Brevet FR2135668A1 — publié le 19721222

. 72 16263 2135668 L'invention, due à FRIEDL Franz, KÔHLER Erich, HÔLLER Hans et GEBAUER Franz, est relative à un corps creux réutilisable,pour coffrage, en un ùatériau élastique, notamment pour réaliser des conduites tubulaires en béton, lequel corps creux est rendu ré-5 sistant à la pression, à l'aide d'un milieu gazeux ou liquide, ainsi qu'à un procédé pour l'emploi de ce corps creux» Comme matériau de coffrage à utiliser dans la mise en oeuvre du béton, on a employé d'une manière courante le bois» la tôle, et,récemment,aussi des matériaux souples tels que dès feuilles 10 de matière synthétique ou des matières synthétiques expansées. Mais pour pouvoir utiliser une enveloppe de coffrage souple il est indispensable de maintenir le profil désiré ou la forme de coffrage désirée à l'aide d'entretoises en un matériau approprié» Si cependant on utilise de telles entretoises, on obtient un 15 coffrage appelé permanent ou "perdu", c'est-à-dire que le coffrage de manière synthétique demeure en place dans l'ensemble de béton. D'autre part, on connaît des coffrages, dits télescopiques» en acier ou en métal léger, qui sont utilisés pour la construc-20 tion de tunnels, qui sont constitués par un coffrage en plusieurs parties, monté sur un dispositif mobile. La mise en oeuvre de tels coffrages permet de construire des soutènements de galeries d'une manière continue. Mais l'utilisation de telles pièces ou de tels éléments de coffrage, qui ne présentent pas une surface 25 extérieure lisse, d'un seul tenant, exige un travail supplémentaire considérable, indispensable pour débarrasser ces surfaces des bourrelets formés aux jointures des éléments précités. La mise en oeuvre d'agents de décoffrage, déposés sur le coffrage avant la coulée du béton, entraîne bien une certaine facilité 30 de décoffrage, mais n'élimine pas toutefois la nécessité d'ébar-ber les emplacements de jointure. On connaît aussi des coffrages en forme de tuyaux souples ou de sacs, destinés à construire des plafonds, notamment des plafonds nervurés en béton armé, qui sont constitués en un maté— 35 riau souple, flexible, par exemple sous forme de tuyaux ou de sacs en caoutchouc. Pour l'utilisation de tels tuyaux» on les remplit d'air, d'eau ou aussi de sable et on les obture en y introduisant un bouchon. Ces tuyaux souples sont constitués par une feuille de matière synthétique qui en forme l'enveloppe, de 40 pièces intérieures résistant à la traction et de pièces intérieu 72 16263 2 2135668 res de raidissement, qui sont appliquées en des points fixes et qui, de cette manière, maintiennent une certaine forme de section. Mais de tels dispositifs en matériau souple, même au prix d'un entretien attentif et coûteux, sont soumis à une forte usure, car les pièces intérieures de tension et de raidissement sont très malaisées à mettre en place et à aligner et il est très difficile de réutiliser le corps creux de coffrage. Ceci représente un travail supplémentaire relativement important. Aussi a-t-on chercher à réaliser les corps creux de coffrage en un matériau bon marché, pour pouvoir les utiliser comme coffrages perdus. Mais en dehors de cela la résistance à la pression d'un tel tuyau de matière synthétique est trop faible pour qu'on puisse considérer un tel coffrage comme pleinement satisfaisant. L'invention a donc pour but d'obvier aux inconvénients exposés ci-dessus et de réaliser un corps creux de coffrage en matériau élastique qui puisse être sans' difficulté amené, sur place, à sa forme définitive, d'une manière simple, par remplissage à l'aide d'un milieu gazeux ou liquide, et dont la mise en place soit aussi très simple. L'invention a donc pour objet un corps creux de coffrage, réutilisable, en matériau élastique, notamment pour réaliser des conduites tubulaires en béton, qui est rendu résistant à la pression par remplissage à l'aide d'un fluide gazeux ou liquide,corps creux caractérisé notamment en ce qu'il est constitué d'une enveloppe de coffrage et de parois intérieures liées à cette enveloppe et formant au moins trois enceintes séparées s'étendant sur toute la longueur du corps creux de coffrage, et en ce que le corps creux constitué par l'enveloppe de coffrage est fermé à ses