Brevet FR2443323A1 — publié le 19800704

La présente invention concerne un procédé et une installation de moulage d'ouvragesen béton. L'invention s'applique plus particulièrement au moulage de tuyaux en béton. Le moulage des tuyaux en béton s'effectue actuellement par gravité à l'aide de moules disposés verticalement que lton remplit en introduisant le béton à leurs parties supérieures. Ce procédé classique présente plusieurs inconvénients. En particulier, le moulage ne peut s'effectuer que dans des moules disposés verticalement, ce qui limite la longueur du tuyau moulé et nécessite la présence de fosses de grande profondeur. En outre, pour gagner du temps, les moules sont transportés en position verticale, ce qui nécessite non seulement des engins de manutention très importants mais également une très grande aire d'approvisionnement dégagée autour de la fosse de moulage et les risques occasionnés par ces manutentions sont très importants. Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé et une installation de moulage d'ouvrage en béton notamment de tuyaux qui permettent de mouler quelle que soit la position du moule, verticale, horizontale ou oblique, qui permettent de réduire considérablement les temps de moulage et de manutention des moules, et qui permettent d'utiliser un béton plus sec et d'obtenir un produit plus homogène que le produit obtenu par les procédés classiques. Dans le procédé de moulage d'ouvrage en béton selon l'invention, le béton est introduit sous pression dans un moule. Préférentiellement, le moule est vibré en bloc dans son ensemble avec le béton qu'il contient. L'installation de moulages pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend un moule, des moyens pour introduire le béton dans ledit moule, ainsi que des moyens pour vibrer le béton introduit, les moyens servant à l'introduction du béton étant essentiellement constitués par un chapeau d'injec- tion coiffant l'orifice d'entrée du moule dont il assure la fermeture étanche et par une pompe à béton communiquant avec l'intérieur dudit chapeau. Le chapeau d'injection comporte de préférence des moyens de centrage sur le moule essentiellement constitué par des goussets pénétrant à l'intérieur dudit moule. Préférentiellement dans l'installation selon l'invention, les moules sont montés flottants et les moyens pour vibrer le béton sont essentiellement constitués par des vérins vibrants et par un massif d'appui, lesdits vérins étant intercalés entre le massif et le moule qu'ils font vibrer dans son ensemble. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté par la figure unique annexé. Telle que représentée sur cette figure, l'installation sert au moulage de tuyaux en béton comportant une ame métallique. Cette installation comporte un moule à double entrée muni d'une enveloppe tubulaire extérieure 1 et d'une enveloppe tubulaire intérieure concentrique 2 entre lesquelles est disposée concentriquement l'âme tubulaire en tôle 3 du tuyau à mouler. Le moule comporte à une extrémité un entonnoir 4 conique monté de manière à diriger le béton dans l'espace annulaire 5 entre l'enveloppe intérieure 2 du moule et l'âme 3 du tuyau. A son autre extrémité, le moule comporte un couvercle 6 coiffant les extrémités de l'enveloppe intérieure 2 du moule et de l'âme 3 du tuyau de manière à servir de fond au logement tubulaire interstitiel 5 formé par celle-ci. En outre, le moule comporte à chaque extrémité des brides de fixation respectivement 7 et 8 sur lesquelles sont fixées les brides de fixation correspondantes 9 et 10 de chapeau d'injection 11 et 12. Les deux chapeaux 11 et 12 sont creux et formés d'un fond circulaire respectivement 13 et 14 et d'un couvercle en forme de cloche respectivement 15 et 16 muni d'une ouverture centrale respectivement 17 et 18 assurant la communication extérieure avec la cavité interne respectivement 8 , 9 et 20 de chaque chapeau d'injection.Les fonds 13, 14 sont reliés au couvercle 15, 16 des chapeaux d'injection par des goussets radiaux respectivement 21 et 22 qui servent également au centrage desdits chapeaux sur le moule, des goussets divisant Orifice de sortie annulaire de chaque chapeau en une série de passages Juxtaposés. Le chapeau 19 est centré par l'intermédiaire de ces goussets 21 à l'intérieur de