WO2017134370A1 - Dispositif modulaire pour la formation d'un point d'ancrage au sol - Google Patents

Dispositif modulaire pour la formation d'un point d'ancrage au sol Download PDF

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WO2017134370A1
WO2017134370A1 PCT/FR2017/050177 FR2017050177W WO2017134370A1 WO 2017134370 A1 WO2017134370 A1 WO 2017134370A1 FR 2017050177 W FR2017050177 W FR 2017050177W WO 2017134370 A1 WO2017134370 A1 WO 2017134370A1
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WO
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box
panels
panel
central box
interface element
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/050177
Other languages
English (en)
Inventor
Thierry MARQUET
Original Assignee
SUBRA, Bertrand
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys

Definitions

  • the present invention belongs to the field of anchoring an object to the ground. More particularly, the present invention belongs to the field of ground anchoring without concrete.
  • the present invention makes it possible to fix masts or low parts of buildings having at their base a fixing plate.
  • a concrete foundation structure can be made using prefabricated concrete blocks.
  • Such a solution is limited because of the masses to be transported and handled on a site.
  • the handling of concrete blocks requires, for example, a hydraulic lift and a heavy truck.
  • a foundation structure can also be made by cast concrete in place.
  • the mass is no longer really a constraint but a delay is necessary to harden the concrete, which is highly likely to slow or even interrupt the work.
  • the device presented in this document intended to be buried, comprises two substantially parallel plates connected by a central spacer and perpendicular to said two plates; the plate-spacer connections are reinforced by gussets distributed around the circumference of the spacer.
  • the objects to be anchored are connected to the device by a pole passing through a hollow portion of the spacer according to the height of the device.
  • This device is suitable for small buildings. When a deeper anchoring is desired, there is provided an additional element to lengthen the spacer and therefore the total height of the device.
  • the disadvantage of this device is that it needs to be buried and perform a search that can be of significant depth. Moreover, it has no significant weight and has a low resistance to tearing especially in a weak cohesion soil, for example dry sand.
  • the anchoring device of the present invention provides an economic and ecological alternative to existing anchoring devices, in particular buried anchor devices implementing concrete.
  • the ground anchoring device comprises an interface element to which a building to be anchored to the ground must be fixed, as well as a modular box structure.
  • the interface element is attached to an upper part of the box structure.
  • the box structure comprises:
  • a central box defining a substantially cylindrical hollow volume resulting from the assembly of at least three box panels, said panels being held together by vertical edges, an inner face of each of the panels being equipped on each of its vertical edges with clevises spaced apart and distributed over the considered edge and whose openings are aligned to determine a vertical axis, said clevises on the two vertical edges of the panel considered being arranged in staggered rows so that when two panels are juxtaposed by a vertical edge, said clevises a panel are interposed with said yokes of the other panel with the respective openings aligned, thereby making a clevis junction between said panels with a box stud through the aligned openings of said yokes of said panels;
  • a base panel attached to a lower portion of said central box so as to form a bottom to said central box.
  • the box structure furthermore comprises at least two annular section buffer cylinders, a buffer cylinder being placed on each of the box studs holding the panels of the central box together between a fastener connecting the element of the box. interface to the central box, to allow adjustment of the flexibility of the device by clamping or loosening said fastener.
  • the box structure comprises at least one additional lateral box attached to the central box, said at least one side box:
  • the at least three panels of the central box on the one hand and the at least two additional panels of the at least one lateral box on the other hand are held together by clevis junctions.
  • each of the panels comprises, on an outer face:
  • the protuberances of a panel can thus be inserted into one of the two grooves of another panel to form a sliding pivot type mechanical connection.
  • two of the at least two additional panels are attached to the central box panel each through a sliding pivot type mechanical link.
  • the panels include pre-drilled holes.
  • At least one panel is bent.
  • the panels are all identical.
  • the manufacturing process of the panels is therefore identical, which limits production costs.
  • the panels have ribs stiffening the box structure, thereby saving material for mechanical performance equivalent to thicker non-ribbed panels.
  • the panels are made of a polymeric material, at least in part, for example polypropylene or polyethylene and derived materials.
  • This type of material is lighter than other conventional concrete type materials, for example, facilitating its implementation, and is insensitive to the acidity of the soil, which contributes to the durability of the device in a case of implementation. implemented in which said device is buried.
  • the polymeric materials have good rigidity for all the applications concerned.
  • the term "material having a good rigidity” a material that does not deform substantially when subjected to the stresses involved in the intended applications, in all cases the material does not come out of its elastic zone.
  • a large majority of polymeric materials may be from recycling.
  • the bottom of the central box is formed by a perforated plate placed between said central box and the base plate; which has an opening under said perforated tray; said central box, base plate and perforated plate being held together.
  • the perforated tray ensures drainage of water, or, conversely, balances the hydrostatic pressure between the inside and the outside of the central box.
  • the perforated tray is made of a polymeric material, such as for example high density polyethylene or nylon.
  • a water-porous fabric is placed over the perforated tray on the inner side of the central box.
  • the central box is closed at both ends, making the central box waterproof and avoiding drainage.
  • the interface element includes a rigid base to which is attached a riser for supporting a latching system.
  • the interface element comprises a bottom plate constituting the rigid base, and an upper plate, said plates being substantially parallel to each other and connected by a set of partitions forming the riser and perpendicular interface studs. to the planes of said plates, said interface studs being threaded at least at their ends.
  • the interface element comprises a bottom plate constituting the rigid base to which a tubular riser is attached.
  • anti-vibration washers are placed on the structure at the connection points between the box structure and the other components of the device.
  • the invention also relates to an assembly comprising a building attached to at least one device according to the invention.
  • the building is connected to the interface element via a mounting plate.
  • a filling of the box (s) of the device is achieved by means of a heavy filling.
  • the device can then be directly placed on the ground and filled for example with sandbags or rollers.
  • the targeted applications are then usually temporary: sports events for example.
  • a search is first dug in the soil in which the device is placed.
  • the caisson (s) are then filled with soil elements extracted during digging of the excavation.
  • the device is then buried at least partially.
  • An external force applied to the building is transmitted to the device through the interface element, it is distributed over the entire boxed structure through the interface element.
  • the natural pressure exerted by the soil elements accumulated around the device creates a restraint for tearing, driving, turning and tilting.
  • the base plate provides a seat to the structure.
  • the box structure comprises at least one additional side box.
  • the presence of the at least one additional side box makes it possible to further distribute the forces between the boxes, thus reducing the stresses on each of the boxes.
  • the invention therefore has various interests.
  • the device according to the invention is:
  • box structure can consist for example all or part of recycled polyethylene, moreover, the low costs of removal can prevent soil pollution;
  • FIG. 1a is an isometric view in a dipping view of an embodiment of the invention supporting a building and a detail of the attachment between a central box and an interface element on the one hand and between the element d interface and the building on the other hand.
  • Figure 1b is an isometric view downwardly of the embodiment of Figure 1a of the invention and a detail of the attachment between the central box, a base panel serving to support the invention , and a perforated plate.
  • Figure 2 is an isometric view of a second embodiment of the invention supporting a building in a shape having two side boxes.
  • Figure 3a is an isometric view of the interface element in a first embodiment.
  • Figure 3b is an isometric view of the interface element in a second embodiment.
  • Figure 4 is an isometric view of a panel implemented to form the boxes.
  • Figure 5 is an isometric view of a perforated bottom plate.
  • Figure 6 is an isometric view of an upper face of a base panel in one embodiment.
  • Figure 7 is an isometric view of a bottom face of the base panel in the embodiment shown in Figure 6.
  • Figure 8 is an isometric view of a variation of the embodiment of Figure 1a, in which the interface element is only partially shown.
  • Figure 9a is a schematic top view of possible configurations of box arrangement for one embodiment. in which the central box has a square section, and the side boxes a triangular section.
