Brevet FR2451257A1 — publié le 19801010

L'invention est relative aux châssis polygonaux sans fond, pour le moulage d'éléments de construction préfabriqués en béton, notamment de panneaux, ces châssis devant être placés sur une aire plane avant de recevoir leur charge de béton gâche. Par "châssis polygonaux, on entend des châssis à côtés rectilignes dont le nombre est généralement égal à quatre mais peut, le cas échéant, être égal àtrois ou à cinq, voire à plus de cinq. Un chassis ou encadrement de ce genre a été décrit succinctement dans le brevet français nO 71-01420 (publication numéro 2.121.473). I1 y est dit notamment que le démoulage des panneaux s'effectue "sans présenter aucune difficulté en raison de ce qu'il suffit d'écarter les cotés constitutifs de cet encadrement", sans qu'il soit précisé comment ce dernier doit être agencé pour procurer un tel résultat. L'invention a pour but de rendre ces châssis tels qu'ils permettent de fabriquer des éléments de construction ayant des cotes suffisamment précises et des faces transversales suffisamment planes pour qu'ils puissent être assemblés entre eux de fa çon store par collage ou par une méthode analogue. L'invention a également pour but d'agencer lesdits châssis de telle façon qu'ils se prêtent aisément à la fabrication d'éléments de construction dont les formes géométriques et/ou les cotes peuvent varier dans de larges limites. Selon l'invention, ce but est atteint grâce essentiellement au fait que chacun des cotés de ces châssis polygonaux est constitué dtun caisson en acier, comprenant deux flancs allongés et deux traverses en tOle relativement épaisse, ces flancs et traverses étant soudés deux à deux sous la forme d'un parallélépipède rectangle ouvert sur deux faces opposées et étant percés de trous à écartement régulier et situés à mi-hauteur, et les flancs étant entretoisés par au moins un profilé parallèle aux traverses mais situé en retrait par rapport aux faces ouvertes du caisson. En raison de leur forme et de leur masse, de tels caissons ne risquent ni de se renverser, ni de se déplacer lorsque, après avoir été assemblés pour constituer des châssis de moulage, leur charge de béton est soumise à une opération de vibrage. Malgré leur masse, ils peuvent être déplacés facilement à l'aide d'engins de levage venant s'accrocher sous les profilés d'entre toisement.Enfin, par engagement d'axes de clavetage dans des trous convenablement choisis sur les flancs et traverses de cais-sons adjacents, il est facile d'assembler ces caissons deux à deux de façon à constituer des moules ayant les formes et dimensions voulues, lesdits caissons pouvant d'ailleurs reposer indifféremment par l'une ou l'autre de leurs faces ouvertes sur l'aire de moulage. I1 est tout aussi facile de les désassembler en vue de faciliter le démoulage des éléments de construction en béton et de permettre leur réutilisation ultérieure. L'invention est également relative aux caissons pour la réalisation des châssis définis ci-dessus. Un tel caisson est essentiellement caractérisé en ce que sa longueur et sa largeur sont proportionnelles à un même module de construction qui est avantageusement égal à 450 mm. L'écartement entre les trous des flancs et traverses est alors égal à un sous-multiple du module de construction, l'écartement entre les trous des flancs étant différent de l'écartement entre les trous des traverses. Selon un autre de ses aspects, l'invention a pour objet un procédé de fabrication des caissons destinés à constituer les châssis définis ci-dessus, ce procédé étant essentiellement caractérisé en ce qu'on assemble d'abord par mécano-soudure quatre éléments de tle d'acier, destinés à constituer les deux flancs et les deux traverses d'un caisson, ainsi que le ou les profilés d'entretoisement nécessaires, après quoi on dresse, par rabotage ou fraisage, les faces latérales des flancs et traverses ainsi que leurs faces d'appui au sol et on perce enfin les trous susvisés dans les flancs et traverses. Les caissons ainsi fabriqués ont des cotes rigoureuses qui leur permettent d'être assemblés facilement entre eux et qui permettent en outre d'obtenir des éléments de construction en béton ayant eux-mêmes des cotes rigoureuses. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés. La figure 1 de ces dessins montre en perspective un caisson destiné à constituer l'un des côtés du châssis de moulage conforme à l'invention. La figure 2 représente en perspective plusieurs caissons analogues à celui de la figure 1 et assemblés de façon à constituer plusieurs châssis de moulage juxtaposés. La figure 3 illustre, par une vue à plus grande échelle, le mode d'assemblage de deux caissons entre eux. La figure 4 représente, à grande échelle, une broche servant à la réservation de trous dans les panneaux en béton, ces trous étant nécessaires à l'assemblage de ces panneaux à l'aide de boulons. La figure 5 illustre l'utilisation de châssis de moulage analogues à ceux de la figure 2, pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans le susdit brevet français nO 71-01420. La figure 6 illustre, par une vue en plan, quelques-unes des nombreuses formes que l'on peut donner aux éléments de construction en béton, grâce aux caissons conformes à l'invention. La figure 7 montre comment la traverse d'un caisson est soudée à l'un des flancs de celui-ci. Comme le montrent les figures 2, 5 et 6, l'invention est relative aux châssis polygonaux sans fond, pour le moulage de panneaux (et autres éléments de construction) préfabriqués en béton, ces châssis devant être placés sur une aire plane 1 avant de recevoir leur charge de béton gâché. A titre indicatif, on a indiqué de tels châssis en 2a, 2b, 2c à la figure 2 et en 2d, 2e ... 2i à la figure 6 mais on leur affectera en général, dans ce qui suit, la référence collective 2. Selon l'invention, chacun des cotés de ces châssis polygonaux 2 est constitué d'un caisson en acier 3. Comme le montre la figure 1, ce caisson 3 comprend deux flancs allongés 4 (figure re 1) et deux traverses en tôle 5 qui sont soudés deux à deux sous la forme d'un parallélépipède rectangle, ouvert sur deux faces opposées, et qui sont percés respectivement de trous 6 et 7 à écartement régulier, situés à mi-hauteur. Les flancs 4 sont entretoisés par au moins un profilé 8 parallèle aux traverses 5 mais situé en retrait, d'un intervalle a, par rapport aux faces ouvertes 9 du caisson. A titre d'exemple, on a représenté aux figures 2 et 6 des caissons 3 comportant chacun deux profilés d'entretoisement 8 et à la figure 1 un caisson 3 ne comportant qu'un tel profilé 8. En faisant passer le crochet (non montré) d'un engin de levage par un intervalle a d'un caisson 3 reposant sur l'une de ses faces ouvertes 9, il est facile de faire saisir le profilé 8 (ou l'un des profilés 8) par ce crochet en vue de dé- placer chaque caisson 3 sur l'aire de moulage 1. Sur chacun de ses coins, ce caisson est équerré par une paire de goussets 13, situés légèrement en retrait par rapport aux deux faces ouvertes 9 respectivement. De façon générale, les cotes des caissons 3 sont égales à des multiples ou à des fractions simples d'un module m égal à 450 mm, tout en étant compatibles avec les normes A.C.C. (Association de Construction par Composants). C'est ainsi que la hauteur h de ces caissons (c'est-à-dire l'écart entre ses faces ouvertes 9) est en général égale à un demi-module, c'est-à-dire 225 mm. Cette hauteur peut aussi être égale à 300 mm (2/3 m), lorsqu'il s'agit de mouler des planchers, ou encore à 75 mm (m/6) ou 150 mm (ru/3), lorsqu'il s'agit de mouler des cloisonnements et murs de refend. La longueur L est un multiple du module et est par exemple égale à 450 mm, 900 mm, 1350 mm, 1800 mm, 2250 mm, 2700 mm, etc. La largeur 1 est égale au module, c'est-à-dire à 450 mm. L'écartement b entre les trous 6 des flancs 4 est égal au demi-module, soit 225 mm. La distance c entre chacun des trous 6 extrêmes et l'arête du caisson 3 la plus proche est égale au quart du module, soit 112,5 mm. L'écartement d entre les trous 7 des traverses 5 est égal au tiers du module, soit 150 mm. La distance e entre chacun des trous extrêmes 7 et l'arête du caisson 3 la plus proche est égale au sixième du module,soit 75 mm. Ces trous 6 et 7 ont de préférence des diamètres identiques, de l'ordre de 24 mm. Les profilés 8 présentent entre eux, ou avec les traverses 5, un écart généralement égal à 675 mm (3/2 m) ou à 900 mm (2 m). Pour fabriquer l'un des caissons 3, on effectue successivement des opérations de mecano-soudure et d'usinage. A cet effet, on réalise les flancs 4 et traverses 5 en tôle épaisse brute de 18 mm, oxycoupée sur machine automatique à lecteur électronique. Cet oxycoupage s'effectue à l'aide de deux chalumeaux couplés pour une seule pièce, l'écartement entre ces