CH638850A5 - PROCESS FOR MANUFACTURING ADJACENT SOLIDARIZED SLABS OF CONCRETE SURFACES. - Google Patents
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Description
L'invention concerne un procédé de fabrication des dalles adjacentes solidarisées de surfaces en béton, notamment autoroutes ou pistes d'atterrissage, selon le préambule de la revendication 1. The invention relates to a method of manufacturing adjacent slabs secured to concrete surfaces, in particular motorways or runways, according to the preamble of claim 1.
Dans de nombreux pays ou Etats, les chaussées routières en béton sont réalisées en dalles non liées entre elles par goujons. In many countries or states, concrete road pavements are made of slabs not linked together by studs.
La chaussée est coulée en un seul ruban qui est ensuite séparé par sciage du béton durci en dalles, dont les dimensions sont en général: The pavement is poured in a single ribbon which is then separated by sawing from the hardened concrete into slabs, the dimensions of which are generally:
— longueur: 6 m environ - length: about 6 m
— largeur: 3,50 m environ. - width: 3.50 m approximately.
Dans la quasi-totalité des cas, le sciage entraîne l'apparition, en dessous du trait de scie, d'une fissure qui isole la dalle ainsi découpée de ses voisines. In almost all cases, sawing results in the appearance, below the saw cut, of a crack which isolates the slab thus cut from its neighbors.
Le jeu des retraits hydraulique et thermique du béton entraîne une ouverture variable de ces fissures. The play of hydraulic and thermal shrinkage of the concrete results in a variable opening of these cracks.
Si cette ouverture reste très faible sur une interface forcément irrégulière, les deux dalles adjacentes d'une fissure-joint peuvent rester engrenées par ces irrégularités et se comporter comme une seule dalle lors du passage rapide d'une charge d'une dalle sur l'autre: le transfert de charge reste assuré. If this opening remains very small on a necessarily irregular interface, the two adjacent slabs of a crack-joint can remain meshed by these irregularities and behave as a single slab during the rapid passage of a load of a slab on the other: load transfer remains assured.
Par contre, si cette ouverture devient importante, les deux dalles deviennent indépendantes l'une de l'autre et le passage de la charge entraîne alors un battement de chacune d'elles, dont l'amplitude peut atteindre 1 mm. On the other hand, if this opening becomes large, the two slabs become independent of one another and the passage of the load then causes a flapping of each of them, the amplitude of which can reach 1 mm.
Ce phénomène de battement peut entraîner rapidement la rupture des dalles et une détérioration rapide de la chaussée. Le rétablissement a posteriori du transfert de charge au droit d'un joint ouvert est alors de nature à prolonger, de façon appréciable, la durée de vie de la chaussée et à permettre de reporter de plusieurs années un renforcement général de cette chaussée ou même une réfection totale. This flapping phenomenon can quickly lead to breakage of the slabs and rapid deterioration of the roadway. The subsequent reinstatement of the transfer of load to the right of an open joint is then likely to extend, appreciably, the life of the roadway and allow to postpone for several years a general reinforcement of this roadway or even a total repair.
Les solutions déjà existantes sont les suivantes: The already existing solutions are as follows:
Solution 1: Solution 1:
Collage des dalles par injection de résine. Bonding of the tiles by resin injection.
Ce procédé est très délicat et donne des résultats très aléatoires et dans tous les cas peu durables. This process is very delicate and gives very random results and in all cases not very durable.
Solution 2: Solution 2:
Mise en place a posteriori de goujons classiques (acier rond de 025 à 35 mm) dans des saignées verticales réalisées par sciage du béton. Ces saignées sont ensuite remplies de mortier de résine. A posteriori installation of classic studs (round steel from 025 to 35 mm) in vertical grooves made by sawing concrete. These grooves are then filled with resin mortar.
Ce procédé dont le but est de remplacer, après coup, les deux dalles non goujonnées par deux dalles goujonnées a été réalisé en deux variantes: This process, the aim of which is to replace, after the fact, the two non-studded tiles by two studded tiles, was carried out in two variants:
Variante a: Variant a:
On insère le même nombre de goujons que celui qui est habituellement mis en place lorsque les dalles sont construites initialement avec goujons (soit 8 à 10 goujons de 020 à 25 mm, sur une largeur de 3,50 m). The same number of studs is inserted as that usually installed when the slabs are initially constructed with studs (i.e. 8 to 10 studs from 020 to 25 mm, over a width of 3.50 m).