  • Figure 9b is a schematic top view of possible configurations of box arrangement for an embodiment in which the central box and the side boxes have a square section, and in another embodiment in which the central box has a hexagonal section, and the lateral boxes a triangular section, the dashed lines symbolizing the possible locations of the side boxes.
  • Figure 10 is an isometric view of the interface element in an alternative embodiment, to which are attached four box studs on which buffer cylinders are placed.
  • Figure 11 is a detail of Figure 10, showing a box stud, the buffer cylinder and the associated nuts.
  • the interface element does not appear on this detail. Dashed lines denote hidden parts of the various elements.
  • Figure 12 is a vertical sectional view of an embodiment of the invention corresponding to the form shown in Figure 2 in which the invention is buried.
  • the device according to the invention as shown in Figure 1a, comprises in the lower part a boxed structure 10 and in the upper part an interface element 20 fixed to said box structure 10 at an upper end of said box structure.
  • the box structure 10 comprises:
  • central box 1 1 determining a hollow volume 1 1 1 a base plate 12 on an upper face of which is fixed said central box 1 1
  • the central box 1 1 determines the generally cylindrical hollow volume of vertical axis and is formed by an assembly of panels 15.
  • the central box 1 1 comprises four vertical panels of the same dimensions assembled together and determining a substantially square section to the hollow volume 1 1 1.
  • the panels 15 constituting the central box 1 1 are bent.
  • a central box may thus have a substantially cylindrical shape of circular section.
  • Central boxes formed by this type of curved panels are advantageously implemented in drill holes.
  • each of the panels 15 constituting the central box January 1 is equipped on each of its vertical edges clevises 151 spaced apart and distributed over the considered edge and whose openings are aligned to determine a vertical axis.
  • the yokes 151 on the two vertical edges of the panel considered are staggered so that when two identical panels are juxtaposed by a vertical edge, the yokes of a panel are interposed with the yokes of the other panel with the respective openings aligned.
  • This arrangement makes it possible to form a clevis connection between the two panels by a box stud 30 which passes through the aligned openings of the yokes of the two panels.
  • a distance between two clevises on one edge of the panel corresponds substantially to a height of the clevis vis-à- screw on the other edge so that the yokes in the junction made are substantially contiguous and form a particularly strong piano hinge-type assembly when the stud bolt 30 threaded at least at its ends is inserted into the yokes aligned in advance for constitute the assembly.
  • junctions thus each form a column composed of at least two materials: the material of the yokes and that of the box stud 30 passing through them.
  • the materials composing these junctions are solid steel for the box studs 30 and polyethylene for the yokes 151, thus ensuring at said junction good mechanical characteristics, in particular compressive strength, tensile elasticity and torsional elasticity.
  • the vertical panels are fixed in a lower part of the central box 1 1 in the center of the base plate 12 in a horizontal position, having the shape of a star with four branches, so as to form a bottom of said central box.
  • the base plate 12 provides stability of shape of the central box and constitutes a bearing surface of the device as will be understood in the following description.
  • assembly holes 122 are formed in the base plate 12 into which the box studs 30 fit to attach the vertical panels 15 to said base plate 12.
  • the panels comprising the central box have pre-drilled holes 1 12 for the passage of electrical conduits.
  • This embodiment is particularly suitable for buildings requiring a power supply, for example a candelabrum.
  • the interface element 20 provides the interface between the box structure 10 and a building 91 to fix. It is fixed to an upper part of the central box 1 1 and provides a shape stability complementary to that provided in the lower part by the base plate 13.
  • the interface element 20 is a structure formed of a rigid base 22 preferably having the shape of a plate, to which is attached a riser 23 intended to support a fastening system, for example a lashing system. type pinning or a plate traversed by a set of studs.
  • the interface element 20 comprises an upper plate 21 and a lower plate 22 substantially parallel to each other in the illustrated example and fixed together by radial partitions 23 forming a riser, and interface studs 24, in an axial direction perpendicular to the planes of said plates.
  • FIG 3a illustrates isolated the interface element implemented in the embodiment of Figures 1a and 1b.
  • the partitions 23 and the interface studs 24 are made of metal, taking into account the predictable forces to be resumed during use of the device, and are welded to the plates.
  • the upper plate 21 receives and maintains the building to be fixed via the interface studs 24.
  • the building is held at the interface element 20 by nuts.
  • the bottom plate 22 is traversed by the box studs 30 at holes 25 fitted to said box studs, allowing the central box 1 1 to be fixed to the interface element 20 by nuts 31 placed on the threaded ends of said studs. of caisson.
  • FIG. 3b illustrates the interface element 20 in an alternative embodiment, in which said interface element comprises a bottom plate 22 having substantially the shape of a three-pointed star, and a tubular sectional riser 23 of cylindrical section. .
  • the riser 23 is attached at a lower end to the bottom plate 22, and a lashing system is attached to an upper end of said riser.
  • Each branch of the lower plate 22 comprises a hole allowing the fixing of said plate to a central box 1 1 of shape adapted to the interface element 20.
  • the base plate 12 has an opening 121 covered by a perforated plate 13 forming the bottom of the central box 1 1.
  • the base plate 12 has the opening 121 at its center.
  • the perforated plate 13 is larger than the opening 121 and is fixed between the central box 1 1 and the base plate 12, above the recessed portion.
  • the bottom of the central box 1 1 is then formed by the perforated plate 13.
  • the assembly is traversed by the box studs 30 of the central box 1 1 which are inserted into the holes 122 of the base plate and the holes 131 perforated tray, then tightened by nuts 31 to ensure the attachment.
  • Figure 5 is an illustration of the perforated tray in this embodiment.
  • the perforated plate makes it possible, when the device is used, to ensure the drainage of the water which can be introduced into the central box, for example runoff water or conversely to allow a filling of the phreatic water and thus to balance the hydrostatic pressures between the inside and the outside of the box.
  • a porous fabric with water to retain the earth for example a thick geotextile.
  • a tight closure is implemented in the upper part of the central box 1 1, to ensure the sealing of said central box 1 1 once the device implemented.
  • two lateral caissons 14 each defining a hollow volume 141 are arranged on two opposite sides of a central box 1 1 similar to the central box of the first mode and fixed to a plate of base 12.
  • Each lateral box 14 determines a hollow volume 141 of generally cylindrical shape with a vertical axis, of triangular section, and is formed by an assembly of panels 15.
  • a lateral box consists in part:
  • the two lateral boxes 14 are made by implementing panels 15 of the same type and preferably identical to those constituting the central box 1 1.
  • the panels 15 comprise, on their outer face, two generally cylindrical grooves 152 of vertical axis disposed on either side of said outer face, parallel to the vertical edges.
  • the vertical sides of the panels 15 are provided with generally cylindrical protuberances 153 of vertical axis.
  • the dimensions of the grooves 152 and protuberances 153 are such that said protuberances 153 can be inserted into said grooves 152 to form a sliding pivot type mechanical connection.
  • grooves 152 and the protuberances 153 are coordinated so as not to hinder the establishment of the connections that can connect two panels 15.
  • Figure 4 shows the grooves 152 and protuberances 153 of the panels 15 in this embodiment.
  • two side panels are attached to the base panel of the central box each through a sliding pivot type mechanical connection, formed by the grooves 152 of the base panel and the protuberances 153 side panels.
  • the positions of the two side panels can then be adjusted in vertical and rotational position to allow the attachment of said two side panels by means of box studs 30 inserted in the openings of the aligned yokes as in the connection of the panels of the central box. to maintain between them said two side panels.
  • Each lateral box 14 is connected to a panel of the central box 1 1.
  • the base plate 12 has the shape of a four-pointed star.
  • a hole secondary 123 is disposed at the end of each of these branches to receive the box studs 30 inserted in the openings of the aligned yokes of the side panels of a side box 14.
  • the nuts 31 are tightening all.
  • the additional boxes formed have a substantially equilateral triangular section resulting from their structures formed by three similar panels.
