FR2777577A1 - Structure rigide de renforcement et de solidarisation verticale de structures de roulement comme autoroutes ou ponts presentant des joints ou fissures - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif et un procédé pour traiter les dommages provoqués par les battements de dalles 2 sur les autoroutes et analogues, et les dommages provoqués aux structures routières telles que des ponts dont le tablier est insuffisamment solide. Selon l'invention, on dispose au droit du dommage 3 des barreaux rigides 9 de section par exemple 5,5 x 5,5 mm dans le sens de circulation, maintenus par des entretoises 8 transversales. On peut remplacer les entretoises par un non-tissé, le produit pouvant alors être roulé. On place l'ensemble sensiblement à l'interface de la couche 4 de sable enrobé et 5 denrobé ou béton bitumineux, dans un exemple non limitatif de réalisation. Dans l'exemple choisi, on évite ainsi la formation de cavités.

Description

Structure rigide de renforcement et de solidarisation verticale de

structures de roulement comme autoroutes ou ponts présentant des joints ou fissures La présente invention concerne le secteur technique des armatures et renforts pour des revêtements routiers comme des routes,

autoroutes, ponts et analogues.

L'invention s'applique plus particulièrement aux structures routières, autoroutes et ponts, comportant dans leur structure des blocs séparés par des joints, ou de manière générale des structures

présentant un fort fléchissement.

Des exemples non limitatifs de telles structures sont représentés

notamment par les autoroutes et par certains ponts.

Les structures routières qui comportent des blocs séparés par des

joints sont soumises à des phénomènes particuliers.

D'une part, il se produit des mouvements de retrait et dilatation successifs horizontaux du liant hydraulique constituant les chaussées dites "rigides", entre les périodes chaudes et les périodes froides du climat. Ces mouvements affectent naturellement en traction les revêtements divers disposés au dessus des blocs formant la base de la voie. D'autre part, les passages des essieux des véhiculent exercent une force, verticale celle-là, sur chaque bloc. Il se produit donc à chaque passage d'un essieu une flexion du bloc soumis à la charge de l'essieu, puis son relâchement lorsque l'essieu passe sur le bloc suivant immédiatement. Le premier bloc est donc soumis à des mouvements oscillants verticaux à chaque passage de charge. Quant à lui, le bloc suivant, qui se trouve très légèrement surélevé par rapport au bloc précédent, puisque ce dernier s'est très légèrement enfoncé sous le passage de l'essieu, reçoit le "choc" de l'essieu sur sa bordure transversale, puis subit la charge de l'essieu. Ainsi, chaque bloc est donc soumis, à chaque passage de charge, à un choc de haut en bas puis à la charge de l'essieu puis à une relaxation vers le haut vers sa position initiale. ce mouvement est connu des professionnels sous le vocable de "battement de dalle". On évoque également un phénomène alternatif de haut en bas et inversement, dit de "pompage". On retrouve des phénomènes du même genre lors de la formation

de fissures entre les blocs.

Les mouvements qui viennent d'être décrits sont bien sûr de faible amplitude mais leur grand nombre provoque des dommages très

importants au cours du temps.

Non seulement ces mouvements altèrent la qualité et l'intégrité des couches supérieures de revêtement disposées selon les besoins particuliers au dessus des blocs de base, mais le phénomène de "pompage" allié à l'infiltration des eaux et au phénomène bien connu de gel/dégel peut conduire à la formation sous le joint, ou sous la fissure, de véritables cavités dont la dimension varier de quelques millimètres à un mètre. Il est précisé que, déjà pour une cavité de l'ordre du millimètre, le

phénomène de battement est amorcé et dommageable pour la structure.

Si le phénomène de battement est inférieur au mm, on peut tenter des opérations de réparation par injection de matériaux sous les dalles,

avec d'ailleurs un taux de succès très mitigé.

Si par contre, par exemple dans les cas o une autoroute est restée trop longtemps sans entretien, le battement atteint ou dépasse 1 ou 1,5 mm, les professionnels des travaux publics ne savent plus traiter le problème. Il faut alors casser la portion de voie et refaire totalement cette portion. Les coûts directs (travaux) et indirects (indisponibilité de la

voie) sont exorbitants.