Variante b: Variant b:
On insère seulement 4 gros goujons (030 à 35 mm) positionnés sous les traces normales de pneus d'un essieu lourd à pneus jumelés. Only 4 large studs (030 to 35 mm) positioned under the normal tire tracks of a heavy axle with twin tires are inserted.
La variante a est très coûteuse. Variant a is very expensive.
La variante b a donné des résultats irréguliers avec non-disparition du phénomène de battement après mise en place des goujons. Ces échecs peuvent être imputés à: Variant b gave irregular results with non-disappearance of the flapping phenomenon after the studs were put in place. These failures can be attributed to:
— perte d'adhérence du mortier de remplissage sur les parois des saignées verticales; - loss of adhesion of the filling mortar on the walls of the vertical grooves;
— ovalisation de l'emplacement du goujon dans le mortier dû à une trop grande rigidité de ce goujon en face des flexions imposées au moins chaque jour à ce goujon par le phénomène de cambrure des dalles lié au gradient thermique. Cette cambrure intervient très vite après mise en place du mortier et agit donc sur le mortier frais même si les dalles sont fermées au trafic pendant 48 h. - ovalization of the location of the stud in the mortar due to too great rigidity of this stud in front of the flexions imposed at least daily on this stud by the phenomenon of camber of the slabs linked to the thermal gradient. This cambering takes place very quickly after the mortar has been placed and therefore acts on the fresh mortar even if the slabs are closed to traffic for 48 hours.
Solution 3: Solution 3:
On met en place des clavettes en forme de cylindre vertical positionnées à cheval sur le joint ouvert. Keys in the form of a vertical cylinder are positioned positioned astride the open joint.
Le diamètre de cette clavette est de l'ordre de 100 mm et sa forme permet le jeu de dilatation des dalles. The diameter of this key is around 100 mm and its shape allows the slabs to expand.
Cette forme et la présence dans la clavette d'un noyau mixte néo-prène à haute élasticité et métal permet d'assurer une adhérence de la clavette sur le béton par précontrainte. Cette adhérence est d'autre part renforcée par un collage à la résine. This shape and the presence in the key of a neo-prene mixed core with high elasticity and metal ensures adhesion of the key to the concrete by prestressing. This adhesion is further reinforced by bonding with resin.
Le nombre de clavettes utilisé est également de 4 par dalle de 3,50 m. The number of keys used is also 4 per 3.50 m slab.
Ce procédé est actuellement en cours d'expérimentation et semble donner de bons résultats, mais: This process is currently being tested and seems to give good results, but:
— est coûteux, en raison de la complexité de la clavette, - is expensive, due to the complexity of the key,
— n'est pas applicable lorsque la fissure sous joint est très inclinée par rapport à la verticale et sort en partie de la trace de la clavette. - is not applicable when the crack under joint is very inclined compared to the vertical and leaves part of the trace of the key.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer un procédé permettant de solidariser des dalles de béton fissuré, pour assurer le transfert des charges d'une dalle à l'autre, sous le passage d'un véhicule et notamment d'un véhicule lourd. The object of the present invention is to remedy the drawbacks of known solutions and proposes to create a method making it possible to join cracked concrete slabs, to ensure the transfer of loads from one slab to another, under the passage of a vehicle and in particular a heavy vehicle.
A cet effet, l'invention concerne un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'on fixe dans deux dalles adjacentes des organes de liaison constitués chacun par un paquet de lames métalliques assurant une structure de ressort rigide au cisaillement et souple à la flexion. To this end, the invention relates to a method of the above type, characterized in that two connecting plates are fixed in two adjacent slabs, each consisting of a pack of metal blades ensuring a spring structure which is rigid in shear and flexible to bending.
Préférablement, l'organe de liaison rigide au cisaillement et souple à la flexion est un organe allongé constitué par le paquet de lames métalliques. Preferably, the rigid shear and flexible flexure connecting member is an elongated member constituted by the packet of metal blades.
