrete or a similar material, where appropriate with the insertion of mats of expanded material or equivalent devices.
La demande de brevet allemand 28 33 148 décrit un revêtement d'étanchéité multicouche, destiné à protéger les parois et qui peut, par exemple, être utilisé dans la construction des tunnels, et dans le cas duquel la flèche du revêtement d'étanchéité fixé par points doit être évitée. A cet effet, on prévoit une bande d'étanchéité à deux couches, qui comporte une couche perméable à l'eau et constituée par un mat de fibres de matière plastique non orientées, laquelle est partiellement noyée dans une couche de matière plastique imperméable à l'eau. La couche de fibres non orientées sert, dans ce cas, à ancrer le garnissage appliqué sous forme de béton projeté. German patent application 28 33 148 describes a multilayer waterproofing coating, intended to protect the walls and which can, for example, be used in the construction of tunnels, and in the case of which the arrow of the waterproofing coating fixed by points should be avoided. For this purpose, a two-layer sealing strip is provided, which comprises a layer permeable to water and constituted by a mat of non-oriented plastic fibers, which is partially embedded in a layer of plastic material impermeable to water. 'water. In this case, the layer of non-oriented fibers serves to anchor the lining applied in the form of shotcrete.
I1 s'avère cependant toujours à nouveau que, dans le cas des dispositifs d'étanchéité destinés à protéger les voûtes, les tunnels, etc, il peut se former des vides dans la zone de la clef de voûte ou du sommet lors de l'application des couches de béton. Ce phénomène peut dé jà être provoqué par une légère flèche des revêtements d'étanchéité, mais aussi par une flèche des mats de matériau déployé, etc, qui sont noyés dans le béton. However, it always turns out again that, in the case of sealing devices intended to protect vaults, tunnels, etc., voids may form in the area of the keystone or the top during the application of concrete layers. This phenomenon can already be caused by a slight deflection of the sealing coatings, but also by an deflection of the masts of expanded material, etc., which are embedded in the concrete.
La présente invention a pour objet de mettre au point un dispositif d'étanchéité, notamment pour voûtes, tunnels, etc, dans le cas duquel les vides qui se forment dans la zone dru sommet ou de la clef de voûte soient supprimés. The object of the present invention is to develop a sealing device, in particular for vaults, tunnels, etc., in the case of which the voids which form in the region of the summit or of the keystone are eliminated.
La présente invention permet de résoudre ce pro blème, dans le cas d'un dispositif d'étanchéité du type décrit au début de la présente demande de brevet, par le fait que, dans la zone du sommet de la paroi, l'on prévoit au moins un tube d'injection, muni, à l'une de ses extrémités, d'une bride, de préférence élastique, tube qui comporte des perçages ou jours, pratiqués dans la zone adjacente à la bride, et qui est fixé sur le revêtement d'étanchéité au moyen de ladite bride, par exemple par soudage ou collage, et que la longueur du tube d'injection est choisie de telle manière que l'extrémité libre dudit tube fait saillie hors du garnissage, I1 est d'une importance essentielle, pour la mise en oeuvre de la présente invention, de réaliser une bride élastique, par exemple avec des feuilles de matière plastique, à l'extrémité du tube d'injection. Ceci permet d'obtenir une fixation flexible et élastique du tube d'injection sur la bande d'étanchéité et évite que cette bande ne soit détériorée. La bride élastique peut, par exemple, être réalisée sous la forme d'un anneau ou collier de bride fixé sur le tube d'injection au moyen d'une colle appropriée. The present invention makes it possible to solve this problem, in the case of a sealing device of the type described at the start of this patent application, by the fact that, in the region of the top of the wall, provision is made at least one injection tube, provided, at one end, with a flange, preferably elastic, tube which has holes or days, made in the area adjacent to the flange, and which is fixed on the sealing coating by means of said flange, for example by welding or gluing, and the length of the injection tube is chosen such that the free end of said tube protrudes from the lining, I1 is of importance essential, for the implementation of the present invention, to produce an elastic flange, for example with plastic sheets, at the end of the injection tube. This makes it possible to obtain a flexible and elastic fixing of the injection tube on the sealing strip and prevents this strip from being damaged. The elastic flange can, for example, be produced in the form of a ring or flange collar fixed to the injection tube by means of an appropriate adhesive.