On connaît dans la profession des renforts variés de type bande ou nappe plus ou moins renforcée, comme par exemple décrit dans le demande de brevet français No 97 10735 déposée le 25 08 97 par le Demandeur, mais de telles bandes n'apportent pas de solution au problème particulier posé par le phénomène de "battement" au droit d'un joint ou d'une fissure existant ou apparaissant dans une chaussée de type "rigide", c'est à dire constituée en général de blocs de béton

juxtaposés, comme une autoroute notamment.

D'autres techniques antérieures associent une couche de matériau à faible module d'élasticité (cad relativement souple) à une

couche de renfort.

On connaît encore le brevet européen EP 0 505 010, qui décrit des superpositions de grillage relativement fin, de fils métalliques et de câbles métalliques souples. Il s'agit d'une structure de renfort qui ne

s'attaque pas spécifiquement au phénomène de battement des dalles.

Le produit commercialisé comporte un treillis lourd constitué d'un treillis de fils d'acier renforcé par des "torons" qui sont des câbles à 2 ou 3 fils de 3 mm, donc encore très souples. La brochure précise d'ailleurs que le treillis obtenu bénéficie d'une bonne flexibilité dans les sens transversaux et longitudinaux. les torons ne sont donc pas rigidifiants, et la flexibilité reste une qualité recherchée. Par ailleurs, cette technologie

ne permet pas de travailler à chaud.

On a encore développé dans l'état de la technique une solution dite de "goujonnage", employant des cylindres verticaux. Cette solution

n'est pas entièrement fiable et elle reste très onéreuse.

On a également tenté dans l'état de la technique de déposer des couches successives d'enrobé au niveau du problème, afin de le "recouvrir". d'une part, il s'agit d'un palliatif qui ne traite pas le problème mais se borne à le masquer pour quelque temps, après quoi il réapparaît, et d'autre part on est ainsi amené à envisager des épaisseurs supplémentaires tellement importantes que les gabarits initiaux ne sont plus respectés. C'est ainsi que dans certains cas la reprise de la chaussée a obligé à surélever les ponts la traversant. On mesure mieux à l'aide de tels exemples à la fois l'ampleur du problème, le coût de son

traitement par les palliatifs actuels, et l'absence de solution efficace.

En fait, il existe à ce jour toute une gamme de solutions qui dépendent de la perception du maître d'oeuvre, au regard de la sévérité

du battement.

L'invention a pour objet une nouvelle structure destinée à remédier à ce problème. Selon l'invention, on incorpore un élément de rigidification dans la

zone à traiter soit préventivement, à la construction, soit curativement.

Lorsque l'on opère dès la construction, on évite la survenue du problème. En mode curatif, I'invention permet de réparer une chaussée sans qu'il soit nécessaire, soit de déposer des dizaines de cm d'enrobé

sur la zone atteinte, soit de détruire complètement la voie.

Des tentatives ont déjà eu lieu pour tenter de rigidifier certaines portions de voies. Ces tentatives ont connu l'échec. On citera par exemple des tentatives de pose de plaques métalliques et analogues, et notamment des plaques de renfort métallique galvanisé disposées sur la totalité de la surface de la voie ( et non pas seulement sur le joint ou la fissure, d'o un coût très important), en association avec une sous

couche de matériau de faible module d'élasticité.

De manière surprenante, I'invention atteint son objectif de manière

simple et fiable, et relativement peu coûteuse.

Selon l'invention, on rigidifie la zone à traiter soit curativement soit préventivement par une structure de forme sensiblement plane, très ouverte et très rigide, capable de s'intégrer dans les couches

constitutives de la voie et de travailler comme une armature.

Par "sensiblement plane", on entend une structure qui peut être soit plane soit présenter quelques ondulations, striures ou analogues, soit volontaires pour améliorer l'accrochage, soit involontaires et

inhérentes aux irrégularités de fabrication.

Par "très ouverte" on désigne une structure comportant des ouvertures larges, régulièrement espacées ou non, de forme quelconque, et réparties sur sensiblement toute la surface de la structure. Ces ouvertures ou mailles doivent être suffisamment larges individuellement pour fournir un passage vertical aux matériaux constitutifs de la chaussée, ce qui assure un bon ancrage de la structure

dans la chaussée, sans nuire à la rigidité requise.