Grâce à ce procédé, on peut éviter l'ovalisation ou l'agrandissement du logement de l'organe de liaison dans son scellement durant le durcissement de celui-ci. En effet, la souplesse à la flexion de Thanks to this process, it is possible to avoid ovalization or enlargement of the housing of the connecting member in its sealing during the hardening thereof. Indeed, the flexibility in bending of
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l'organe de liaison, et par exemple sa non-adhérence au mortier de scellement, peut permettre le libre jeu: the connecting member, and for example its non-adhesion to the sealing mortar, can allow free play:
— des dilatations et retraits de dalles, - expansion and removal of slabs,
— de la flexion existante entre les deux dalles du fait des gradients thermiques existant dans chaque dalle et entraînant des cambrures de celles-ci même en l'absence de toute charge due au trafic. - of the flexion existing between the two slabs due to the thermal gradients existing in each slab and resulting in cambering thereof even in the absence of any load due to traffic.
Si donc ce trafic est interrompu par exemple pendant la période de durcissement du scellement, celui-ci restera parfaitement au contact de l'organe de liaison et permettra à celui-ci de jouer son rôle lors du rétablissement du trafic. If, therefore, this traffic is interrupted, for example during the curing period of the seal, it will remain perfectly in contact with the connection member and will allow it to play its role during the restoration of traffic.
L'organe de liaison étant en effet rigide au cisaillement et préfé-rablement totalement serti dans son scellement, il assurera donc, de façon parfaite, le transfert des charges passant d'une dalle sur l'autre. The connecting member being in fact rigid in shearing and preferably completely crimped in its sealing, it will therefore ensure, in a perfect manner, the transfer of the loads passing from one slab to the other.
On peut disposer le paquet de lames sur un chevalet placé sur la fondation. The bundle of blades can be placed on an easel placed on the foundation.
Suivant un autre exemple du procédé, on peut disposer l'organe de liaison à une hauteur qui correspond à la moitié de l'épaisseur de la dalle à réaliser, en laissant les lames horizontales parallèles à l'axe longitudinal de la bande de béton formée par les dalles, leur surface étant parallèle à la surface de la dalle. According to another example of the process, the connecting member can be placed at a height which corresponds to half the thickness of the slab to be produced, leaving the horizontal strips parallel to the longitudinal axis of the strip of concrete formed. by the slabs, their surface being parallel to the surface of the slab.
Suivant un autre exemple du procédé de l'invention après la prise du béton, on peut créer un joint de retrait en sciant le béton exactement à cheval sur le goujon. According to another example of the process of the invention after setting the concrete, a shrinkage joint can be created by sawing the concrete exactly astride the stud.
Selon le procédé de l'invention, on peut placer l'organe de liaison sur deux chevalets et on solidarise les chevalets à la fondation. According to the method of the invention, the connecting member can be placed on two easels and the easels are secured to the foundation.
Un moyen pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus peut constituer en un chevalet formé de fer à béton. A means for implementing the above process can constitute a bridge formed of concrete iron.
Le chevalet peut être constitué par des éléments en fer à béton recourbé, sensiblement suivant une pyramide, dont le sommet peut servir à supporter l'organe de liaison, et dont les bases préfêrable-ment sont reliées par des pattes munies de moyens de solidarisation dans les fondations. The easel can be made of curved concrete iron elements, substantially in a pyramid, the top of which can be used to support the connecting member, and the bases of which are preferably connected by lugs provided with means of attachment in The foundations.