Une caractéristique de la présente invention prévoit donc que le tube d'injection soit muni d'un anneau ou collier de bride élastique, qui est relié, par l'intermédiaire d'une surface ou zone, au tube d'injection de manière à y adhérer solidement. A feature of the present invention therefore provides that the injection tube is provided with an elastic flange ring or collar, which is connected, via a surface or zone, to the injection tube so as to adhere securely.
Il est également possible que le tube d'injection soit relié à un disque de bride, l'extrémité ouverte dudit tube d'injection étant ainsi obturée. It is also possible that the injection tube is connected to a flange disc, the open end of said injection tube being thus closed.
Un mode de réalisation préférentiel consiste en ce que le tube d'injection est muni d'un anneau ou collier de bride et d'un disque de bride, et que ledit disque de bride est relié à l'anneau ou collier de bride de manière à y adhérer solidement. L'anneau de bride peut très bien être fixé sur le tube d'injection par l'intermédiaire d'une partie relevée, tandis que le disque de bride, qui obture en même temps l'extrémité du tube, est alors relié par adhérence, sur la pleine surface, à l'anneau de bride, par exemple par collage ou soudage, par un procédé de soudage thermique ou de soudage par gonflement, selon le matériau choisi.A titre d'exemple, le tube d'injection peut être fabriqué avec du chlorure de polyvinyle dur et les brides avec des feuilles de chlorure de polyvinyle tendre, matériaux que l'on peut très bien relier l'un à l'autre par soudage. A preferred embodiment consists in that the injection tube is provided with a flange ring or collar and a flange disc, and that said flange disc is connected to the ring or flange collar so to adhere to it securely. The flange ring can very well be fixed on the injection tube by means of a raised part, while the flange disc, which at the same time closes the end of the tube, is then connected by adhesion, on the full surface, at the flange ring, for example by gluing or welding, by a thermal welding process or by swelling welding, depending on the material chosen. For example, the injection tube can be manufactured with hard polyvinyl chloride and the flanges with sheets of soft polyvinyl chloride, materials that can be very well connected to each other by welding.
Etant donné que le garnissage peut présenter différentes épaisseurs selon l'ouvrage dont il s'agit, il peut être avantageux que le tube d'injection soit élargi en forme de manchon à son extrémité exempte de bride, de telle sorte qu'un tube de rallonge puisse être utilisé. Since the lining can have different thicknesses depending on the structure in question, it may be advantageous for the injection tube to be widened in the form of a sleeve at its end free of flange, so that a tube of extension can be used.
La longueur du tube d'injection doit être au moins égale à l'épaisseur du garnissage qu'il doit traverser.The length of the injection tube must be at least equal to the thickness of the lining that it must pass through.
Dans le cas où les revêtements d'étanchéité sont fixés par points sur l'infrasturcture, par l'intermédiaire de plaques de retenue ou de dispositifs similaires, il est avantageux de fixer aussi le tube d'injection sur le revêtement d'étanchéité, dans la zone de ces plaques de retenue. On obtient ainsi une fixation bien définie du tube d'injection, non seulement sur le revêtement d'étanchéité mais aussi sur l'infrastructure. In the case where the sealing coatings are fixed by points on the infrastructure, by means of retaining plates or similar devices, it is advantageous to also fix the injection tube on the sealing coating, in the area of these retaining plates. This gives a well-defined fixing of the injection tube, not only on the sealing coating but also on the infrastructure.
