Elément de construction préfabrique destiné à servir de cave

Abstract

 L'invention est relative à un élément de construc­tion préfabriqué en béton armé destiné à servir de cave, ayant une fonction portante et comprenant une coque (2) formée d'une dalle de sol (3), des parois verticales (4) et éventuellement une dalle de recouvre­ment (5) pourvue d'une trappe d'accès (6) à un escalier. La dalle de sol (3) déborde des parois verticales (4), pour augmenter la portance de l'élément de construction préfabriqué.

Description

[0001] La présente invention est relative à un élément de construction préfabriqué en béton armé, destiné à ser­vir de cave, cet élément étant constitué d'une coque en béton armé de forme et de dimensions quelconques, com­prenant une dalle de sol et des parois verticales éventuellement munies d'une dalle de recouvrement pour­vue d'une trappe d'accès à un escalier.

[0002] L'élément de construction préfabriqué étanche à l'eau et réalisé en béton armé, est principalement destiné à être utilisé en tant que cave pour bâtiments traditionels d'habitation et de service petits et moyens.

[0003] Accessoirement, l'élément de construction préfabri­qué peut avoir diverses fonctions, notamment celle d'un élément porteur de fondation enterré dans le sol ou posé à la surface du sol : cave, puits, réservoir, bâti de machine et abri.

[0004] On connaît déjà un élément de construction préfabri­qué destiné à servir de cave. Cet élément est réalisé en béton armé en plusieurs phases, comprenant une coque de béton sensiblement cubique comprenant une dalle de sol et une dalle de plafond plutôt minces, ainsi que quatre parois.

[0005] La mise en place de cet élément de construction préfabriqué connu ne nécessite généralement aucun rabattement de la nappe aquifère si ce n'est en cas de difficulté causée par celle-ci.

[0006] L'excavation d'un trou n'exige aucune attention particulière parce qu'il n'existe aucun danger particulier lors de la réalisation du trou sur le temps d'exécution très court.

[0007] Dès que l'élément de construction préfabriqué est déposé dans le trou fraîchement creusé, on remplit les abords du trou autour de l'élément de construction préfabriqué de gravier ou de sable stabilisé. On rem­plit éventuellement l'élément de construction préfabri­qué d'eau pour empêcher que celui-ci ne flotte.

[0008] Les principaux inconvénients des éléments de construction préfabriqués connus sont les suivants : l'entièreté de l'élément préfabriqué, excepté le rem­blai normal autour du trou, ne permet aucune charge extérieure provenant du bâtiment auquel ledit élément de construction préfabriqué appartient.

[0009] Ceci signifie que :
- Toutes les assises de fondation à côté et autour de l'élément de construction préfabriqué destiné à servir de cave doivent être réalisées jusqu'à la profondeur de la cave au moins;
- un sol et/ou des hourdis séparés peuvent être réalisés au-dessus de la dalle de recouvrement, qui transmettent l'ensemble des forces appli­quées, provenant du bâtiment, aux éléments de fondation disposés à côté de l'élément de con­struction préfabriqué (ce qui est parfois dif­ficile sinon irréalisable);
- la réalisation de ces constructions de reprise des forces au-dessus de l'élément de construc­tion préfabriqué destiné à servir de cave exige une hauteur de construction déterminée, qui rend nécessaire le placement de l'élément de construction préfabriqué à une plus grande profondeur en entraînant des fondations plus profondes pour la reprise en porte-à-faux par rapport à l'élément de construction préfabriqué de concentrations de contraintes supplémen­taires.

[0010] Pour pallier ces inconvénients, la présente invention propose un élément de construction préfabri­qué du type décrit dans le premier paragraphe dudit mémoire, caractérisé en ce que, la dalle de sol déborde des parois verticales.

[0011] Selon une particularité de l'invention, les parois verticales sont évasées vers le bas afin de permettre le démoulage de l'ensemble de l'élément de construction préfabriqué.

[0012] Dans une forme de réalisation particulière, l'élément de construction préfabriqué peut accueillir des éléments de construction, tels que des colonnes et/ou des poutres de fondation, qui peuvent être scel­lés à l'aide de moyens d'ancrage, en particulier de boutons d'ancrage aux parois de manière à former un ensemble monolithique avec la cave et le bâtiment.

[0013] Toutes les activités normales et traditionnelles peuvent être poursuivies immédiatement après le placement de l'élément de construction préfabriqué destiné à servir de cave (placement de fondation adja­ centes, remblayage etc...) même sans qu'une plaque protectrice ne soit placée ni de travaux d'étançonne­ment réalisés.

[0014] Les parois permettent de reprendre des contraintes rectilignes, parallèles ou perpendiculaires par rapport aux parois, des contraintes ou charges ponctuelles transmises par des colonnes sans précautions particulières pour répartir les charges dans lesdites parois.

