Brevet FR2315374A1 — publié le 19770121

La présente invention est relative au lissage vibrant en rotation du revetement des tuyaux en béton précontraint, et notamment à un procédé et à des dispositifs permettant d'obtenir de très importants gains de temps en fabrication et de doubler la cadence de production des machines à revêtir. Ce procédé permet le lissage des revêtements des tuyaux de tous diamètres et pour des longueurs allant du 5 au 8 mètres. Habituellement on réalise le revêtement des aciers de précontrainte sur tuyaux primaires frettés en rotation, en remplissant manuellement et aussi régulièrement que possible une série de trémie T FIG. i dont l'une des faces est constituée d'un élément vibrant e muni d'ailettes régulièrement espacées. Ces éléments vibrants, au nombre de 5 à 7 par tuyaux de 5 à 8 mètres, sont fixés élastiquement à leurs extrémités à un chassis rigide. Chacun de ces éléments est mis en vibration à l'aide d'un vibrateur V dont la rotation est située dans un plan vertical parallèle à la paroi de l'élément e. Ce procédé et ces dispositifs sont excellents pour fluidifier le béton et le distribuer à la surface extérieure du tuyau primaire fretté, en une lame mince comparable à l'enroulement d'un tapis. Le revêtement qui sort du bee est assez irrégulier ; cela provient des hauteurs constamment variables de h à H du béton dans la trémie T, et aussi de variations possibles du rapport E = Eau du béton C Ciment ainsi que d'impondérables mécaniques suivant les noeuds et ventres des vibrations. Il s'ensuit que le premier tour de revêtement n'est jamais parfaitement lisse et qu'il comporte des irrégularités de surface, ce qui necessite un second tour obligatoire et même plus, et ce qui double le temps de fabrication à ce poste. Le lissage se fait alors au deuxième tour par l'action du seul bec de lissage dont la vibration est perpendiculaire à celle qu'elle devrait être pour une telle opération. C'est pour améliorer l'aspect de surface et obtenir en un seul tour un revêtement parfaitement homogène et lisse que nous avons imaginé un procédé mécanique de lissage, adaptable aux tuyaux en béton précontraint de toutes dimensions. Alors qu'il faut en général 2 machines à revetir pour suivre la production normale d'une seule machine à fretter ; une seule nouvelle machine à revêtir et à lisser devient suffisante, ce qui réduit de moitié les investissements couteux et économise la moitié de la main d'oeuvre par opération. La présente invention a pour objet d'adapter à la trémie vibrante et dès le bec un appareillage mécanique capable de réaliser le lissage en rotation de surfaces cylindriques du fût et cylindro-conique de I'emboî- tement. Jusqu'à présent, les règles lisseuses s'employaient sur surfaces planes horizontales avec déplacement de celles-ci, tandis que la présente invention est remarquable par le fait que l'appareillage de lissage est fixe au-dessus d'un tuyau en rotation. Le procédé sépare les deux fonctions de distribution du béton vibré dans un plan vertical et de lissage à l'aide d'un appareillage vibrant dans un plan horizontal tangent à la surface du béton cylindrique ou conique. Ainsi ces deux types de vibrations verticales et horizontales.remplissent chacune leur rôle et n'interfèrent pas l'une sur l'autre car une pièce élastique en caoutchouc les sépare et empêche toutes les vibrations de se transmettre de la trémie à la règle lisseuse et inversement. Les FIG. 33 4, 5 et 6 donnent des vues schématiques montrant un appareillage simplifié de lissage. La FIG. 7 montre la disposition des vibrateurs sur cet appareillage. La FIG. 8 concerne une solution avec caisson vibrant. La FIG. 9 est relative à une solution variante avec lame vibrante à courbure variable pour s'adapter à différents diamètres de revêtements. Suivant l'exemple de la figure 3, l'ensemble complet est représenté de façon schématique ; il comprend - Un élément de liaison b, en caoutchouc, reliant l'élément vibrant de la trémie T à l'appareillage de lissage. Son rôle est d'assurer une continuité de surface intérieure et de faire qu'aucune vibration ne passe de l'un à l'autre des ensembles mécaniques de distribution et de lissage ; il est fixé de chaque coté par boulonnage pour pouvoir s'en lever facilement et se changer dès usure. - Un appareillage de lissage simplifié constitué d'un té t de 80 à 100 % sur lequel sont montés les vibrateurs 2 2 vibrateurs pour longueur