Brevet FR2288927A1 — publié le 19760521

La présente invention a trait à un perfectionnement apporté aux buses métalliques ondulées constituées d'un assemblage de tales ondulées cintrées. On connaft des buses métalliques, de section circulaire ou non, destinées généralement à être enterrées ou à servir de revé- tements des parois de tunnels ou galeries et constituées par l'assemblage de plaques de tle ondulées dans un sens transversal par rapport à l'axe de la buse et incurvées autour de l'axe de la buse. L'assemblage de ces plaques s'effectue par chevauchement des bords respectifs des plaques adjacentes de façon à assurer l'interpénétration des ondulations respectives.Ainsi deux plaques disposées l'une derrière l'autre dans le sens axial se chevauchent de façon que la première ondulation au moins de la plaque antérieure recouvre la dernière ondulation au moins de la plaque antérieure alors que deux plaques latéralement adjacentes se chevauchent par un grand nombre ou par la totalité de leurs ondulations mais sur une longueur de chevauchement réduite pour chacune des ondulations. Aux emplacements où ces plaques se chevauchent elles sont fixées les unes contre les autres par des boulons avec écrous. D'une façon générale on fait passer le boulon à travers deux orifices alignés disposés sur les sommets ou creux des ondulations chevauchantes de deux plaques à assembler. Cette disposition présente cependant de nombreux inconvénients. En effet d'une part on n'obtient pas un bon contact entre la surface de plaque et la surface de portée de la tête de boulon, respectivement de l'écrou, en raison de la courbure de l'ondulation. D'autre part, il n'est généralement pas possible, malgré un serrage important, d'amener en contact mutuel les surfaces des sommets d'onde chevauchants ce qui entrain, en cas d'une déformation ultérieure de ces sommets d'onde, une disparition de la précontrainte de serrage. On a déjà essayé de remédier en partie à ces inconvénients en utilisant des écrous à portée sphérique coopérant avec la surface concave du sommet d'onde mais cette disposition, plus onéreuse, ne permet pas d'avoir un appui dans le sens transversal le long de l'onde, et ne remédie d'autre part pas à l'impossibilité d'appliquer les sommets d'onde chevauchants l'un contre l'autre. Afin de remédier à ces inconvénients on a déjà proposé de boulonner les plaques non plus sur les sommets d'onde mais sur les flancs d'onde. Il est ainsi possible d'assurer d'une part un bon contact des têtes de boulon et des écrous contre les surfaces relativement planes des flancs d'onde et d'autre part d'obtenir un serrage des différentes ondes chevauchantes l'une contre l'autre. Cette disposition présente cependant des inconvénients. Ainsi il est plus difficile de percer des trous sur les parties inclinées. De plus les différentes plaques doivent être repérées en vue de leur montage car si les trous de passage des boulons étaient disposés aux mêmes emplacements pour la totalité des plaques, par exemple en milieu de flanc d'onde, ils ne coincideraient pas à partir du moment où les ondes se chevauchent à cause de l'épaisseur des plaques. Ceci rend plus difficile le montage de la buse dans les conditions toujours délicates du chantier. Par ailleurs le boulonnage à flanc d'onde, s'il permet un bon contact des deux flancs d'onde superposés, n'élimine pas la présence de l'intervalle entre les deux sommets d'onde superposés. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir une buse facile à monter et à boulonner et présentant une solidité accrue au niveau des ondes chevauchantes. L'invention a pour objet une buse métallique de révolution ou non constituée d'une pluralité de plaques métalliques incurvées présentant des ondulations transversales, lesdites plaques se chevauchant partiellement et étant réunies entre elles par des boulons traversant les parties chevauchantes, caractérisée par le fait que lesdites ondulations présentent une section sensiblement trapézoïdale avec des creux et sommets d'onde aplatis et par le fait que les creux ou sommets d'onde se chevauchant sont réunis par des boulons de façon à se trouver appliqués l'un contre l'autre. Par section sensiblement trapézoldale, au sens de la présente invention, il faut entendre une section qui présente des mé- plats en sommet d'onde et/ou en fond d'onde, les flancs d'onde qui rejoignent les sommets aux fonds étant de préférence rectilignes mais pouvant être incurvés. De façon générale le rapport de la largeur des sommets ou fonds d'onde, à l'épaisseur de la plaque est supérieur à 5 et de préférence compris entre 5 et 25. Il s'avère que dans ces conditions, qui, permettent d'obtenir une rigidité et une tenue convenable de la buse, le serrage des boulons n'a pas de peine à ramener en contact les méplats superposés dans une zone assez large autour du boulon pour obtenir d'une part un contact suffisant assurant la précontrainte recherchée et d'autre part des déformations locales contrlées et répétitives. Par ailleurs il s'est avéré que grace au bon contact ainsi obtenu entre les zones chevauchantes l'étanchéité de la buse est considérablement améliorée. D'autre patt serrage sur une large surface des méplats chevauchants autour du boulon permet de retarder de façon importante le basculement du boulon sous le couple résultant du mouvement relatif des tôles dans le sens transversal du fait que le couple de basculement se trouve réduit par le frottement des surfaces en contact et que les surfaces d'appui que la tle oppose à ce couple sont considérablement plus grandes. On obtient ainsi une meilleure résistance à la déformation de la buse. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue générale en plan d'une buse selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la buse, - la figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale au niveau de deux plaques chevauchantes. En se référant aux figures 1 et 2 on voit une portion de buse composée de plusieurs plaques 1 à 8 réparties de façon cylindrique pour former un premier tronçon de buse. Chacune de ces plaques présente, transversalement à l'axe de la buse, des ondulations trapézoidales avec des sommets d'onde plats 9 et des fonds également plats 10. Les plaques sont, de plus, arquées autour de l'axe longitudinal de la buse comme on le voit notamment sur la figure 2. Comme on le voit les bords latéraux de deux plaques adjacentes, par exemple les plaques 7 et 8, se chevauchent, le bord de la plaque 8 venant recouvrir le bord de la plaque 7 de façon que leurs ondulations respectives se superposent sur une certaine longueur. Les ensembles boulon-écrou tels que 11, traversant les parties chevauchantes sur les sommets 9 et dans les fonds 10, permettent de fixer les plaques les unes aux autres. Le tronçon circulaire constitué des plaques 1 à 8 est relié au tronçon circulaire voisin constitué des plaques la à 8a par chevauchement des ondulations de gauche des différentes plaques la à 8a sur les ondes de droite des plaques 1 à 8. On comprend que dans ces conditions certains ensembles boulon-écrou 11 traversent non pas deux plaques mais quatre plaques, par exemple les plaques 7, 8, 7a, 8a En se référant à la figure 3 on voit une coupe axiale par un plan vertical des extrémités chevauchantes des plaques 1 et 8. On voit que les sections identiques des plaques 1 et 8 présentent des ondulations trapézoidales avec des sommets aplatis 9, des fonds d'onde aplatis 10 et des flancs d'onde sensiblement rectilignes 12. Les sommets 9 et les fonds 10 sont munis d'orifices traversants 13 qui, lorsque l'on positionne par rotation la plaque 8 par rapport à la plaque 1, viennent respectivement en alignement, les flancs 12 des plaques 1 et 8 étant alors en contact de chevauchement. On voit qu'en raison de l'épaisseur de la tôle il existe un jour 18 entre les sommets 9 qui n'ont pas encore reçu d'ensembles boulon-écrou. On voit par contre sur la figure 3 que le fond 10 a reçu un ensemble boulon-écrou 11 constitué d'un boulon 14, d'un écrou 15 et de deux rondelles 16, 17. Le serrage du boulon 14 et de l'écrou 15 dont les portées, par l'intermédiaire des rondelles 16 et 17 s'appliquent sur les surfaces extérieures des fonds 10, provoque le serrage desdits fonds 10 des plaques 1 et 8 l'une contre l'autre, ce qui fait disparaître le jour 18. Les sommets, respectivement les fonds viennent ainsi en contact par le boulonnage avec une précontrainte prédéterminée par le degré de serrage du boulon et de l'écrou.On voit sur la figure 3 qu'une surface relativement grande des fonds 10 vient en contact autour du boulon, seul un léger jour subsistant entre les portions arrondies de transition des plaques qui relient les fonds 10 aux. flancs 12. On obtient ainsi, outre un contact des flancs 12 les uns contre les autres, un contact des sommets entre eux ou des fonds entre eux dans une zone relativement large autour de chacun des ensembles boulon-écrou 11. Comme précité il en résulte une rigidité et une résistance accrues qui s'opposent à la tendance à la déformation de la section de la buse sous l'effet des charges qui lui sont appliquées depuis l'extérieur, et réduit considérablement le risque de basculement de l'écrou dans un plan transversal sous l'effet de ces charges. Ainsi les buses selon l'invention résistent mieux à la ruine pour des charges identiques que les buses à ondes curvilignes habituelles avec boulonnage en sommet et fond d'onde par boulons avec écrous sphériques et présentant la même épaisseur de tôle et la même longueur d'onde. On voit donc que l'invention, permet, par des mesures simples mais déterminantes, d'obtenir un accroissement considérable de la résistance tout en simplifiant le montage de la buse. Il est bien entendu que bien que la présente description ait été effectuée au sujet d'une buse dite multiplaques, l'invention s'applique également aux buses dont la section ne comporte que deux éléments, par exemple semi-circulaires. REVENDICATION Buse métallique constituée d'une pluralité de plaques métalliques incurvées présentant des ondulations transversales de section sensiblement trapézoidale avec des creux et sommets d'onde aplatis, lesdites plaques se chevauchant partiellement et étant réunies entre elles par des boulons traversant les parties chevauchantes aplaties, caractérisée par le fait que lesdites ondulations se chevauchent dans la direction axiale de la buse et que le rapport de la largeur des sommets et fonds d'onde à l'épaisseur de la plaque est compris entre 5 et 25.