Brevet FR2264137A1 — publié le 19751010

L'invention concerne les installations pour la pose et le compactage des masses durcissantes pondéreuses et plastiques, utilisées plus particulièrement dans les travaux publics, et peut être employée avec succès pour la fabrication d'éléments préfabriqués en béton et en béton armé, au cours de la fabrication de pièces en masse réfractaire par la méthode de compression demi-sèche, lors de la productio-1 des dalles de céramique à partir de pâte demi-sèche, pour la mise en briquettes des masses combustibles, au cours de la réalisation des revêtements pendant la construction des aérodromes, des fondations d'édifices, etc. On connaît un dispositif pour la pose, la formation et le compactage simultanés, plus particulièrement des bétons, dans les conditions de production en usine avec des moules disposé verticalement sur champ. Ce dispositif comporte un accessoire pour amener le mélange aux moules, ainsi qu'un dispositif pour la formation et le compactage de la masse du côté de la surface ouverte du moule qui est exécuté sous forme d'une série de rouleaux montés avec possibilité de rotation libre autour de leur axe et se déplaçant parallèlement à la surface ouverte du moule, suivant la surface de la masse à compacter, de façon que leurs génératrices orientées vers le moule contactent la surface ouverte du moule (la future surface de l'élément préfabriqué). Les rouleaux se déplacent alors simultanément dans deux directions : perpendiculairement à leurs axes suivant une courbe fermée, par l'intermédiaire d'un organe souple qui les accouple, et d'une façon rectiligne, le long de leurs propres axes (voir par exemple le brevet d'invention URSS 292792, classe 80a, 51). Dans ce dispositif le compactage isotrope efficace uniforme à proximité de l'une des paroi latérales du moule, plus particulièrement celle qui est la plus proche suivant la translation des rouleaux suivant la courbe fermée,est -impossible du fait que le mélange amené sous les rouleaux est refoulé dans le moule dans une seule direction, c'est-àdire dans la direction où se déplacent les rouleaux. Il se produit en outre une éjection continue des particules de la masse à l'extérieur du moule lorsque les rouleaux quittent le moule. Le dispositif connu ne peut non plus être utilisé pour la fabrication d'éléments dans des moules horizontaux, ou pendant la pose et le compactage de la couche à ltépaisseur imposée, par exemple pendant la construction des routes, etc. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'on s'est donc proposé de mettre au point une installation pour, la pose et le compactage des masses granuleuses et plastiques, dans laquelle le mouvement des rouleaux de compactage permettrait d'òbtellir un compactage uniforme isotrope de la masse, dont la surface -ouverte à compacter serait disposée dans un plan quelconque et dont la longueur serait pratiquement illimitée. Ce problème est résolu grâce au fait que dans une installation pour la pose et le compactage de masses pondéreuses et plastiques durcissantes, utilisées de préférence dans les travaux publics, du type comportant un dispositif d'amenée de la masse et des rouleaux de compactage montés en une rangée l'un après l'autre et parallèlement l'un à l'autre, avec possibilité de rotation libre autour de leurs axes et de déplacement parallèle à la surface de la masse à compacter, dans des directions parallèle et perpendiculaire à leursaxes de rotation, suivant l'invention les rouleaux sont montés de telle manière que dans ladite direction perpendiculaires à leurs axes de rotation, ils puissent exécuter un déplacement rectiligne alternatif, la valeur de cette course de déplacement rectiligne alternatif des rouleaux étant au moins égale à la distance entre les axes des rouleaux consécutifs. Entre les rouleaux de compactage consécutifs et sur les côtés latéraux des rouleaux extrêmes de la rangée il sera préférable de disposer les tubulures de sortie du dispositif d'amenée de la masse à compacter sous les rouleaux. Directement après les rouleaux peut être montée une bsrre de lissage dont la surface de travail est disposée dans un plan tangent aux rouleaux, du côté de la masse à compacter. Les rouleaux de compactage sont de préférence fixés sur la barre de lissage. L'idée essentielle de l'invention consiste en ce qui suit. Grâce au fait que les rouleaux sont exécutés avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif avec une valeur de course au moins égale à la distance entre les axes des rouleaux consécutifs, la masse à mouler est répartie d'une façon uniforme en étant comprimée par les rouleaux suivant tout le volume du moule ou de l'élément à mouler. Cet état des choses est favorisé par la dispositidn des tubulures de sortie du dispositif de chargement des deux côtés de chaque rouleau. L'obtention d'une surface de bonne qualité de l'élément, surtout au cours de la pose et du compactage des masses plastiques, est assurée par le fait que,'directement à la suite des rouleaux, est disposée une barre de --lissage dont la surface de travail coincide avec une surface tangente aux rouleaux du côté de la masse à compacter. Afin dé simplifier le dispositif, la barre de lissage est montée fixe par rapport aux rouleaux, ou bien elle est réalisée sous forme d'un cadre porteur pour les rouleaux, et dans ce dernier cas elle décrit conjqintement avec les rouleaux un mouvement rectiligne