Procédé de fabrication in situ d'une membrane routière armée de fils continus

Abstract

 Le procédé utilisé en technique routière comprenant la mise en place d'une couche de liant, éventuellement interposition d'une couche de base et finalement la mise en place d'une couche de roulement sous forme d'un tapis d'enrobés ou d'un enduit super­ficiel, est caractérisé selon l'invention en ce que l'on projette en nappe, sur la couche de liant, un fil ou un ensemble de fils continu(s) formant l'armature.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant un bâti (1) mobile sur lequel sont fixés des moyens de stockage (2) des fils, des moyens de guidage (4) des fils et des moyens d'éjection (5) des fils, en direction du sol.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un pro­cédé de fabrication in situ d'une membrane routière armée de fils continus et un dispositif utilisable pour ce procédé.

[0002] L'invention vise notamment la réfection des routes et chaussées fissurées, mais s'applique également à la construction des chaussées neuves.

[0003] Traditionnellement la réfection des routes fissurées ou susceptibles de se fissurer (chaussées semi-rigides) est réalisée par dépôt d'une couche épaisse d'enrobés à forte teneur en liant bitumineux. Ces enrobés sont généralement fabriqués en centrale et appliqués au moyen d'un finisseur.

[0004] Selon une autre technique, on interpose entre la couche fissurée et la couche de roulement -constituée d'un enrobé ou d'un enduit- un mortier bitumineux composée essentiellement de sable, d'un liant bitumineux et de fines, sur une épaisseur d'en­viron 1 à 3 cm.

[0005] Il est également connu d'utiliser une couche de surface ou une couche intermédiaire constituée d'un liant bitumineux en forte épaisseur et cloutée de granulats (cf. par exemple FR-A-2 231 815).

[0006] Selon une technique plus récente, on inter­pose entre la couche fissurée et la couche de roule­ment un géotextile préfabriqué en usine, éventuelle­ment avec un liant. Toutefois ces matériaux présentent de nombreuses difficultés car il n'est pas évident de dérouler de façon satisfaisante des rouleaux de géo­textiles et de poser les lès dont le recouvrement est délicat à réussir. De plus, ce système s'adapte très mal à la géométrie de la chaussée et du support ; il se forme des plis dans les courbes et les changements de dévers, qui nuisent à l'efficacité du complexe.

[0007] On a maintenant trouvé un procédé pour la construction ou la réfection des routes et chaussées, efficace et utilisable à l'échelle désirée, par création -in situ- d'une membrane routière armée par mise en place sur la chaussée d'un réseau de fils entrelacés et intimement liés dans un liant bitumineux.

[0008] L'invention a donc pour but :

a) d'éviter, sur des chaussées fissurées, la remontée des fissures à travers un tapis de roulement, tout en restant pour ce dernier, dans un complexe d'épaisseur faible;

b) d'augmenter dans tout revêtement routier sa résistance en fatigue face à la répétition des sol­licitations, tout en conservant les niveaux de module (rigidité) les plus élevés; et

c) d'assurer l'étanchéité d'un ouvrage d'art.

[0009] L'invention concerne un procédé de fabrica­tion in situ d'une membrane routière armée, comprenant la mise en place d'une couche de liant, éventuellement interposition d'une couche de base ou de liaison et finalement la mise en place d'une couche de roulement sous forme d'un tapis d'enrobés ou d'un enduit super­ficiel, caractérisé en ce que l'on projette en nappe, sur la couche de liant, un fil ou un ensemble de fils continu(s) formant l'armature.

[0010] Le cas échéant on recouvre cette nappe de fils d'une couche de granulat ou d'un treillis préfa­briqué, avec éventuellement une couche de liant, avant la mise en place de la ou des couches suivantes.

[0011] Selon une variante on réalise simultanément la mise en place de la couche de liant et la projec­tion d'un fils ou d'un ensemble de fils continu(s) sur celle-ci.

[0012] Le liant utilisé pour la première couche est soit un bitume, soit un bitume-polymère, pouvant être fluxé ou fluidifié, et il peut être appliqué à l'aide de matériels habituels soit à chaud, soit à froid sous forme d'émulsion, à raison de 0,2 à 4 kg/m², de préfé­rence 0,6 à 1,5 kg/m² de liant résiduel. Les fils projetés sur ce liant s'y trouveront inclus lors de l'application ultérieure de la couche de roulement (ou le cas échéant de la couche de base ou de liaison) et formeront l'armature de celui-ci. Le complexe ainsi obtenu assurera la continuité bitumineuse entre la couche de support et le nouveau revêtement.

[0013] Les fils utilisés selon l'invention peuvent être des fils naturels ou synthétiques, traités ou non, notamment en polyester, polyamide, polypropylène ou en dérivés cellulosiques, ou bien en verre. On pré­fère les fils polyester ou polyamide. Ils peuvent être utilisés en bobines ou ensouples de 1 à 1000 fils uni­taires multibrins. Leur grade peut varier dans une large gamme de 80 à 5000 décitex, de préférence de 150 à 400 décitex. On utilisera selon l'invention de 30 à 400 g/m² de fils, de préférence de 40 à 120 g/m². Les fils projetés à grande vitesse sur le liant forment avec ce dernier, dans le complexe routier final, une membrane armée étanche.

