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Title:
CELLULAR STRUCTURES FOR SUSTAINING WALLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/002851
Kind Code:
A2
Abstract:
A cellular structure for sustaining an embankment is comprised of a vertical facing structure including generally a lattice (1) connected to an embedding structure (2, 3). The embedding structure (2, 3) is extended from the facing structure (1) into the embankment. In a first embodiment, the embedding structure is configured like two lattice sections (2) vertically mounted at the vertical edges of the facing structure (1) and prolonged generally in parallel to the embankment. The embedding structure may also be comprised of at least one U-shaped stirrup (3) connected at each of its free ends to a respective vertical edge of the facing structure (1). In this case, the stirrup (3) is generally extended horizontally in the embankment. The masonry of the facing structure (1) may be carried out in different ways in order to achieve various finishings. The cellular structure may also include a sunk framework (5) between the embankment and the facing structure (1). The cellular structure may thus be filled with stones of smaller or larger dimensions as well as with earth. The use of a geotextile allows the vegetation to grow through the facing structure (1).

Inventors:
Curt, Valerian
Application Number:
PCT/CA1990/000262
Publication Date:
March 07, 1991
Filing Date:
August 17, 1990
Export Citation:
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Assignee:
Curt, Valerian
International Classes:
E02D5/20; E02D29/02; (IPC1-7): E02D29/02
Foreign References:
FR2233857A51975-01-10
US4341491A1982-07-27
DE3121681A11982-02-11
GB2131063A1984-06-13
DE1922119A11970-05-21
DE3402314A11984-07-26
EP0215407A21987-03-25
DE2716250A11978-10-19
FR339965A1904-06-23
FR2406035A11979-05-11
US3820344A1974-06-28
US4836718A1989-06-06
US1943800A1934-01-16
US4530622A1985-07-23
US4914887A1990-04-10
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Claims:
REVENDICATIONS:
1. Une structure cellulaire de soutien d'un remblai comprenant une structure de parement sensiblement verticale, une paire de structures d'encastrement en treillis sensiblement verticales, chaque structure d'encastrement étant adaptée pour être montée à un rebord vertical respectif de ladite structure de parement, ladite structure de parement étant adaptée afin de définir une façade de ladite structure cellulaire et lesdites structures d'encastrement étant adaptées afin de se prolonger dans le remblai.
2. Une structure cellulaire de soutien d'un remblai comprenant une structure de parement sensiblement verticale, une structure d'encastrement formée d'au moins un étrier, ledit étrier étant adapté afin de connecter chacune de ses deux extrémités à un rebord vertical respectif de ladite structure de parement, ledit étrier formant une structure en "U" adaptée pour se prolonger de façon sensiblement horizontale dans le remblai, ladite structure de parement étant adaptée afin de définir une façade de ladite structure cellulaire.
3. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement comprend un treillis.
4. 4 Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement est arquée à l'encontre du remblai d'un de sesdits rebords à l'autre.
5. Une structure cellulaire suivant la revendication 2 dans laquelle ladite structure d'encastrement est constituée d'au moins deux étriers selon la hauteur de la structure cellulaire, lesdits étriers étant montés à ladite structure de parement de façon espacée dans un plan vertical et se prolongeant dans le remblai de façon sensiblement parallèle.
6. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement est un treillis métallique ou synthétique.
7. Une structure cellulaire suivant la revendication 1 dans laquelle ladite structure d'encastrement est un treillis métallique ou synthétique.
8. Une structure cellulaire suivant la revendication 2 dans laquelle ladite structure d'encastrement est constituée d'étriers métalliques ou synthétiques.
9. Une structure cellulaire suivant la revendication 2 dans laquelle lesdits étriers sont des bandes plates ou des barres rondes ou carrées.
10. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle un coffrage perdu et une façade en béton projeté sont adaptés à ladite structure de parement pour respectivement permettre un remblayage en terre et une finition de ladite structure cellulaire.
11. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle un coffrage perdu est adapté entre ladite structure de parement et le remblai de ladite structure cellulaire, et dans laquelle une façade en maçonnerie en blocs de béton ou en pierre taillée est adaptée à ladite structure de parement, ladite façade en maçonnerie étant armée et liée à ladite structure de parement.
12. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle un coffrage perdu est adapté entre ladite structure de parement et le remblai de ladite structure cellulaire, et dans laquelle une façade en maçonnerie en blocs de béton ou en pierre taillée est adaptée à ladite structure de parement, ladite façade en maçonnerie étant armée et liée à ladite structure de parement, un espace entre ladite structure de parement et ladite façade en maçonnerie étant adapté de sorte à être rempli de béton.
13. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement est constituée de barres horizontales et verticales indépendantes adaptées afin de former un quadrillage, ledit quadrillage se réalisant progressivement lors de la mise en place d'une façade en blocs de béton adaptée à ladite structure de parement et lors de l'avancement du remblai réalisé dans ladite structure cellulaire.
14. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement est constituée de barres horizontales et verticales indépendantes adaptées afin de former un quadrillage, ledit quadrillage se réalisant progressivement lors de la mise en place d'une façade en blocs de béton adaptée à ladite structure de parement et lors de l'avancement du remblai réalisé dans ladite structure cellulaire, lesdites barres horizontales étant des barres rondes ou des plats métalliques, lesdites barres verticales étant des barres rondes ou des tuyaux, les blocs de béton préfabriqué étant adaptés en vue des configurations desdites barres horizontales et verticales .
15. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement est adaptée afin de pouvoir y monter une façade faite de panneaux plans en béton de grandes dimensions, ladite structure de parement comprenant ainsi au moins une section plane située entre au moins deux barres verticales faisant partie de ladite structure de parement et étant disposées intérieurement desdits rebords de ladite structure de parement.
16. Une structure cellulaire suivant les revendications 1 ou 2 dans laquelle ladite structure de parement est adaptée afin de pouvoir y monter une façade faite de panneaux plans en béton de grandes dimensions, ladite structure de parement comprenant ainsi au moins une section plane située entre au moins deux barres verticales faisant partie de ladite structure de parement et étant disposées intérieurement desdits rebords de ladite structure de parement, ladite structure de parement étant constituée dans un sens horizontal de barres rondes ou câbles et, dans un sens vertical, de tuyaux perforés ou non.
17. Une structure cellulaire suivant les revendications 14 ou 16 dans laquelle des joints horizontaux de type néoprène sont utilisés entre lesdits blocs de béton.
18. Une structure cellulaire de soutien d'un remblai comprenant une structure de parement sensiblement verticale et une structure d'encastrement sensiblement verticale et faite en treillis, ladite structure d'encastrement comprenant deux sections généralement planes et rectangulaires, chacune desdites sections étant reliée à un rebord vertical respectif de ladite structure de parement par des moyens de connexion, ladite structure de parement définissant une façade de la structure cellulaire alors que lesdites sections se prolongent de façon sensiblement parallèle dans le remblai donnant ainsi à ladite structure cellulaire une forme généralement en "U" .