Grâce à l'utilisation et à l'assujettissement du tube d'injection selon la présente invention, il est possible de combler ultérieurement, au moyen de béton projeté, les vides qui se seraient formés dans la zone du sommet après application des couches de béton. Thanks to the use and securing of the injection tube according to the present invention, it is possible to fill subsequently, by means of sprayed concrete, the voids which would have formed in the summit area after application of the layers of concrete. .
Le procédé selon la présente invention, destiné à assurer l'étanchéité des parois à la pression et/ou aux infiltrations d'eau, est caractérisé par le fait qu'après fixation du revêtement d'étanchéité sur la paroi ou sur la couche-support, l'on prévoit, dans la zone du sommet de la couche-support, des tubes d'injection munis d'une bride continue et présentant des perçages dans la zone adjacente à la bride, tubes d'injection qui sont fixés sur le revatement d'étanchéité, par le fait que l'on applique ensuite le garnissage, la longueur des tubes d'injection correspondant au moins à l'épaisseur dudit garnissage, et par le fait que l'on injecte ensuite du béton par les tubes d'injection, le béton passant à travers les perçages et comblant les vides formés dans la zone du sommet du garnissage. The method according to the present invention, intended to ensure the sealing of the walls under pressure and / or water infiltration, is characterized in that after fixing the sealing coating on the wall or on the support layer , there are provided, in the area of the top of the support layer, injection tubes provided with a continuous flange and having holes in the area adjacent to the flange, injection tubes which are fixed to the flange sealing, by the fact that the lining is then applied, the length of the injection tubes corresponding at least to the thickness of said lining, and by the fact that concrete is then injected by the tubes injection, the concrete passing through the holes and filling the voids formed in the area of the top of the lining.
Pour éviter une obturation des perçages du tube d'injection pendant l'application du garnissage, il peut être avantageux, par précaution, de munir le tube d'injection d'une feuille d'emballage et de fermer ainsi provisoirement lesdits perçages. Lorsque l'on injecte ultérieurement le béton projeté, sous une pression d'environ 3 bars, cette feuille d'emballage est repoussée ou écartée latéralement et l'on est assuré que le béton projeté pénètre avec un flux continu dans les vides qui se sont formés. To avoid blocking the holes in the injection tube during application of the lining, it may be advantageous, as a precaution, to provide the injection tube with a packaging sheet and thus temporarily close said holes. When the sprayed concrete is subsequently injected, at a pressure of approximately 3 bars, this packaging sheet is pushed back or spread apart laterally and it is ensured that the sprayed concrete penetrates with a continuous flow into the voids which have formed. trained.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel
- la figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale, d'un tunnel tubulaire, de construction usuelle
- la figure 2 est une vue d'une partie découpée du tube d'injection selon la présente invention ; et
- la figure 3 est une vue en coupe transversale d'uh tunnel comportant un tube d'injection.The present invention will be better understood with the aid of the detailed description of an embodiment taken as a nonlimiting example and illustrated by the appended drawing, in which
- Figure 1 is a schematic view, in cross section, of a tubular tunnel, of usual construction
- Figure 2 is a view of a cut portion of the injection tube according to the present invention; and
- Figure 3 is a cross-sectional view of a tunnel uh comprising an injection tube.