l'entonnoir conique 4 dont la base communique avec ltespace interstitiel 5 compris entre ltenvelop- pe intérieure 2 du moule et l'âme en tôle 3 du tuyau. Le chapeau 19 est fixé de manière étanche sur le moule par l'intermédiaire de ses brides de fixation 9 appliquées contre les brides de fi xation 7 dudit moule, un joint d'étanchéité étant éventuellement prévu entre ces brides. Le chapeau d'injection opposé 12 est également fixé au moule par l'intermédiaire de ces brides de fixation 10 appli quées contre les brides de fixation correspondantes 8 dudit moule avec interposition d'un joint d'étanchéité éventuel, mais son cen trage steffectùeXde goussets 22 entre le couvercle 6 et l'en- veloppe extérieure 1 du moule telle que la cavité interne 20 du dit chapeau 12 soit en communication avec l'espace annulaire in terstitiel 23 compris entre ladite enveloppe extérieure 1 du mou le et l'âme 3 en tôle du tuyau. L'ensemble constitué par le moule et ces deux chapeaux d'extrémité 11 et 12 est supporté de manière flottante et des vé rins hydrauliques vibrants 24 sont interposés entre le moule et un massif de réaction 25 contre lequel lesdits vérins vibrants 24 prennent appui. Dans l'exemple considéré et décrit ci-dessus le moule est disposé horizontalement mais bien entendu son orientation peut être quelconque , verticale ou oblique. Des pompes à béton non représentées sont branchées sur les orifices d'entrée 17 et 18 des deux chapeaux d'injection 11 et 12, lesdites pompes pouvant être soient distinctes dans le cas où le béton de remplissage destiné à revêtir l'intérieur de la tôle 3 est de composition différente du béton destiné à re vêtir extérieurement ladite âme soit encore constitué par une seule et unique pompe à béton dans le cas où les revêtements in terne et externe à l'âme sont prévus identiques. Bien entendu les enveloppes interne et externe 1 et 2 du moule sont des enveloppes classiques permettant le démoula ge facile du tube tel que par exemple des demi-coquilles ou en core un manchon tubulaire fendu longitudinalement sur toute sa longueur. Seules les parties du moule formées des deux enveloppes internes et externes 1 et 2 sont amenées au poste de moulage puis évacuées lorsque le moule a été rempli de béton et remplacé par un autre moule vide, tandis que les deux chapeaux d'injection 11 et 12 restent à demeure au poste de moulage et sont reliés en permanence aux pompes à béton. L'opération de moulage est effectuée de la façon suivante. Un moule vide essentiellement constitué d'une enveloppe cylindrique extérieure 1 et d'une enveloppe cylindrique intérieure 2 disposées concentriquement par rapport à l'enveloppe extérieure est amené au poste de moulage et supporté de manière flottante par exemple sur des berceaux en position horizontale ou supporté en position verticale par un engin de manutention. Simultanément, les deux chapeaux d'injection 11 et 12 sont emmanchés et fixés aux deux extrémités du moule tandis que les vérins vibrants 24 sont rendus solidaires de l'enveloppe extérieure 1 du moule au moyen d'attaches rapides.Le béton est ensuite envoyé sous pression par les pompes à béton à l'intérieur des chapeaux 11 et 12 et remplit progressivement les deux espaces entre l'âme en tôle 3 du tuyau et les deux enveloppes concentriques du moule.Des évents sont évidemment prévus pour permettre l'échappement de l'air et ne pas gêner le remplissage. Pendant toute la durée d'injection du béton dans le moule, celui-ci est soumis à des vibrations dans son ensemble de la part des vérins hydrauliques 24 qui s'appuient contre le massif de réaction 25. Ce n'est pas seulement la paroi de l'enveloppe extérieure 1 du moule qui est soumis à des vibrations mais l'en- semble de celui-ci, y compris le béton injecté qui tressaute sous l'influence des vérins vibrants 24, ce qui a pour effet de vibrer le béton en profondeur, dans la masse, et d'assurer une parfaite cohésion et une parfaite homogénéité au sein du produit. Lorsque le moule est rempli, les brides respectives du moule et des chapeaux d'injection 7, 8 et 9,10 sont désaccouplées et un léger mouvement de rotation autour de leurs axes est imprimé audit chapeau d'injection. Ceci permet aux goussets 21 et 22 de cisailler le béton aux extrémités du tuyau moulé et de faciliter