alternatif. Le dispositif proposé peut être utilisé de la même façon pour la pose et le compactage d'une couche de masse pondéreuse ou plastique sans faire appel à des moules, par exemple au cours de la construction de routes, pendant le remplissage de reprise et le compactage des fondations, etc. L'utilisation de rouleaux dont la longueur est comprise dans des limites ne dépassant pas deux fois l'épaisseur de l'élément à compacter permet de réduire notablement l'énergie consommée pour le compactage de la masse, car dans ce cas onobtie consXcmFítsous les rouleaux un compactage isotrope limite. Comme l'ont démontré les études réalisées, la profondeur de ce compactage isotrope limite sous les rouleaux est égale à 0,5 à 1,5 fois la longueur du rouleau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à-la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, avec références aux dessins annexés qui représentent : - la figure 1, l'organe de travail d'une installation pour la pose et le compactage d'un mélange de béton conformément à l'invention (vue d'ensemble) - la figure 2, une installation pour la pose et le compactage d'un mélange de béton dans un moule au cours de la fabrication d'éléments de construction préfabriqués, conformément à l'invention - la figure 3, idem, vue suivant la flèche A de la figure 2 - la figure 4, idem, suivant une autre version, vue de profil - la figure 5, une installation sur châssis automoteur pour la pose et le c-ompactage de matériaux pondéreux pendant le couchage d'un revêtement routier (vue de profil) ;, - la figure 6, idem, vue en élévation. L'installation représentée sur les dessins comporte des rouleaux 1 (figure 1) montés en une rangée l'un après l'autre, parallèlement entre eux, sur la barre de lissage- 2, et un dispositif d'amenée du mélange de béton, dont les tubulures de sortie 3 des trémies sont disposées entre les rouleaux de compactage 1 consécutifs et sur les côtés latéraux dés rouleaux 1 extrêmes. 1a surface de formage de la barre de lissage 2 est située dans un plan tangent aux rouleaux 1, du côté de la masse à compacter. Les -rouleaux'sont fixés sur des axes 4 avec possibilité de rotation libre autour des axes géométriques 5 desdits axes 4. Les rouleaux 1 ont la possibilité de se déplacer dans un mouvement rectiligne alternatif en commun avec la barre de lissage parallèlement à la surface ouverte de la masse à compacter, dans une direction perpendiculaire aux axes de rotation 5 des rouleaux 1, dans des guidages 6, ce mouvement leur étant imprimé par un mécanisme 7 à bielle et manivelle. Les rouleaux t disposent également de la possibilité de déplacement rectiligne le long des axes de rotation 5 des rouleaux par rapport à la masse à compacter. En fonction de l'application de l'installation, son organe de travail est monts soit sur un châssis stationnaire, soit sur une plate-forme automotrice. La longueur des rouleaux 1 ne dépasse pas le double de l'épaisseur de la masse à compacter ; ils sont disposas de telle façon que la distance "a!' entre les axes de rotation 5 des rouleaux 1 consécutifs (voisins) soit égale ou inférieure à la valeur b de leur déplacement rectiligne alternatif. Dans l'installation pour le compactage d'une masse de béton, dont l'organe de travail est fixé sur un châssis stationnaire, le déplacement rectiligne des rouleaux 1 par rapport à la masse à compacter s'opère grâce aux déplacement des moules eux-mêmes sous l'action de la commande 8 (figure 3). Dans les installations automotrice utilisaes essentiellement pour la réalisatibn des revêtements routiers, le compactage du sol au cours du remplissage à la reprise des fondations, etc, le mouvement rectiligne des rouleaux par rapport à la misse à compacter s'opère grâce au déplacement rectiligne de la plate-forme automotrice. L'installation proposée fonctionne de la façon suivante. On va d'abord considérer le fonctionnement de l'installation pour la pose et le compactage de béton dans des moules. Au début de l'opération de mise en moule, le moule 9 (figures 3, 4) est disposé sous les rouleaux de compactage 1 de telle façon que les rouleaux soient situés au-dessus de la surface ouverte de la partie avant du moule(suivant la direction de son déplacement rectiligne) et que les faces arrière des rouleaux coïncident avec le bord avant du moule, ou bien dépassent légèrement au-delà de celle-ci vers l'intérieur. La commande du déplacement rectiligne alternatif des rouleaux de compactage I est alors enclenchée, et la trémie est chargée de béton. Le mélange passe par les tubulures et arrive dans le moule où il remplit d'abord l'espace situé sous les rouleaux. Au furet à mesure du remplissage de l'espace sous les rouleaux 1, le béton monte à un niveau au-dessus des rouleaux, mais ces derniers en progressant sur le béton compriment ce dernier d'une façon continue. Au fur et à mesure de la compression et du compactage du béton sous les rouleaux 1, l'excédent du mélange est refoulé de dessous dzs rouleaux du côté encore vide du moule, et à l'avant des faces avant des rouleaux il se forme une couche de béton qui s'accroît d'une façon continue.Dès que cette couche atteint, suivant toute la largeur de ltélément, une épaisseur d'environ 1,5 à 2 fois la largeur du rouleau (mesurée dans une direction parallèle aux axes des rouleaux), le mélange commence à se gonfler à l'avant des faces des rouleaux au-dessus du plan passant à travers