extrémités par des moyens d'obturation munis de soupapes. Une ou plusieurs de ces enceintes peuvent, une fois remplies, présenter une section circulaire. De préférence, les diamètres de deux enceintes qui, une fois remplies, présentent une section circulaire, sont dans le tapport 1/2. Il s'est révélé avantageux aussi que les parois intérieures constituant les enceintes sur toute la longueur du corps creux de coffrage soient fixées l'une à l'autre suivant leur tangente ou leur corde commune et que les enceintes communiquent entre elles par une série d'ouvertures ménagées dans ces parois et puissent être remplies au moyen d'une soupape commune . L'invention porte aussi sur un procédé pour lamise en oeuvre 72 16263 3 2135668 du corps creux de coffrage»- procédé suivant lequel les enceintes sont remplies indépendamment l'une de l'autre, chacune "au moyen d'une soupape séparée, le choix ou le réglage de la pression dans chaque enceinte permettant de donner à l'enveloppe de cof-5 frage;le profil désiré. Pour obtenir une forme elliptique ou ovalei un procédé avantageux consiste à établir line "même pression p dans deux enceintes qui, lorsqu'elles sont remplies, sont circulaires, et a établir au contraire une pression inférieure à p- dans la dernière enceinte ou les autres enceintes. On peut, 10 par exemple,-adopter une différence de pression de 0,1 à 0,5 atmosphère environ. Comme matériau. pour réaliser le corps creux de coffrage, on utilise de préférence un tissu recouvert d'un revêtement résistant à l'huile. On utilise habituellement un tissu de coton 15 ou de fibres de polyester, muni d'un revêtement d'un polymérisat mixte ou copolymère de butadiène-acrylonitrile ou une couche de polymérisat de 2-chlorobutadiène (Néoprène). On peut utiliser aussi des tissus caoutchoutés usuels, utilisés couramment dans la technique. L'enveloppe de coffrage doit être réalisée en un 20 matériau résistant à l'huile, car on ne peut renoncer à utiliser des agents de décoffrage à base d'huiles lubrifiantes, pour empêcher le béton d'adhérer au coffrage- Un tel corps creux de coffrage peut être réalisé par exemple de la manière suivante. On commence par confectionner, en 25 tissu caoutchouté, deux tuyaux souples fermés à leurs extrémités, fixés l'un à l'autre par collage et on les recouvre ensuite par la paroi qui sert d'enveloppe de coffrage. Le corps creux ouvert ainsi obtenu est muni alors à ses extrémités de cloisons terminales de fermeture, dont l'une porte la soupape. 30 II est indiqué d'utiliser des corps creux de coffrage réuti lisables chaque fois qu'on doit réaliser sur place des conduites de béton. Le coffrage conforme à l'invention peut servir à confectionner tous types de conduites et même des conduites courbes. Grâce à la constitution originale du corps creux de 35 coffrage conforme à l'invention, il est possible, avec le même élément »- d'obtenir diverses formes de profil à l'aide d'un seul et même élémentr uniquement en modifiant et en réglant les pressions 72 16263 2135668 à des travaux de réparation en introduisant un tel élément à l'intérieur de la conduite à réparer et en injectant du béton dans l'espace situé entre l'enveloppe de l'élément et la conduite à réparer. L'élément de coffrage conforme à l'invention permet même de modifier le profil au cours de la fabrication d'une conduite tubulaire • De tels éléments conviennent particulièrement bien à des emplacements étroits et difficilement accessibles d'une construction. Pour la construction de conduites tubulaires en béton, à l'aide d'un élément de coffrage conforme à l'invention, on prépare d'abord une sole appropriée. On peut par exemple préalablement bétonner une telle sole en béton ou disposer une fondation appropriée pour servir de sole. Ensuite, il faut disposer un coffrage extérieur et éventuellement une armature. Une fois le corps creux de coffrage mis en place, on le gonfle à l'air comprimé, en utilisant des soupapes de réduction de pression appropriées pour obtenir les pressions désirées. Pour obtenir une section elliptique ou ovale, ce qui est souvent nécessaire pour les conduites tubulaires, il faut régler le rapport des différentes pressions de telle manière que les deux tuyaux ronds de section circulaire soient portés à la