deux chalumeaux représentant la hauteur h désirée. Ce mode opératoire semble être actuellement le seul qui puisse assurer à la fois la constance de la hauteur h et la rectitude désirée pour les flancs 4 et traverses 5, c'est-à-dire pour les faces ouvertes 9 des caissons 3. Après oxycoupage et mise à longueur, les flancs 4 et traverses 5 sont planés et chanfreinés en vue de leur soudure comme indiqué en 10 et 11 à la figure 7, c'est-à-dire en laissant un angle vif 12 sur le flanc 4. Les profilés d'entretoisement 8 sont sciés sur des profilés usuels, par exemple sur des fers profilés UPN 100 x 50 mm, sur des tubes rectangulaires 100 x 50 mm ou sur des tubes carrés 80 x 80 mm, à la tronçonneuse, ce qui assure la précision nécessaire à la longueur des profilés 8 et au dressage de leurs faces transversales. On débite enfin à la cisaille-guillotine les goussets 13, sur des tôles de 8 ou 10 mm. Les flancs 4, les traverses 5, les profilés 8 et les goussets 13 sont montés dans des gabarits qui maintiennent les divers éléments d'un caisson3 dans la bonne position les uns par rapport aux autres et sur lesquels ils sont soudés avec précaution, notamment en formant entre les flancs 4 et traverses 5 des cordons de soudure extérieurs 14 le long des chanfreins 10 et 11 (figure 7) et des cordons de soudure intérieurs d'angle 15. Aprè-s soudage, il est procédé à un redressage de l'ensemble pour supprimer les déformations éventuelles dues aux opérations de soudure. Pour obtenir les cotes rigoureuses indispensables à un bon assemblage des éléments de construction moulés, il est nécessaire d'aboutir à une rectitude parfaite des faces latérales du caisson ainsi qu'à une bonne planéité de l'ensemble. Pour ce faire, les faces 9, les flancs 4 et traverses 5 sont entièrement usinés après mécano-soudure, soit par rabotage, soit par fraisage. Après cet usinage, l'épaisseur des flancs 4 et traverses 5 est passée de 18 mm à 16 mm environ et il convient de tenir compte de cette diminution d'épaisseur dans le calcul des dimensions,avant pose des éléments sur gabarits. Après dressage des différentes faces du caisson 3, il est procédé au perçage des trous 6 et 7. Ces différentes opérations d'usinage et de perçage, effectuées sur des machines-outils modernes, permettent d'obtenir les précisions nécessaires sur les caissons 3. Chaque caisson 3 est équipé de bouchons ou de broches 14 (figures 2 et 4), en nombre égal à celui de ses trous 6, et de quatre dispositifs de clavetage 15 (figures 2, 3 et 5) composés chacun d'un axe 16 à tête 17 et à lumière 18 (figure 3) et d'une clavette 19 en forme de coin, venant s'insérer dans la lumière 18 et assurant le serrage des flancs 4 et/ou traverses 5, deux par deux. Chaque broche 14 est exécutée en acier rond étiré, avec partie coudée 20 servant de poignée et entrée 21 conique. Les trous 6 ont un diamètre légèrement supérieur (de 0,1 mm, par exemple) à celui des broches 14, ce dernier diamètre étant par exemple égal à 24 mm. Aux caissons principaux 3 qui ont été décrits ci-dessus, on peut associer des caissons auxiliaires tels que 22 (figure 2) ou 23 (figure 6), de même hauteur h que les caissons principaux 3 et munis de trous analogues aux trous 5 et 6, ces caissons auxiliaires 22, 23 étant utilisés notamment en vue de ménager des parties en creux dans les élémentsde construction à mouler. Avant de mouler une série d'éléments de construction tels que panneaux, longrines, murs, linteaux, planchers, allèges, acrotères et analogues dont les dimensions sont choisies égales à des multiples ou à des fractions simples du module m, on répartit sur une épure les châssis 2 de façon à réaliser le nombre maximum de ces éléments sur l'aire 1 dont on dispose, en fonction du programme de construction à réaliser. I1 est à noter que la surface occupée par les caissons 3 sur l'aire 1 est perdue pour les éléments de construction mais est nécessaire non seulement pour donner la stabilité nécessaire aux caissons 3, mais encore pour assurer un libre accès aux profilés 8 (lors de la manuten tion des caissons) ainsi qu'aux trous 6 et 7.En général, ces éléments de construction ont une forme rectangulaire, ce qui permet d'assembler les caissons 3 à angle droit. Toutefois, et comme le montre la figure 6, ces éléments de construction peuvent avoir aussi une forme triangulaire (châssis 2i pour pignon) ou trapézoldale (châssis 2i). Pour des éléments de