de 5 à 6 mètres 3 3 vibrateurs pour longueur de 7 à 8 mètres. Dans le cas de 3 vibrateurs, ceux-ci sont écartés entre eux de 0,3 x L. Les FIG. 4 et 5 montrent la fixation des vibrateurs à air comprimé par boulonnage indesserable sur l'aile supérieure du té t. Les vibrateurs à air comprimé et à haute fréquence, de 9.000 à 14.000 périodes par minute, comportent un rotor à balourd transmettant une vibration dans le seul plan horizontal parallèle au plan tangent à la surface du revê tement. - Un appareillage de liaison FIG. 6 par biellette articulée montée sur silent-bloc en caoutchouc. Cette biellette positionne l'appareillage de lissage par rapport à la trémie vibrantes ; il permet leurs mouve ments relatifs et indépendants, dans le cas où l'on relève ou abaisse la trémie T. - Un appareillage d'équilibrage p de la FIG. 6 , soit à contrepoids, soit à ressorts, ce qui permet de régler d'une manière uniforme et en tous points la pression de l'appareillage de lissage sur le béton fratchement vibrée sortant de la trémie. - Une herse ou un peigne coulissant h, FIG. 3, situé à la partie infé rieure de la trémie T ; son but est d'arrêter ltéeoulement-du béton en fin d'opération, par obturation des espaces eompris entre les ailettes. Ainsi cela supprime la remontée de la trémie et l'enlèvement manuel des excédents de béton. L'opération devient ainsi entièrement automatique. Suivant l'exemple de la FIG. 8 l'appareillage de lissage peut aussi être constitué d'un caisson vibrant 9 dont l'avantage peut résider dans une meilleure rigidité et une meilleure entrée en raisonnance de lten- semble. Ce caisson est lié par biellette c et équilibré par contrepoids p Suivant l'exemple de la FIG. 9 l'appareillage de lissage par vibration peut aussi être constitué d'une lame mince en acier, mise en vibration à l'aide de vibrateurs à air comprimé fixés sur un profilé en acier, corniere ou U. On peut facilement changer le rayon de courbure de cette mince lame d'acier pour l'adapter aux différents diamètres des revetements. On pourra avoir une série 600/1.000 et une autre pour le 1.100/1.600 mm ou plus. Ce changement de courbure se réalise facilement par vissages différents du tendeur t . Comme dans les deux solutions précédentes, cet appareillage est relié à la trémie T par biellettes c et est équilibré par contrepoids ou ressorts p Grâce aux différents appareillages envisagés pour un tel procédé, on obtiendra une surface totale parfaitement lissée sans marques entre sorties de goulottes et seulement à 15 à 20 cm du bec de la trémie, et un autre avantage en résultant sera d'éliminer les décollages de revêtement. Les vitesses tangentielles sont généralement comprises entre 15 et 90 cm/minute suivant les diamètres de tuyaux et les qualités des bétons à mettre en oeuvre. Les temps de machine et de main d'oeuvre seront donc réduits de plus de la moitié. Une meilleure utilisation des énergies vibratoires, verticale de distribution et honrizontale de lissage, devrait conduire à un béton de compacité et de résistance améliorées, et aussi à une meilleure homogénéité du béton du fait de son maintien à la sortie du bec. Ces appareillages de lissage sont adaptables aux tuyaux de toutes longueurs, du 5 mètres au 8 mètres, et de tous diamètres, du 500 mm au 2.000 mm, et même plus. REVENDICATIONS I. Procédé et dispositifs de lissage continu en rotation applicable aux surfaces cylindriques et coniques des tuyaux en béton précontraint. 2. Dispositif complémentaire selon disposition nn caractérisé par l'adjonction d'une herse d'arrêt de l'écoulement du béton permettant une mécanisation complète de l'opération sans aucun recours manuel. 3. Dispositifs selon revendication i caractérisés par le fait que l'appareillage simplifié de lissage et constitué par un T et que les vibrateurs agissant dans un plan horizontal parallèle à la surface extérieure du revêtement. 4. Dispositifs selon revendication i relatifs à deux variantes : un caisson vibrant et une lame mince vibrante, à courbure variable. 5. Dispositifs selon revendications 2 et 3 comportant une liaison par biellettes réglables et un ensemble d'équilibrage permettant de régler la pression de contact la meilleure entre élément vibrant et le béton en vibration du revêtement. 6. Procédé et dispositifs selon revendications 1, 2 et 3 caractérisés par le fait qu'ils s'appliquent aux tuyaux en béton précontraint de toutes longueurs et de tous diamètres.