Un domaine d'application essentiel du dispositif d'étanchéité selon la présente invention est constitué par les ouvrages en roche naturelle, tels que, par exemple, les tunnels, les galeries de mines et les canaux, dont on veut assurer l'étanchéité à la pression et/ou aux infiltrations d'eau. La figure 1 représente une section de l'ouvrage 1, dont la surface rugueuse est comblée par la couche-support 2 en béton projeté. Entre cette couchesupport 2 et le garnissage de béton 6, proprement dit, du tunnel ou de la voûte, est prévu le revêtement d'étanchEi- té multicouche 3, 4, 5.Dans l'exemple représenté, la référence numérique 3 désigne, par exemple, une première feuille de protection, la référence numérique 4 une couche tampon élastique en matière cellulaire, qui est, le cas échéant, perméable à l'eau, et la référence numérique 5 la bande d'étanchéité proprement dite, qui assume la fonction d'étanchéisation, et qui est, par exemple, constituée par une feuille de matière plastique, telle que le chlorure de polyvinyle tendre, le polyéthylène chloré, le caoutchouc, le polyisobutylène, etc. Ce revêtement d'étanchéité est fixé dans la couche-support, par exemple avec des plaques de retenue prévues à distance les unes des autres et qui ne sont pas représentées, et ce à l'aide de boulons. Le revêtement d'étanchéité, en particulier la bande d'étanchéité 5, est fixé sur ces plaques de retenue, par exemple par soudage ou collage.La semelle du tunnel représenté porte la référence numérique 8. Il arrive alors fréquemment qu'il se forme des vides dans la zone du sommet ou de la clef de voûte 7, entre le garnissage 6 et la bande d'étanchéité ou le revêtement d'étanchéité et la couchesupport, vides qui sont par exemple produits par un phénomène de flèche pendant l'application du garnissage. La présente invention indique donc une voie permettant de combler ces vides ultérieurement. An essential field of application of the sealing device according to the present invention is constituted by works in natural rock, such as, for example, tunnels, mine galleries and canals, which are to be sealed against pressure and / or water infiltration. Figure 1 shows a section of the structure 1, the rough surface of which is filled with the support layer 2 of sprayed concrete. Between this support layer 2 and the concrete lining 6, properly speaking, of the tunnel or the vault, there is provided the multilayer sealing coating 3, 4, 5. In the example shown, the reference numeral 3 designates, by example, a first protective sheet, the reference numeral 4 an elastic buffer layer of cellular material, which is, if necessary, permeable to water, and the reference numeral 5 the sealing strip proper, which assumes the function sealing, and which is, for example, constituted by a plastic sheet, such as soft polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, rubber, polyisobutylene, etc. This sealing coating is fixed in the support layer, for example with retaining plates provided at a distance from each other and which are not shown, and this by means of bolts. The sealing coating, in particular the sealing strip 5, is fixed to these retaining plates, for example by welding or gluing. The base of the tunnel shown has the reference numeral 8. It then frequently occurs that it forms voids in the area of the crown or keystone 7, between the lining 6 and the sealing strip or the sealing coating and the support layer, voids which are for example produced by an arrow phenomenon during application filling. The present invention therefore indicates a way to fill these gaps later.
A cet effet, on se sert du tube d'injection représenté sur la figure 2. Le tube d'injection 10, qui est, par exemple, un tube en chlorure de polyvinyle dur, présentant un diamètre extérieur compris entre 30 et 50 mm pour une épaisseur de paroi d'environ 3,0 mm, a une longueur au moins égale à l'épaisseur du garnissage 6. Le tube d'injection est fixé, par une de ses extrémités, sur la bande d'étanchéité 5. A cet effet, le tube d'injection 10 est muni, à cette extrémité, d'une bride, de préférence élastique. Cette bride peut, par exemple, être en deux parties, un anneau ou collier de bride 12 et un disque de bride 13. L'anneau de bride 12, qui est, par exemple, constitué par une feuille d'étanchéité thermoplastique, d'une épaisseur comprise entre 1,5 et 3mm, est alors posé à la manière d'un embout sur l'extrémité du tube d'injection 10 et soudé ou collé sur celui-ci dans la zone 14.Le disque de bride 13, qui est, de préférence, réalisé avec le même matériau que l'anneau ou collier de bride 12, est relié, en pleine surface, dans