même pression et que l'enceinte restante soit portée à une pression inférieure. Au cours de la coulée du béton, on maintient le corps creux par en dessus pour l'empêcher de flotter dans le béton. Une fois que ce dernier a fait prise, on dégonfle le corps creux et, celui-ci étant ainsi devenu flasque, on le retire de la conduite tubulaire. On peut évidemment aussi ne dégonfler le corps creux que partiellement et faire avancer l'élément de la longueur de conduite précédemment moulée. Lorsque les corps creux de coffrage en matériau élastique suivant l'invention sont utilisés pour constituer des conduites tubulaires ayant une section droite sensiblement ovale, on les constitue en accolant un cylindre à un autre cylindre de diamètre plus petit le long d'une génératrice et en complétant l'ovale par des happes tangentielles aux sections et formant pont de liaison entre les cylindres. Mais.si une pression trop faible règne dans l'onglet délimité par les deux cylindres d'une part, par la nappe de liaison d'autre part, il peut se produire un enfoncement de la nappe de liaison et se constituer un coin de béton indésirable sur la sole. 72 16263 5 2135668 Si au contraire on choisit une pression plus forte pour éviter ces inconvénients, la forme de la section s'écarte de façon nullement négligeable de la forme ovale, par gonflement de la nappe de liaison dans la zone au-dessus de la sole. 5 L'invention, suivant un de ses modes particuliers de réa lisation, permet également de constituer le corps creux de coffrage de telle façon que l'on obtient la section ovale souhaitée de la conduite par des moyens simples en se rapprochant très sensiblement de la section souhaitée. 10 Ce résultat est atteint en donnant, à l'une au moins des enceintes cylindriques, un diamètre tel qu'elle soit tangente aux deux bords de la sole. Il est particulièrement avantageux de donner à deux au moins des enceintes, à l'état gonflé, la form de cylindres chacun tronqué d'un segment de même longueur 15 de corde, cylindres fixés l'un à l'autre le long du plan de troncature. Pour obtenir une section ovale du corps creux de coffrage dans l'état gonflé, on donne avantageusement à l'un des cylindres un diamètre notablement plus important (environ 20 % par exemple) qu'à l'autre cylindre. De plus, pour fabriquer 20 des conduites en béton présentant la section ovale souhaitée en utilisant une sole en forme de goulotte, il y a intérêt à prévoir au moins un trou dans la paroi intérieure placée dans le plan de coupe pour faire communiquer les deux enceintes. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide 25 de quatre de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 montrent, respectivement en perspective et en coupe longitudinale, un corps creux de coffrage conforme 30 à l'invention ; - les figures 3 à 5 représentent en coupe d'autres modes de réalisation du corps creux de coffrage ; - les figures 6 et 7 montrent, en coupe transversale^des conduites à profil ovale, la conduite de là figure 6 étant 35 fabriquée en utilisant un corps creux du genre décrit plus haut et étant destinée à être comparée avec la conduite constituée en utilisant un corps creux de coffrage suivant la figure 7. Le corps creux de coffrage représenté sur la figure 1 se compose de deux tuyaux souples allongés 6 et 8, de section à peu 40 près circulaire lorsqu'ils sont remplis ou 'gonflés, dont les dia 72 16263 6 2135668 mètres sont à peu près dans le rapport 1/2. Ces deux tuyaux sont fixés l'un à l'autre le long de la ligne 12 et il subsiste un certain nombre d'ouvertures de passage 13 pour le fluide de remplissage. Ces deux tuyaux sont entourés par une enveloppe de 5 coffrage 1 en tissu caoutchouté, qui présente une résistance à la déchirure d'environ 320 kg/5 cm. Les deux tuyaux 6 et 8 sont fermés, à leurs extrémités, par des calottes 4, comme le montre la figure 2. L'une de ces calottes porte une soupape de remplissage ou de gonflage 9 commune aux deux tuyaux. Le milieu 10 de remplissage, par exemple de l'air comprimé, passe librement d'un tuyau à l'autre par les ouvertures. L'enceinte ou les enceintes intermédiaires 7 entre l'enveloppe de coffrage 1 et les deux tuyaux intérieurs 6 et 8 peuvent être remplis ou gonflés au moyen d'une soupape 10. Cette soupape 15 10 est montée, comme le montre la figure 2, dans l'une des deux calottes 20 de fermeture de l'enveloppe de coffrage 1. De cette manière, les enceintes 7 situées entre les deux tuyaux 6 et 8, d'une part, et l'enveloppe de coffrage 1, d'autre part, sont remplies par du fluide sous pression. 