19. Une structure cellulaire de soutien d'un remblai comprenant une structure de parement sensiblement verticale, une structure d'encastrement formée d'au moins un étrier relié à chacune de ses extrémités par des moyens de connexion à un rebord vertical respectif de ladite structure de parement, ladite structure de parement définissant une façade de la structure cellulaire, ledit étrier ayant une forme en "U" se prolongeant dans le remblai.
20. Une structure cellulaire suivant les revendications 18 ou 19 dans laquelle ladite structure de parement comprend un treillis.
21. Une structure cellulaire suivant la revendication 18 dans laquelle ladite structure de parement est en treillis et dans laquelle la structure d'encastrement est intégrale à ladite structure de parement.
22. Une structure cellulaire suivant les revendications 18 ou 19 dans laquelle lesdits moyens de connexion sont des tiges verticales.
23. Un mur de soutènement comprenant plusieurs structures cellulaires similaires, chacune incluant une structure de parement sensiblement verticale jointe à chacun de ses rebords verticaux à une structure d'encastrement sensiblement verticale en treillis, chaque structure cellulaire contenant un remblai, les structures d'encastrement se prolongeant à partir de ladite structure de parement dans le remblai, chaque structure d'encastrement étant appliquée contre une structure d'encastrement similaire d'une structure cellulaire adjacente.
24. Un mur de soutènement comprenant plusieurs structures cellulaires similaires chacune incluant une structure de parement sensiblement verticale jointe à chacun de ses rebords verticaux à une structure d'encastrement sensiblement verticale en treillis et commune à une structure cellulaire similaire adjacente, chaque structure cellulaire contenant un remblai, les structures d'encastrement se prolongeant à partir de ladite structure de parement dans le remblai.
25. Un mur de soutènement comprenant plusieurs structures cellulaires similaires chacune incluant une structure de parement sensiblement verticale et une structure d'encastrement formée d'au moins un étrier joint à chacune de ses deux extrémités à un rebord vertical respectif de ladite structure de parement, chaque étrier formant ainsi une structure en "U" se prolongeant dans un remblai contenu dans une structure cellulaire respective.
26. Un mur de soutènement suivant les revendications 23, 24 ou 25 dans lequel ladite structure de parement comprend un treillis.
27. Un mur de soutènement suivant la revendication 23 dans lequel pour chaque structure cellulaire, ladite structure de parement est en treillis et les structures d'encastrement sont intégrales à la structure de parement.
28. Une méthode d'érection d'un mur de soutènement comprenant les étapes suivantes: a) la disposition de plusieurs structures cellulaires similaires chacune incluant une structure de parement sensiblement verticale jointe à chacun de ses rebords verticaux à une structure d'encastrement sensiblement verticale en treillis de sorte que les structures d'encastrement se prolongent à partir des structures de parement, la disposition se faisant de sorte que chaque structure d'encastrement soit appliquée contre une structure d'encastrement d'une structure cellulaire similaire adjacente; et b) le remblayage de chacune desdites structures cellulaires.
29. Une méthode d'érection d'un mur de soutènement comprenant les étapes suivantes : a) la disposition de façon espacée et généralement parallèle de plusieurs structures d'encastrement sensiblement verticales en treillis, la disposition se faisant généralement de façon sensiblement perpendiculaire à la façade dudit mur de soutènement; b) la jonction de chacun des rebords verticaux extérieurs de chaque paire adjacente de structures d'encastrement à un rebord vertical respectif d'une structure de parement sensiblement verticale; et c) le remblayage de chacune des structures cellulaires défini par chaque paire adjacente de structures d'encastrement et par la structure de parement connectée entre elles.
30. Une méthode d'érection d'un mur de soutènement comprenant les étapes suivantes: a) l'alignement de plusieurs structures cellulaires similaires chacune incluant une structure de parement sensiblement verticale et une structure d'encastrement formée d'au moins un étrier connecté à chacune de ses deux extrémités à un rebord vertical respectif de ladite structure de parement de sorte à former une structure en "U" se prolongeant à 1 'encontre de ladite structure de parement; et b) le remblayage de chacune desdites structures cellulaires.
31. Une méthode suivant les revendications 28, 29 ou 30 dans laquelle ' ladite structure de parement comprend un treillis.
32. Une structure cellulaire de soutien d'un remblai comprenant une structure de parement sensiblement verticale et une structure d'encastrement, chacun des rebords verticaux de ladite structure de parement étant adapté pour recevoir au moins une tige de fixation, ladite structure d'encastrement incluant au moins un étrier adapté pour contourner chacune des tiges de fixation et de renfort au niveau de ladite structure de parement, ledit étrier étant adapté pour se prolonger ensuite de chaque côté desdits rebords de la structure de parement vers le remblai, ledit étrier comportant deux extrémités adaptées pour être fixées audit étrier de sorte à ce que ledit étrier forme au moins une boucle fermée adaptée pour se prolonger de façon sensiblement horizontale dans le remblai, ladite structure de parement étant adaptée afin de définir une façade de ladite structure cellulaire.
33. Une structure cellulaire suivant la revendication 32 dans laquelle ladite structure de parement comprend un treillis.
34. Une structure cellulaire suivant la revendication 1 dans laquelle ladite structure de parement comprend plusieurs éléments allongés en béton préfabriqué adaptés pour être montés horizontalement de façon ajourée sur un plan vertical, lesdits éléments étant adaptés pour se chevaucher à leurs extrémités avec des éléments similaires de structures cellulaires adjacentes, les éléments se chevauchant de deux structures cellulaires adjacentes étant adaptés pour être maintenus en place par des tiges verticales adaptées pour traverser lesdites extrémités desdits éléments.
35. Une structure cellulaire suivant la revendication 2 dans laquelle ladite structure de parement comprend plusieurs éléments allongés en béton préfabriqué adaptés pour être montés horizontalement de façon ajourée sur un plan vertical, lesdits éléments étant adaptés pour se chevaucher à leurs extrémités avec des éléments similaires de structures cellulaires adjacentes, les éléments se chevauchant de deux structures cellulaires adjacentes étant adaptés pour être maintenus en place par des tiges verticales adaptées pour traverser lesdites extrémités desdits éléments.
36. Une structure cellulaire suivant la revendication 34 dans laquelle lesdites structures d'encastrement sont adaptées pour être chacune jointe à une tige respective desdites tiges verticales.
37. Une structure cellulaire suivant la revendication 35 dans laquelle ledit étrier est adapté afin de connecter chacune de ses extrémités à une tige respective desdites tiges verticales.
38. Une structure cellulaire suivant les revendications 34 ou 35 dans laquelle une géotextile est adaptée pour être positionnée de façon sensiblement verticale entre la structure de parement et le remblai de sorte à permettre un remblai en terre et de permettre une végétation de traverser ladite structure de parement au niveau des ajourements définis entre lesdits éléments de béton préfabriqué.
39. Une structure cellulaire suivant les revendications 34 ou 35, dans laquelle des éléments de béton architectural sont adaptés pour être positionnés dans les ajourements définis entre lesdits éléments de béton préfabriqué.
