CA2222954C

CA2222954C - Cadre auto-nivelant

Info

Publication number: CA2222954C
Application number: CA 2222954
Authority: CA
Inventors: Guy Gb Boudreau
Original assignee: Individual
Current assignee: Zirga Inc
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2018-02-02
Also published as: CA2222954A1

Abstract

Les cadres existants pour regard d'égouts ne peuvent suivre adéquatement les fluctuations d'élévation du pavage car ils reposent directement sur le regard so usjacent. Ils ne sont alors pas affectés, tout comme le pavage, par la compaction de la fondation de la rue et par les différences de température. La présente invention , le cadre auto-nivelant, est supporté tout comme le pavage par la fondation de la ru e, ce qui lui permet de se comporter comme le pavage, donc de se maintenir constamment au même niveau que celui-ci et ce, de façon automatique et naturelle.

Description

CA 022229~4 1998-07-21 Le cadre auto-nivelant ~escription La présente invention se rapporte à un cadre, utilisé à la partie supérieure de la structure de béton d'un regard d'égouts ou d'un puisard, lequel a pour fonction de permettre l'accès à l'intérieur dudit regard ou puisard tout en bloquant l'ouverture pour le passage des véhicules sur la chaussée.
La mise en place de la structure de béton consiste en une base sur laquelle s'emboîte plusieurs sections jusqu'à une hauteur deler",inée. La base est située sous la ligne de gel et assise sur un coussin granulaire très bien compacté afin de s'assurer que la structure ne bouge pas avec les années étant donné que les conduites, lesquelles se rattachent à la section la plus basse, doivent toujours respecter leur pente et leur élévation. Un cadre, circulaire ou rectangulaire, ainsi qu'un couvercle en fonte sont déposés sur la partie supérieure en prenant bien soin d'arriver à l'élévation finale de la chaussée.
Avec un cadre standard, celui-ci est déposé directement sur la section supérieure de la structure. Une telle installation fixe définitivement le niveau du cadre. La fondation de la rue en gravier ainsi que les couches de pavage se retrouvent compactés tout autour.
Cette manière bien conventionnelle de faire les choses présente toutefois des inconvénients. Pour le pavage, deux problèmes se présentent. Premièrement, avec le temps, il y a un tassement significatif de la fondation de la rue, ce qui se traduit directement par une baisse du niveau de la chaussée. Comme la structure est fixe, le cadre ne peut pas suivre à la baisse le niveau de la chaussée et se retrouve donc plus haut . Deuxièmement, avec le gel que nous connaissons à chaque période hivernale, il y a un effet de gonflement de la fondation de la rue. La chaussée se retrouve alors soulevée. La structure n'étant pas influencée par ce gel étant donné sa base assez profonde, le cadre demeure toujours fixe et se retrouve alors plus bas que la ch~ussée.
Ce gel crée un mouvement de va-et-vient annuel du sol (gel à l'hiver et dégel auprintemps) qui génère une importante concentration de fissures autour de la structure, lesquelles conduisent à une détérioration importante du pavage. Avec les années cependant, on peut constater que les cadres réagissent différemment d'un à l'autre en hiver. En effet, on peut voir des cadres qui se retrouvent au-dessus du niveau de la chaussée tout aussi bien que d'autres en-dessous.
Pour la structure elle-même, le problème qui se pose à long terme vient du fait qu'elle absorbe directement par secousses la charge des véhicules lourds. Il en résulte alors une dégradation des parois par fissuration, voire meme par éclatements. Ces dommages à la structure provoquent un manque de support pour le cadre, permettre au sol et à l'eau de s'infiltrer à l'intérieur de la structure et de créer ainsi des cavités dans la fondation, d'où un danger d'effondr~r,lenl de la ch~ussée en plus d'une possibilité de CA 022229~4 1998-07-21 blocage des conduites d'égout.
On doit aussi parlé des dommages occasionnés aux véhicules municipaux lorsqu'on parle de déneigement des rues (en accrochant les cadres avec les charrues à neige et les niveleuses), de l'inconfort des usagers et de certains dommages aux véhicules privés (cadres accrochés donc couvercles qui se déplacent, pneus, suspension). ~e m'en voudrais de ne pas mentionner que les cadres qui se retrouvent plus bas que le niveau de la chaussée causent d'importantes et dépl~is~ntes vibrations dans les résidences avoisinantes au passage de poids lourds tels les autobus.
Afin de palier à tous ces problèmes, un produit a été mis sur le marché par une compagnie il y a quelques années et qui porte le nom de cadre ajustable (selflevel). Il s'agit d'un cadre qui, selon le fabricant, repose sur le pavage et non sur la structure.
Cette disposition permettrait alors au cadre de suivre le niveau de la chaussée et de transmettre la charge des véhicules à la fondation de la rue via le pavage.
L'expérience démontre cependant que ce produit ne réagit pas comme on le dit et qu'il ne solutionne pas tous les problèmes énoncés plus haut. En effet, lorsqu'on regarde la méthode de pose spécifiée par le fabricant, on remarque bien que le cadre reposetoujours directement sur la structure via une épaisseur de pavage très compactée.
C'est aussi le cas lorsque ce cadre est posé avec un cadre-guideur. On se retrouve à
nouveau avec un cadre fixe qui ne peut pas suivre le niveau de la chaussée lorsqu'il y a tassement de la fondation de la rue Pour ce qui est des dommages à la structure, il en est toujours de même car le cadre repose toujours directement dessus.
Pour supprimer complètement les problèmes énoncés, il faut que, de un, le cadre suive les mêmes fluctuations que la chaussée et que, de deux, il ne repose pas sur la structure. Il n'y a donc qu'une seule solution qui est celle de le faire supporter directement par le sol avoisinant, c'est-à-dire par la même fondation que le pavage. De par ce fait, les fluctuations deviennent les mêmes et les charges sont transmisent au sol. Pour ce faire, j'ai revu la conception du cadre en plus de celle de la dernière section de la structure de béton, les deux étant essentiels au résultat voulu.
Le nouveau concept présenté est tel que le support complet du cadre est assuré par la fondation de la rue à l'aide de deux pièces. La première, le cadre lui-même, possède une paroi inclinée (ou concave) qui dirige la charge supportée obliquement vers le sol environnant au lieu de la diriger verticalement vers la structure de béton. Cette poussée contraint le sol a se déplacer vers l'extérieur et le mouvement est facilité par la paroi inclinée de la section. Cette action crée un tassement du sol qui ne s'arrêtera que lorsqu'il aura trouvé un équilibre des forces avec la réaction en sens inverse exercée par le tassement de la fondation de rue. Avec le temps, lorsque la fondation se tasse, I'équilibre des poussées continue toujours de ce faire naturellement (action=réaction en bon principe de physique) et le cadre se l"ainlie"l continuellement à la même élévation que la chaussée.