  • the shape of the central box and side boxes is of course not limited to only the illustrated forms.
  • the central and lateral boxes can for example be formed of curved panels.
  • the bottom of the central box 1 1 is formed by a base plate 12 and a perforated plate 13 to allow the drainage of the water of said central box 1 1 or the equilibrium of the hydrostatic pressures between the inside and the outside of said central box 1 1 when the device is put in place.
  • said device is placed in a dig excavated in the ground and arranged for this purpose.
  • the search must have a flat bottom. It is preferably covered with a layer of about 10 cm of unsealed sand.
  • the excavation is in the illustrated configuration deep enough to allow a withdrawal of about 5cm between an upper plate 21 of the interface element 20 and the natural ground once the device installed.
  • the horizontality of the device can then be verified.
  • the excavation is then closed at the same time as the boxes are filled so that the entire device is surrounded and filled by constituent elements of soil 90, for example soil or sand; the soil is then compacted.
  • constituent elements of soil 90 for example soil or sand
  • the constituent elements of the ground may be connected by a binder of the hydraulic or pozzolanic type, for example, to allow better anchoring of the device in the ground and thus allow the device to support heavy buildings or high height.
  • Figure 12 shows the buried device in the embodiment of Figure 2.
  • the soil consists of soil, without limiting the use of the device to this sole soil constitution.
  • Interface studs 24 are the only elements of the device to come out of the ground.
  • a building 91 to be anchored to the ground for example candelabra type, will be fixed to the interface element 20 by means of a mounting plate traversed by the interface studs 24.
  • the assembly can be clamped by nuts 31.
  • the dimensions of the interface element 20 are adapted according to the manufacturing standards of the buildings to be anchored, for example the manufacturing standard of the mast plates, for optimum fixation.
  • the vertical forces experienced by the building 91 are transmitted essentially on the lower part of the caissons 1 1, 14 and on the base plate 12 of the device, while the horizontal forces are transmitted essentially on the upper part of the device box.
  • Clevis junctions play an important role in the device according to the invention by giving it good flexibility and thus allowing absorption of the forces transmitted from the building 91 to the device.
  • good flexibility is meant the property that the device has to deform under significant forces without leaving its elastic range.
  • the interface element 20 is structurally dimensioned to transmit the forces that will be applied to the structure anchored to the ground by the device. In particular, its rigidity will be such that the interface element 20 will not deform substantially under the forces applied, in any case said interface element 20 will not leave its elastic domain.
  • the interface element 20 is made of metal such as a steel protected against corrosion.
  • anti-vibration washers are placed at the connection points between the box studs 30 and the box structure 10.
  • the implementation of these anti-vibration washers will limit the vibrations due for example to wind or rolling vehicles, which vibrations are likely to damage the device at the points of connection.
  • the device according to the invention can be adapted according to the dimensions of the building 91 to anchor, typically its mass and or its height.
  • a buffer cylinder 32 with an annular section, preferably made of composite polyurethane, is advantageously put in place on the box studs 30, as illustrated in FIGS. 10 and 11.
  • the buffer cylinder 32 is placed below the fastening between the box stud 30 and the interface element 20, and separated from a fastener nut by a steel washer 33.
  • the idle length of the buffer cylinder 32 is about 85mm.
  • the buffer cylinder is compressed so that its length is then about 80mm.
  • the buffer cylinder 32 makes it possible to modify the flexibility of the device and thus to adapt the device to the building 91 to be anchored to it or to the nature of the ground intended to receive said building.
  • a large tightening of the fasteners between interface element 20 and box studs 30 reduces the torsional elasticity of the device, allowing the installation of a building 91 heavy or high.
  • a slight tightening makes it possible to increase the torsional elasticity of the device, making said device more suitable for a building 91 which is light or of little height.
  • the hardness of the buffer cylinder (32) is preferably substantially equal to 90 Shore A.
  • the buffer cylinder is embedded in the upper yoke of the clevis junction associated with the box stud 30 on which the buffer cylinder is implemented.
  • the buffer cylinder is thus mechanically protected and protected from UV radiation, in the case where the device according to the invention is not intended to be buried.
  • This arrangement also increases the contact surface of the buffer cylinder with the box stud 30, and thus better distribute the forces experienced by the building.
  • the weight of the earth and the pressure it exerts on the device in particular:
  • the device is not buried, or not completely buried, and all or part of the stability of the anchoring is provided by the weight of the device when the boxes are filled with a heavy material .
  • the implementation of the lateral caissons 14 allows a better distribution of stress constraints.
  • the number, shape and relative dimensions of the side boxes may be different from the described embodiments.
  • the central box may be of non-square section and be formed for example with an assembly of three or more vertical panels without departing from the invention.
  • Figure 9a shows possible configurations of box arrangement in an embodiment comprising a central box 1 1 of square section and at most four lateral boxes 14 triangular.
  • the number of boxes can be adjusted according to the dimensions of the building to be anchored to the ground, especially its weight and height.
  • Figure 9b shows possible configurations of box arrangement in two alternative embodiments in which respectively the side boxes are of square section and the central box 1 1 is hexagonal section.
  • the panels of the boxes will all be identical and will be made of a polymeric material, for example polyethylene.
  • This type of material has the advantage of being sufficiently rigid, that is to say that it will not deform substantially under the applied forces, in any case will not leave its elastic domain.
  • Polymers are also lighter and less brittle than concrete and less sensitive to chemical attack than other materials such as metals.
  • the structure can be removed, to avoid soil pollution.
  • a polymer material has other advantages:
  • the faces of the central box 1 1 and or lateral 14 and the base panel 12 are ribbed.
  • the ribbed panels of the caissons 11 and 14 or the base plate panel may have mechanical properties equivalent to that of thicker non-ribbed caissons, thus allowing a saving in weight and thus a saving in cost
  • the central box 1 1 is filled with earth or any other element constituting the ground in which said box is buried, then closed at both ends to ensure a tightness. and avoid drainage.
  • the invention is therefore a practical, economical and ecological alternative to anchoring devices currently existing on the market, in particular concrete devices. It can be adapted to various situations, more or less temporary, for example road signage or anchoring various constructions, or, in an embodiment above ground, temporary events for example sports events.

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'ancrage au sol, sans béton, d'un édifice. Il est constitué en partie d'une structure caissonnée (10) reliée à un élément d'interface (20) auquel est fixé un édifice (91), par exemple un candélabre. Le caisson central (11) de la structure caissonnée (10) est rattaché par sa partie inférieure à un plateau d'embase (12). Un ensemble de caissons latéraux (14) additionnels peuvent être mis en place suivant les dimensions de l'édifice et les efforts qu'il est amené à subir, par exemple force du vent.

Description

DISPOSITIF MODULAIRE POUR LA FORMATION D'UN POINT D'ANCRAGE
AU SOL
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention appartient au domaine de l'ancrage d'un objet au sol. Plus particulièrement, la présente invention appartient au domaine de l'ancrage au sol sans béton.
Plus particulièrement, la présente invention permet de fixer des mâts ou des parties basses d'édifices présentant à leur base une platine de fixation.
ETAT DE L'ART
Traditionnellement, les ouvrages sont fixés au sol par des fondations, le plus souvent des structures béton utilisées pour ancrer des ouvrages présentant une prise au vent importante ou exigeant une stabilité suffisante.
Une structure de fondation en béton peut être réalisée à l'aide de blocs de béton préfabriqués. Toutefois, une telle solution est limitée en raison des masses devant être transportées et manipulées sur un site. La manipulation des blocs de béton nécessitent par exemple un élévateur hydraulique et un camion de fort tonnage.
Une structure de fondation peut également être réalisée par un béton coulé en place. Dans ce cas, la masse n'est plus réellement une contrainte mais un délai est nécessaire au durcissement du béton, ce qui est fortement susceptible de ralentir voire d'interrompre les travaux.