Par "très rigide", on entend une structure qui, bien qu'ouverte au sens ci-dessus, conserve une grande rigidité, soit de par sa géométrie, son épaisseur etc..., soit de par des éléments de renfort. Selon l'invention, le Module de rigidité de la structure peut être précisé par les exemples non limitatifs suivants: barreaux de 5,5 x 5,5 mm; résine de polyester renforcée de fibres de verre Module de flexion de 40 000 MPa (selon la norme NFT 57105) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront

mieux à la lecture de la description qui va suivre, et en se référant au

dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente une chaussée de type rigide, comportant

des blocs, généralement en béton ou analogue, 1 et 2, posés sur le sol.

les blocs sont recouverts d'une couche bitumineuse 4 et d'une ou plusieurs couches d'enrobé 5. Entre chaque couple de blocs se trouve un joint 3 - la figure 2 représente une chaussée de type rigide, du type de celle représentée sur la figure 1, et illustre l'effet de retrait dilatation thermique (flèches horizontales f) et de "pompage" (flèche F indiquant la force exercée par l'essieu 6 dans sa position 6A, et flèche C indiquant le choc de l'essieu sur le bloc 2 lorsque l'essieu passe en position 6B); le pompage est constitué comme on l'a vu par ces forces et

alternativement leur relaxation après le passage de l'essieu.

- la figure 3 représente un mode non limitatif de réalisation de

I'invention, intégré à une voie rigide.

- la figure 4 représente le mode non limitatif de réalisation de

l'invention, utilisé sur la figure 2.

- la figure 5, qui se compose des figures 5 a à 5 d, représente des

variantes non limitatives de modes de réalisation de l'invention.

- la figure 6 représente une autre variante d'un détail de réalisation

non limitatif de l'invention.

- la figure 7 représente une structure de pont de type métallique et

l'intégration d'un élément selon l'invention.

- la figure 8 représente des modes non limitatifs de positionnement de l'invention, jouant sur l'angle de pose par rapport au joint ou à la fissure. - la figure 9 représente des variantes non limitatives de modes de

réalisation de l'invention.

- la figure 10 représente des variantes non limitatives de modes de

réalisation de l'invention.

- la figure 11 représente des variantes non limitatives de modes de

réalisation de l'invention.

Sur les différentes figures, les mêmes références désignent les

mêmes éléments.

On voit sur les figures 3 et 4 le principe général de l'invention. Il s'agit de placer dans le sens de circulation (matérialisé par la flèche SC)

une structure rigide telle que définie précédemment.

Selon la variante préférée représentée, la structure 10 selon l'invention est composée de barreaux rigides 9 relativement longs. Leur section droite peut être carrée comme représentée, ou différente, par exemple ronde, ovale, ou en triangle ou autre. La longueur est fonction de paramètres tels que la sévérité du problème à traiter, la nature de la voie, la nature de son endommagement, du fait qu'il s'agit d'un traitement curatif ou au contraire préventif, et autres paramètres sur lesquels l'homme de métier saura agir par quelques essais simples sur le terrain. Selon la variante représentée, les barreaux sont rectilignes, mais on peut également envisager des barreaux légèrement sinusoïdaux selon leur longueur, de manière à encore mieux répartir la charge, ou d'autres formes capables d'opérer une meilleure répartition; la seule l0 limite en ce domaine consiste à ne pas affaiblir la rigidité et à ne pas trop

augmenter le coût de fabrication et de mise en oeuvre.

Pour améliorer l'ancrage mécanique, on pourra employer des barreaux ou joncs entaillés, ou rugueux, selon une variante de mise en

oeuvre non limitative.

Selon la variante représentée, les barreaux sont maintenus entre eux par des entretoises 8. Ces entretoises sont représentées, selon la variante non limitative utilisée, avec une section transversale rectangulaire. D'autres sections sont bien entendu possibles, à condition de ne pas affaiblir la solidité de l'ensemble, de faciliter l'accrochage des entretoises dans les couches 4, 5 de la voie, et de ne pas augmenter trop

le coût de fabrication et de mise en oeuvre.

Dans cet exemple, les entretoises et les barreaux sont collés à leurs points de jonction par une colle capable de résister aux

températures élevées de coulée des couches 4 et 5.

De manière générale, la couche 4 sera une couche de 1 à 3 cm (encore qu'il n'existe pas de limite supérieure, sauf le coût) d'un "sable enrobé" qui consiste en sable assez fin auquel on ajoute environ 10 % en poids de bitume. L'ensemble est connu de l'homme de métier sous le vocable de "SAMI". Son module d'élasticité est de l'ordre de 9000 MPa à

15 OC et à 10 Hz.

La couche 5 consiste de manière générale en une couche d'enrobé" ou "béton bitumineux" ("asphalt" ou "asphalt mix"), d'épaisseur compatible avec sa fonction de bande de roulement ou éventuellement

de structure de la chaussée.