20 Sur la figure 3, trois éléments en forme de tuyaux 17, de même diamètre, sont disposés l'un au-dessus de l'autre. La figure 4, au contraire, représente un corps creux de coffrage de section sensiblement elliptique ; celui-ci se compose d'un élément central en forme de tuyau 19 dont le diamètre maximal cor-25 respond au petit axe de l'ellipse désirée ; à ce tuyau 19 sont fixés deux éléments en forme de tuyau, de diamètre inférieur. La figure 5 montre un autre mode de réalisation d'un corps creux de coffrage conforme à l'invention, au cours de sa mise en oeuvre. Sur une sole de béton 21 préalablement préparée est 30 disposé un corps creux de coffrage , de section à peu près elliptique ou ovoïde, qui présente une enveloppe de coffrage 1. Les parois intérieures 2 et 3 ne forment pas à elles seulesdw enceintes fermées, mais sont reliées à l'enveloppe de coffrage 1 le long des lignes 15 et 16, en formant des cavités ou enceintes 6, 35 7 et 8. Entre les deux lignes de liaison 15, 16, l'enveloppe de coffrage 1 est renforcée par une couche de renforcement 14. Une fois le corps creux de coffrage mis en place sur la sole de béton, les deux tuyaux 6 et 8, gonflables par une soupape commune 9, sont gonflés à l'air comprimé à environ 1,375 atmosphère, tan-40 dis que la cavité restante 7t entre l'enveloppe de coffrage 1 et 72 16263 7 2135668 les deux tuyaux 6 et 8, est gonflée, par la soupape 10, à 1,1 atmosphère seulement. De cette manière, on obtient un coffrage de section à peu près ovale. Le corps creux de coffrage est ensuite revêtu de béton de la manière désirée et est laissé dans la cavi-5 té qu'il délimite jusqu'à prise complète du béton. Ensuite, la pression intérieure des deux tuyaux allongés de section circulaire est légèrement réduite, ce qui permet au corps creux de coffrage de se détacher de la paroi de la conduite tubulaire ainsi formée et permet de le déplacer suivant sa longueur pour 10 une nouvelle coulée ou injection de béton. On retrouve, sur la figure 6, un corps creux de coffrage comportant deux tuyaux 6 et 8 placés l'un au-dessus de l'autre, constituant des -fenceintes. Ces tuyaux sont placés dans une galerie 22, munie d'une sole 23 préfabriquée présentant des ex-15 trémités 24 et sur laquelle le tuyau 6 repose. Les tuyaux 6 et 8 sont reliés par une enveloppe de coffrage 1. Si, comme illustré sous forme d'un mode de réalisation désigné par a. à gauche du plan de symétrie sur la figure 6, on gonfle le corps creux de façon que 1'enveloppe_de coffrage 1 re-20 pose sur l'extrémité 24, il se constitue un renflement 1' qui déborde de la ligne prescrite 25. Si au contraire, comme il est montré à droite du plan de symétrie sous forme d'un mode de réalisation Ja, on choisit une pression de gonflage plus faible, il se produit un écart 1" de 25 l'enveloppe 1 à partir de la ligne prescrite 25. Ceci se traduit en particulier par l'introduction de béton entre l'Bnveloppe 1 et la sole 23. On obtient la forme ovale souhaitée du canal, en adoptant la constitution illustrée en figure 7 du corps creux gonflable 30 en matériau élastique. Le corps creux constituant le mode de réalisation illustré à gauche du plan de symétrie., comporte une enveloppe de coffrage 41 qui se présente sous forme d'un tuyau fermé de dimensions telles qu'elle correspond à l'état gonflé à la section du canal, dans la mesure où elle s'appuie 35 contre la sole 23 préfabriquée du canal. Le corps creux comporte, de plus, deux piècës internes 25 et 26, ëri forme de bande, qui prennent appui l'une contre l'autre par les surfaces 25' et 26' respectives et sont fixées l'une à l'autre, au moins le long des arêtes 32 de ces stirfaces. Grâce à ces pièces 25 et 26, on 40 conserve la forme ovale. Au milieu des surfaces: 25* et 26* en 72 16263 8 2135668 contact l'une contre l'autre, on prévoit au moins une ouverture 27 qui fait communiquer, au cours du gonflage, les deux enceintes séparées par les pièces. Le diamètre de