les génératrices inférieures des rouléaux, et la commande pour le déplacement longitudinal du moule s'enclenche. La vitesse de déplacement longitudinal du moule est maintenue à une valeur telle que ladite couche de mélange ne diminue pas à l'avant des faces avant des rouleaux suivant toute la largeur de l'élément La vitesse du mouvement rectiligne alternatif des rouleaux est de plusieurs dizaines de fois supérieure à la vitesse rectiligne du moule. Les moules doivent se déplacer l'un après l'autre se joindre réciproquement par leur bords en bout avec des jeux minimaux, afin d'éviter les pertes de mélange à mouler entre les moules dans les zones de jonction de celles-ci. Lors de la pose et du compactage de mélanges pondéreux à l'aide d'une installation mobile conforme à l'invention, cette dernière est disposée devant un évidement prévu pour recevoir le mélange. Les organes de travail de l'installation, à savoir les rouleaux de compactage, sont disposés directement au-dessus de cet évidement de façon que les génératrices inférieures des rouleaux soient disposées au niveau de la surface du mélange à compacter. On enclenche le mécanisme 7 à bielle et manivelle, et les rouleaux commencent à se déplacer dans un mouvement rectiligne alternatif transversal au mouvement de l'installation La masse à mouler se trouvant dans la trémie passe par la tubulure 3 et arrive sous les rouleaux 1, au fond de l'évidement. Une partie de la masse se trouve alors au-dessus du plan passant par les génératrices inférieures des rouleaux. Elle est entraînée sous les rouleaux en étant comprimée dans la partie de la masse située au-dessous. La plate-forme automotrice 10 reste à sa place jusqu'au moment où la masse à compacter commence à être intensivement refoulée devant les faces avant des rouleaux suivant toute la largeur de la couche moulée, c'est-à-dire jusqu'au moment où devant les rouleaux se forme une couche dont la largeur dans la direction des axes des rouleaux est au moins égale à une ou deux longueurs de rouleau (à partir de la face en bout avant), et qui est légèrement plus haute que le plan passant par les génératrices inférieures des rouleaux. Ensuite, la plate-forme automotrice commence à se déplacer dans un mouvement rectiligne vers l'avant, parallèlement aux axes des rouleaux et avecsune vitesse permettant de conserver en permanence, devant les faces avant des rouleaux, une couche dont la largeur et la hauteur sont au moins égales à celles qu'on avait au début de I'opération. La conservation de la couche mentionnée est assurée par la présence permanente de mélange dans la trémie et dans toutes ses tubulures 3, grâce à un appoint de mélange réalisé dans la trémie par l'intermédiaire d'un transporteur ou d'un autre dispositif quelconque. La vitesse moyenne de déplacement -rectiligne alternatif des rouleaux 1 doit alors être de plusieurs dizaines de fois supérieure à la vitesse de déplacement rectiligne de la plate-forme automotrice 10. Comme on le voit d'après la description, l'installation proposée permet de résoudre le problème du dosage de la masse mise en oeuvre et du compactage définitif isotrope limite uniforme d'une couche d'épaisseur prédéterminée en une seule passe de translation de son organe de travail au-dessus de la surface à compacter, les opérations de dosage, de pose et de compactage de la masse s'effectuant simultanément, sans ameublissement et sans formation d'ondulations sur la couche supérieure, tout en permettant un contrôlé visuel permanent pour se rendre compte si le compactage est suffisant et régulier suivant tout le volume de la couche moulée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu"à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Installation pour la pose et le compactage d masses pondéreuses et plastiques, plus particulièrement des produits durcissants utilisés dans les travaux publics, du type comportant un dispositif d'amenée de la masse à compacter, et des rouleaux de compactage disposés successivement en une rangée et susceptibles de rotation libre autour de leurs axes et de déplacement parallèle à la surface de ladite masse suivant une direction parallèle et une direction perpendiculaire aux axes de rotation des rouleaux, caractérisée en ce que les rouleaux de compactage 1 sont montés de telle manière que dans ladite direction perpendiculaire à leurs axes de rotation, ils puissent exécuter un mouvement rectiligne alternatif, la valeur de la course "b" des rouleaux 1 au cours de ce mouvement étant au moins égale à la distance a entre les axes de rotation 5 de deux roùleaux voisins. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'entre les rouleaux de compactage successifs et sur les côtés latéraux des rouleaux extrêmes de la rangée de rouleaux sont disposées les tubulures de sortie 3 du dispositif d'amenée de la masse à compacter. 3. Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, directement derrière les rouleaux 1, se trouve une barre de lissage 2 dont la surface de façonnage est disposée dans un plan tangent aux rouleaux 1, du côté de la masse à compacteur. 4. Installation suivant l'une des revendications z à 3, caractérisée en ce que la longueur d'un rouleau de compactage n'est pas supérieure à deux fois l'épaisseur de la masse à compacteur. 5. Installation suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que les rouleaux de compactage sont fixés sur la barré de lissage 2.