Éventuellement, d'autres couches peuvent être présentes, et on peut effectuer un dépôt en structure de type "sandwich" en intégrant le produit selon l'invention en plusieurs épaisseurs, avec les matériaux

traditionnels à base de liant bitumineux ou autre entre les deux produits.

Plusieurs épaisseurs de matériaux constitutifs de la chaussée peuvent

être mises en place, selon les règles de l'art.

Comme on le voit sur la figure 3, la structure selon l'invention est disposée sur la couche 4 à un moment o celle ci est encore suffisamment fluide pour que les entretoises 8 puissent s'y ancrer au mieux. Par contre, les barreaux 9 restent sensiblement à la surface de la

couche 4.

L'homme de métier comprendra cependant que l'effet de l'invention est également atteint si les barreaux 9 sont également ancrés

par eux-mêmes dans la couche 4, au moins en partie.

Selon une variante qui peut être très intéressante dans de nombreux cas, les barreaux 9 sont collés (ou autrement fixés, par exemple par fusion partielle ou analogue) sur une bande de non-tissé qui remplace les entretoises 8. Une telle bande de non tissé 40 est représentée sur la figure 5 d. Un avantage est que la structure peut être roulée, et un autre avantage est que la bande de non tissé va être éventuellement détruite par fusion lors de la coulée de la couche 5 ou par "poinçonnage" par le granulat. Ceci peut être intéressant dans

certaines configurations.

Selon une autre variante, plus simple de mise en oeuvre, les barreaux peuvent être simplement reliés par des tresses transversales par rapport aux barreaux; l'ensemble est alors remarquablement facile à

fabriquer, transporter et mettre en place.

Selon encore une autre variante, les barreaux peuvent affecter la forme de "joncs" de section droite circulaire, ou toute autre forme

accessible à l'homme de métier.

Lors du passage d'une charge sur la portion de voie traitée par lI'invention, il peut se produire des oscillations de la structure de l'invention elle-même, l'extrémité pouvant notamment se relever lorsque la charge est sensiblement au centre. Ceci montre bien les difficultés techniques rencontrées lors de la mise au point de l'invention, et

explique pourquoi aucune solution pratique n'existe à ce jour.

Pour réduire ou supprimer cet inconvénient, on pourra bien sûr augmenter l'épaisseur de la couche 5, mais cela présente un surcoût et de plus on peut se heurter à des problème de gabarit. On peut aussi

songer à allonger les barreaux 9, mais on se heurte aussi à un surcoût.

Selon l'invention, on propose de terminer la structure rigide selon l'invention par deux zones (l'une en avant et l'autre en arrière par rapport

au sens de circulation) par deux zones à rigidité progressive.

On a représenté sur la figure 5 plusieurs variantes, ainsi que sur la

figure 6.

Sur la figure 5, la figure 5a représente la structure normale. La figure 5b représente une structure à zones Zi et Z2 à rigidité progressive du fait que les barreaux 9' sont décalés par rapport aux barreaux 9. de même sur la figure 5 c, les barreaux 9' sont plus longs que les barreaux 9. Enfin, sur la figure 5 d, on a prévu deux bandes bl et b2 qui sont constituées d'un renfort ou armature classique du type ROTAFLEX(TM) ou analogue, qui prolonge la rigidité de la structure par deux zones

renforcées mais non rigides.

D'autres configurations apparaîtront clairement à l'homme de métier. Notamment, les entretoises 8 peuvent être remplacées en totalité ou en partie par une bande non-tissée 40 capable de présenter un

caractère ouvert suffisant selon les critères ci-dessus de l'invention.

La figure 6 représente une variante o la zone à rigidité progressive est obtenue par variation de la section droite des barreaux 9. La figure 7 représente un autre cas d'endommagement grave de chaussée que l'on ne sait pas traiter à ce jour et que l'invention, de manière surprenante, permet de résoudre également. Certains ponts présentent une armature ou tablier 30, généralement en acier, reposant lo sur des supports 31. Il arrive assez fréquemment que, pour diverses raisons, l'armature 30 ait été sous-dimensionnée. Dans certains cas bien connus en Europe du Nord notamment, on observe ce cas de figure. Les

supports 31 sont, dans ce cas, répartis tous les 30 cm environ.

