Circulaire c’est « bio »
Coffrage circulaire plus rapide que le coffrage de voile traditionnel
Coffrage circulaire à rayons réglables avec POUTRES TRAPEZOÏDALES pour installation d’alimentation en gaz naturel bioLes matières premières renouvelables comptent parmi les sources d’énergie les plus importantes de notre pays avec de brillantes perspectives d’avenir. Des matières premières ne pouvant plus être recyclées et des déchets, comme par ex. l’ensilage de maïs sont maintenant mis dans des cuves de fermentation. Par des processus microbiens anaérobies, des matières solides pouvant servir d’engrais précieux, ainsi que des volumes important de biogaz sont obtenus. Celui-ci est utilisé pour la production d’énergie. Selon la loi sur les énergies renouvelables (EEG), le courant provenant du biogaz est acheté par les exploitants des réseaux de courant à un prix garanti.
De quoi l’entreprise de construction et l’investisseur doivent-ils tenir compte?
Kerpen
Des carburants biogènes se trouvaient depuis des siècles dans le bassin de la basse Rhénanie sous forme de bois ainsi que sous forme de lignite et de charbon. Cependant, un processus de restructuration démarre avec la fin de l’exploitation des mines de charbon. L’on se rappelle maintenant des matières premières renouvelables locales. Chaque année de nouvelles installations de biogaz voient le jour.
Celle existante à Kerpen est même entrain d’être agrandie ; en voie de réalisation est actuellement un fermenteur de stockage de résidus en forme d’un grand réservoir cylindrique de 32,00 mètres de diamètre intérieur, d’une hauteur de 12,50 mètres et d’une épaisseur de voile de 35 cm. Le soi-disant « gaz naturel bio » ou biogaz produit dans l’installation est traité et introduit dans le réseau régional d’alimentation en gaz.
Gros œuvre
Les exploitants de l’installation ont chargé l’entreprise de construction Bruno Klein (Jünkerath) de réaliser les travaux de gros-œuvre entre juin et août 2010. L’entreprise est avant tout spécialisée dans la réalisation de projets relatifs aux ponts et aux ouvrages d’art ; elle dispose d’une grande expérience dans la construction de stations d’épuration et d’installations de biogaz et voit dans ce marché prospère également son propre avenir.
La fondation, trois mètres cinquante sous le terrain naturel, a été effectuée sur des graviers du Rhin portants.
Le radier nécessite 268 m³ de béton C35/45 et 25 tonnes de ferraillage et a été pourvu d’un porte-à-faux large de 50 cm. Finalement le coffrage circulaire doit être mis en place à l’intérieur.
Coffrage circulaire – rapide et facile à monter
Même pour cette entreprise renommée la hauteur de 12,50 m ne représentait pas une activité journalière et on misa donc sur la technique de pointe du coffrage circulaire avec poutres trapézoïdales (TTR) de PASCHAL pour solutionner cette tâche difficile. Après accord entre le fabricant, le partenaire commercial de PASCHAL, HSB (Ensdorf), ainsi qu’avec le conducteur des travaux, il a été décidé que le coffrage parviendra sur le chantier en unités d’une hauteur de 9,5 m précintrées, prémontées et qu’il sera rehaussé de 3,00 sur le chantier. Le conducteur de travaux sur place, Jürgen Müller, a été positivement surpris par cette méthode : nous le citons « Cela a été tellement rapide et pas compliqué, comme pour un coffrage de voile normal ! ». Du fait que les banches de coffrage TTR utilisées sont même plus hautes que certains éléments de voile, le temps de montage par mètre carré est donc plus faible. Le rehaussement était ici particulièrement facile à effectuer.
Une phase mesurait donc 12,50 mètre en hauteur et disposait d’une largeur de 16,76 mètres. « L’ensemble du coffrage de voile a été recouvert sur la face intérieure d’un film de protection en polypropylène », relate le chef de projet et chef de chantier Rudolf Huth, ingénieur diplômé : « Ce film protecteur sert de protection de la surface du béton contre les gaz agressifs qui se forment lors du processus de fermentation. ». Le planning du déroulement prévoyait six phases en coffrage, les banches étant tous à échafauder complètement. Sur la face intérieure du réservoir se déroulait la mise en place d’une peau d’avance supplémentaire. Après le durcissement du béton, les unités de coffrage étaient maintenues sur toute la hauteur (30 m²) et ont été déplacés sans être démontés – la face extérieure d’abord. Le nettoyage intermédiaire a été effectué sur les unités de banches restant à la verticale en les positionnant simplement devant les échafaudages de travail et traités au départ de ceux-ci. Tout cela accélérait les travaux de telle manière, qu’une phase complète pouvait être réalisée par semaine.
Sécurité plus rapidité : un aspect important lors de ce projet et des grandes surfaces de voiles cintrées était également le nombre des points de serrage. Pour une banche de coffrage typique de 2,40 x 3,00 mètres uniquement quatre points de serrage sont prévus sur le TTR pour une pression admissible béton frais de 60 kN/m². Cela représente une faible quantité d’uniquement 0,56 point de serrage par m². Si l’entrepreneur se sert encore de la possibilité de dépasser le point de serrage le plus élevé, ce qui est possible grâce à la solide poutre trapézoïdale sans réduire la pression admissible du béton frais, la quantité des points de serrage sera encore réduite, la qualité de l’état de surface du béton augmentée et les coûts diminués.