40. Un mur de soutènement suivant la revendication 24 dans lequel les structures de parement sont chacune constituées de plusieurs éléments allongés en béton préfabriqué montés horizontalement de façon ajourée sur un plan vertical, lesdits éléments se chevauchant à leurs extrémités avec des éléments similaires de structures de parement adjacentes, des tiges verticales traversant lesdites structures de parement à leurs extrémités.
41. Un mur de soutènement suivant la revendication 40 dans lequel lesdites structures d'encastrement sont jointes à une tige respective desdites tiges verticales.
42. Un mur de soutènement suivant la revendication 25 dans lequel les structures de parement sont chacune constituées de plusieurs éléments allongés en béton préfabriqué montés horizontalement de façon ajourée sur un plan vertical, lesdits éléments se chevauchant à leurs extrémités avec des éléments similaires de structures de parement adjacentes, des tiges verticales traversant lesdites structures de parement à leurs extrémités.
43. Un mur de soutènement suivant la revendication 42 dans lequel ledit étrier est connecté à chacune de sesdites extrémités à une tige respective desdites tiges verticales.
44. Un mur de soutènement selon les revendications 40 ou 42 dans lequel les structures de parement et les tiges se prolongent verticalement audessus dudit mur de soutènement de sorte à constituer un mur en élévation, les ajourements définis entre lesdits éléments de béton préfabriqué dudit mur en élévation étant obturés par des éléments de béton architectural, ledit mur en élévation servant de mur antibruit.
45. Une structure cellulaire rigide de soutien d'un remblai comprenant au moins un élément de fondation en béton, un élément de parement en béton préfabriqué adapté pour être fixé de façon sensiblement verticale audit élément de fondation à l'aide de premiers moyens de connexion; une paire d'éléments d'encastrement en béton préfabriqué adaptés pour être fixés de façon sensiblement verticale audit élément de fondation à l'aide de deuxièmes moyens de connexion.
46. Une structure cellulaire rigide selon la revendication 45 dans laquelle lesdits premiers et deuxièmes moyens de connexion sont des tiges métalliques traversant sensiblement verticalement au moins les extrémités desdits éléments de parement et d'encastrement et étant chacune fixée à une extrémité inférieure audit élément de fondation.
47. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 45 dans laquelle lesdits premiers et deuxièmes moyens de connexion sont des tuyaux métalliques perforés ou non traversant sensiblement verticalement au moins les extrémités desdits éléments de parement et d'encastrement et étant chacun fixé à une extrémité inférieure audit élément de fondation, lesdits tuyaux étant adaptés pour être posttensionnés.
48. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 47 dans laquelle des tirants sont adaptés pour être ancrés dans ledit élément de fondation et pour posttensionner lesdits tuyaux.
49. Une structure cellulaire rigide suivant les revendications 47 ou 48 dans laquelle lesdits tuyaux sont adaptés pour être remplis de béton suite à leur posttension.
50. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 45 dans laquelle lesdits éléments d'encastrement en béton préfabriqué comprennent également une charpente métallique.
51. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 45 dans laquelle lesdits éléments d'encastrement sont évidés et sont adaptés pour recevoir du béton coulé en place afin d'augmenter le monolithisme de ladite structure cellulaire rigide.
52. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 45 dans laquelle des murets guide sont adaptés pour être montés dans une tranchée de boue définie dans un sol, ledit élément de fondation étant adapté pour être logé entre lesdits murets guide.
53. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 45 adaptée pour recevoir du béton coulé en place entre lesdits éléments de parement et d'encastrement et le remblai.
54. Une structure cellulaire rigide suivant la revendication 45 dans laquelle des joints de type néoprène sont adaptés pour être positionnés dans des joints horizontaux définis entre lesdits éléments de parement et d'encastrement afin d'en améliorer 1'étanchéité et de fournir un meilleur contact entre eux.
55. Un mur de soutènement comprenant plusieurs structures cellulaires rigides comprenant chacune au moins un élément de fondation en béton, un élément de parement en béton préfabriqué sensiblement vertical fixé audit élément de fondation à 1 ' aide de premiers moyens de connexion; une paire d'éléments d'encastrement en béton préfabriqué sensiblement verticaux fixés audit élément de fondation à l'aide de deuxièmes moyens de connexion, chacune desdites structures cellulaires rigides contenant un remblai.
56. Un mur de soutènement suivant la revendication 55 dans laquelle lesdits premiers et deuxièmes moyens de connexion sont des tuyaux métalliques traversant sensiblement verticalement au moins les extrémités desdits éléments de parement et d'encastrement et étant chacun fixé à une extrémité inférieure audit élément de fondation, lesdits tuyaux étant posttensionnés .
57. Un mur de soutènement suivant la revendication 56 dans laquelle des tirants sont ancrés dans ledit élément de fondation et posttensionnent lesdits tuyaux.
58. Un mur de soutènement suivant les revendications 56 ou 57 dans lequel les tuyaux sont remplis de béton.
59. Un mur de soutènement suivant la revendication 55 dans lequel ledit élément de fondation est logé entre des murets guide montés dans une tranchée de boue creusée dans un sol .
60. Un mur de soutènement suivant la revendication 55 dans lequel du béton coulé en place est disposé entre lesdits éléments de parement et d'encastrement et le remblai.
61. Une méthode d'érection d'un mur de soutènement comprenant les étapes suivantes : a) le positionnement d'éléments de fondation en béton; b) le montage de façon verticale de tuyaux métalliques à leurs extrémités inférieures auxdits éléments de fondation; c) le positionnement entre lesdits murets guide d'éléments de fondation en béton; d) la posttension desdits tuyaux au moyens de tirants ou non; e) le remblayage de chaque structure cellulaire rigide défini par deux éléments d'encastrement adjacents et un élément de parement disposé entre eux; et f) le coulage de béton dans lesdits tuyaux et/ou entre lesdits éléments de parement et d'encastrement et les remblais.
62. Une méthode d'érection d'un mur de soutènement comprenant les étapes suivantes: a) l'excavation de tranchées de boue de bentonite dans un sol; b) le positionnement de murets guide dans lesdites tranchées de boue; c) le positionnement entre lesdits murets guide d'éléments de fondation en béton; d) le montage de façon verticale de tuyaux métalliques à leurs extrémités inférieures auxdits éléments de fondation; e) le positionnement d'éléments de parement et d'encastrement sur lesdits éléments de fondation guidé puis maintenu par lesdits tuyaux traversant lesdits éléments de parement et d'encastrement au moins à leurs extrémités; f) la posttension desdits tuyaux au moyens de tirants ou non; g) le remblayage de chaque structure cellulaire rigide défini par deux éléments d'encastrement adjacents et un élément de parement disposé entre eux; et h) le coulage de béton dans lesdits tuyaux et/ou entre lesdits éléments de parement et d'encastrement et les remblais.
63. Une méthode suivant la revendication 62 dans laquelle des joints 'de type néoprène sont disposés lors du positionnement desdits éléments de parement et d'encastrement au niveau des joints horizontaux définis par ceuxci.
64. Une méthode suivant la revendication 61 dans laquelle l'érection du mur de soutènement est faite directement dans l'eau.
65. Une méthode suivant les revendications 61 ou 63 dans laquelle lesdits éléments d'encastrement sont déblayés, devenant ainsi contrefort pour le mur de soutènement et murs porteurs pour une structure de bâtiment.
Description:
STRUCTURES CELLULAIRES POUR ' MURS DE SOUTENEMENT