L'armature 30 est revêtue, dans ce type de ponts, d'abord d'une couche mince de bitume 32 pour l'étanchéification (souvent une membrane bitumineuse connue de l'homme de métier, d'épaisseur usuelle 1 à 5 mm voire supérieure) puis de deux couches 33, 34 de chacune 10 à 40 mm environ d'asphalte coulée typiquement à 210 C voire 240 C. Au passage d'une charge, comme celle d'un essieu 6, il se produit un fléchissement de la structure, matérialisé sur la figure 7 par les pointillés marqués FL. Au fil du temps, ces fléchissements et relaxations successifs engendrent la formation de fissures au niveau du tablier même du pont

et / ou des couches bitumineuses supérieures ou couches de roulement.

Pour réduire ou empêcher le fléchissement, on a bien entendu songé à

poser des plaques, notamment d'acier, sur toute la surface du pont.

Cependant, on ne connaît pas de technique capable d'accrocher de telles plaques sur le bitume., et les plaques se décollent rapidement et se désolidarisent. La seule solution est alors souvent de construire un nouveau pont à côté de l'ancien, qui est détruit. on mesure bien l'acuité

du problème.

Selon l'invention, on positionne une structure 10 (qui peut prendre l'une quelconque des diverses variantes qui viennent d'être décrites) sur la couche de bitume, o elle est capable de s'ancrer, puis on coule la ou

les couches d'asphalte. Le positionnement est symbolisé par la flèche.

on voit que l'on place les barreaux 9 sensiblement perpendiculairement au sens de circulation SC, et les entretoises 8 sensiblement parallèlement. Comme on le verra sur la figure 8, on peut également choisir un positionnement oblique pour une meilleure répartition de charge. On peut utiliser soit des barreaux 9 reliés par des entretoises 8 collées par une colle résistant de préférence à une température d'au moins 210 C, ou résistant au moins à env. 150 C ( la différence de résistance à la chaleur étant due à la prise en compte de l'inertie thermique des matériaux en cause), comme les colles de type époxy connues (par exemple adhésif époxy bicomposant structural de Dureté Shore d'environ 80) de l'homme de métier, soit relier les barreaux 9 par

un non-tissé qui sera détruit ou fondu lors de la coulée.

Afin que le matériau de rigidification selon l'invention apporte le maximum d'effet à la structure générale, il est intéressant de l'appliquer le plus << bas " possible. Il sera alors, par exemple sur la figure 7, disposé entre les couches 32 et 33. Comme indiqué plus haut, on pourra le disposer en structure " sandwich " cad un élément entre les couches 32 et 33 et un élément entre les couches 33 et 34. Lorsque le matériau est appliqué directement sur la couche 32, la couche 33 sera en général appliquée manuellement puisque, dans ce cas de figure, le matériau se trouve dans le sens transversal par rapport au sens de circulation sur la chaussée, et que le matériau selon l'invention ne peut pas et ne doit pas

s'enfoncer dans la couche 33.

Pour résoudre les problèmes posés sur une structure du type pont, on n'utilisera de préférence pas de barreaux métalliques, en raison des coefficients de dilatation respectifs. on choisira un matériau composite, ou un autre matériau dont le coefficient de dilatation sera adapté aux conditions de température de la mise en place des matériaux

bitumineux, et/ou sera adapté au climat.

Sur la figure 8, on a représenté une combinaison de la structure selon l'invention avec la géométrie des joints 3 (ou de fissures). Il peut être souvent intéressant de poser la structure selon l'invention, et notamment les barreaux 9, ou 9, 9' selon les variantes, selon une certaine inclinaison angulaire par rapport au passage E d'un essieu. On répartit ainsi mieux la charge. Dans l'exemple de la figure 8, on a

remplacé les entretoises 8 par un non-tissé 40 en bande.

De préférence, les barreaux 9 seront constitués de matériaux tels qu'un composite de fibres de verre et de résine polyester, ou encore d'un acier galvanisé dont le coefficient de dilatation sera adapté aux conditions de température de mise en oeuvre des matériaux bitumineux et/ou du climat sous lequel se trouve la chaussée, les problèmes étant

souvent tributaires des latitudes.

Les entretoises 8 seront par simplicité réalisées dans le même

o matériau.

Pour les applications à très haute température, on privilégiera des

matériaux tels que des polyesters chargés et analogues.