Egalement après au total six phases de travail, le coffrage restait aux mesures quant au rayon et il ne fut pas nécessaire de réajuster.
« Etant donné qu’autant de coffrage présente un certain poids » fait remarquer Jürgen Müller « l’on nécessite une grue performante, avec laquelle tout fonctionnera parfaitement, comme dans notre cas. » Il fait également remarquer l’excellent service PASCHAL avec ses technico-commerciaux et les monteurs spécialisés.
De grands étais maintiennent le coffrage circulaire de PASCHAL de 12,50 m de hauteur en place. Quatre rangées d’échafaudages d’accès améliorent le confort du travail et la sécurité. Aussi une puissante grue trouve sa place au centre, celle-ci déplace les unités de coffrage pour de grandes surfaces. Cela augmente la vitesse de travail.
Le chef de chantier Huth explique « Sur un espace des plus réduit, par semaine env. 400 m² d’échafaudage devaient être mis en place voire transformés de manière polygonale, 400 m² de coffrage circulaire devaient être déplacés, 200 m² de bande protectrice du béton devaient être tendus, des tôles couvre-joint, des pièces à encastrer etc. montées ainsi que 200 m² de voile ferraillés, coffrées et bétonnées. » Comme les voiles étaient réalisés par phase, les travaux ne pouvaient pas être effectués en parallèle, mais uniquement les uns après les autres.
Par phase, l’on nécessitait 76 m³ de béton C35/45 avec une granulation 0 – 16. De plus, ont été utilisé par phase, 12 tonnes de ferraillage composées de treillis d’armature et d’acier à béton de 16 mm.
Rentabilité et sécurité pour le donneur d’ordre lors de construction de réservoirs
La méthode de travail par phase sciemment utilisée, c.-à.-d. le bétonnage par unités d’une hauteur de bâtiment, économise les coûts pour un coffrage grimpant.
A côté de cela, la méthode de construction par phase présente l’avantage que sensiblement moins de banches de coffrage deviennent nécessaires, cela réduit les coûts de location et de transport et conduit tout et pour tout à une amélioration de la rentabilité sur le chantier lui-même.
Les directives quant à la construction de réservoirs peuvent être mieux respectées.
Synchroniser de manière économique : à gauche le coffrage fermé, à droite le coffrage d’avance. Cette méthode réduit la durée de construction de la moitié.
Directives pertinentes quant à la construction de réservoirs :
- Directive WU (R7, L21) : épaisseur minimale des parois pour des constructions de la classe d’utilisation A : 24 cm.
- DIN EN 206-1/DIN 1045-2, tab.4 : la hauteur du recouvrement de béton pour des fers jusqu’à 25 mm et la classe d’exposition XC4 est de l’ordre de > 4 cm.
- Directive WU (R7, L21), tabl. 5.2 : lors du bétonnage contre des surfaces inégales la hauteur du recouvrement en béton devra être augmentée de la mesure différentielle de l’inégalité, mais au moins de 2 cm.
- DIN EN 206-1/ DIN 1045-2 : on devra utiliser un béton de la classe de résistance C35/45 pour des réservoirs surélevés/installations pour lisier en béton armé
- Recommandation DBV « Intervalles, joints de rupture, béton étanche » : joints de travail
sont à prévoir : A (espacement des joints de travail les uns des autres en m) = h (hauteur du mur) / 2*d (épaisseur du mur) ; par ex. : 12,00 / (2*0,35) m = 17,14 m !!!
TTR – coffrage circulaire à rayons réglables avec poutres trapézoïdales
Le coffrage circulaire à rayons réglables avec POUTRES TRAPEZOÏDALES (TTR) a été tout spécialement été utilisé de manière ciblée pour la présente construction.
Le TTR dispose d’un contreplaqué pouvant être cloué d’une épaisseur de 21 mm à 15 plis de bouleaux finlandais et est le seul système pouvant être courbé de manière flexible jusqu’à un rayon de 2,50 mètres, d’autres contreplaqués d’épaisseurs correspondantes viennent à rompre ou à former des ondulations. Comme soi-disant « banches à deux poutres », (c.-à.-d. une banche avec deux poutres longitudinales) comprend même des rayons jusqu’à 1 m 
avec un contreplaqué de 18 mm. Le coffrage reste stable, absolument rond et à dimensions exactes et ne se gauchit pas même après plusieurs utilisation. Le périmètre peut ici être coffré au centimètre près et sans compensation de l’intervalle restant. Le m² de surface coffrée absorbe, bien qu’il ne figure en partie que 0,28 point de serrage par m², jusqu’à 60 kN de pression de béton frais. C’est justement ces avantages qui sont avant tout mis à profit dans le cas de constructions techniques exigeantes, mais aussi également dans l’architecture de haute qualité, que l’on a utilisés pour coffrer ce réservoir circulaire. En raison des opérations rapides pour les déplacements, du nombre reduit de points de serrage que l’on peut mettre en évidence, et parce que le coffrage ne nécessite aucun recintrage et ne doit pas être soutenu par des filières supplémentaires, tous les travaux se déroulèrent confortablement en toute sécurité et dans un délai très court et de ce fait de la meilleure manière possible en toute efficacité. Le faible nombre des points de serrage augment en plus la qualité de l’état de surface du béton.
Perspectives
Le gros œuvre a entre temps été réalisé avec succès et selon le planning. Les installations vont être mises en place.