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention est relative à de nouvelles structures cellulaires pour la réalisation de murs de soutènement.

TECHNIQUE ANTERIEURE

Dans mon brevet canadien 1.186.516, je divulgue une structure cellulaire comprenant deux murs droits d'encastrement joints par un mur arqué qui forme la façade de la structure cellulaire. Dans ce type de module, la pression latérale de la masse retenue entre les murs de la structure cellulaire maintient ceux-ci immobiles. En effet, la pression latérale exercée par la masse retenue ancre les murs retenant cette masse.

EXPOSE DE L'INVENTION

La présente invention a pour but de mettre au point une nouvelle réalisation de structures cellulaires pour murs de soutènement qui utilisent des matériaux existant sur le marché.

La présente invention a également pour but de mettre au point une structure cellulaire qui est d'une très grande simplicité autant au niveau de la fabrication des éléments structuraux la constituant qu'au niveau de sa mise en oeuvre.

La présente invention a également pour but de mettre au point une structure cellulaire économique.

La présente invention a également pour but de mettre au point une structure cellulaire dont le parement peut être maçonné de différents éléments de finition.

D'après les buts précédents, une forme de réalisation avantageuse de l'invention fournit une structure cellulaire de soutien d'un remblai qui comprend une structure de parement sensiblement verticale et une paire de structures d'encastrement en treillis sensiblement verticales. Chaque structure d'encastrement est adaptée pour être montée à un rebord vertical respectif de la structure de parement. La structure de parement est adaptée afin de définir une façade de la structure cellulaire. Les structures d'encastrement sont adaptées afin de se prolonger dans le remblai.