Par ailleurs, le béton présente d'autres inconvénients :
- il demande beaucoup d'eau et n'est pas écologique,
en cas de démontage de l'édifice, et en raison des coûts liés à l'extraction des blocs de béton, ces derniers sont fréquemment laissés sur place, engendrant une pollution des sols, les cycles de gel et dégel du sol peuvent entraîner des fissures dans le béton pouvant conduire à une oxydation et à une désolidarisation des fers pris dans le béton,
la qualité d'un béton et sa résistance sont très sensibles à ses conditions de mise en œuvre,
il est difficile de connaître l'état du béton une fois le bloc enterré. La solution béton est donc coûteuse, non écologique, et sa pérennité est difficilement contrôlable. Pour des édifices de dimensions plus modestes ou destinés à un usage temporaire, d'autres structures existent telle que celle exposée dans la demande de brevet européen numéro EP 0 682 152 A1 .
Le dispositif présenté dans ce document, destiné à être enterré, comprend deux plaques sensiblement parallèles reliées par une entretoise centrale et perpendiculaire auxdites deux plaques ; les liaisons plaques-entretoise sont renforcées par des goussets répartis sur le pourtour de l'entretoise. Les objets à ancrer sont reliés au dispositif par un poteau traversant une partie creuse de l'entretoise suivant la hauteur du dispositif.
Ce dispositif s'avère adapté pour des édifices de petites dimensions. Lorsqu'un ancrage plus profond est souhaité, il est prévu un élément supplémentaire permettant d'allonger l'entretoise et donc la hauteur totale du dispositif. L'inconvénient de ce dispositif est qu'il nécessite d'être enterré et de réaliser une fouille pouvant être de profondeur importante. Par ailleurs, il n'a pas de poids propre significatif et présente une faible tenue à l'arrachement en particulier dans un sol à faible cohésion, par exemple du sable sec.
EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif d'ancrage de la présente invention propose une alternative économique et écologique aux dispositifs d'ancrage déjà existant, en particulier aux dispositifs d'ancrage enterrés mettant en œuvre du béton. Suivant l'invention, le dispositif d'ancrage au sol comporte un élément d'interface auquel doit être fixé un édifice à ancrer au sol, ainsi qu'une structure caissonnée modulaire. L'élément d'interface est fixé à une partie supérieure de la structure caissonnée.
La structure caissonnée comporte :
un caisson central déterminant un volume creux sensiblement cylindrique résultant de l'assemblage d'au moins trois panneaux de caisson, lesdits panneaux étant maintenus entre eux par des bords verticaux, une face intérieure de chacun des panneaux étant équipée sur chacun de ses bords verticaux de chapes espacées et réparties sur le bord considéré et dont les ouvertures sont alignées pour déterminer un axe vertical, lesdites chapes sur les deux bords verticaux du panneau considéré étant agencées en quinconce de sorte que lorsque deux panneaux sont juxtaposés par un bord vertical, lesdites chapes d'un panneau s'intercalent avec lesdites chapes de l'autre panneau avec les ouvertures respectives alignées, permettant de réaliser ainsi une jonction chape entre lesdits panneaux à l'aide d'un goujon de caisson traversant les ouvertures alignées desdites chapes desdits panneaux ;
un panneau d'embase fixé à une partie inférieure dudit caisson central de sorte à former un fond au dit caisson central.
Dans une forme de réalisation, la structure caissonnée comporte par ailleurs au moins deux cylindres tampon de section annulaire, un cylindre tampon étant placé sur chacun des goujons de caisson maintenant entre eux les panneaux du caisson central, entre une fixation reliant l'élément de l'interface au caisson central, afin de permettre un ajustement de la flexibilité du dispositif par serrage ou desserrage de ladite fixation.
Dans une forme de réalisation, la structure caissonnée comporte au moins un caisson latéral additionnel rattaché au caisson central, ledit au moins un caisson latéral :
déterminant un volume creux sensiblement cylindrique résultant de l'assemblage d'au moins trois panneaux, dont un panneau dudit caisson central et au moins deux panneaux additionnels, lesdits au moins trois panneaux étant maintenus entre eux par des bords verticaux ;
étant fixé à une extrémité inférieure au panneau d'embase. Dans une forme de réalisation, les au moins trois panneaux du caisson central d'une part et les au moins deux panneaux additionnels de l'au moins un caisson latéral d'autre part sont maintenus entre eux par des jonctions chapes.
Dans une forme de réalisation, chacun des panneaux comprend, sur une face extérieure :
deux rainures globalement cylindriques d'axe vertical disposées de part et d'autre de ladite face extérieure, parallèlement aux bords verticaux du panneau considéré, et constituant des éléments femelles ;
des protubérances globalement cylindriques d'axe vertical placées sur les bords verticaux dudit panneau et constituant des éléments mâles ;
Les protubérances d'un panneau peuvent ainsi être insérées dans une des deux rainures d'un autre panneau pour former une liaison mécanique de type pivot glissant. Dans une forme de réalisation, deux des au moins deux panneaux additionnels sont rattachés au panneau du caisson central chacun par le biais d'une liaison mécanique de type pivot glissant.
Dans une forme de réalisation, les panneaux comportent des trous pré- percés.
Dans une forme de réalisation, au moins un panneau est cintré.
Dans une forme de réalisation, les panneaux sont tous identiques. Le procédé de fabrication des panneaux est donc identique, ce qui permet de limiter les coûts de production. Dans une forme de réalisation, les panneaux présentent des nervures raidissant la structure caissonnée, ce qui permet une économie de matière pour des performances mécaniques équivalentes à celles de panneaux plus épais non nervurés.
Dans une forme de réalisation, les panneaux sont faits d'un matériau polymère, au moins en partie, par exemple polypropylène ou polyéthylène et matériaux dérivés. Ce type de matériau est plus léger que d'autres matériaux conventionnels de type béton par exemple, facilitant notamment sa mise en œuvre, et est peu sensible à l'acidité des sols, ce qui contribue à la pérennité du dispositif dans un cas de mise en œuvre dans lequel ledit dispositif est enterré.
Par ailleurs, les matériaux polymères présentent une bonne rigidité pour l'ensemble des applications visées.
On entend ici par « matériau présentant une bonne rigidité » un matériau qui ne se déforme pas sensiblement lorsqu'il est soumis aux contraintes mises en jeu dans les applications visées, dans tous les cas le matériau ne sort pas de sa zone d'élasticité.
En outre, une grande majorité des matériaux polymères peut être issue d'un recyclage.
Dans une forme de réalisation, le fond du caisson central est formé par un plateau perforé placé entre ledit caisson central et le plateau d'embase ; lequel présente une ouverture sous ledit plateau perforé ; lesdits caisson central, plateau d'embase et plateau perforé étant maintenus ensemble.
Le plateau perforé permet d'assurer le drainage de l'eau, ou, inversement, d'équilibre la pression hydrostatique entre l'intérieur et l'extérieur du caisson central.
Dans une forme de réalisation, le plateau perforé est fait d'un matériau polymère, tel que par exemple du polyéthylène haute densité ou du nylon..
Dans une forme de réalisation, un tissu poreux à l'eau est placé au-dessus du plateau perforé côté intérieur du caisson central. Dans une forme de réalisation, le caisson central est fermé à ses deux extrémités, rendant le caisson central étanche et évitant le drainage. Dans une forme de réalisation, l'élément d'interface comporte une base rigide à laquelle est fixée une rehausse destinée à supporter un système d'accrochage.
Dans une forme de réalisation, l'élément d'interface comporte une platine inférieure constituant la base rigide, et une platine supérieure, lesdites platines étant sensiblement parallèles entre elles et reliées par un ensemble de cloisons formant la rehausse et de goujons d'interface perpendiculaires aux plans desdites platines, lesdits goujons d'interface étant filetés au moins à leurs extrémités. Dans une forme de réalisation, l'élément d'interface comporte une platine inférieure constituant la base rigide à laquelle est fixée une rehausse tubulaire.
