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BREVET D'INV~NTION
BLOC ARTI~ICIEL POUR ST~UCTURES MARITIMæS ET FLUVIALES
Invention d'Arnauld CHEVALLIER
Société Anonyme dite
SOCIETE GRENOBLOISE D'ETUDES ET D'APPLICATIONS HYDRAULIQUES ~SOGREAH)
L'invention est relati~e à un bloc artificiel de carapace
pour structures de protecticn des ouvrages maritimes et fluviaux contre
les vagues et le~ courant~. Les caracteristiques recherchées en matière
~de blocs arti~iciels doivent répondre à deux objectifs considérés
comme essentiels à qaYoir : la stabilité et la robu te~se. Cependant
il est géneralement reconnu que l'un ~oue au détriment de l'autre.
La stabilité dépend de la ~aculté de~ blocs d'une part de
~'accrocher sur le3 talus sous jacent3 de3 ou~rages à protéger et
d'autre part de s'assembler entre eux grâce à leur forme particulière
en corstituant une carapace de protection qui lai3se des espaces vides
.
suffisants pour absorber l'energie hydraulique à laquelle
l'ouvrage est soumis. Cette stabilite resulte donc d'un
certain nombre de parametres parmi lesquels on retiendra:
l'amplitude des ~agues r la masse specifique du beton des
blocs et celle de l'eau dans laquelle l'ouvrage est cons~
truit, la pente de la carapace, le deferlement des vagues
et enfin un coefficient. representatif des qualites propres
à la forme et au comportement~meme du bloc.
La robustesse represente l'aptitude de la forme
des blocs à une bonne tenue mecanique aux chocs, aux
con-traintes et a 1 ~ erosion. De cette forme dependent aussi
les propriétés d'imbrication des blocs entre eux et l'in-
dice de vide de la carapace. Cet indice doit être suffi-
samment eleve d'une part pour detruire ]'energie des
vagues et d'au-tre part pour reduire l'action des sous-
pressions. Or, mis à part le bloc décrit dans le brevet
~rançais n 1.017.546, à Etablissements NEY~PIC dont la
- demande a ete deposee le 10 mars 1950, on a propose des
blocs comportant une juxtaposition cl'elements geometriques
dont la forme conduisait a une fragilite qui rend souvent
necessaire de renforcer le beton par un ferraillage coûteux.
~ 1 en est ainsi, par exemple, pour les blocs ins-
pires du Modèle d'Utilite japonais n 45-15816 ayant pour
inventeur Katsutoshi Tamura, publie le 1 juillet 197~0 où
les pattes sont des troncs de cones identiques issues d'un
corps central cylindrique dont la longueur est au moins
- egale à trois fois son diametre.
D'autre part, la forme de ces blocs est telle que
les coffrages qu'ils impliquent rendent leur fabrication
malaisee, notamment par la necessite d'un deplacement des
blocs au moment de leur decoffrage.
L'invention a pour but l'elaboration de blocs
artificiels dont les formes permettent d'allier les quali-
tes de stabilite et de robustesse, tout en autorisant un
procede de fabrication aisee sur une dalle de prefabrica-
9~)~
-3
tion ou directement sur une aire de stockage, ~ l'aide
de coffrage ne nécessitant aucune manipulation uItérieure
des blocs pour leur décoffrage apras durcissement du beton.
Selon la presente invention, il est pre~u un bloc
de carapace pour structure de protection des oùvrages mari~
times et fluviaux, caractérise en ce qu'il est constitue
par un noyau central de forme sensiblement cubique ayant
d'une part une face superieure et une face inferieure
opposees munies, chacune respectivement d'une patte supé-
rieure et d'une patte inférieure en forme d'enclume, lestables desdites enclumes étant disposées parallelement
entre elles et auxdites faces opposees, les pans inclines
desdites enclumes slappuyant sur deux premieres faces
verticales apparentes et opposees du noyau, les deux
autres faces verticales du noyau étant munies chacune d'une
patte horizontale en tronc de pyramide a quatre faces,
deux de ces faces opposees s'appuyant en recouvrement sur
les côtes des enclumes et les deux autres faces opposees
ayant leur base au moins en partie commune avec un cote de
la face laterale apparente attenante du noyau.
Selon une caracteristique, les aretes cornieres
des pattes peuvent etre chanfreinees.
Selon d'autres caracteristiques, les extremites
des cotes de l'enclume peuvent etre tronqueesj les tables
des pattes laterales peuvent comporter dans la médiane
un évidement transversal.