EXEMPLES

Exemple 1: Structure pour lutter contre le battement des dalles Barreaux et non-tissé Les éléments de rigidification sont constitués par des barreaux à section carrée de 5,5 x 5,5 mm, en résine polyester (éventuellement renforçée de fibres de verre). Le module de flexion des barreaux est de 42000 MPa

selon la norme NFT 57105.

Les barreaux sont en longueur de 2 m et présentent une surface

rugueuse. On enduit les barreaux de bitume.

Les barreaux sont espacés de 50 mm, et sont disposés par contrecollage à chaud sur un non-tissé de polyester à 20 g/m2, pour former une structure selon l'invention, que l'on peut rouler facilement, par exemple en longueur de 9 m (ce qui correspond à la largeur de deux voies de roulement).

Exemple 2 Structure pour lutter contre le battement des dalles.

Barreaux et entretoises 2.1 Les éléments sont les mêmes barreaux que dans l'exemple 1, de section 5,5 x 5,5 mm, en polyester (éventuellement renforçée de fibres de verre), de surface rugueuse, mais en longueur de 1 m.

Ils sont espacés tous les 100 mm ( 10 cm).

Ils sont disposés et collés sur une entretoise en résine polyester de section carrée 5,5 x 5,5 mm, les entretoises étant espacées tous les 200

mm (20 cm). On a utilisé une colle époxy.

On fabrique une structure selon l'invention de 1,40 m de largeur, représentée sur la figure 9. On voit que l'on a décalé les barreaux de

façon à former des extrémités en "V" comme représenté.

2.2 On utilise les mêmes éléments que ci-dessus, mais en réalisant la structure telle que représentée sur la figure 10 o une seule entretoise 8

a été représentée.

Exemple 3: Renforcement en cas d'affaissement.

3.1 Les éléments 9 sont des joncs en polyester à surface rugueuse, de diamètre de section droite 10 mm. Leur Module d'élasticité est de

50000 à 70 000 MPa.

On utilise des joncs de 13 mètres enduits de bitume, contrecollés à

chaud sur un non-tissé en polyester à 20 g/m2.

Les joncs sont espacés de 200 mm (20 cm).

On obtient une structure bien intégrée dans les enrobés. La structure peut être construite comme représenté selon les diverses variantes

indiquées sur les figures annexées.

3.2 On a utilisé les mêmes éléments de structure que sous 3.1, mais non enrobés de bitume et la structure étant intégrée dans les matériaux

de terrassement.

On a utilisé un non-tissé 60 de largeur inférieure (par ex. 10m) à la dimension des joncs, comme représenté sur la figure 11 annexée, pour permettre un bon ancrage des extrémités EX des joncs 9 dans un

support béton, par exemple.

Le non tissé utilisé pourra être un géotextile, qui apportera en une seule

opération les fonctions de renforcement et celles propres au géotextile.

o10 3.3 On a utilisé des joncs métalliques en acier de diamètre 10 mm,

avec un Module d'élasticité de 150 à 200 000 MPa.

On a effectué un contrecollage à la colle polyéthylène sur un non tissé

de polypropylène à 30 g/m2.

On a élaboré une structure de largeur 3 m, avec des joncs de 13 m et un

non-tissé de largeur 10 m, selon le modèle de la figure 11.

Une telle structure s'intègre dans le sol à pH neutre, peu corrosif, avec

un espacement des joncs choisi à 200 mm.

Ce matériau peut être roulé.

La largeur de 3m (dans tous les exemples et modes de réalisation présentés ici) dépend du poids du rouleau qui doit rester facilement

manipulable, soit env. 80 kg maxi.

Exemple 4: Renfort de tablier de pont.

On utilise des barreaux de section carrée 5,5 mm x 5,5 mm en polyester

chargé. Le Module de flexion est de l'ordre de 40 000 MPa.

On sélectionne une surface rugueuse et crantée.

La tenue à une température > 180 C est de l'ordre de 10 min.

Les barreaux sont enduits de bitume, et contrecollés à chaud sur un non-

tissé de polypropylène à 17 m2/g.

Les barreaux présentent une longueur de 5 à 8 m et on les espace de 50 mm. On prépare une structure roulés de 10 m environ que l'on placera

comme indiqué plus haut.

Selon une autre variante de l'invention, et en fonction du problème à traiter, ou de sa gravité, la structure selon l'invention peut également être déposée en deux épaisseurs comme représenté sur la figure 12 annexée, afin d'établir une structure sandwich à l'aide d'une matrice en matériaux bitumineux ou autres analogues. En fonction du problème, on pourra poser les barreaux comme représenté sur l'une

quelconque des figures 5 et 8, 9, 10 ou 11.