Dans une forme de réalisation, des rondelles anti-vibrations sont placées sur la structure aux points de liaisons entre la structure caissonnée et les autres éléments constitutifs du dispositif.
L'invention concerne également un ensemble comportant un édifice fixé à au moins un dispositif suivant l'invention. L'édifice est relié à l'élément d'interface par l'intermédiaire d'une platine de fixation.
Dans un mode de mise en œuvre, un remplissage du ou des caisson(s) du dispositif est réalisé au moyen d'un remplissage pesant. Le dispositif peut alors être directement posé sur le sol et rempli par exemple avec des sacs de sable ou des galets. Les applications visées sont alors généralement temporaires : manifestations sportives par exemple. Dans un mode de mise en œuvre, une fouille est creusée au préalable dans le sol dans laquelle le dispositif est placé. Le ou les caissons sont alors remplis avec des éléments du sol extraits lors du creusage de la fouille. Le dispositif est alors enterré au moins partiellement.
Un effort extérieur appliqué sur l'édifice est transmis au dispositif par le biais de l'élément d'interface, il est réparti sur l'ensemble de la structure caissonnée par le biais de l'élément d'interface.
La pression naturelle exercée par les éléments du sol accumulés autour du dispositif, créent une retenue à l'arrachement, à l'enfoncement, à la rotation et à l'inclinaison. Le plateau d'embase permet d'assurer une assise à la structure.
Dans une forme de réalisation, la structure caissonnée comporte au moins un caisson latéral additionnel. La présence du au moins un caisson latéral additionnel permet de répartir davantage les efforts entre les caissons, diminuant ainsi les contraintes subies par chacun des caissons.
L'invention présente donc divers intérêts. Le dispositif suivant l'invention est :
- économique tout d'abord, car la structure caissonnée peut être réalisée à l'aide de matériaux plus légers que du béton, ceci facilite la mise en œuvre et donc limite les coûts d'installation et d'enlèvement ;
- écologique, car la structure caissonnée peut être constituée par exemple tout ou en partie de polyéthylène recyclé, par ailleurs, les coûts bas d'enlèvement permettent d'éviter une pollution des sols ;
- pérenne, car l'utilisation d'un matériau type polymère rend la structure pas ou peu sensible à l'acidité des sols, si le dispositif est enterré.
- modulaire : suivant le cas, notamment la masse de l'édifice ou sa prise au vent, il est possible de rajouter des caissons latéraux pour permettre une meilleure résistance du dispositif aux contraintes. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention.
La Figure 1 a est une vue isométrique en vue plongeante d'une forme de réalisation de l'invention supportant un édifice et un détail de la fixation entre un caisson central et un élément d'interface d'une part et entre l'élément d'interface et l'édifice d'autre part.
La Figure 1 b est une vue isométrique en contre-plongée de la forme de réalisation de la Figure 1 a de l'invention et un détail de la fixation entre le caisson central, un panneau d'embase servant d'appui à l'invention, et une plaque perforée.
La Figure 2 est une vue isométrique d'une deuxième forme de réalisation de l'invention supportant un édifice dans une forme comportant deux caissons latéraux.
La Figure 3a est une vue isométrique de l'élément d'interface dans une première forme de réalisation.
La Figure 3b est une vue isométrique de l'élément d'interface dans une seconde forme de réalisation.
La Figure 4 est une vue isométrique d'un panneau mis en œuvre pour former les caissons.
La Figure 5 est une vue isométrique d'une plaque de fond perforée.
La Figure 6 est une vue isométrique d'une face supérieure d'un panneau d'embase dans une forme de réalisation.
La Figure 7 est une vue isométrique d'une face inférieure du panneau d'embase dans la forme de réalisation représentée sur la Figure 6.
La Figure 8 est une vue isométrique d'une variante de la forme de réalisation de la Figure 1 a, dans laquelle l'élément d'interface n'est que partiellement représenté.
La Figure 9a est une représentation schématique en vue de dessus de configurations possibles d'agencement des caissons pour une forme de réalisation dans laquelle le caisson central présente une section carrée, et les caissons latéraux une section triangulaire.
La Figure 9b est une représentation schématique en vue de dessus de configurations possibles d'agencement des caissons pour une forme de réalisation dans laquelle le caisson central et les caissons latéraux présentent une section carrée, et dans une autre forme de réalisation dans laquelle le caisson central présente une section hexagonale, et les caissons latéraux une section triangulaire, les traits pointillés symbolisant les emplacements possibles des caissons latéraux.
La Figure 10 est une vue isométrique de l'élément d'interface dans une forme alternative de réalisation, auquel sont fixés quatre goujons de caisson sur lesquels sont placés des cylindres tampons.
La Figure 1 1 est un détail de la Figure 10, montrant un goujon de caisson, le cylindre tampon et les écrous associés. L'élément d'interface n'apparaît pas sur ce détail. Les traits pointillés désignent des parties cachées des divers éléments.
La Figure 12 est une vue en coupe verticale d'une forme de réalisation de l'invention correspondant à la forme illustrée sur la Figure 2 dans laquelle l'invention est enterrée.
DESCRIPTION DETAILLEE
Dans la description, les termes « haut », « bas », « supérieur », « inférieur », « vertical », « horizontal », doivent être compris dans le sens commun qui leur serait donné par un utilisateur du dispositif devant placer ledit dispositif dans ou sur un sol.
Par ailleurs, dans toute la description, des éléments assurant une même fonction, même des élément de forme différente, seront associés à un même numéro de référence.
Les valeurs numériques données dans la description le sont à titre d'exemple et sont non limitatives de l'invention. Le dispositif suivant l'invention, tel qu'illustré sur la Figure 1 a, comporte en partie basse une structure caissonnée 10 et en partie haute un élément d'interface 20 fixé à ladite structure caissonnée 10 à une extrémité supérieure de ladite structure caissonnée.
La structure caissonnée 10 comporte :
un caisson central 1 1 déterminant un volume creux 1 1 1 un plateau d'embase 12 sur une face supérieure duquel est fixé ledit caisson central 1 1
Le caisson central 1 1 détermine le volume creux de forme générale cylindrique d'axe vertical et est formé par un assemblage de panneaux 15.
Dans l'exemple de réalisation des Figures 1 a et 1 b, le caisson central 1 1 comporte quatre panneaux verticaux de mêmes dimensions assemblés entre eux et déterminant une section sensiblement carrée au volume creux 1 1 1 .
Dans une forme de réalisation non illustrée, les panneaux 15 composant le caisson central 1 1 sont cintrés. Un caisson central peut ainsi avoir une forme sensiblement cylindrique de section circulaire. Des caissons centraux formés par ce type de panneaux cintrés sont avantageusement mis en œuvre dans des trous de forage.
Une face intérieure de chacun des panneaux 15 constituant le caisson central 1 1 est équipée sur chacun de ses bords verticaux de chapes 151 espacées et réparties sur le bord considéré et dont les ouvertures sont alignées pour déterminer un axe vertical. En outre, les chapes 151 sur les deux bords verticaux du panneau considéré sont agencées en quinconce de sorte que lorsque deux panneaux identiques sont juxtaposés par un bord vertical, les chapes d'un panneau s'intercalent avec les chapes de l'autre panneau avec les ouvertures respectives alignées.
Cet agencement permet de réaliser une jonction chape entre les deux panneaux par un goujon de caisson 30 qui traverse les ouvertures alignées des chapes des deux panneaux.
Dans la forme de réalisation illustrée, une distance entre deux chapes sur un bord du panneau correspond sensiblement à une hauteur de la chape en vis-à- vis sur l'autre bord de sorte que les chapes dans la jonction réalisée sont sensiblement jointives et forment un assemblage du type charnière à piano particulièrement résistante lorsque le goujon de caisson 30 fileté au moins à ses extrémités est inséré dans les chapes alignées au préalable pour constituer l'assemblage.