Une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention fournit une structure cellulaire de soutien d'un remblai qui comprend une structure de parement sensiblement verticale et une structure d'encastrement formée d'au moins un étrier. L'étrier est adapté afin de connecter chacune de ses deux extrémités à un rebord vertical respectif de la structure de parement. L'étrier forme une structure en "U" adaptée pour se prolonger de façon sensiblement horizontale dans le remblai. La structure de parement est adaptée afin de définir une façade de la structure cellulaire.

Une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention fournit une structure cellulaire rigide de soutien d'un remblai qui comprend au moins un élément de fondation en béton et un élément de parement en béton préfabriqué adapté pour être fixé de façon sensiblement verticale à l'élément de

fondation à l'aide de premiers moyens de connexion. Une paire d'éléments d'encastrement en béton préfabriqué sont adaptés pour être fixés de façon sensiblement verticale à l'élément de fondation à l'aide de deuxièmes moyens de connexion.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS

La figure 1 est une vue en perspective illustrant une série de structures cellulaires selon une première forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les parements et les encastrements sont en treillis;

La figure 2 est une vue en perspective illustrant une série de structures cellulaires selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les parements sont en treillis et les encastrements sont en étriers;

La figure 3 est une vue en plan illustrant le remblayage des structures cellulaires des figures 1 et 2 au moyen d'un coffrage perdu, et illustrant également une façade en béton projeté;

La figure 4 est une vue en plan similaire à la figure 3 mais dans laquelle la façade est une maçonnerie en blocs de béton;

La figure 5 est une vue en perspective similaire à la figure 1, mais dans laquelle la structure de parement est constituée de barres indépendantes;

La figure 6 est une vue en perspective similaire à la figure 2, mais dans laquelle la structure de parement est constituée de barres indépendantes pour recevoir des blocs de béton architectural;

La figure 7 est une section horizontale illustrant les structures décrites aux figures 5 et 6 adaptées d'une façade en blocs de béton;

La figure 7a est une section prise le long de la ligne la-la de la figure 7 illustrant un montage des blocs de béton à la structure de parement;

La figure 8 est une vue en perspective similaire à la figure 1, mais dans laquelle la structure de parement est conçue pour recevoir des panneaux en béton préfabriqué;

La figure 9 est une vue en perspective similaire à la figure 2, mais dans laquelle la structure de parement est conçue pour recevoir des panneaux en béton préfabriqué;

La figure 10 est une vue en perspective illustrant une façade en panneaux de béton adaptée à la structure cellulaire de la figure 8;

La figure 11 est une vue en perspective illustrant une façade en panneaux de béton adaptée à la structure cellulaire de la figure 9;

La figure 12 est une section horizontale des structures décrites aux figures 10 et 11;

La figure 12a est une section prise le long de la ligne 12a-12a de la figure 12;

La figure 13 est une vue en perspective similaire à la figure 1, mais dans laquelle la structure de parement comprend des éléments en béton préfabriqué définissant une structure ajourée;

La figure 14 est une vue en perspective similaire à la figure 2, mais dans laquelle la structure de parement comprend des éléments en béton préfabriqué définissant une structure ajourée;

La figure 15 est une vue en perspective similaire à la figure 2, mais dans laquelle la structure de parement comprend des blocs de béton architectural;

La figure 16 est une vue en plan de la structure de la figure 15;

La figure 17 est une section en plan illustrant une variante de la structure montrée aux figures 15 et 16;

La figure 18 est une vue en plan illustrant la tranchée de boue servant à loger une structure cellulaire rigide;

La figure 19 est une vue en plan illustrant les éléments de fondation de la structure cellulaire rigide;

La figure 20 est une vue en plan illustrant une structure cellulaire rigide adaptée aux éléments de fondation de la figure 19;

La figure 21 est une vue en élévation basée sur la figure 20;

La figure 22 est une vue en plan d'une tranchée de boue conçue pour une structure cellulaire rigide pour sous-sols de bâtiment;

La figure 23 est une vue en plan illustrant les éléments de fondation de la structure cellulaire rigide;

La figure 24 est une vue en plan de la structure cellulaire rigide adaptée aux éléments de fondation de la figure 23;

La figure 25 est une vue en élévation des éléments d'encastrement de la structure cellulaire rigide de la figure 24 sur la hauteur d'un étage;

La figure 26 est une vue en plan partiellement brisée illustrant l'application des structures cellulaires rigides pour un quai en eau profonde;

Les figures 27a et 27b sont des vues illustrant l'application des structures cellulaires rigides pour une infrastructure de bâtiment;

La figure 28 est une vue en plan et la figure 28a est une coupe verticale prise le long de la ligne 28a-28a de la figure 28 illustrant l'infrastructure d'un grand bâtiment situé sur le bord de l'eau;

La figure 29 est une vue en perspective d'un mur de soutènement utilisant les structures cellulaires ajourées des figures 13 ou 14; et

La figure 30 est une vue en perspective d'un mur de soutènement et d'élévation utilisant les structures cellulaires ajourées des figures 13 et 14.

MANIERES DE REALISER L'INVENTION

' Selon une forme de la présente invention, des structures cellulaires pour murs de soutènement comprennent des éléments structuraux de base qui sont des treillis métalliques ou synthétiques. Le treillis peut se combiner avec des éléments en tôle, câbles ou béton préfabriqué. La juxtaposition et le remblayage de ces structures cellulaires forment des murs de soutènement.

Les deux éléments de base d'une structure cellulaire sont les éléments de parement et les éléments d'encastrement. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, les cellules en forme de "U" sont ouvertes vers les massifs avec les parements en treillis 1 et les encastrements en treillis 2. On peut également réaliser des cellules fictivement fermées, constituées de parements en treillis 1 et d'encastrements en étriers 3 (figure 2).