l'enceinte supérieure 29 dépasse d'environ 5 20 % celui de l'enceinte inférieure 28. Le diamètre de cette dernière est choisi pour qu'elle repose tangentiellement contre les deux parties terminales 24 de la sole 2 3 lorsqu'elle est gonflée. Comme on l'a déjà vu en se référant aux figures 1 à 5, il 10 est prévu, sur l'une $u moins des deux parois terminales (non représentées) du corps creux, une soupape 31 par laquelle on peut gonfler les enceintes 28 et 29. Pour remplir les onglets 30 limités par les parois latérales des enceintes 28 et 29, il faut prévoir également une soupape sur l'une des parois d'extrémité 15 de l'enveloppe de coffrage 1. Le corps creux peut également' prendre la forme illustrée, sous forme de mode de mise en oeuvre b, à droite du plan de symétrie. Dans ce mode de réalisation, des pièces en forme de tuyau 33 et 34 sont disposées dans une enveloppe de coffrage 1. 20 Ces pièces sont en contact l'une contre l'autre par des surfaces 33' et 34' et elles sont fixées l'une à l'autre au moins le long de l'arête 32'. Là encore, on constitue ainsi un onglet 30». Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de 25 ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 72 16263 9 2135668 REVENDICATIONS 1. Corps creux de coffrage réutilisable, en matériau élastique, utilisable notamment pour réaliser des conduites tubulaires en béton, ledit corps creux étant rendu résistant à la pres- 5 sion à l'aide d'un fluide gazeux ou liquide, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enveloppe de coffrage (1) et de parois intérieures (2,3) liées à ladite enveloppe et formant au moins trois enceintes séparées (6, 7, 8) s'étendant sur toute la longueur du corps creux, et en ce que le corps creux constitué par l'envelop- 10 pe de coffrage est fermé à ses extrémités par des moyens de fermeture (4,5) munis de soupapes (9,10,11) . 2. Corps creux de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs des enceintes (6,8) présentent une section circulaire une fois remplies . 15 3. Corps creux de coffrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les diamètres de deux enceintes (6, 8) qui, une fois remplies, présentent une section circulaire, sont à peu près dans le rapport 1/2 - 4. Corps creux de coffrage selon l'une quelconque des re- 20 vendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parois intérieures (2,3) constituant les enceintes (6,8), sur toute la longueur du corps creux de coffrage, sont fixées l'une à l'autre et en ce que les enceintes communiquent entre elles par une série d'ouvertures (13) et peuvent être remplies au moyen d'une soupape 25 commune (9). 5. Corps creux de coffrage selon la revendication 1, destiné à être utilisé en liaison avec une sole en forme de goulotte, caractérisé en ce que le diamètre de l'une au moins des enceintes est choisi pour que le corps creux repose tangentiellement sur 30 les parties terminales (24) de la sole (23). 6. Corps creux de coffrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que deux au moins des enceintes (28,29) ont la forme de cylindres lorsqu'elles sont gonflées, les cylindres étant tous deux coupés suivant des cordes de même longueur et étant 35 reliés l'un à l'autre dans le plan de coupe. 7. Corps creux de coffrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une (29) des enceintes présente un diamètre notablement, par exemple de 20 % environ, plus grand que celui de l'enceinte qui lui est reliée. 40 8. Corps creux de coffrage selon la revendication 6 ou 7, 72 16263 10 2135668 caractérisé en ce que les deux enceintes (28,29) communiquent l'une avec l'autre par au moins une ouverture pratiquée dans une paroi placée dans le plan de coupe (25', 26', 33', 34*) . 9. Procédé pour la mise en oeuvre du corps creux de coffra-5 ge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les enceintes sont remplies, indépendamment l'une de l'autre, chacune par une soupape, le choix ou le réglage de la pression dans chaque enceinte, permettant de donner à l'enveloppe de coffrage (1) la forme de profil désirée. 10 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que deux enceintes sont maintenues à la même pression, l'autre ou les autres enceintes étant au contraire maintenues à une pression inférieure.