l'enlèvement desdits chapeaux. Le moule plein de béton est ensuite enlevé et un nouveau moule vide vient prendre sa place tandis que le cycle de moulage recommence. Bien entendu,lorsque la composition du béton est prévue identique en tout point du tuyau, qu'il soit avec ou sans âme en tôle,l'injection du béton peut se faire d'un seul côté par l'intermédiaire d'un seul chapeau,l'autre extrémité du moule étant alors obturée à l'aide d'un simple couvercle coiffant celle-ci. Pour réduire le plus possible les temps de manutention, toutes les fixations entrant en jeu dans l'opération de moulage, telles que par exemple les fixations des vérins vibrants sur le moule ou encore les fixations des chapeaux d'injection sur celui-ci,sont prévues du type raccord rapide,permettant des changements,des accouplements et des désaccouplements quasi instantanés. Les avantages apportés par l'invention sont multiples.En particulier, elle permet de réduire considérablement les temps de l'opération de moulage,d'une part en accélérant le remplissage du moule lui-même et, d'autre part, en permettant d'utiliser du béton plus sec,ce que ne permettent pas les procédés de moulage par gravité classiques qui exigent une certaine fluidité du béton.De plus, la constitution du béton (sec et compact)obtenu grâce au procédé selon l'invention permet de retirer immédiatement l'enveloppe intérieure 2 du moule et sa réutilisation immédiate sans attendre la prise définitive du béton. En outre,l'invention permet également de réduire les temps de manutention;en effet,lorsque le moulage s'effectue en vertical,le moule peut rester suspendu à l'appareil de manutention qui effectue le transfert.Dans le cas où le moulage s'effectue à 1'hori- zontale,il est possible de transférer le moule à 11 aide d'un chariot et d'automatiser l'installation. L'invention permet en outre une meilleure homogenéisa- tion du produit en évitant notamment les différences de pressions dues au moulage par gravité où la partie haute est moins compactée,donc peu fragile,l'invention permettant également d'obtenir une meilleure compacité du béton,grâce à la vibration de l'ensemble moule + béton qui s'ajoute à la pression exercée par la pompe à béton. Etant donné par ailleurs que les chapeaux d'injection du béton coiffent de manière étanche les orifices d'entrées du moule, le personnel travaillant au poste de moulage n'a plus aucun contact avec le béton, et la sécurité est améliorée dans le cas du moulage à l'horizontale du fait de la disparition des fosses et transferts aériens qui sont dangereux. Quand à l'utilisation des vérins vibrants assurant la vibration de l'ensemble du moule avec le béton qu'il contient,ceci permet de diminuer con sidérablement le niveau sonore et de rendre le travail de moulage moins pénible. Bien entendu, la portée de l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple non limitatif, mais elle couvre également toute variante qui ne différerait que par des détails. RrVbNOIC TIONS 1. Procédé de moulage d'ouvrages en béton tels que des tuyaux dans lequel du béton est introduit dans un moule, caractérisé en ce quton remplit le moule sous pression. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est vibré en bloc dans son ensemble avec le béton qu'il contient. 3. Installation de moulage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2 comprenant un moule, des moyens pour introduire le béton dans ledit moule ainsi que des moyens pour vibrer le béton introduit, caractérisée en ce que les moyens servant à l'introduction du béton sont essentiellement constitués par un chapeau d'inJection coiffant l'orifice d'entrée du moule dont il assure la fermeture étanche et par une pompe à béton communiquant avec l'intérieur dudit chapeau. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le chapeau d'inJection comporte des moyens de centrage sur le moule essentiellement constitués par des goussets pénétrant à l'intérieur dudit moule. 5. Installation selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les moules sont supportés flottants et les moyens pour vibrer le béton sont essentiellement constitués par des vérins hydrauliques vibrants et par un massif de réaction, lesdits vérins étant intercalés entre le massif et le moule qu'ils font vibrer dans son ensemble.