[0015] La largeur des murs en appui sur le sol permet d'entrevoir toutes les possibilités de recouvrement, qui peuvent avoir rapport avec le reste du bâtiment.

[0016] Des murs porteurs peuvent être érigés directement sur les parois. Ces particularités et détails de l'invention, ainsi que d'autres apparaîtront dans la description des dessins ci-joints, qui représentent de manière schématique et de manière non limitative, une forme de réalisation de l'invention.

[0017] Dans ces dessins :

- la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un élément de construction préfabriqué destiné à servir de cave selon l'invention, à fonction portante ;

- la figure 2 est une vue en coupe horizontale de l'élément de construction préfabriqué illustré à la figure 1;

- les figures 3 à 10 illustrent schématiquement les diverses étapes de fabrication de l'élément de con­struction préfabriqué montré dans les figures 1 et 2;

- les figures 11 à 15, illustrent le placement de l'élément de construction préfabriqué dans le puits; et

- les figures 16 à 20, représentent schématiquement des images d'autres possibilités de réalisation de l'élément de construction préfabriqué destiné à servir de cave.

[0018] Dans ces différentes figures, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques ou analogues.

[0019] Comme illustré dans les figures 1 et 2, l'élément de construction préfabriqué 1 selon l'invention destiné à servir de cave, comprend une coque en béton désignée dans son ensemble par le signe de référence 1 compre­nant une dalle de sol 3 et des parois verticales 4 en angle droit.

[0020] La coque 2 est éventuellement pourvue d'une plaque de revêtement 5 avec ouverture d'accès à un escalier 6.

[0021] Pour augmenter la force portante de l'élément de construction préfabriqué 1, la dalle de sol 3 est en saillie par rapport aux parois verticales 4.

[0022] L'élément de construction préfabriqué 1 est réalisé en béton noble, vibré mécaniquement et armé de fila­ments d'acier (dureté après 28 jours = 60 N/mm²). Ce reforcement est constitué de filaments d'acier à bouts retournés tirés à froid et protégés contre la corrosion possédant une force de traction d'au moins 1100 N/mm². La teneur minimale en renforcement de filaments d'acier est de 30 kg par mètre cube de béton. Elle peut être augmentée en fonction des besoins déterminés par calcul.

[0023] En cas de nécessité et en fonction des calculs, la dalle de sol peut être renforcée avec des barres à béton supplémentaires ou avec un treillis soudé BE 500.

[0024] A la composition du béton peuvent être additionnés des additifs pour améliorer la maniabilité ou la densité du béton.

[0025] Toutes les parties de l'élément de construction préfabriqué en contact avec le sol sont recouvertes de deux couches, projetées sous pression, de vernis formé à base de goudron et bitume.

[0026] A titre de renseignement, la composition normale du béton, donnée par mètre cube, est la suivante :
750 l de gravier fin 7/14;
500 l de sable grossier 0/5;
380 l de ciment P40;
30 kg de fibres d'acier.

[0027] Ce béton est préparé suivant une composition précise et contrôlée en permanence, en particulier avec la même teneur en eau dans un mélangeur dans l'usine même.

[0028] Pendant le mélange, la quantité nécessaire de fibres d'acier résistant à la corrosion est ajoutée au mélan­ge en vue de le renforcer.

[0029] Un moule 7 de l'élément de construction préfabriqué, constitué de panneaux de métal renforcés, forment une construction stable et indéformable sur laquelle peu­vent être montés des vibreurs 8 fixés au moule 7. Le moule nettoyé et enduit d'une huile de démoulage est placé en position renversée.

[0030] Le versement du béton dans le moule 7 déposé à l'envers s'effectue par les trois étapes suivantes :
- le béton frais est versé au moyen d'une trémie pyramidale entre les parois du moule 7 disposé à l'envers, pendant que les vibreurs 8 fixés au moule assurent un compactage parfait du béton (fig. 3).

[0031] Après bétonnage des parois 4, on enlève la trémie de répartition est enlevée, on monte éventuellement l'armature de renforcement pour la dalle de béton 3 et on coule le béton pour former la dalle de béton 3 (fig. 4).

[0032] Après vibrage, la face supérieure de l'ensemble est lissée parfaitement (fig. 5).

[0033] Au-dessus du moule 7 rempli à ras-bord, on fixe solidement une plaque de protection à l'ensemble à l'aide d'un système à circlips (fig. 6).

[0034] Le procédé de fabrication est poursuivi, à l'aide d'une machine basculante lourde, développée par l'in­venteur lui-même, montée sur roues et amenée au-dessus du moule. L'ensemble est soulevé au moyen de couronnes de giration 12 entraînées par des moteurs hydrauliques et retourné en position de service (fig. 7). La machine de basculement déplace ensuite le moule vers un entre­pôt où le moule est déposé (fig. 8).