Ces jonctions forment donc chacune une colonne composée d'au moins deux matériaux : le matériau des chapes et celui du goujon de caisson 30 les traversant. Préférentiellement les matériaux composant ces jonctions sont de l'acier plein pour les goujons de caisson 30 et du polyéthylène pour les chapes 151 , assurant ainsi à ladite jonction de bonnes caractéristiques mécaniques, notamment résistance à la compression, élasticité de traction et élasticité de torsion.
Les panneaux verticaux sont fixés dans une partie basse du caisson central 1 1 au centre du plateau d'embase 12 en position horizontale, présentant la forme d'une étoile à quatre branches, de sorte à former un fond audit caisson central. Le plateau d'embase 12 assure une stabilité de forme du caisson central et constitue une surface d'appui du dispositif comme il sera compris dans la suite de la description.
Dans l'exemple illustré, des trous d'assemblage 122 sont formés dans le plateau d'embase 12 dans lesquels viennent s'insérer les goujons de caisson 30 pour fixer les panneaux verticaux 15 sur ledit plateau d'embase 12.
Dans une variante de la forme de réalisation de la Figure 1 a, variante illustrée sur la Figure 8, les panneaux composant le caisson central comportent des trous pré-percés 1 12 pour le passage de gaines électriques. Cette forme de réalisation est particulièrement adaptée pour des édifices nécessitant une alimentation électrique, par exemple un candélabre.
L'élément d'interface 20 assure l'interface entre la structure caissonnée 10 et un édifice 91 à fixer. Il est fixé à une partie haute du caisson central 1 1 et lui assure une stabilité de forme complémentaire de celle apportée en partie basse par le plateau d'embase 13.
L'élément d'interface 20 est une structure formée d'une base rigide 22 ayant préférentiellement la forme d'une platine, à laquelle est fixée une rehausse 23 destinée à supporter un système d'accrochage, par exemple un système d'arrimage de type goupillage ou une platine traversée par un ensemble de goujons.
Dans l'exemple de réalisation de la Figure 1 a, l'élément d'interface 20 comporte une platine supérieure 21 et une platine inférieure 22 sensiblement parallèles entre elles dans l'exemple illustré et fixées ensemble par des cloisons 23 radiales formant une rehausse, et des goujons d'interface 24, suivant une direction axiale perpendiculaire aux plans desdites platines.
La Figure 3a illustre isolé l'élément d'interface mis en œuvre dans l'exemple de réalisation des Figures 1 a et 1 b.
Avantageusement, les cloisons 23 et les goujons d'interface 24 sont réalisés en métal, compte-tenu des efforts prévisibles à reprendre lors de l'utilisation du dispositif, et sont soudés aux platines.
La platine supérieure 21 reçoit et assure le maintien de l'édifice à fixer par l'intermédiaire des goujons d'interface 24. L'édifice est maintenu à l'élément d'interface 20 par des écrous.
La platine inférieure 22 est traversée par les goujons de caisson 30 au niveau de trous 25 ajustés auxdits goujons de caisson, permettant la fixation du caisson central 1 1 à l'élément d'interface 20 par des écrous 31 placés sur les extrémités filetées desdits goujons de caisson.
La Figure 3b illustre l'élément d'interface 20 dans une forme alternative de réalisation, dans laquelle ledit élément d'interface comporte une platine inférieure 22 ayant sensiblement la forme d'une étoile à trois branches, et une rehausse 23 tubulaire de section cylindrique. La rehausse 23 est fixée à une extrémité inférieure à la platine inférieure 22, et un système d'arrimage est fixé à une extrémité supérieure de ladite rehausse. Chaque branche de la platine inférieure 22 comporte un trou permettant la fixation de ladite platine à un caisson central 1 1 de forme adaptée à l'élément d'interface 20. Dans une variante du premier mode de réalisation, illustrée sur la Figure 1 b, le plateau d'embase 12 comporte une ouverture 121 recouverte par un plateau perforé 13 formant le fond du caisson central 1 1 .
Dans ce mode de réalisation, le plateau d'embase 12 présente l'ouverture 121 en son centre. Le plateau perforé 13 est de dimensions supérieures à l'ouverture 121 et est fixé entre le caisson central 1 1 et le plateau d'embase 12, au-dessus de la partie évidée.
Le fond du caisson central 1 1 est alors formé par le plateau perforé 13. L'ensemble est traversé par les goujons de caisson 30 du caisson central 1 1 qui viennent s'insérer dans les trous 122 du plateau d'embase et les trous 131 du plateau perforé, puis serré par des écrous 31 afin d'assurer la fixation.
La Figure 5 est une illustration du plateau perforé dans cette variante de réalisation.
Le plateau perforé permet d'assurer, lorsque le dispositif est utilisé, le drainage de l'eau pouvant s'introduire dans le caisson central, par exemple des eaux de ruissellement ou inversement de permettre un remplissage de l'eau phréatique et ainsi équilibrer les pressions hydrostatiques entre l'intérieur et l'extérieur du caisson.
Avantageusement, il est placé au-dessus du plateau perforé 13, côté intérieur du caisson central, un tissu poreux à l'eau permettant de retenir la terre, par exemple un géotextile épais.
Dans une seconde variante du premier mode de réalisation, une fermeture étanche est mise en œuvre en partie haute du caisson central 1 1 , permettant d'assurer l'étanchéité dudit caisson central 1 1 une fois le dispositif mis en œuvre.
Suivant un deuxième mode de réalisation, illustré sur la Figure 2, deux caissons latéraux 14 déterminant chacun un volume creux 141 sont agencés sur deux côtés opposés d'un caisson central 1 1 similaire au caisson central du premier mode et fixés à un plateau d'embase 12. Chaque caisson latéral 14 détermine un volume creux 141 de forme générale cylindrique d'axe vertical, de section triangulaire, et est formé par un assemblage de panneaux 15.
Un caisson latéral est constitué en partie :
- d'un panneau de base, ledit panneau de base étant l'un des quatre panneaux 15 formant le caisson central 1 1
- de deux panneaux de côté 15
Dans ce mode de réalisation, les deux caissons latéraux 14 sont réalisés en mettant en œuvre des panneaux 15 de même type et de préférence identiques à ceux constituant le caisson central 1 1 .
Les panneaux 15 comprennent, sur leur face extérieure, deux rainures 152 globalement cylindriques d'axe vertical disposées de part et d'autre de ladite face extérieure, parallèlement aux bords verticaux. Les côtés verticaux des panneaux 15 sont pourvus de protubérances 153 globalement cylindriques d'axe vertical. Les dimensions des rainures 152 et des protubérances 153 sont telles que lesdites protubérances 153 peuvent être insérées dans lesdites rainures 152 pour former une liaison mécanique de type pivot glissant.
Par ailleurs, les rainures 152 et les protubérances 153 sont coordonnées de manière à ne pas gêner la mise en place des liaisons susceptibles de relier deux panneaux 15.
La Figure 4 permet de visualiser les rainures 152 et les protubérances 153 des panneaux 15 dans ce mode de réalisation.
Dans l'exemple de réalisation de la Figure 2, deux panneaux de côté sont rattachés au panneau de base du caisson central chacun par le biais d'une liaison mécanique de type pivot glissant, formée par les rainures 152 du panneau de base et les protubérances 153 des panneaux de côté. Les positions des deux panneaux de côté peuvent alors être ajustées en position verticale et en rotation pour permettre la fixation desdits deux panneaux de côté par le biais de goujons de caisson 30 insérés dans les ouvertures des chapes alignées comme dans la liaison des panneaux du caisson central pour assurer le maintien entre eux desdits deux panneaux de côté.
Chaque caisson latéral 14 est lié à un panneau du caisson central 1 1 . Le plateau d'embase 12 a la forme d'une étoile à quatre branches. Un trou secondaire 123 est disposé à l'extrémité de chacune de ces branches pour recevoir les goujons de caisson 30 insérés dans les ouvertures des chapes alignées des panneaux de côté d'un caisson latéral 14. Des écrous 31 viennent serrer l'ensemble.