CA 022229~4 1998-07-21 L'utilisation de ce cadre auto-nivelant se fait sur toutes les structures de regard ou de puisard en respectant leur diamètre intérieur et l'épaisseur de la paroi. Il ne s'agit que de le fabriquer selon les dimensions requises en respectant les particularités revendiquées du concept de base. L'assise de la section avec paroi inclinée respectera aussi exactement les détails du joint entre chacune des sections de la structure. Pour une rue en construction, le cadre auto-nivelant s'ajoute tout simplement sur la dernière section de la structure. Pour une rue existante; on excave une partie du regard ou du puisard et on enlève le cadre existant en plus du nombre de sections nécessaires pour que le cadre auto-nivelant arrive au niveau de la chaussée.

CA 022229~4 1998-07-21 Relativement aux images suivantes qui illustrent le mouvement des cadres existants, la figure 1 représente la pose d'un cadre conventionnel sur une structure avec tout autour la couche de pavage et la fondation, la figure 2 nous montre la fondation de la rue qui a subit un tassement alors que le cadre conventionnel, bien assis sur la structurel est demeuré à la même élévation, la figure 3 nous montre la fondation de la rue qui a subit un gonflement sous l'effet du gel alors que le cadre conventionnel, bien assis sur la structure, est demeuré à la même élévation, la figure 4 représente la pose d'un cadre ajustable (selon les directives du fabricant donc bien assis sur la structure via une certaine épaisseur d'asphaltecompacté) sur une structure avec tout autour la couche de pavage et la fondation, la figure 5 nous montre la fondation de la rue qui a subit un tassement alors que le cadre ajustable, posé selon les directives du fabricant donc bien assis sur la structure via une certaine épaisseur d'asphalte compacté, est demeuré à la même élévation, la figure 6 nous montre la fondation de la rue qui a subit un gonflement sous l'effet du gel et le cadre ajustable, posé selon les directives du fabricant donc bien assis sur la structure via une certaine épaisseur d'asphalte compacté, qui se retrouve soulevé par la poussée du sol. Cette poussée crée un espace vide entre l'asphalte compacté et la structure (indiqué par un espace blanc) qui, lors du dégel, permet au cadre de descendre avant tout le reste de la chaussée. Cet abaissement prématuré crée une fissuration circulaire autour du cadre, d'où détérioration de la chaussée, la figure 7 représente la pose d'un cadre ajustable avec cadre-guideur sur une structure avec tout autour la couche de pavage et la fondation, la figure 8 nous montre la fondation de la rue qui a subit un tassement et le cadre, toujours posé selon les directives du fabricant, qui a peu descendu.
L'épaisseur plus importante de la fondation permet un plus grand tassement par compaction que l'épaisseur du sol situé entre le cadre et la structure. La chaussée s'est donc abaissée plus que le cadre, la figure 9 nous montre la fondation de la rue qui a subit un gonflement sous l'effet du gel et le cadre ajustable, toujours posé selon les directives du fabricant, qui se retrouve soulevé par la poussée du sol. Au printemps, le sol compris entre le cadre et la structure se trouve à dégeler avant la fondation, ce qui permet ' CA 02222954 1998-07-21 un abaissement prématuré du cadre, d'où fissuration circulaire autour du cadre et deterioration de la chaussée.