construction étroits (longrines), on peut disposer des caissons auxiliaires 23 entre deux rangées parallèles de caissons 3, comme représenté pour les châssis 2k et 21 à la figure 6. En se conformant à cette épure, on place les caissons 3 sur l'aire 1 en les assemblant deux à deux, en général à l'aide de dispositifs de clavetage 15 ou de pièces de forme 24 (figure 6) pouvant elles-mêmes être munies de trous analogues aux trous 6 et 7. I1 ressort de la figure 6 qu'en plaçant les dispositifs de clavetage 15 soit dans les trous extrêmes 7 des traverses 5 (comme indiqué en 15a et 15b), soit dans le trou central de celles-ci (comme indiqué en 15c), on peut régler l'emplacement de caissons 3 le long d'autres caissons dans une très large gamme. A moins que l'aire 1 et/ou les faces extérieures des caissons 3 ne soient garnies en permanence d'une couche anti-adhésive, on les asperge à l'aide d'un liquide empêchant le béton d'y rester collé au démoulage. Si les caissons 3 conformes à l'invention sont utilisés pour mettre en oeuvre le procédé décrit dans le susdit brevet français nO 71-01420, on répartit à l'intérieur de chacun des châssis 2 des calottes de coffrage perdu 25, en polystyrène expansé par exemple, comportant des oreilles 26 servant à maintenir des rigoles entre chaque rangée de ces calottes, comme représenté schématiquement à la figure 5. Puis on répartit des armatures 27 en quadrillé dans ces rigoles et on engage les broches 14 dans les trous inoccupés 6, 7 plus ou moins profondément selon qu'il s'agit de ménager des trous d'assemblage ou de centrage dans les éléments de construction à mouler, ou simplement d'obturer ces trous 6, 7. On peut alors déverser du béton gâché dans les châssis 2,- à ras des faces supériéures 9. Après vibration et prise du béton, on sépare les caissons 3 les uns des autres en répétant les opérations décrites ci-dessus dans l'ordre inverse. Ainsi qu'il a déjà été indiqué ci-dessus, on obtient ainsi des éléments de construction en béton, généralement armé, dont les cotes sont suffisamment précises pour qu'ils puissent être fixés l'un à l'autre à l'aide de boulons engagés dans des trous ménagés dans les panneaux, grâce aux broches 14, et par collage et les caissons 3 peuvent ensuite être réutilisés après nettoyage, selon la même épure ou selon une épure plus ou moins différente. REVENDICATIONS 1. Châssis polygonal sans fond, pour le moulage d'éléments de construction préfabriqués en béton, notamment de panneaux, ce châssis devant être placé sur une aire plane avant de recevoir une charge de béton gâché, caractérisé en ce que chacun des côtés de ce châssis polygonal est constitué d'un caisson en acier, comprenant deux flancs allongés et deux traverses en rôle relativement épaisse, ces flancs et traverses étant soudés deux à deux sous la forme d'un parallélépipède rectangle ouvert sur deux faces opposées et étant percés de trous à écartement régulier et situés à mi-hauteur, et les flancs étant entretoisés par au moins un profilé parallèle aux traverses mais situé en retrait par rapport aux faces ouvertes du caisson. 2. Caisson pour la réalisation du châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa longueur et sa largeur sont proportionnelles à un même module de construction. 3. Caisson selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module de construction est égal à 450 mm. 4. Caisson selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'écartement entre les trous des flancs et traverses est égal à un sous-multiple du module de construction. 5. Caisson selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'écartement entre les trous des flancs est différent de l'écartement entre les trous des traverses. 6. Caisson selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'écartement entre les trous des flancs est égal au demimodule et l'écartement entre les trous des traverses est égal au tiers du module. 7. Procédé de fabrication d'un caisson selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on assemble d'abord par mecano-soudure quatre éléments de tôle d'acier, destinés à constituer les deux flancs et les deux traverses d'un caisson, ainsi que le ou les profilés d'entretoisement néaessai- res, après quoi on dresse, par rabotage ou fraisage, les faces latérales des flancs et traverses ainsi que leurs faces d'appui au sol et on perce enfin les trous susvisés dans les flancs et traverses.