Dans ce mode de réalisation, les caissons additionnels formés ont une section sensiblement triangulaire équilatérale résultant de leurs structures formées par trois panneaux similaires.
La forme du caisson central et des caissons latéraux n'est bien sûr pas limitée aux seules formes illustrées. Les caissons central et latéraux peuvent par exemple être formés de panneaux cintrés.
Dans une variante du second mode de réalisation, et de manière similaire à la variante décrite pour le premier mode de réalisation, le fond du caisson central 1 1 est formé par un plateau d'embase 12 et une plaque perforée 13 pour permettre le drainage de l'eau dudit caisson central 1 1 ou l'équilibre des pressions hydrostatiques entre l'intérieur et l'extérieur dudit caisson central 1 1 lorsque le dispositif est mis en place.
Dans cette variante, la fixation des panneaux de côté d'un caisson latéral 14 au plateau d'embase 12 par des écrous surélève légèrement ledit caisson latéral 14, ce qui permet un drainage naturel de l'eau par des bords inférieurs dudit caisson latéral 14.
Dans un mode de mise en œuvre illustré sur la Figure 12, une fois le dispositif suivant l'invention assemblé, ledit dispositif est placé dans une fouille creusée dans le sol et aménagée à cet effet. La fouille doit avoir un fond plat. Il est de préférence recouvert d'une couche de 10cm environ de sable non tassé. La fouille est dans la configuration illustrée suffisamment profonde pour laisser un retrait de 5cm environ entre une platine supérieure 21 de l'élément d'interface 20 et le sol naturel une fois le dispositif installé.
L'horizontalité du dispositif peut alors être vérifiée.
La fouille est ensuite rebouchée en même temps que les caissons sont remplis de sorte que l'ensemble du dispositif est entouré et rempli par des éléments constitutifs du sol 90 par exemple de la terre ou du sable ; le sol est ensuite tassé.
Avantageusement, les éléments constitutifs du sol peuvent être liés par un liant de type hydraulique ou pouzzolanique par exemple, pour permettre un meilleur ancrage du dispositif dans le sol et ainsi permettre au dispositif de supporter des édifices lourds ou de hauteur importante.
La Figure 12 représente le dispositif enterré dans le mode de réalisation de la Figure 2.
Dans la suite, il sera considéré que le sol est constitué de terre, sans toutefois limiter l'utilisation du dispositif à cette seule constitution du sol.
Des goujons d'interface 24 sont les seuls éléments du dispositif à sortir du sol. Un édifice 91 à ancrer au sol, par exemple de type candélabre, sera fixé à l'élément d'interface 20 par le biais d'une platine de fixation traversée par les goujons d'interface 24. L'ensemble pourra être serré par des écrous 31 .
Avantageusement, les dimensions de l'élément d'interface 20 sont adaptées selon les normes de fabrication des édifices à ancrer, par exemple norme de fabrication des platines de mât, pour une fixation optimale.
Un effort extérieur exercé sur l'édifice ancré au dispositif est transmis à l'élément d'interface 20, ledit effort extérieur est ensuite réparti sur les goujons de caisson 30 qui répartissent les contraintes sur les caissons.
En particulier, les efforts verticaux subis par l'édifice 91 , par exemple son poids, sont transmis essentiellement sur la partie basse des caissons 1 1 , 14 et sur le plateau d'embase 12 du dispositif, tandis que les efforts horizontaux sont transmis essentiellement sur la partie haute du caisson du dispositif.
Ainsi, contrairement aux dispositifs d'ancrage en béton pour lesquels les efforts sont essentiellement repris par une partie haute du dispositif enfoui dans le sol, les efforts subis par un édifice 91 relié à un dispositif selon l'invention est réparti différemment suivant leur direction.
Les jonctions chapes jouent un rôle important dans le dispositif selon l'invention en lui conférant une bonne flexibilité et en permettant ainsi une absorption des efforts transmis de l'édifice 91 au dispositif. On entend par « bonne flexibilité » la propriété qu'a le dispositif à se déformer sous des efforts importants sans sortir de son domaine élastique. L'élément d'interface 20 est dimensionné sur le plan structurel pour transmettre les efforts qui seront appliqués sur la structure ancrée au sol par le dispositif. En particulier, sa rigidité sera telle que l'élément d'interface 20 ne se déformera pas sensiblement sous les efforts appliqués, en tout cas ledit élément d'interface 20 ne sortira pas de son domaine élastique.
Avantageusement, l'élément d'interface 20 est réalisé en métal tel qu'un acier protégé contre la corrosion.
Avantageusement, des rondelles anti-vibrations sont placées aux points de liaison entre les goujons de caisson 30 et la structure caissonnée 10. La mise en œuvre de ces rondelles anti-vibrations permettra de limiter les vibrations dues par exemple à du vent ou à un roulage des véhicules, lesquelles vibrations sont susceptibles d'endommager le dispositif au niveau des points de liaison.
Le dispositif selon l'invention peut être adapté en fonction des dimensions de l'édifice 91 à y ancrer, typiquement sa masse et ou sa hauteur.
Un cylindre tampon 32 à section annulaire, préférentiellement réalisé en polyuréthane composite, est avantageusement mis en place sur les goujons de caisson 30, tel qu'illustré sur les Figures 10 et 1 1 . Le cylindre tampon 32 est placé en-dessous de la fixation entre goujon de caisson 30 et élément d'interface 20, et séparé d'un écrou de la fixation par une rondelle en acier 33.
Avant son installation, la longueur au repos du cylindre tampon 32 est d'environ 85mm. Lors du montage du dispositif, le cylindre tampon est comprimé de sorte que sa longueur est alors d'environ 80mm.
Le cylindre tampon 32 permet de modifier la flexibilité du dispositif et ainsi d'adapter le dispositif à l'édifice 91 qui doit y être ancré ou à la nature du sol destiné à recevoir ledit édifice. Un serrage important des fixations entre élément d'interface 20 et goujons de caisson 30 permet de réduire l'élasticité en torsion du dispositif, permettant l'installation d'un édifice 91 lourd ou de grande hauteur. De la même manière, un serrage peu important permet d'augmenter l'élasticité en torsion du dispositif, rendant ledit dispositif plus adapté à un édifice 91 léger ou de hauteur peu importante.
La dureté du cylindre tampon (32) est préférentiellement sensiblement égale à 90 Shore A. Avantageusement, le cylindre tampon est encastré dans la chape supérieure de la jonction chape associée au goujon de caisson 30 sur lequel le cylindre tampon est mis en œuvre. Le cylindre tampon est ainsi protégé mécaniquement et protégé des rayons UV, dans le cas où le dispositif selon l'invention n'est pas destiné à être enterré. Cette disposition permet également d'augmenter la surface de contact du cylindre tampon avec le goujon de caisson 30, et ainsi de mieux répartir les efforts subis par l'édifice.
Le poids de la terre ainsi que la pression qu'elle exerce sur le dispositif, en particulier :
sur les panneaux 15 des caissons ;
sur le plateau d'embase 12 ;
créent une retenue à l'arrachement, à l'enfoncement, à la rotation et à l'inclinaison.
Dans un mode simplifié de mise en œuvre, le dispositif n'est pas enterré, ou pas totalement enterré, et tout ou partie de la stabilité de l'ancrage est assurée par le poids du dispositif lorsque les caissons sont remplis d'un matériau pesant.
La mise en œuvre des caissons latéraux 14 permet une meilleure répartition des contraintes d'efforts. Le nombre, la forme et les dimensions relatives des caissons latéraux peuvent être différents des modes de réalisation décrits. Egalement le caisson central peut être de section non carrée et être formé par exemple avec un assemblage de trois ou plus de quatre panneaux verticaux sans s'éloigner de l'invention.