Tel qu'il sera décrit en détail plus loin, les parements peuvent être constitués de barres ou de plats métalliques indépendants ou même de câbles. Tous ces éléments de parement peuvent être mis en combinaison avec des éléments de béton préfabriqué. Egalement, des cellules avec parements en blocs de béton architectural de petites ou grandes dimensions peuvent être réalisées.

Dans l'état actuel des connaissances, ces types d'ouvrages peuvent se définir comme des massifs composites, monolithiques, réalisées par l'interdépendance entre un massif en terre et une structure.

Tous les éléments métalliques formant la structure cellulaire sont protégés adéquatement contre la corrosion. L'assemblage des parements 1 aux encastrements 2 ou 3 se fait par l'intermédiaire de tiges, de barres rondes ou de tuyaux 4.

La structure illustrée à la figure 1 s'exécute par la juxtaposition des cellules en panneaux de treillis continue, ou en éléments indépendants de parements et d'encastrements en treillis 1 et 2. Dans le dernier cas, les éléments indépendants sont assemblés avec les tiges 4.

La structure de la figure 2 comprenant des parements en treillis et des encastrements en étriers est assemblée avec les tiges 4.

Les structures décrites ci-dessus peuvent être remblayées avec de l'enrochement. Dans le cas d'indisponibilité de l'enrochement, l'utilisation de terre est possible avec interposition d'une membrane entre le remblai et le parement en treillis 1. Tel qu'illustré à la figure 3, cette membrane qui est une sorte de coffrage perdu 5 peut être fait en tôle métallique, en plastique ou en asbeste-ciment. Une géotextile épaisse peut également être utilisée.

Lorsque l'ouvrage composite est érigé, la deuxième phase consiste a compléter l'ouvrage du point de vue esthétique. En se référant à la figure

3, ce revêtement en façade est représenté par l'application de béton projeté 6. Ce revêtement peut être esthétique ou de résistance.

A la figure 4, le revêtement en façade est constitué d'une maçonnerie en blocs de béton architectural ou en pierre taillée 7. Ces blocs de béton peuvent être ceux que l'on utilise pour les façades de bâtiments ou ils peuvent être conçus spécialement pour les murs de soutènement. La maçonnerie est armée et liée à la structure de parement 1. En option, l'espace entre la maçonnerie en façade 7 et la structure cellulaire peut être rempli de béton 8.

Il est également possible d'intégrer les éléments de revêtement aux parements 1. Les structures cellulaires utilisées pour ces fins sont similaires â celles décrites ci-dessus et représentées généralement aux figures 1 et 2.

Cependant, la structure sera réalisée avec le parement en barres ou plats indépendants horizontaux

9 ou verticaux 10 tels qu'illustrés aux figures 5 et

6. La mise en place de ces barres ou plats indépendants 9 et 10 se réalise en même temps que le placement des blocs de béton et l'avancement du remblai. Les barres verticales 10 sont ajoutées pendant l'exécution sous forme de goujons.

Pendant l'exécution de l'ouvrage, ce type de structure permet 1 'insertion dans le parement d'éléments de petite taille en béton préfabriqué. Les blocs de béton pour le parement sont conçus à ces fins et l'érection de parements se réalise selon les principes d'une maçonnerie sèche (figure 7).

L'armature horizontale du parement 9 peut être réalisée en barres rondes ou en plats métalliques. Les figures 7 et 7a illustrent l'utilisation de plats métalliques. L'armature verticale 10 peut être réalisée en barres rondes ou tuyaux. Les blocs en béton préfabriqué 11 sont conçus à ces fins. Les parements réalisés peuvent ainsi avoir l'esthétique désirée.

En option, des joints de type néoprène 12 peuvent être utilisés lorsque la structure cellulaire est sujette à des sollicitations importantes.

Les figures 8 et 9 illustrent des structures cellulaires de même type que celles décrites respectivement aux figures 1 et 2 mais dans lesquelles la structure de parement est conçue pour recevoir des panneaux plans de grandes dimensions. Les barres horizontales du parement 13 ont une géométrie brisée qui se développe d'une tige d'assemblage 4 à l'autre. Les changements de direction des barres horizontales 13 s'effectuent au niveau des barres verticales 14. Des câbles peuvent remplacer les barres horizontales 13.

Les figures 10 et 11 illustrent les structures cellulaires décrites aux figures 8 et 9 comprenant en plus des panneaux en béton préfabriqué de grandes dimensions 15 qui ont été insérés dans la façade. Les panneaux en béton préfabriqué 15 sont caractérisés par le fait que deux de leur dimensions (largeur et hauteur) sont grandes par rapport à la troisième (profondeur). Ces panneaux 15 sont conçus pour résister à la poussée des terres. Les panneaux 15 sont également conçus de manière à pouvoir s'assembler avec les encastrements en treillis 2 ou en étriers 3.

La caractéristique de ce type de structure composite réside dans le fait qu'un parement plan est obtenu tout en préservant le principe de cellules ouvertes ou fictivement fermées vers le massif à soutenir.

La figure 12 illustre les détails des structures décrites aux figures 8 à 11. Les armatures horizontales du parement sont des barres rondes ou des câbles 13. Les barres verticales 14 sont des tuyaux perforés ou non. Des bandes de type néoprène 16 sont prévues pour les joints horizontaux (Figure 12a) .

Ce type de structure se réalise ainsi à sec avec des joints en néoprène et comme goujons d'assemblage, des tuyaux perforés ou non.

L'utilisation des goujons-tuyaux permet la retransmission des sollicitations des câbles au goujons et des goujons au béton sur des surfaces plus grandes .

Les goujons-tuyaux perforés permettent, après l'exécution de l'ouvrage, d'effectuer des injections en vue de réaliser le monolithisme du parement.

Les goujons-tuyaux permettent également de réaliser la post-tension de la façade si désiré.