la zone 15, audit anneau ou collier de bride 12, par exemple, selon le matériau, par soudage ou collage, les procédés de soudage par gonflement ou de soudage à air chaud pouvant être appliqués. Par cette opération, l'extrémité ouverte du tube d'injection 10 est en même temps obturée. Ceci présente l'avantage d'arrêter, au moyen du disque de bride 13, le béton de remplissage qui traverse le tube d'injection 10 sous pression, et de permettre d'éviter avec certitude toute détérioration de la bande d'étanchéité 5 adjacente. Des perçages 11, par exemple des trous de 5 à 10 mm de diamètre, sont ensuite pratiqués à l'extrémité du tube d'injection 10 qui est munie d'une bride.Le tube d'injection 10 est alors fixé sur la bande d'étanchéité 5 dans la zone du sommet 7, ainsi que cela est, par exemple, représenté schématiquement sur la figure 3. Pour la bride 13 du tube d'injection, on choisit de préférence le même matériau que celui de la bande d'étanchéité 5, pour obtenir de cette façon une liaison homogène et bien adhérente, par exemple par soudage ou collage. Après application du tube d'injection 10 sur la bande d'étanchéité 5, on recouvre celle-ci avec le garnissage 6. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le revêtement d'étanchéité ne se compose que des couches 4, 5, la couche 4 étant, par exemple, réalisée sous la forme d'un voile de fibres et jouant à la fois le rôle de protection et de coussin tout en assumant la fonction de drainage. Dans le cas où il se forme des vides 9, lors de la réalisation du garnissage 6, dans la zone du sommet 7, ces vides ou pores 9 peuvent ensuite être comblés par l'introduction de béton projeté, dans le sens de la flèche 16, dans le tube d'injection 10, béton qui sort par les trous 11. Etant donné que le tube d'injection 10 est lui-même rempli jusqu'à l'obturation, on obtient à nouveau un garnissage 6 continu et impeccable. For this purpose, use is made of the injection tube shown in FIG. 2. The injection tube 10, which is, for example, a tube of hard polyvinyl chloride, having an outside diameter of between 30 and 50 mm for a wall thickness of approximately 3.0 mm, has a length at least equal to the thickness of the lining 6. The injection tube is fixed, by one of its ends, to the sealing strip 5. At this Indeed, the injection tube 10 is provided at this end with a flange, preferably elastic. This flange can, for example, be in two parts, a flange ring or collar 12 and a flange disc 13. The flange ring 12, which is, for example, constituted by a thermoplastic sealing sheet, of a thickness of between 1.5 and 3 mm, is then placed in the manner of a nozzle on the end of the injection tube 10 and welded or glued to it in the zone 14. The flange disc 13, which is preferably made of the same material as the ring or flange collar 12, is connected, in full surface, in the zone 15, to said ring or flange collar 12, for example, depending on the material, by welding or bonding, swelling welding or hot air welding processes can be applied. By this operation, the open end of the injection tube 10 is at the same time closed. This has the advantage of stopping, by means of the flange disc 13, the filling concrete which passes through the injection tube 10 under pressure, and making it possible to avoid with certainty any deterioration of the adjacent sealing strip 5. . Holes 11, for example holes 5 to 10 mm in diameter, are then made at the end of the injection tube 10 which is provided with a flange. The injection tube 10 is then fixed on the strip d seal 5 in the region of the crown 7, as shown, for example, schematically in FIG. 3. For the flange 13 of the injection tube, the same material is preferably chosen as that of the sealing strip 5, in order to obtain in this way a homogeneous and well adherent bond, for example by welding or gluing. After applying the injection tube 10 to the sealing strip 5, the latter is covered with the lining 6. In the example shown in FIG. 3, the sealing coating only consists of layers 4, 5 , the layer 4 being, for example, made in the form of a veil of fibers and playing both the role of protection and cushion while assuming the drainage function. In the case where voids 9 are formed, when the lining 6 is produced, in the region of the apex 7, these voids or pores 9 can then be filled by the introduction of shotcrete, in the direction of arrow 16 , in the injection tube 10, concrete which comes out through the holes 11. Since the injection tube 10 is itself filled up to the obturation, a continuous and impeccable packing 6 is again obtained.
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