[0035] Après déverrouillage de la plaque de fond clipsée, le moule est soulevé lentement de manière à dégager l'élément de construction préfabriqué qui repose sur la plaque de protection jusqu'après durcissement.

[0036] Dans une variante éventuelle avec plaque de revête­ment 5, ladite plaque de revêtement peut être coulée sur place dans ladite position au-dessus de l'élément de construction préfabriqué, en y menageant une ouver­ture d'accès à un escalier 6 (fig. 10).

[0037] L'élément de construction préfabriqué est transporté à l'aide d'un véhicule lourd vers le chantier.

[0038] Le trou 13 est creusé mécaniquement. Dans des circonstances normales, vu les délais de réalisation très courts, un abaissement préalable de la nappe aquifère n'est pas nécessaire. A l'aide d'un appareil de mesure sophistiqué, on vérifie que le fond du puits est bien plat à la profondeur souhaitée.

[0039] A l'aide d'une grue suffisamment puissante 14, la cave préfabriquée est déposée sans choc dans le fond du trou (fig. 11). Le béton est ensuite remblayé immédia­tement jusqu'à la hauteur souhaitée à l'aide d'un maté­riau de remblai amélioré ou non (fig. 12). Un rem­plissage partiel de l'élément de construction préfabri­qué destiné à servir de cave à l'aide d'eau est néces­saire uniquement lorsque le poids de l'élément de con­struction préfabriqué et la portance du sol prenant appui sur le rebord en saillie de l'élément de con­struction préfabriqué sont insuffisants pour empêcher ccelui-ci de flotter sur la nappe aquifère. En cas de rabattement de la nappe aquifère, le remplissage préa­lable de l'élément de construction préfabriqué à l'aide d'eau peut être supprimé.

[0040] En absence de sol suffisamment porteur au niveau de la sole de la cave, celle-ci peut éventuellement être placée sur un sol stabilisé ou sur des fondations (fig. 13 et 14).

[0041] La cave préfabriquée est un élément de construction qui fait partie intégrante du bâtiment dans son ensem­ble.

[0042] Les parois verticales 4 sont écrasées coniquement, afin de rendre possible le démoulage de la cave entière.

[0043] La dalle de sol 3 est de préférence en saillie de 20 cm par rapport aux parois 4. Elle sert de dalle de fondation pour le poids propre de la cave, des annexes et des charges appliquées sur la cave et provenant du bâtiment (fig. 15).

[0044] Toutes les charges prenant appui ou appliquées sur l'élément de construction préfabriqué, y compris le poids propre, sont transmises sans déformation de la dalle de sol 3, au sol porteur sous-jacent.

[0045] L'élément de construction préfabriqué permet de transmettre les efforts provenant des planchers 18 supérieurs, des murs porteurs 19, des murs en encorbel­lement 20 (fig. 16 à 18), des charges ponctuelles et analogues à la dalle de sol 3 de la cave directement le long des parois.

[0046] De ce fait, des fondations supplémentaires en dessous de la cve sont rendues superflues (excepté sur sol non porteur).

[0047] Des charges ponctuelles importantes et/ou des colonnes peuvent être réalisées sans devoir recourir à des constructions permettant de répartir les charges.

[0048] Des éléments de construction tels que des colonnes 21 et/ou des poutres de fondation 16, peuvent être fixés aux murs à l'aide de moyens d'ancrage, en particulier de boulons d'ancrage ou d'ancrages chimiques 17, de manière à faire partie intégrante de la cave et du bâtiment.

[0049] Par sa composition et sa fabrication en une étape particulières, la cave réalisée est parfaitement étan­che à l'eau, ce qui rend superflu un étanchement à l'aide de joints. Des cloisons éventuelles peuvent être montées à n'importe quel moment dans la cave sans nécessiter un étanchement.

[0050] Grâce à la construction intégrée d'un seul tenant de l'élément préfabriqué selon l'invention, la fixation éventuelle de divers éléments n'a aucune influence néfaste sur le maintien d'une étanchéité parfaite.

[0051] En raison du compactage du béton dans la masse, la fixation d'étagères, de tuyaux et analogues, réalisée directement dans les parois 4 ne provoque pratiquement aucune infiltration d'eau aux points d'ancrage.

[0052] La largeur des parois rend possible la mise en place de n'importe quel type de plancher porteur et on peut même y établir des murs porteurs, plus larges que les parois de l'élément de construction préfabriqué elles-­mêmes (fig. 18).

[0053] La dalle de sol 3 qui déborde des murs, réduit sensiblement le danger de flottation de la cave sous la pression éventuellement trop forte de l'eau, grâce au poids supplémentaire de la masse de terre de remblai autour de l'élément de construction préfabriqué destiné à servir de cave.