La Figure 9a représente des configurations possibles d'agencement de caissons dans une forme de réalisation comprenant un caisson central 1 1 de section carrée et au plus quatre caissons latéraux 14 triangulaires. Le nombre de caissons pourra être ajusté en fonction des dimensions de l'édifice à ancrer au sol, en particulier son poids et sa hauteur.
De la même manière, la Figure 9b représente des configurations possibles d'agencement de caisson dans deux formes de réalisation alternatives dans lesquelles respectivement les caissons latéraux sont de section carrée et le caisson central 1 1 est de section hexagonale. Avantageusement, les panneaux des caissons seront tous identiques et seront faits d'un matériau polymères, par exemple en polyéthylène. Ce type de matériau présente l'avantage d'être suffisamment rigide, c'est-à-dire qu'il ne se déformera pas sensiblement sous les efforts appliqués, en tout cas ne sortira pas de son domaine élastique. Les polymères sont par ailleurs plus légers et moins fragiles que du béton, moins sensibles également aux attaques chimiques que d'autres matériaux comme des métaux. Ces propriétés limitent :
le coût d'acheminement et d'installation,
- le temps d'installation,
les risques d'accidents sur site liés à la mise en œuvre, la structure peut donc être enlevée, permettant d'éviter une pollution des sols.
Par ailleurs, un matériau polymère présente d'autres avantages :
- il peut être issu d'un recyclage ;
il est résistant à l'acidité des sols, il peut donc être enterré longtemps sans subir de dommages préjudiciables à la résistance du dispositif.
Avantageusement, les faces des caissons central 1 1 et ou latéraux 14 et du panneau d'embase 12 sont nervurées. Ainsi raidis, les panneaux 15 nervurés des caissons 1 1 et ou latéraux 14 ou du panneau d'embase peuvent présenter des propriétés mécaniques équivalentes à celle de caissons plus épais non nervurés, permettant ainsi un gain de masse et donc une économie de coût, et une manipulation plus aisée desdits panneaux 15. Dans une forme de réalisation, le caisson central 1 1 est rempli de terre ou de tout autre élément constitutif du sol dans lequel ledit caisson est enterré, puis fermé à ses deux extrémités afin d'assurer une étanchéité et éviter un drainage.
L'invention est donc une alternative pratique, économique et écologique aux dispositifs d'ancrage existant actuellement sur le marché, notamment les dispositifs en béton. Elle peut être adaptée à diverses situations, plus ou moins temporaires, par exemple signalisation voirie ou ancrage de constructions diverses, ou, dans une forme de réalisation hors sol, manifestations temporaires par exemple manifestations sportives.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 . Dispositif d'ancrage au sol comportant un élément d'interface (20) auquel doit être fixé un édifice (91 ) à ancrer au sol, caractérisé en ce qu'il comporte une structure caissonnée (10), ledit élément d'interface (20) étant fixé à une partie supérieure de ladite structure caissonnée (10), ladite structure caissonnée (10) comportant :
un caisson central (1 1 ) déterminant un volume creux (1 1 1 ) sensiblement cylindrique résultant de l'assemblage d'au moins trois panneaux (15) de caisson, lesdits panneaux (15) étant maintenus entre eux par des bords verticaux, une face intérieure de chacun des panneaux (15) étant équipée sur chacun de ses bords verticaux de chapes (151 ) espacées et réparties sur le bord considéré et dont les ouvertures sont alignées pour déterminer un axe vertical, lesdites chapes (151 ) sur les deux bords verticaux du panneau (15) considéré étant agencées en quinconce de sorte que lorsque deux panneaux (15) sont juxtaposés par un bord vertical, lesdites chapes (151 ) d'un panneau s'intercalent avec lesdites chapes (151 ) de l'autre panneau (15) avec les ouvertures respectives alignées, permettant de réaliser ainsi une jonction chape entre lesdits panneaux (15) à l'aide d'un goujon de caisson (30) traversant les ouvertures alignées desdites chapes (151 ) desdits panneaux (15) ;
un panneau d'embase (12) fixé à une partie inférieure dudit caisson central (1 1 ) de sorte à former un fond au dit caisson central (1 1 ) ;
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure caissonnée comporte au moins deux cylindres tampon (32) de section annulaire, un cylindre tampon (32) étant placé sur chacun des goujons de caisson (30) maintenant entre eux les panneaux (15) du caisson central (1 1 ), entre une fixation reliant l'élément de l'interface (20) au caisson central (1 1 ), afin de permettre un ajustement de la flexibilité du dispositif par serrage ou desserrage de ladite fixation.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure caissonnée (10) comporte au moins un caisson latéral (14) additionnel rattaché au caisson central (1 1 ), ledit au moins un caisson latéral (14) :
déterminant un volume creux (141 ) sensiblement cylindrique résultant de l'assemblage d'au moins trois panneaux (15), dont un panneau dudit caisson central (1 1 ) et au moins deux panneaux additionnels, lesdits au moins trois panneaux (15) étant maintenus entre eux par des bords verticaux ;
étant fixé à une extrémité inférieure au panneau d'embase (12).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les au moins trois panneaux (15) du caisson central (1 1 ) d'une part et les au moins deux panneaux (15) additionnels de l'au moins un caisson latéral (14) d'autre part sont maintenus entre eux par des jonctions chapes.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des panneaux (15) comprend, sur une face extérieure :
deux rainures (152) globalement cylindriques d'axe vertical disposées de part et d'autre de ladite face extérieure, parallèlement aux bords verticaux du panneau considéré, et constituant des éléments femelles ;
- des protubérances (153) globalement cylindriques d'axe vertical placées sur les bords verticaux dudit panneau (15) et constituant des éléments mâles ;
lesdites protubérances (153) d'un panneau (15) pouvant ainsi être insérées dans une desdites deux rainures (152) d'un autre panneau (15) pour former une liaison mécanique de type pivot glissant.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que deux des au moins deux panneaux additionnels sont rattachés au panneau du caisson central (1 1 ) chacun par le biais d'une liaison mécanique de type pivot glissant.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux (15) comportent des trous pré-percés (1 12).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un panneau (15) est cintré.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux (15) sont tous identiques.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux (15) présentent des nervures raidissant la structure caissonnée (10).
1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les panneaux (15)sont faits d'un matériau polymère, au moins en partie.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond du caisson central (1 1 ) est formé par un plateau perforé (13) placé entre ledit caisson central (1 1 ) et le plateau d'embase (12) ; lequel présente une ouverture (121 ) sous ledit plateau perforé (13) ; lesdits caisson central (1 1 ), plateau d'embase (12) et plateau perforé (13) étant maintenus ensemble.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le plateau perforé (13) est fait d'un matériau polymère.
14. Dispositif selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisé en ce qu'un tissu poreux à l'eau est placé au-dessus du plateau perforé (13) côté intérieur du caisson central.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que le caisson central (1 1 ) est fermé à ses deux extrémités.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'interface (20) comporte une base rigide (22) à laquelle est fixée une rehausse (23) destinée à supporter un système d'accrochage.
17. Dispositif selon la revendication 16 caractérisé en ce que l'élément d'interface (20) comporte une platine inférieure constituant la base rigide (22), et une platine supérieure (21 ), lesdites platines étant sensiblement parallèles entre elles et reliées par un ensemble de cloisons (23) formant la rehausse et de goujons d'interface (24) perpendiculaires aux plans desdites platines, lesdits goujons d'interface étant filetés au moins à leurs extrémités.
18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'élément d'interface (20) comporte une platine inférieure constituant la base rigide (22) à laquelle est fixée une rehausse (23) tubulaire.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des rondelles anti-vibrations sont placées sur la structure aux points de liaisons entre la structure caissonnée (10) et les autres éléments constitutifs du dispositif.
20. Ensemble comportant un édifice (91 ) fixé à au moins un dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit édifice (91 ) est relié à l'élément d'interface (20) par l'intermédiaire d'une platine de fixation.
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