Egalement, des câbles logés à l'intérieur des tuyaux peuvent se prolonger jusqu'à la fondation de sorte à pouvoir ensuite être post-tensionnés.

De cette manière, on peut réaliser des murs de soutènement de très grande résistance, surtout au niveau des sollicitations dynamiques.

Les figures 13 et 14 illustrent des structures cellulaires ayant des encastrements en treillis 2 ou en étriers 3 caractérisées par des parements en éléments de béton préfabriqué 17 montés de manière ajourée. Le parement peut également être constitué de madriers en bois.

Les éléments d'assemblage sont des barres ou des tuyaux 18. Post-tensionnés ou non, ces éléments 18 permettent également de loger des câbles de post-tension et aussi la réalisation d'injection. Dans la zone de chevauchement des éléments en béton préfabriqué 17, c'est-à-dire aux extrémités de ces derniers, on peut avoir un ou plusieurs éléments d'assemblage 18.

Ce type de structure cellulaire peut être remblayé avec de la pierre de dimensions appropriées ou avec de la terre. Dans ce dernier cas, les vides dans la façade sont comblés par de la tôle, asbeste-ciment, géotextile, etc.

Une des particularités de cette structure réside dans le fait qu'elle permet la poussée de la végétation au travers de sa façade tout en conservant une grande stabilité.

Cependant les espaces entre les éléments préfabriqués 17, côté terre, peuvent être partiellement ou totalement comblés suivant le cas afin de favoriser ou non la croissance de la végétation. Cette obturation se fait généralement avec des blocs de béton architectural.

L'élément en béton préfabriqué 17 de forme parallélépipède est caractérisé en ce que ses dimensions dans sa section transversale sont petites

par rapport à sa longueur. Les faces opposées peuvent être parallèles ou non. Ces éléments sont conçus de manière à reprendre la poussée des terres, à pouvoir s'assembler avec les encastrements en treillis 2 ou en étriers 3 et pour réaliser des colonnes sur la zone de leur chevauchement.

Il est à noter qu'avec l'effet de colonnes, ce type de parement peut être exécuté sur de faibles hauteurs sans encastrement. Dans la zone de chevauchement, plusieurs éléments ou barres d'assemblage 18, post-contraintes ou non, peuvent être alors utilisés.

La figure 29 illustre l'utilisation de structures cellulaires à parement ajouré telles que décrites ci-dessus pour la réalisation des murs de soutènement 43. Dans ce cas-ci, les ajourements n'ont pas été obturés de sorte à permettre à la végétation de croître au travers de la façade des murs de soutènement 43.

La figure 30 illustre un mur 44 de soutènement en sa partie inférieure et d'élévation en sa partie supérieure de deux côtés. Le mur en élévation sert principalement de mur antibruit; c'est pourquoi tous ses ajourements ont été obturés.

Avec des structures cellulaires ajourées, on peut donc réaliser des murs de soutènement de tout genre, avec ou sans végétation, des culées de pont, des murs tête de ponceaux et même des ponceaux, des murs en élévation, des murs antibruit, etc.

Les figures 15 à 17 illustrent des structures cellulaires avec parement en panneaux de béton, de petites ou moyennes dimensions. Les mêmes

principes des structures cellulaires décrites auparavant sont respectés. La figure 15 illustre une structure cellulaire avec encastrement en étriers 3, bien que des encastrements en treillis peuvent également être utilisés, et des blocs de béton architectural de petites ou moyennes dimensions 20. L ' es blocs en béton architectural 20 ou les blocs en pierre taillée sont maçonnés à l'aide de tiges verticales ou goujons 19. Ces tiges 19 ont d'une part un rôle de résistance et, d'autre part, un rôle de liaison entre le parement et les encastrements.

Les encastrements en étriers 3 sont logés dans les joints verticaux (figure 16) ou dans les joints horizontaux (figure 17).

Les encastrements en étriers sont réalisés en plats métalliques ou synthétiques (figure 16) ou en barres rondes ou carrées (figure 17). Dans le cas de la figure 17, où les encastrements 3 sont logés dans les joints horizontaux, des joints de type néoprène 12, similaires à ceux des structures cellulaires à revêtement intégré (figure 7), sont prévus.

Les structures décrites ci-après sont des murs de soutènement en éléments de béton armé préfabriqué, de grandes dimensions, assemblés par post-tension dans une tranchée de boue ou dans l'eau, de manière à réaliser une structure cellulaire rigide en forme de "U" (fig. 18 à 25) utilisant les mêmes principes théoriques que ceux des structures décrites auparavant.

Les préfabriqués sont des éléments lourds faits en usine, transportés et placés dans le milieu liquide avec des engins appropriés.

Les éléments d'assemblage, représentés généralement par des tuyaux perforés ou non, servent de guide pour le montage et finalement peuvent être mis en tension directement ou par l'intermédiaire de tirants ancrés dans la fondation. Les mêmes tuyaux peuvent être utilisés pour injecter du mortier.

Une fois les éléments préfabriqués assemblés par post-tension, la structure sera complétée avec du béton coulé en place.

Les structures cellulaires rigides sont constituées de parements qui sont des éléments qui reprennent les sollicitations dues à la poussée de la terre et de l'eau. Les encastrements sont des éléments qui reprennent les sollicitations des parements et des autres structures pour les transmettre à la fondation. Les assemblages sont des tuyaux perforés ou non de dimensions appropriées ayant les fonctions multiples décrites ci-dessous. Le béton coulé sur place sert de fondation d'une part et complète la structure d'autre part.

Ces structures peuvent être conçues pour être en étroite interdépendance avec la masse de terre à soutenir ou non. Afin de monter ces structures cellulaires rigides, une tranchée de boue de bentonite 21 (figure 18) est préalablement exécutée avec des murets guide 22, selon les méthodes connues et prouvées.