Relativement aux images suivantes qui illustrent le concept du cadre auto-nivelant faisant l'objet de la présente demande, - la figure 10 représente la pose d'un cadre auto-nivelant sur une structure avec tout autour la couche de pavage et la fondation, - la figure 11 nous montre la fondation de la rue qui a subit ur~ tassement et le cadre auto-nivelant qui s'est maintenu au même niveau que la chaussée. Les flèches obliques représentent la poussée du cadre dans le sol, - la figure 12 nous montre la fondation de la rue qui a subit un gonflement sousl'effet du gel et le cadre auto-nivelant qui se maintient toujours au même niveau que la chaussée. Les flèches obliques représentent la poussée du sol gelé.

CA 022229~4 1998-07-21 Relativement aux images suivantes qui illustrent un cadre ajustable (selflevel) existant mais modifié en fonction du concept du cadre auto-nivelant, - la figure 13 nous montre la pose d'un cadre ajustable modifié sur une structure à
paroi inclinée avec tout autour la couche de pavage et la fondation, - la figure 14 nous montre la fondation de la rue qui a subit un tassement et lecadre ajustable modifié qui s'est maintenu au meme niveau que la chaussée.
Les flèches obliques représentent la poussée du cadre dans le sol, - la figure 15 nous montre la fondation de la rue qui a subit un gonflement sousl'effet du gel et le cadre ajustable modifié qui se maintient toujours au même niveau que la chaussée. Les flèches obliques représentent la poussée du sol gelé.

Relativement aux images et aux dessins qui illustrent le concept que j'apporte7 - la figure 16 nous montre une image de l'assemblage d'un cadre auto-nivelant avec paroi concave ainsi qu'une image des pièces séparées. Une coupe accompagne aussi chacune des images.
- la figure 17 nous montre une image de l'assemblage d'un cadre ajustable modifié
selon le concept revendiqué avec paroi concave ainsi qu'une image des pièces séparées. Une coupe accompagne aussi chacune des images.
- la figure 18 nous montre une coupe transversale des pièces d'un cadre auto-nivelant pour un regard d'égouts.
- la figure 19 nous montre une coupe transversale des pieces d'un cadre ajustable, modifié selon le principe de la présente invention, pour un regard d'égouts.
- la figure 20 nous montre une coupe transversale d'une section à paroi intérieure inclinée qui permet une inclinaison du cadre pour une installation dans une chaussée en pente.
- la figure 21 nous montre une vue en plan et une coupe transversale d'un cadre auto-nivelant installé sur un puisard.
- la figure 22 nous montre une coupe transversale des pieces d'un cadre auto-nivelant pour puisard.
- la figure 23 nous montre une vue en plan et une coupe transversale d'un cadre ajustable, modifié selon le principe de la présente invention, installé sur un puisard.
- la figure 24 nous montre une coupe transversale des pièces d'un cadre ajustable, modifié selon le principe de la présente invention, pour un puisard.

