Brevet FR2261376A1 — publié le 19750912

L'invention concerne la fabrication sur place de conduites enterrées, en béton pouvant être armé ou non. Dans l'état actuel de la technique connue, il existe des conduites en éléments pré-fabriqués : en raison de l'encombrement de ces éléments leur transport est lent et onéreux, et leur mise en oeuvre exige du personnel en fond de fouille ce qui est dangereux en raison des risques d'éboulement; il existe aussi une fabrication sur place de conduites enterrées, par coulage du béton dans un coffrage extérieur et autour d'un moule intérieur formé par une enveloppe gonflée pneumatiquement ce coulage est effectué par longueurs élémentaires, et ici aussi il faut du personnel en fond de fouille donc exposé au même danger. L'invention a pour but de remplacer cette fabrication, manuelle et discontinue, par une fabrication mécanisée, sans personne dans la fouille, et permettant le coulage continu sur toute la longueur qu'il est prévu d'exécuter pendant une journée de travail. Succinctement, après les préalables habituels de nivellement grossier et d'exécution de la fouille par une pelle mécanique, l'invention prévoit la mise en place par un engin mécanique d'un coffrage extérieur perfectionné, en particulier comportant.des articulations avec vérins de réglage et comportant des chemins de roulement, le coulage de béton au fond par exemple par une lame niveleuse automotrice roulant sur lesdits chemins de roulement, la mise en place par un engin de manutention d'un moule intérieur formé par exemple par une enveloppe qui est ensuite gonflée pneumatiquement, et la mise en oeuvre d'une machine à positionner, automotrice et roulant sur lesdits chemins de roulement1 qui positionne et maintient ladite enveloppe, qui nivèle et vibre le béton pendant le coulage en continu de la conduite en se déplaçant lentement à une vitesse réglable le séchage, normal ou accéléré, du béton est suivi par la reprise de l'enveloppe dégonflée, et par la reprise dudit coffrage extérieur. A- titre purement indicatif, l'avancement journalier peut atteindre 300 à 500 mètres linéaires, les diamètres étant de O, 1 å 3 mètres et au delà. On remarquera l'importance du rendement obtenu par l'invention, et l'absence de personnel dans la fouille. Des exécutions de l'invention seront décrites en se référant aux figures suivantes, données à titre d'exemples non limitatifs - la figure I est une coupe transversale d'un coffrage extérieur ou blindage selon l'invention; - la figure 2 est une élévation latérale du blindage selon la figure 1 - la figure 3 est une vue en plan d'un côté du blindage selon la figure 1 - la figure 4 est une élévation latérale d'une machine à positionner selon l'invention; - la figure 5 est une vue en plan de la machine à positionner selon la figure 4; - la figure 6 est une coupe, vers l'avant de la machine, selon la ligne VI-VI de la figure 4 ; - la figure 7 est une coupe, vers le milieu avant de la machine, selon la ligne VII-VII de la figure 4;; - la figure 8 est une coupe, vers le milieu arrière de la machine, selon la ligne VIII- VIII de la figure 4 ; et - la figure 9 est une coupe, vers l'arrière de la machine, selon la ligne IX-IX de la figure 4. De façon classique, on procède, selon ltétat du terrain, à un nivellement grossier, pour permettre le passage d'une pelle mécanique ; puis on procède à un terrassement à la pelle mécanique, pour ouvrir la fouille qui permettra la mise en placedu blindage servant de coffrage extérieur;--en largeur, la fouille doit être supérieure d'environ 0, 50 mètre au diamètre de la canalisation, selon l'état du terrain. Avec référence à la figure 1, qui est une coupe transversale le blindage comprend deux panneaux latéraux ou banches I, par exemple de longueur Z mètres et de hauteur 2, 50 mètres, reliés en haut par deux étrésillons 2 à goussets 3 et vis 4, et reliés en bas par deux ronds à béton 5. Avec référence à la figure 2 : le serrage est obtenu par des clavettes 6 à coin 7, bloquées et débloquées au marteau.L'ensemble est descendu à la grue dans la fouille ; il est calé latéralement par des étrésillons 8 (figure 1); longitudinalement, les liaisons entre banches permettent une angulation horizontale et/ou verticale, elles comprennent (figure 2) en haut deux articulations 1I, et en bas deux vérins à vis 12 dont le carré 13-est manoeuvrable par une clef pneumatique (non représentée) pour la mise à niveau ; des bavettes d'étanchéité 14 (figure 3) recouvrent côté intérieur les intervalles entre banches, et des planches clouées 15 (figure 1) ferment le dessous des banches; enfin l'ensemble comprend, en dessous des étrésil lons 2, un double chemin de roulement 16 On coule alors une couche de béton de propreté 17, opération qui peut être effectuée par une lame niveleuse automotrice roulant sur le double chemin de roulement 16, lame niveleuse qui peut être du type qui sera décrit plus loin ; ce béton de propreté 17 cale le blindage et emprisonne les ronds à béton 5. Avec référence aux figures 4 et 5 : cette machine à positionner selon llinvention comprend une poutre maltresse formée de cadres 21, articulés en 22 par des joints à rotule ou a axe avec jeu, avec à