Sur la figure 12, on comprend que la zone (a) des barreaux pourra se décoller du support du fait du retrait thermique, mais contribuera à aider la zone (c) à supporter les mouvements verticaux. On fera en sorte que la zone (a) soit beaucoup plus longue que la zone (a) afin que (b) reste correctement collée lors des mouvements de retrait du support. De même, la longueur (a) pourra être identique à (b), mais lors de la mise en oeuvre in situ, (a) ne sera pas collé au support et/ou à la couche

bitumineuse 4. La pose des structures selon l'invention se fait par dépôt sur la couche

inférieure, après quelques opérations de compactage de cette couche mais avant sa dernière opération de compactage. On pose alors la structure selon l'invention et on profite ensuite du compactage final de la couche inférieure pour ancrer la structure dans la dite couche. on

coule ensuite les couches supérieures.

Selon une variante de l'invention, on peut déposer une couche inférieure supplémentaire pour faciliter encore l'accrochage, comme une couche d'émulsion de bitume qui peut présenter des caractéristiques

spéciales de fluidité. Sur les structures de type pont mentionnées ci-

dessus, on pourra déposer une couche de colle résistant aux hautes températures. Selon encore une autre variante de l'invention, on pourra enduire ou revêtir la structure de l'invention, avant l'opération de pose, en tout ou en partie, par une couche de produit facilitant l'accrochage, comme une

couche de bitume, une colle haute température ou analogue.

Selon une autre variante de l'invention, on pourra décider de creuser légèrement (de 2 à 10 cm ou 20 cm en fonction de l'épaisseur de la dalle) les blocs de béton 1, 2 autour du joint (ou autour de la fissure) sur toute la largeur de la voie. On posera la structure de l'invention dans la cavité ainsi ménagée, en reconstituant si nécessaire la couche inférieure d'accrochage, et on opère comme précédemment. l'avantage est de noyer plus profondément la structure selon l'invention, ce qui permet de disposer d'une épaisseur plus grande de couches de

roulement au dessus de la structure, sans avoir à modifier le gabarit.

Selon une autre variante, comme représenté sur le dessin annexé, la structure selon l'invention est posée avec les barreaux dans le sens de circulation ou transversalement, et est posée soit perpendiculairement au dommage ou bien en biais par rapport à la ligne

du dommage.

Claims (35)

REVENDICATIONS

1. - Structure de renforcement de structures routières présentant des

joints ou fissures, caractérisée en ce qu'elle est très rigide.

2. - Structure de renforcement de structures routières présentant des joints ou fissures, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est formée par une structure de forme sensiblement plane, très ouverte et très rigide, capable de s'intégrer dans les couches constitutives de la

voie et de travailler comme une armature.

3. - Structure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle

(structure 10) comprend des barreaux rigides 9 relativement longs.

4. - Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que la section

droite des barreaux 9 peut être carrée ou ronde, ovale, ou en triangle.

5. - Structure selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les barreaux sont rectilignes

6. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,

caractérisée en ce que les barreaux sont des barreaux, ou joncs,

entaillés, ou rugueux.

7. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 6,

caractérisée en ce que les barreaux sont maintenus entre eux par des

entretoises 8.

8. - Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que les

entretoises présentent une section transversale rectangulaire.

9. - Structure selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les entretoises et les barreaux sont collés à leurs points de jonction par une colle capable de résister aux températures élevées de coulée des

couches de roulement de la chaussée.

10. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 6,

caractérisée en ce que les barreaux 9 sont collés (ou autrement fixés, par exemple par fusion partielle ou analogue) sur une bande de non- tissé, et sont en polyester, polyester renforçé de fibres de verre,

composite, ou métal.

11. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 6,

caractérisée en ce que les barreaux sont simplement reliés par des

tresses transversales par rapport aux barreaux.

12. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 11,

caractérisée en ce qu'elle comporte une structure à zones Zl et Z2 à rigidité progressive du fait que les barreaux 9' sont décalés par rapport

aux barreaux 9.

13. - Structure selon l'une quelconque des revendications 7 à 12,

caractérisée en ce que les entretoises 8 peuvent être remplacées en totalité ou en partie par une bande non-tissée 40 capable de présenter un caractère ouvert suffisant

14.- Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, pour

le renforcement d'une structure de type pont.

15. - Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,

caractérisée en ce que les éléments de rigidification sont constitués par des barreaux à section carrée de 5,5 x 5,5 mm, en résine polyester (éventuellement renforçée de fibres de verre) et le module de flexion des

barreaux est de 42000 MPa selon la norme NFT 57105.

16. - Structure selon la revendication 15, caractérisée en ce que les

barreaux sont en longueur de 2 m et présentent une surface rugueuse.

17. - Structure selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce qu'on

enduit les barreaux de bitume.

18.- Structure selon l'une quelconque des revendications 15 à 17,

caractérisée en ce que les barreaux sont espacés de 50 mm, et sont disposés par contrecollage à chaud sur un non-tissé de polyester à 20

g/m2, pour former une structure que l'on peut rouler en longueur de 9 m.

19. - Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,

caractérisée en ce que les éléments sont des barreaux de section 5,5 x , 5 mm, en polyester renforcé de fibres de verre, de surface rugueuse,

de longueur de 1 m.

20.- Structure selon la revendications 19, caractérisée en ce que les

barreaux sont espacés tous les 100 mm ( 10 cm).

21. - Structure selon la revendications 19 ou 20, caractérisée en ce que

les barreaux sont disposés et collés à la colle époxy sur une entretoise en résine polyester de section carrée 5,5 x 5,5 mm, les entretoises étant

espacées tous les 200 mm (20 cm).

22. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 21,

caractérisée en ce que l'on a décalé les barreaux 9, 9', 9" de façon à

former des extrémités en "V"..

23. - Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,

caractérisée en ce que les éléments 9 sont des joncs en polyester à surface rugueuse, de diamètre de section droite 10 mm, de Module

d'élasticité de 50000 à 70 000 MPa.

24. - Structure selon la revendication 23, caractérisée en ce qu'on utilise des joncs de 13 mètres enduits de bitume, contrecollés à chaud sur un non-tissé en polyester à 20 g/m2 et les joncs sont espacés de 200 mm

(20 cm).

25. - Structure selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'on a utilisé un non-tissé 60 de largeur inférieure (par ex. 10m) à la dimension

des joncs.

26. - Structure selon la revendication 24 ou 25, caractérisée en ce qu'on a utilisé des joncs métalliques en acier de diamètre 10 mm, avec un

Module d'élasticité de 150 à 200 000 MPa.

27.- Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, pour

le renforcement d'une structure de type pont, caractérisée en ce qu'on utilise des barreaux de section carrée 5,5 mm x 5,5 mm en polyester chargé, de Module de flexion de l'ordre de40 000 Mpa, avec une surface

rugueuse et crantée.

28.- Structure selon la revendication 27, pour le renforcement d'une structure de type pont, caractérisée en ce que les barreaux sont enduits de bitume, et contrecollés à chaud sur un non-tissé de polypropylène à

17 m2/g.

29. - Structure selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les

barreaux sont légèrement sinusoïdaux selon leur longueur.

30. - Structure selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les barreaux présentent selon leur longueur une forme adaptée afin

d'opérer une meilleure répartition de la charge.

31. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 11,

caractérisée en ce qu'elle comporte une structure à zones Zl et Z2 à rigidité progressive du fait que les barreaux 9' sont plus longs que les

barreaux 9.

32. - Structure selon l'une quelconque des revendications 3 à 11,

caractérisée en ce qu'elle comporte une structure à zones Z1 et Z2 à rigidité progressive du fait qu'on a prévu deux bandes bl et b2 qui sont constituées d'un renfort ou armature classique du type ROTAFLEX(TM) ou analogue, qui prolonge la rigidité de la structure par deux zones

renforcées mais non rigides.

33 - Procédé de renforcement de structures routière caractérisé en ce qu'on on rigidifie la zone à traiter soit curativement soit préventivement

par une structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, de

forme sensiblement plane, très ouverte et très rigide, capable de s'intégrer dans les couches constitutives de la voie et de travailler

comme une armature, au niveau des dommages 3.

34.- Procédé pour le renforcement d'une structure routière, selon la revendication 33, caractérisé en ce que la structure selon l'invention peut également être déposée en deux épaisseurs afin d'établir une structure sandwich.

35.- Procédé pour le renforcement d'une structure routière, selon la revendication 33 ou 34, caractérisé en ce que la structure selon lI'invention est posée avec les barreaux dans le sens de circulation ou transversalement, et est posée soit perpendiculairement au dommage ou

bien en biais par rapport à la ligne du dommage.