Selon d'autres caractéristiques dimensionnelles,
l'écartement entre les extremités des pattes laterales
peut être sensiblement égal à 1,5 fois la hauteur du noyau
central, la longueur des pattes laterales peut etre sensi~
blement egale a trois ~ois celle de la hauteur du noyau
central, la largeur des pattes laterales peut etre egale
à la hauteur du noyau central, et la hauteur des pattes
frontales peut etre sensiblement egale à celle de la
hauteur du noyau central.
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Selon la présente invention il est egalement
prévu un coffrage pour,la fabrication d'un bloc tel ~ue
d~crit plus hatl~ caractérisé en ce qu'il comporte des
ouver*ures correspondan~ aux tables des pattes supérieure
et inferieure, l'une desdites ouvertureq reposant sur una
aire de prefabrication, l'autre servant au rempliss,age
-puis a la vibration du béton dans le cof~rage.
Le coffrage est,alors réalisé par un assemblage
de ,dèux demi-coquilles symétriques par rapport au plan
, longitudinal médian des pattes latérales; chaque demi-
coqu,ille comporte deux éléments symétriques par rapport
au plan transversal médian des pattes latérales et fron-
tales et assemblés entre eux.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront de la description des modes de réalisation
donnés ci-apres et illustrés dans les dessins.
La figure 1 est une vue en perspective d'un bloc
artificiel selon l'i~vention.
La f~gure 2 est une vue en perspective d-lun cof-
frage du bloc,selon la figure 1.
La figure 3 est une vue en perspective d'une
variante de bloc selon l'invention.
La figure 4 est une vue en perspectiVç d'une
autre variante de bloc selon l'invention.
Dans la figure 1 on a representé un bloc artifi-
ciel comportant un noyau central 1 sensiblement cubique,
ayant deux faces laterales ,12 opposees ~unies de pattes ,,
latérales 2~ deux faces frontales 13 opposees munies de
pattes frontales 3 et deux faces latérales 11 opposées et
apparentes.
, Les pattes laterales 2 présentent la forme A'une
enciume ayant des tables 20 paralleles entre elles et aux
- faces latérales 12, ~~~ ~ ~~~~~~ ~~ ~ ~~
..... _ , .... . .. . . _ ... _._ _ . _ . . . . . . .. ____.____ _.. __ .... ...
~ ~5~3~ 5.
des côtéq 21 et des pan~ inclinés 22 Q I appuyant sur les face appa-
rente311 attenantes.
Le~ pattes ~rontale33 présentent la ~orme d'une pyramide
tronquée à quatre ~ace3 latérales 31 et 320ppoqées deux à deux. Les
Paces 31 s'appuient en recouvrement qur les c8tés 21 de3 pattes laté-
rale~ 2 attanante~, tandis que les ~aces 320nt leur base oommune
avec le aôté de la ~ace apparente attenante 11~ les extrémité3 de
cette ba~e au-delà de la face apparente 11 9 1 appuyant en recouvrement
sur les côtés 21 attenants des patte~ latérales 2 pour re~oindre la
ba3e de~ ~aces latérales 31 de la patte frontale 30
Le dimensionnement du bloc présente l 3 caractéri~tiques
suivantes. On donne à l'écartement entre les extrémités de~ pattes
latérale3 une valeur sen3iblement égale à 1,5 Pois celle de la hauteur
du noyau oedtral 1. La longueur de3 patte3 latérales 2, o'est-à-dire
celle corre~pondant aux tables 20, est 3ensiblement égale à troi
~oiq celle de la hauteur du noyau central 1. La largeur des pattes
latérale3 est égale à la hau~eur du noyau central. La hauteur des
patte3 frontale33 est sensiblement égale à la hauteur du noyau oe~tral.
Un tel bloc e~t ~acilement fabriqué par coulée de béton
dans un oo~Prage tel que celui repré~enté dans la ~igure 2. Le ¢of~rage 4
est constitué par l'assemblage de de~i-coquille~ 41 symétriqueQ par
rapport au plan longitudinal médian des patteq latérales 2. Chaoune
des demi-coquilles 41 est elle-même constituée par l'assemblage de
deux demi-coquilles 423ymétriques par rapport au plan tran3versal
médian de3 patte~ latérale32.
Le co~frage 4 qui oorrespond au gabarit du bloc à Yabriquer
comporte une ouverture superieure 44 et une ouverture in~erieure 43
correspondant aux table320 de~ pattes latérales 2. Il comporte auqsi
.. . . .
3 6.
sur le9 élé~ents de coffrage, oorre~pondant aux pan~ inclinés 22 des
patte~ latérales infarieure~ du bloc, de~ ~enêtres 45 et 3ur les éléments
de co~frage, corre~pondant aux faces pyramidale~ 3upérieurea 31 de~
pattes ~rontales 3, da~ ~enêtres 46.