Les éléments de fondation 23 qui sont ensuite mis en place (figure 19) comprennent des trous 24 prévus pour couler le béton sous les éléments de fondation 23. Les éléments de fondation

23 font partie intégrante des encastrements et sont positionnés à la profondeur prévue sur une couche de béton.

La coulé du béton de fondation peut précéder la mise en place des éléments préfabriqués ou le béton peut être coulé à travers les trous 24 prévue pour cette opération.

Des tuyaux 25 fixés aux éléments de fondation 23 servent pour le guidage des éléments préfabriqués et ensuite ils sont utilisés pour la post-tension et pour l'injection.

Les premiers éléments d'encastrement 26 sont descendus au long des éléments de guidage 25 jusqu'à leur position finale. Ensuite suit la mise en place des éléments de parement 27 (figure 20). Le béton 28 est ensuite coulé en place.

L'opération du montage par alternance des encastrements et des parements se poursuit jusqu'à la côte finale.

Une fois les préfabriqués mis en place, on réalise les opérations de post-tension et le remplissage des tuyaux avec mortier.

Des bandes de néoprène peuvent être prévues pour améliorer l'étanchéité de la structure et aussi assurer un meilleur contact entre les joints horizontaux.

En dernière phase, le béton frais sera coulé entre les éléments préfabriqués et la terre, complétant ainsi la structure.

Les figures 18 à 21 illustrent une infrastructure de quai. Il s'agit de structures cellulaires rigides contenant de la terre. L'interdépendance structure-sol est mise en évidence. Ce type de structure peut s'utiliser pour les quais de tous genres, qu'ils soient réalisés à l'aide d'une tranchée de boue (figure 18), ou directement dans 1 'eau.

Les éléments de parement sont continus dans le sens de la hauteur tandis que les encastrements peuvent être évidés pour alléger les préfabriqués et pour obtenir un meilleur monolithisme avec le béton coulé en place ou avec le remblai (figure 21). Les encastrements peuvent être réalisés en éléments de charpente métallique et de béton coulé en place.

Les figures 22 à 25 illustrent une infrastructure de bâtiment. Les étapes d'érection sont similaires à celles retrouvées aux figures 18 à 21. Dans ce cas, il s'agit de structures cellulaires rigides avec encastrements déblayés. Cette structure sera utilisée surtout pour la réalisation de grands immeubles avec multiples sous-sols.

La réalisation est identique au cas précédent, mais le comportement structural est différent. Il n'y a pas d'interaction sol-structure puisque les encastrements resteront libres à l'intérieur du bâtiment faisant partie intégrante de sa structure. Dans ce cas, les encastrements deviennent des contreforts (figure 24).

Les éléments préfabriqués de parement et de contreforts peuvent avoir leur hauteur égale à la distance entre les planchers (figure 25).

Une fois la structure de soutènement assemblée et le béton coulé en place suffisamment durci, on peut commencer les travaux d'excavation. L'etançonnement perpendiculaire sur les contreforts peut se faire sentir dans le cas de profondeurs importantes.

Les extrémités de contreforts peuvent être des points d'assise pour les colonnes de la superstructure du bâtiment. Les éléments de contreforts peuvent être plus ou moins évidés, selon leur degré de sollicitation (figure 25).

Les planchers qui sont exécutés représentent un bon contreventement horizontal, traduit par une augmentation de la stabilité.

Si nécessaire pour la stabilité d'ensemble, des tirants d'ancrage sont installés à l'intérieur des tuyaux d'assemblage (figure 25).

Plus particulièrement, la figure 22 illustre une tranchée de boue 29 avec des murets guide 30 qui sont conçus pour loger la structure cellulaire rigide destinée aux sous-sols des bâtiments.

La figure 23 illustre la mise en place des éléments de fondation 31 qui comprennent des trous 34 en vue de couler le béton sous les fondations. Des tuyaux de guidage 35 sont fixés sur les éléments de fondation 31.

A la figure 24, la structure en voile-rigide déblayée est illustrée avec ses éléments d'encastrement 32 et ses éléments de parement 33.

Entre la structure et la terre, on retrouve le béton de remplissage 36.

La figure 25 est une vue en élévation des éléments d'encastrement 32 sur la hauteur d'un étage. On y retrouve le radier au sol 38 et la structure d'un plancher 39. En option, des tirants de post-tension 37 sont disposés à l'intérieur des tuyaux de guidage 35.

Les structures cellulaires rigides peuvent être réalisées parfaitement étanches. Un avantage très important pour l'utilisation de ce type de structure réside en l'absence totale de tirants d'ancrage à l'extérieur de la limite de la construction, ce que l'on retrouve au niveau des murs classiques réalisés dans une tranchée de boue.

Quelques exemples pratiques de structures cellulaires en voile-rigide sont illustrés aux figures 26 à 28. La figure 26 illustre un quai en eau profonde 40 utilisant plusieurs des structures cellulaires rigides décrites aux Figures 18 à 21.

Les figures 27a et 27b illustrent une infrastructure de bâtiments 41 utilisant les structures cellulaires des figures 22 à 25. Les figures 28 et 28a illustrent l'infrastructure d'un bâtiment 42 (les sous-sols) de grandes dimensions situé au bord de l'eau. Dans ce cas, la structure cellulaire rigide est sollicitée par la terre ou par l'eau.

Un des grands avantages de l'utilisation de structures cellulaires avec parement en treillis et encastrement en treillis ou en étriers et également

des autres structures cellulaires décrites ci-dessus réside dans le fait que les matériaux nécessaires pour leur érection existe sur le marché.

Ces structures sont d'une très grande simplicité de par la fabrication des éléments structuraux et de par leur mise en oeuvre. Elles peuvent accommoder plusieurs genres de façade, permettant par conséquent de donner l'esthétique désiré au mur de soutènement ainsi érigé. Sous leurs différentes formes, ces structures cellulaires ont plusieurs applications.




 
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