chaque articulation 22 des vérins horizontaux transversaux 23 se terminant par des roues 24 simples ou en bogies, roulant sur lesdits chemins de roulement 16 et entraînées par des moteurs hydrauliques 25 ; chaque cadre 21 tient, par des vérins verticaux 26, ou bien, à l'avant de la machine3 une traverse 27, ou bien, à l'arrière de la machine, une traverse 28; chaque traverse 27 supporte des cadres 29 soutenant le moule pneumatique 31 ; chaque traverse 28 tient des ventouses pneumatiques escamotables 32; la finition de surface du béton s'effectue par une lame 33 actionnée par un vérin 34, et le vibrage par un arbre à excentrique 35 et un bras de réaction 36. L'ensemble est contrlé en niveaux horizontal et vertical par un bloc directionnel asservi par laser Le rayon laser est dirigé sous des diasparamètres à orientation variable solidaire directement des articulations des poutres dans le plan longitudinal de la fouille. La machine est automotrice; elle est dotée d'un groupe diesel hydraulique asservissant les différentes fonctions ; un compresseur d'air assure la vibration de l'ensemble du moule en contact avec le béton. L'appareil est piloté depuis le haut de la fouille par un pupitre de commande mobile relié par ondes hertzaennes ou par câble multiconducteurs. Après pose du moule pneumatique gonflable dans le fond de la fouille, ainsi que du chemin de roulement, l'appareil reposant sur ce dernier, on procède aux différentes opérations suivantes I ) - On effectue le réglage topographique par rapport au jalonnement établi au préalable, la préhension du moule étant effectuée par les cadres. Le calage en site et azimut est fait par le rayon laser qui détermine les pentes à donner au moule pneumatique. 2") - La prise arrière s'effectue par les ventouses pneumatiques qui maintiennent le moule avant coulage. 3 ) - La coulée du béton est faite par un approvisionnement par toupies successives. Le béton monte progressivement dans la fouille, au fur et à mesure et produit un effort de réaction verticale du moule sur les appuis de la machine, la réaction de poussée étant suffisante, on remonte les ventouses à dépression, ces dernières ne servant plus à rien. L'ensemble est assujetti aux vibrations sur toute la surface du moule pour permettre une répartition homogène du béton lors de la mise en recouvrement du moule. 4 ) - A partir de cette phase, 1aa machine est prête à avancer à une vitesse variable de l'ordre de l ml/minute. 5 ) - Le béton recouvre le moule totalement à la partie arrière de la machine; l'opération de lissage du dessus de l'ouvrage est effectuée par la lame. L'ensemble ainsi défini permet un avancement journalier de l'or r de 400 à 50Q ml selon les diamètres. Après prise du béton, et séchage normal ou accéléré, le moule pneumatique 31 est dégonflé et retiré, les étrésillons 2 (figure I) sont relâchés, les banches 1 sont écartées en pied, et le blindage est levé et récupéré (sauf bien entendu les fers prisonniers 5). REVENDICATIO NS 1. - Fabrication sur place de conduites enterrées en béton, caractérisée par, après nivellement grossier et exécution de la fouille par une pelle mécanique, la mise en place par un engin mécanique d'un coffrage extérieur perfectionné, en particulier comportant des articulations avec vérins de réglage et comportant des chemins de roulement, le coulage du béton au fond par exemple par une lame niveleuse automotrice roulant sur lesdits chemins de roulement, la mise en place par un engin de manutention d'un moule intérieur formé par exemple par une enveloppe qui est ensuite gonflée pneumatiquement, et la mise en oeuvre d'une machine à positionner, automotrice et roulant sur lesdits chemins de roulement, qui positionne et maintient ladite enveloppe, qui nivèle et vibre lue béton pendant le coulage en continu de la conduite en se déplaçant lentement à une vitesse réglable. 2. - Fabrication selon la revendication 1, caractéris-ée en ce que ledit coffrage extérieur comprend deux banches, reliées en haut par deux étrésillons à goussets et vis, reliés en bas par deux fers ronds à béton, serrées par clavettes à coins, l'ensemble étant calé latéralement par des étrésillons, deux banches voisines étant réunies en haut par une articulation et en bas par un vérin à vis, et l'ensemble comprenant, en dessous des étrésillons supérieurs, un double chemin de roulement. 3. - Fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite machine à positionner comprend une poutre maÎtresse formée de cadres articulés entre eux par des joints à rotule ou à axe avec jeu entre deux vérins horizontaux transversaux se terminant par des roues simples ou en bogies roulant sur lesdits chemins de roulement et entraÎnées par des moteurs hydrauliques, les cadres à l'avant de la machine supportant par des vérins verticaux une traverse munie de cadres soutenant le moule pneumatique, les cadres suivants supportant par des vérins verticaux~une traverse tenant des ventouses pneumatiques escamotables, et enfin une lame actionnée par un vérin avec dispositif de vibrage à excentrique. 4. - Machine pour la fabrication sur place de conduites enterrées en béton telle que précisée dans les revendications l, 2 et 3 ci-dessus.