On procède de la manière ~ui~ante. Le moule 4 avec 3es partie3
constitutives 41 et 42 est as~emblé de maniere à ~aire reposer l'ouverture
in~érieure 43 sur une aire de préfabrication directement ou avec inter-
po~qition d'une feuille de papler kraft ou encore de polyane. On coule
le béton par l'ouverture ~upérieure 44 d'abord jusqu'au niveau des
fenetres 45 à travers lesquelle~ on introduit une aiguille de per~ibration
puis ju~qu'au niveau des fenâtra~ 46 à tra~er~ le~quelles on introduit
à nouveau une aiguille de pervibration et en~in ju~qu'à l'ouverture
supérieure 44 à traver~ laquelle on introduit en dernier lieu l~aiguille
de pervibration.
Après le temps nécessaire à la prise et au durcissement
du béton~ il est alors possible de démonter le~ éléments oonstituti~
du cof~rage et de les récupérer en vue de la ~abrioation d'un autre
bloo, oeci ~ans avoir à déplacer le bloc qui vient d'être coulé et
qui peut de~eurer en position de stookt~ge ~ur le chantier.
Lorsqu'on a des bloc~ importants à couler, il peut être
intére~sant de disposer des étai~ tels que 5 entre le sol et le~ parties
en surplomb du cof~rage qui correclpondent à la ~ace in~érieure 31
de~ patte3 frontales. Il peut être egalement intérassant de dispoqer
d~ étais 6 entre les partie~ de co~rage qui correspondent aux pans
inclinés 22 des pattes latérale~ 2. Ce~ étai~ 5 et 6 après décof~rage
peuvent être con~ervé~ pendant la première phase de duroi~sement du
béton pour soutenir le~ patte3 ~rontale~ et latérales ~upérieures
du bloc ain~i coulé.
~ 7.
La forme particulière obtenue du bloc ~elon l'invention
permet 30n accrochage avec le~ bloc vol3in~, quelle que soit sa po3ition.
De tel3 blocs peuvent être disposés en vrac ou arrimés,
et en une ou plusieurs couohe~.
Le~ blocs d'une m~me couche ~'imbriquent le~ un3 dan~ les
autres pour ~ormer alors une carapace solide à structure régulière
ou non, qul réserve des e3pace~ vides convenable3 afin d'éviter l'action
de3 sou3-presslons. La surface extérieure d'une oouche de bloc~ est
~u~Pi~amment rugueu3e et irrégull`re pour permettre un accrochage
de la couche ~uivante et assurer une bonne absorption de l'énergie
de la mer ou des courant3.
L'accrochage de~ blocs entre eux peut encore être amélioré
en ménag0ant un évidement tran~versal 23 dan~ la partie médiane des
tableq 20 des pattes latérales~ ainsi que repré3enté en pointillés
dans la figure 1.
Dans la variante de la figurs 3, le~ extrémités des côtés 21
deq patte~ latérales 2 ~ont tronquée9. Le~ arête~ cornières de~ ~ace~
latérales 31 et 32 des pattes Prontaleq 3 sont chanPreinées-; il
en est de meme des arêteq cornières formées par l'intersection des
pans inclinés 22 des pattes latérales 2 avec les cotés 21.
Ce~ dispositions complémentaires permettent encore un meilleur
acorochage de~ bloos entre eux et un accroi3sement do l'indice de
vide.
En outre, ces dl3positions sont ~avorables à I'exécution
des co~fraee3, à la mise en place du béton et à la facilité du retrait
de~ cofPrage~ après durci~sement des blocs~
D'autre part dans la variante de réali~ation de la flgure 4
on a oherché à améliorer enoore la robu3tesqe du bloc. A cet ef~et,
.
~3~ 8.
le9 pans inclinés 22 des pattes latérales 2 comportent à leur base
un lé~er recouvrement 7 sur la face latérale 11 attenante du noyau
cubique 1.
En outre, on a ~upprimé les angles Vi~9 formés par les arêtes
de raocordement entre les panq incliné~ 22 et le9 ~aoes latérales 11
en ménageant des arrondis 71.
De meme on a ~upprimé les angleq vif3 formés par les arete~
de rac¢ordement entre les faces ~rontale~ 31 et leq cotés 21 de~ patte~ 2
en ménageant des arrondi~q 72 à la baQe de3 faces ~rontale~ 31.
Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au
mode de réaliaati~n qui vient d'etre décrit et représenté et qui n'a
été donné qu'à titre dlexemple ; en particulier, on peut, sans ~ortir
du cadre de l'invention, modi~ier certaines dispositions ou remplacer
certain3 moyens par de~ moyens équivalents, ou sncore remplaoer certain3
éléments par d~autres susceptibles d'a~urer la meme ~onction technique
ou une fonction technique équivalente.