[0014] Afin de stabiliser les fils sur le liant, et de pouvoir ensuite circuler sur ceux-ci pour réaliser la couche de roulement venant recouvrir cette membrane armée, il est préférable de répandre sur la surface de la nappe de fils une grille claire de granulats. Cel­le-ci sera généralement formée de gravillons (par exemple 6/10 mm), répandus à raison de 2 à 10 l/m², par exemple environ 5 l/m², mais d'autres granulom­ tries et dosages sont envisageables. Ces granulats n'ont pas besoin d'être cylindrés. On peut aussi utiliser un treillis préfabriqué, notamment un treillis métallique ou en polypropylène. Dans certains cas une deuxième couche de liant peut être appliquée.

[0015] La couche de roulement est réalisée de ma­nière habituelle, éventuellement avec interposition préalable d'une couche de base ou de liaison selon les techniques courantes. L'invention s'applique aussi bien das le cas d'un tapis d'enrobé à chaud, que dans le cas d'un enduit superficiel.

[0016] Les exemples suivants illustrent l'inven­tion.

EXEMPLE 1 : Réfection d'une route très fissurée par manque de structure.

[0017] On met en oeuvre à la répandeuse une émul­sion de bitume-polymère (latex naturel, tel que Neoflex^R fabriqué par la société SCREG Sud-Est) à raison de 1,2 kg/m² (soit environ 0,8 kg/m² de liant résiduel).

[0018] On projette sur la couche de liant des fils polyester (4 fils 167 décitex de 30 brins chacun, fourni par la société Rhône-Poulenc) à raison de 50 g/m², au moyen d'un pistolet injecteur à air comprimé, de manière à obtenir une nappe de fils enchevêtrés.

[0019] Ensuite on répand un gravillon 6/10 à raison de 5 l/m².

[0020] Finalement on réalise la couche de roulement par mise en oeuvre d'un enrobé traditionnel (béton bi­tumineux 0/10) au finisseur à raison de 80 kg/m².

[0021] A titre de comparaison, sur la même section, il a été répandu un tapis du même enrobé que ci-des­sus, dosé à 120 kg/m². Après la mise en circulation, les fissures du support ont commencé à réapparaître, contrairement à la planche armée obtenue ci-dessus selon l'invention.

EXEMPLE 2 : Réfection d'une route faïencée en sortie d'agglomération.

[0022] Après avoir répandu une émulsion de bitume à raison de 1,2 kg/m² (0,8 kg/m² de bitume résiduel), on projette à l'aide d'un pistolet à air comprimé un fil polyester de 330 décitex et 60 brins (de la société Rhône-Poulenc), à partir d'un ensouple de 80 fils, à raison de 80 g/m². On recouvre avec 5 l/m² de gravil­lons 6/10, puis on réalise la couche de roulement en béton bitumineux (Compoflex^R de la société SCREG Sud-­Est), répandu à raison de 80 kg/m².

[0023] Comme selon l'exemple 1, on obtient une chaussée comprenant une membrane routière armée (liant + fils) et alliant de grandes qualités de solidité et de souplesse.

[0024] L'invention a également pour objet un dispo­sitif utilisable dans la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus pour réaliser la projection en nappe d'un fil ou d'un ensemble de fils, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti, de préférence mobile, sur lequel sont fixés des moyens de stockage des fils, des moyens de guidage des fils et des moyens d'éjection des fils, en direction du sol.

[0025] Les moyens de stockage des fils sont consti­tués par au moins un support d'ensouple, de préférence asservi par un régulateur de vitesse de l'ensouple.

[0026] Les moyens de guidage des fils sont utiles pour acheminer les fils depuis l'ensouple jusqu'aux moyens d'éjection des fils.

[0027] Les moyens d'éjection des fils sont notamm­ent constitués par des tubes éjecteurs sensiblement verticaux, fonctionnant à l'aide d'un compresseur d'air. Ces tubes peuvent être utilement munis de carters de protection. De préférence les tubes éjecteurs sont disposés par l'intermédiaire d'un support sur une rampe extensible permettant de balayer une largeur de route désirée.

[0028] Selon un mode de réalisation, la rampe extensible est formée d'un ensemble de biellettes articulées entre elles, les deux biellettes formant les extrémités de la rampe coopérant avec un vérin permettant de régler l'écartement de la rampe.

[0029] La description suivante en regard des des­sins annexés illustre un mode de réalisation du dis­positif selon l'invention. Sur ces dessins :

- la Fig. 1 est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention pour réaliser la projec­tion en nappe d'un fil ou d'un ensemble de fils;

- la Fig. 2 est une vue de dessus du dispo­sitif représenté sur la Fig 1.

[0030] Sur ces dessins le dispositif comprend un bâti 1 mobile sur lequel sont fixés des moyens de stockage des fils constitués par un support d'ensouple 2 asservi par un régulateur de vitesse 3 de l'ensouple 2′, des moyens de guidage 4 des fils et des moyens d'éjections des fils, permettant de les projeter en nappe sur la couche de liant déjà appliqué ou en même temps.