La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation, représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels: The present invention will be described in more detail using an exemplary embodiment, shown schematically in the accompanying drawings, in which:
la fig. 1 est une vue en perspective de deux dalles destinées à être assemblées selon le procédé de l'invention; fig. 1 is a perspective view of two tiles intended to be assembled according to the method of the invention;
la fig. 2 est une vue en perspective de l'organe de liaison élastique; fig. 2 is a perspective view of the elastic connecting member;
la fig. 3 est une vue en coupe verticale du logement et de l'organe de liaison; fig. 3 is a vertical sectional view of the housing and of the connecting member;
la fig. 4 est une vue en coupe schématique d'une dalle fissurée, restaurée selon l'invention; fig. 4 is a schematic sectional view of a cracked slab, restored according to the invention;
la fig. 5 est une vue en plan d'un chevalet dont la partie supérieure a été coupée, selon le plan I-I de la fig. 6; fig. 5 is a plan view of an easel, the upper part of which has been cut, according to the plane I-I of FIG. 6;
la fig. 6 est une vue en élévation d'un chevalet chargé d'organes de liaison, en coupe verticale selon le plan II-II de la fig. 5. fig. 6 is an elevational view of an easel loaded with connecting members, in vertical section along the plane II-II of FIG. 5.
Le procédé selon l'invention est préférablement destiné à solidariser en mouvement deux dalles ou parties de dalles séparées par une fissure pour éviter qu'une dalle ne puisse jouer, se soulever ou s'abaisser par rapport à la dalle ou partie de dalle directement adjacente. The method according to the invention is preferably intended to join in movement two slabs or parts of slabs separated by a crack to prevent a slab can not play, raise or lower relative to the slab or part of slab directly adjacent .
Selon la fig. 1, une dalle 1 est séparée d'une dalle 2 par un joint 3. Les dalles 1, 2 sont par exemple les dalles d'une autoroute, d'une piste d'atterrissage, ou plus généralement d'une aire bétonnée, etc. According to fig. 1, a slab 1 is separated from a slab 2 by a joint 3. The slabs 1, 2 are for example the slabs of a highway, of an airstrip, or more generally of a concrete area, etc. .
Selon l'invention, on réalise une cavité 4 dans la dalle 1 et une cavité 5 dans la dalle 2. Les cavités 4 et 5 sont disposées l'une en face de l'autre pour former ün logement 4, 5 destiné à recevoir l'organe de liaison 6. Cet organe de liaison 6 doit être rigide au cisaillement et souple à la flexion. En d'autres termes, cet organe de liaison ne doit pas permettre à une dalle 1, 2 de se soulever par rapport à l'autre dalle 2, 1 au niveau du joint 3. Par contre, cet organe doit pouvoir jouer le rôle de charnière au niveau du joint 3, pour permettre la flexion d'une plaque 1, 2 par rapport à l'autre 2, 1. According to the invention, a cavity 4 is produced in the slab 1 and a cavity 5 in the slab 2. The cavities 4 and 5 are arranged one opposite the other to form a housing 4, 5 intended to receive the 'connecting member 6. This connecting member 6 must be rigid in shear and flexible in bending. In other words, this connecting member must not allow a slab 1, 2 to lift relative to the other slab 2, 1 at the joint 3. On the other hand, this member must be able to play the role of hinge at the joint 3, to allow the bending of one plate 1, 2 relative to the other 2, 1.
Après la mise en place de l'organe de liaison 6, on remplit le logement 4, 5 d'un liant rigide, par exemple un mortier de scellement à hautes performances (résistance à la compression et à la traction), tel que par exemple le mortier Accoscel (marque déposée). After the establishment of the connecting member 6, the housing 4, 5 is filled with a rigid binder, for example a high performance sealing mortar (resistance to compression and traction), such as for example Accoscel mortar (registered trademark).
Le logement 4, 5 à section en queue d'aronde s'oppose à l'expulsion de l'organe de liaison et de son mortier de scellement. The housing 4, 5 with dovetail section opposes the expulsion of the connecting member and its sealing mortar.
La fig. 2 montre l'organe de liaison 6 constitué par un paquet de lames métalliques 61. Fig. 2 shows the connecting member 6 consisting of a packet of metal blades 61.
La fig. 3 est une coupe transversale d'une dalle 1 montrant la cavité 4 contenant l'organe de liaison 6. Cette figure montre également la fissure 7 de la dalle 1. Fig. 3 is a cross section of a slab 1 showing the cavity 4 containing the connecting member 6. This figure also shows the crack 7 of the slab 1.
La fig. 4 est une coupe longitudinale d'une fissure 8 inclinée. Le logement 9 déborde par rapport à la projection horizontale de la fissure 8. Il en est de même de l'organe de liaison 10. Fig. 4 is a longitudinal section of an inclined crack 8. The housing 9 projects beyond the horizontal projection of the crack 8. The same is true of the connecting member 10.