[0054] L'élément de construction totalement préfabriqué et parachevé permet un placement rapide, grâce auquel :
- Dans la majorité des cas, un rabattement de la nappe aquifère peut être évité sauf cas exceptionnel;
Si un rabattement semble malgré tout indispensable, celui-ci peut être arrêté immédiatement après le placement de l'élément de construction préfabriqué et le remplissage partiel de celle-ci à l'aide d'eau.
- Le puits creusé autour de l'élément de construction préfabriqué, peut être immédiatement remblayé, ce qui exclut des glissements de terrain et des effon­drement ultérieurs éventuels.

[0055] Après le placement et le remblayage du puits, toutes les activités peuvent être poursuivies, sans précautions particulières.

[0056] Etant donné que l'élément de construction préfabriqué réunit en lui tous les avantages d'une cave réalisée en site même (fonction portante, intégration dans l'ensemble de la construction du bâtiment), de même que ceux d'une cave préfabriquée connue à ce jour (prix de revient bas, placement très rapide) et jouit de nombreux autres avantages parmi lesquels :
- rabattement de la nappe aquifère nul ou limité dans le temps;
- risques moindres lors du creusement du puits:
- aucune période d'attente pour la poursuite des activités de construction;
- étanchéité durable garantie;
- économie des coûts de fondation adjacentes ou voisines;
- possibilité de reprise de diverses charges et éléments de construction sans précautions particulières;
- utilisation de la dalle de sol comme dalle de fondation; et
- utilisation possible dans divers systèmes de fondation.

[0057] La réalisation de cet élément de construction préfa­briqué monolithique à fonction portante est utile et économique. Elle matérialise un progrès technique dans l'industrie du bâtiment.

Revendications

1. Elément de construction préfabriqué en béton armé, destiné à servir de cave, constitué d'une coque (2) en béton armé de forme et de dimensions quelconques, com­prenant une dalle de sol (3) et des parois verticales, éventuellement munies d'une dalle de recouvrement (5) pourvue d'une trappe d'accès (5) à un escalier (6), caractérisé en ce que la dalle de sol (3) déborde des parois verticales (4).

2. Elément de construction préfabriqué selon la reven­dication 1, caractérisée en ce que les parois verti­cales (4) sont évasées vers le bas pour permettre le démoulage dans son entièreté de l'élément de construc­tion préfabriqué.

3. Elément de construction préfabriqué selon la reven­dication 2, caractérisée en ce que la dalle de sol (3) qui est en saillie de 20 cm au moins par rapport aux parois (4) est une dalle de fondation permettant de reprendre le poids propre de l'élément de construction préfabriqué (1), des annexes et des charges appliquées sur l'élément de construction préfabriqué (1).

4. Elément de construction préfabriqué selon la reven­dication 3, caractérisée en ce que la dalle de sol (3) est une dalle de fondation, de sorte que toutes les charges appliquées sur l'élément de construction préfabriqué (1), y compris le poids propre, sont transmis, sans déformation de la dalle de sol (3), vers le sol porteur sous-jacent.

5. Elément de construction préfabriqué suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il peut accueillir des éléments de construc­tion tels que des colonnes et/ou des poutres (16), qui sont fixés à l'aide de moyens d'ancrage (17) aux pa­rois, de manière à former un ensemble monolithique avec la cave et le bâtiment.

6. Elément de construction préfabriqué selon l'une des revendication précédentes, caractérisée en ce qu'il est réalisé monolithiquement et sans soudure, de manière à être entièrement étanche à l'eau.

7. Procédé pour réaliser un élément de construction préfabriqué en béton armé destiné à servir de cave, par déversement de béton préparé dans un moule (3) muni de vibreurs (8), caractérisé en ce qu'on dispose le moule en position renversée et en ce qu'on déverse le béton préparé dans les espaces prévus entre des panneaux délimitant des parois, sous l'action des vibreurs (8).

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise une trémie de répartition pyramidale (9) pour déverser le béton préparé dans l'espace ménagé dans le moule disposé en position renversée et soumis à l'action des vibreurs (8).

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on soulève et fait basculer le moule (3) contenant le béton fraîchement coulé, en position de service à l'aide d'une machine de levage et de basculement (11) munie de moteurs hydraulique et de couronnes de gyra­tion (12).

10. Procédé selon la revenidication 9, caractérisé en ce que la machine de levage et de basculement (11) est montée sur roues et transporte le moule (3) vers un entrepôt où il est déposé.

11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'on retire le moule (3) en soule­vant lentement, après déverrouillage, la plaque de protection (10) clipsée, de manière à dégager l'élément de cave préfabriqué qui repose sur la plaque de protec­tion (10) jusqu'après durcissement.

Dessins