[0031] Les moyens d'éjection 5 des fils sont cons­titués par un ensemble de tubes éjecteurs 6 sensible­ment verticaux, reliés à un compresseur d'air 7, et sont munis de carters de protection 8 (Fig. 1). Ces tubes éjecteurs 6 sont disposés par l'intermédiaire de leur support 9 (Fig. 1) sur une rampe extensible for­mée d'un ensemble de biellettes 10 articulées entre elles, les biellettes des extrémités de la rampe coo­pérant avec un vérin 11 permettant de régler l'écar­tement de la rampe selon la largeur de la route en réfection.

[0032] Le dispositif selon l'invention peut être disposé sur un bâti tracté ou automoteur. Dans le cas où le bâti est tracté, ce bâti pourra être équipé d'une rampe à liant intégrée évitant ainsi à l'ensem­ble de rouler sur la couche de liant.

[0033] Bien entendu, dans le cas où le bâti ne comporte pas de rampe intégrée, on utilise une rampe, par exemple d'une répandeuse tractant ce bâti.

[0034] Dans le cas où le bâti est automoteur, celui-ci comporte une rampe à liant intégrée de même qu'une réserve à liant.

[0035] A titre d'exemple, la chaîne cinématique embarquée sur le bâti comporte :
- une source d'énergie constituée par exem­ple par un moteur thermique produisant une énergie, permettant l'alimentation hydraulique des dévidoirs, l'alimentation pneumatique des éjecteurs et également l'alimentation électrique nécessaire aux dispositifs de contrôles et d'asservissements associés ;
- des moyens de stockage de fils se présen­tant sous la forme de bobines ou d'ensouples de 15 kg à 2 tonnes de fils de largeurs variables de 0,15 à 3,7 m et comprenant un faisceau de fils à brins ramifiés bobiné à l'unité en multi-fils pouvant dépasser les 1000 unités. Ces bobines ou ensouples de stockage sont freinées progressivement en cours de travail en fonction de leur poids ;
- un système de dévidoirs permet le déroule­ment régulier des fils en fonction du dosage souhaité, et
- une série d'éjecteurs à air avalant les fils en sortie des dévidoirs pour les projeter sur la chaussée.

[0036] Eventuellement, les éjecteurs sont munis de déflecteurs permettant de dévier les fils, pour améliorer la répartition de ceux-ci sur la chaussée.

Revendications

1. Procédé de fabrication in situ d'une membrane routière armée, comprenant la mise en place d'une couche de liant, éventuellement avec interpo­sition d'une couche de base ou de liaison et finale­ment la mise en place d'une couche de roulement sous forme d'un tapis d'enrobés ou d'un enduit superficiel, caractérisé en ce que l'on projette en nappe, sur la couche de liant, un fil ou un ensemble de fils conti­nu(s) formant l'armature.

2. Procédé selon la revendication 1, carac­térisé en ce que l'on recouvre la nappe de fils d'une couche de granulats ou d'un treillis.

3. Procédé selon la revendication 2, carac­térisé en ce que la couche de granulats est répandue à raison de 2 à 10 l/m².

4. Procédé selon l'une quelconque des reven­dications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on réalise simultanément la mise en place de la couche de liant et la projection en nappe du fil ou de l'ensemble de fils continu(s).

5. Procédé selon l'une quelconque des reven­dications 1 à 4, caractérisé en ce que le liant est appliqué à raison de 0,2 à 4 kg/m².

6. Procédé selon la revendication 5, carac­térisé en ce que le liant est appliqué à raison de 0,6 à 1,5 kg/m² de liant résiduel.

7. Procédé selon l'une quelconque des reven­dications 1 à 6, caractérisé en ce que les fils sont en polyester ou polyamide.

8. Procédé selon l'une quelconque des reven­dications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on utilise de 30 à 400 g/m² de fils.

9. Procédé selon la revendication 8, carac­ térisé en ce que l'on utilise de 40 à 120 g/m² de fils.

10. Procédé selon l'une quelconque des re­vendications 1 à 9, caractérisé en ce que les fils ont un grade de 80 à 5000 décitex.

11. Dispositif utilisable dans la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendi­cations 1 à 10 pour réaliser la projection en nappe d'un fil ou d'un ensemble de fils, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti (1), de préférence mobile, sur lequel sont fixés des moyens de stockage (2) des fils, des moyens de guidage (4) des fils et des moyens d'éjection (5) des fils, en direction du sol.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de stockage des fils sont constitués par au moins un support d'ensouple (2), asservi par un régulateur de vitesse (3) de l'ensouple.

13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les moyens d'éjection des fils sont constitués par des tubes éjecteurs (6) sen­siblement verticaux, fonctionnant à l'aide d'un compresseur d'air (7).

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les tubes éjecteurs (6) sont disposés sur une rampe exten­sible formée d'un ensemble de biellettes (10) articu­lées.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les deux biellettes formant les extrémités de la rampe coopèrent avec un vérin (11) permettant de régler l'écartement de la rampe.

Dessins