Pour faciliter la manutention et la mise en place en une seule fois, il est intéressant que les lames de l'organe de liaison soient légèrement collées l'une à l'autre, de préférence par un produit anticorrosion, évitant également l'adhérence du mortier de scellement (par exemple du coaltar). To facilitate handling and installation at one time, it is advantageous that the blades of the connecting member are slightly glued to each other, preferably by an anti-corrosion product, also avoiding the adhesion of the sealing mortar (e.g. coaltar).
A titre d'exemple, les dimensions d'un organe de liaison constitué d'un empilement de 10 à 15 lames d'acier à haute élasticité, à forte résistance au cisaillement, d'une bonne résistance à la corrosion, sont les suivantes: By way of example, the dimensions of a connecting member consisting of a stack of 10 to 15 blades of high elasticity steel, with high shear strength, of good corrosion resistance, are as follows:
longueur: 600 mm largeur: 20 mm hauteur: 30 mm length: 600 mm width: 20 mm height: 30 mm
Les lames qui ont une épaisseur de 2 à 3 mm sont légèrement collées l'une à l'autre, ce collage ne gênant pas le glissement d'une lame par rapport à l'autre en flexion. The blades which have a thickness of 2 to 3 mm are slightly bonded to each other, this bonding does not interfere with the sliding of one blade relative to the other in bending.
Le logement recevant l'organe de liaison ci-dessus présente à titre d'exemple: The housing receiving the above connecting member presents by way of example:
— une ouverture de 22 mm pour un organe de liaison d'une largeur de 20 mm, - an opening of 22 mm for a connecting member with a width of 20 mm,
— un fond d'une largeur de 32 mm, - a bottom with a width of 32 mm,
— une profondeur égale à la moitié de la dalle, sans toutefois dépasser 120 mm. - a depth equal to half the slab, without however exceeding 120 mm.
Le mortier de scellement utilisé ne doit pas présenter de retrait, bien adhérer au béton scié et résister à une compression d'au moins 600 kg/cm2, après un séchage de 24 h. De plus, il ne doit pas être attaqué par l'eau pure, l'eau salée et les carburants et huiles. The sealing mortar used must not show any shrinkage, adhere well to the sawn concrete and resist compression at least 600 kg / cm2, after drying for 24 hours. In addition, it should not be attacked by pure water, salt water and fuels and oils.
Selon les fig. 5, 6, le chevalet destiné à supporter l'organe de liaison 11 constitué par un paquet de lames est formé de deux éléments constitués par des fers à béton repliés chacun suivant un triangle. Les deux éléments 12,13, sont réunis par leur sommet, et leur base est fixée à deux traverses 14, 15, l'ensemble formant une structure pyramidale. Les traverses comportent des orifices de fixation 15 permettant de solidariser l'ensemble à la fondation, par exemple des pointes 16. According to fig. 5, 6, the easel intended to support the connecting member 11 constituted by a pack of blades is formed of two elements constituted by concrete irons each folded in a triangle. The two elements 12, 13 are joined by their top, and their base is fixed to two cross members 14, 15, the whole forming a pyramidal structure. The crosspieces have fixing holes 15 making it possible to secure the assembly to the foundation, for example spikes 16.
Pour recevoir l'organe de liaison 11, la partie supérieure des éléments 12, 13 porte des pattes 17, 18 soudées au sommet des éléments 12, 13. Ces pattes sont séparées d'une distance correspondant sensiblement à la largeur de l'organe de liaison 11. To receive the connecting member 11, the upper part of the elements 12, 13 carries lugs 17, 18 welded to the top of the elements 12, 13. These lugs are separated by a distance corresponding substantially to the width of the member link 11.