En référence à la figure 18, le cadre 1 s'insère librement dans la section 2. Le diamètre de la paroi intérieure 3 de la section 2 doit être suffisamment grand pour permettre un libre mouvement vertical du cadre 1 sans pour autant être trop grand afin d'éviter l'infiltration de gravier provenant de la fondation de la rue. Durant l'installation, on doit s'assurer que la paroi verticale 4 du cadre 1 ne soit pas complètement insérée dans la section 2. Le dessus 5 de la section 2 doit demeurer quelques pouces plus bas que l'extrémité 6 de la paroi externe droite 7 (ou concave 14 ",o"lree en détail) du cadre 1.
Cet espacement permettra au cadre 1 de s'abaisser au même titre que le pavage sans s'immobiliser en s'accotant sur le dessus 5 de la section 2 qui est fixe. La base 8 de la section 2 est formée pour s'adapter au dessus 9 du regard 10 sousjacent et peut être adaptée à différentes formes de joints. Quand une charge est appliquée sur le CA 022229~4 1998-07-21 couvercle 11, cette charge est transférée au cadre 1 par l'assise 12. Cette mêmecharge est alors transmise au sol le long de la paroi externe 13 de la section 2 par la poussée que fait la paroi exteme droite 7 (ou encore la paroi externe concave 14montrée en détail) du cadre 1. Cette poussée s'équilibre avec la réaction du solcompacté et permet le support du cadre 1. Le biseau 15 permet d'éviter que le cadre 1 soit accroché. La poussée ascendante du sol occasionnée par le gel s'applique sur la paroi externe droite 7 (ou encore sur la paroi externe concave 14 montrée en détail) du cadre 1 et supporte le cadre 1 qui se retrouve alors soulevé au même titre que le pavage.
En référence à la figure 19, le cadre ajustable modifié 16 s'insère librement dans la section 2. Le diamètre de la paroi intérieure 3 de la section 2 doit être suffisamment grand pour permettre un libre mouvement vertical du cadre 16 sans pour autant être trop grand afin d'éviter l'infiltration de gravier provenant de la fondation de la rue. Durant l'installation, on doit s'assurer que la paroi verticale 4 du cadre ajustable modifié 16 ne soit pas complètement insérée dans la section 2. Le dessus 5 de la section 2 doit demeurer quelques pouces plus bas que l'extrémité 6 de la paroi externe droite 7 (ou concave 14 montrée en détail) du cadre ajustable modifié 16. Cet espacement permettra au cadre ajustable modifié 16 de s'abaisser au même titre que le pavage sans s'immobiliser en s'accotant sur le dessus 5 de la section 2 qui est fixe. La base 8 de la section 2 est formée pour s'adapter au dessus 9 du regard 10 et peut être adaptée à
différentes formes de joints. Quand une charge est appliquée sur le couvercle 11, cette charge est transférée au cadre ajustable modifié 16 par l'assise 12. Cette même charge est alors transmise au sol le long de la paroi externe 13 de la section 2 par la poussée que fait la paroi externe droite 7 (ou encore la paroi externe concave 14 montrée en détail) du cadre ajustable modifié 16. Cette poussée s'équilibre avec la réaction du sol compacté et permet le support du cadre ajustable modifié 16. Le biseau 15 permetd'éviter que le cadre ajustable modifié 16 soit accroché. La poussée ascendante du sol occasionnée par le gel s'applique sur la paroi externe droite 7 (ou encore sur la paroi externe concave 14 montrée en détail) du cadre ajustable modifié 16 et supporte le cadre ajustable modifié 16 qui se retrouve alors soulevé au même titre que le pavage.
A la figure 22, on peut voir que la meme description faite ci-haut en référence à la figure 18 s'applique à un puisard 18 et que le cadre 1 est adapté pour recevoir une grille 17.
Pour ce type d'utilisation, la section 2 peut s'avérer non nécessaire si le diamètre intérieur du puisard 18 permet l'insertion du cadre 1 au même titre que la section 2.
A la figure 24, on peut voir que la même description faite ci-haut en référence à la figure 19 s'applique pour un puisard 18 et que le cadre ajustable modifié 16 est adapté pour recevoir une grille 17. On y retrouve un support additionnel 19 qui repose sur la surface de pavage. Pour ce type d'utilisation, la section 2 peut s'avérer non nécessaire si le diamètre intérieur du puisard 18 permet l'insertion du cadre ajustable modifié 16 au même titre que la section 2.

Claims

1. Un cadre auto-nivelant pour regard d'égouts comprenant un cadre pour supporter un couvercle; une section reposant sur le regard d'égouts; la partie inférieure dudit cadre s'insère librement dans la dite section; la partie supérieure dudit cadre possède une paroi extérieure inclinée vers le bas; la dite section possède une paroi extérieure inclinée vers le haut.

2. Un cadre auto-nivelant pour regard d'égouts, tel que défini dans la revendication 1, dont la paroi extérieure inclinée dudit cadre possède une surface droite ou concave.

3. Un cadre auto-nivelant pour regard d'égouts, tel que défini dans la revendication 1, dont le cadre et la section sont construits en des formes géométriques telles uncarré, un rectangle, un cercle, ou toutes autres combinaisons de ces dernières.

4. Un cadre auto-nivelant pour regard d'égouts, tel que défini dans la revendication 1, dont le cadre et la section sont fabriqués en différents matériaux tels la fonte, l'acier, le plastique, le plastique recyclé, le polymère, le caoutchouc, le caoutchouc recyclé, le béton, ou toutes autres combinaisons de ces derniers.