La description ci-dessus concerne des éléments 12, 13 réalisés en fers à béton, tels que des fers ronds d'un diamètre de 10 mm. Toutefois, d'autres moyens de réalisation peuvent être envisagés suivant les cas, l'essentiel étant d'aboutir à une structure permettant de positionner l'organe de liaison 11 : The above description relates to elements 12, 13 made of concrete bars, such as round bars with a diameter of 10 mm. However, other means of embodiment can be envisaged depending on the case, the main thing being to arrive at a structure making it possible to position the connecting member 11:
— à une hauteur convenable par rapport à la surface de la fondations 9 (en principe la moitié de l'épaisseur de la dalle), - at a suitable height relative to the surface of the foundations 9 (in principle half the thickness of the slab),
— selon une direction perpendiculaire au joint à scier (donc pratiquement parallèle aux bords latéraux de dalles), - in a direction perpendicular to the joint to be sawn (therefore practically parallel to the lateral edges of slabs),
— de façon que la surface des lames soit bien parallèle à la surface de la dalle afin d'assurer la souplesse maximale en flexion, et assurant la bonne conservation de cette position pendant la mise en œuvre du béton. - so that the surface of the boards is well parallel to the surface of the slab in order to ensure maximum flexibility in bending, and ensuring good preservation of this position during the implementation of the concrete.
Pour éviter tout déplacement des organes de liaison 11 par rapport à la place précise qui leur est assignée, il est intéressant de solidariser les chevalets à la fondation, comme cela a déjà été indiqué, à l'aide des pointes 16. To avoid any displacement of the connecting members 11 relative to the precise place assigned to them, it is advantageous to secure the trestles to the foundation, as has already been indicated, using the points 16.
Le nombre d'organes de liaison 1 ainsi mis en place dépend des charges que les dalles en béton doivent transmettre. Dans le cas de The number of connecting members 1 thus installed depends on the loads that the concrete slabs must transmit. In the case of
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
638 850 638 850
4 4
chaussées en béton à trafic lourd, on envisage de disposer quatre organes de liaison par voie de trafic, c'est-à-dire un organe de liaison sous chaque trace de pneu d'un essieu à pneus jumelés. concrete pavements with heavy traffic, it is envisaged to have four connecting members per traffic lane, that is to say one connecting member under each tire track of an axle with twin tires.
Lorsque les organes de liaison sont mis en place dans une dalle neuve, on peut choisir des organes de plus grande largeur que pour leur installation dans des dalles existantes à restaurer, puisqu'il n'y a pas la difficulté de la réalisation de l'encoche et de son remplissage par du mortier. When the connecting members are put in place in a new slab, one can choose organs of greater width than for their installation in existing slabs to be restored, since there is no difficulty in carrying out the notch and its filling with mortar.
En conclusion, l'organe de liaison selon l'invention permet d'assurer: In conclusion, the link member according to the invention ensures:
— un libre jeu de dilatation et retraits des dalles (pas d'adhérence du mortier sur le goujon); - a free play of expansion and withdrawal of the slabs (no adhesion of the mortar to the stud);
— un libre jeu de la flexion de l'articulation d'une dalle par rapport à la voisine lié au jeu des cambrures dues au gradient thermique (structure du goujon en lames horizontales); cette liberté liée à l'élasticité de flexion du goujon supprime tout effort prématuré sur s le mortier frais et tout risque d'ovalisation du scellement; - a free play in the flexion of the articulation of a slab with respect to the neighbor linked to the play of the camber due to the thermal gradient (structure of the stud in horizontal strips); this freedom linked to the bending elasticity of the stud eliminates any premature stress on the fresh mortar and any risk of sealing ovalization;
— une transmission complète et durable des efforts tranchants verticaux rapides liés au passage d'une charge sur le joint (forte résistance au cisaillement, résistance à la corrosion). - a complete and lasting transmission of rapid vertical cutting forces linked to the passage of a load on the joint (high shear strength, corrosion resistance).
Le procédé et les organes de liaison selon l'invention s'appli-io quent de façon avantageuse non seulement à la réfection de dalles existantes, mais également pour les travaux neufs, en particulier en utilisant dans ce cas des supports conformes aux fig. 5, 6. The method and the connecting members according to the invention are advantageously applied not only to the repair of existing slabs, but also for new work, in particular in this case using supports in accordance with FIGS. 5, 6.
R R
3 feuilles dessins 3 sheets of drawings
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
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| PL | Patent ceased | ||
| PL | Patent ceased |