Brevet FR2453253A1 — publié le 19801031

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux cintres porteurs pour la pose de blocs ou briques de voûte cylindrique. Un tel dispositif trouve son application aussi bien pour le garnissage de fours de cimenterie que pour la construction ou la réparation de tous ouvrages comportant une volte On peut encore l'utiliser comme support adaptable-de coffrage pour parois verticales. Il faut toutefois noter que c'est la première application qui paraît devoir présenter le plus d'intéret. Pour la construction du revêtement réfractaire d'un four cylindrique ou tronconique au moyen de blocs ou briques, il est facile de réaliser la partie inférieure de ce revêtement, c'est-àdire jusqu' une hauteur un peu supérieure au rayon intérieur de ce revêtement en empilant ces briques de manière qu'elle soient appliquées par gravité les unes sur les autres et contre une virole en tôle précédemment mise en place à l'horizontale. Pour la pose des briques dans la partie superieure de tels fours on utilise des cintres gui peuvent être réalisés en plusieurs élé- ments, mais dont le diamètre correspond à celui intérieur du rev8- tement. On ne peut pas adapter de tels cintres à d'autres diamètres si bien que les installateurs de fours doivent posséder un nombre important de cintres, ce qui représente un investissement important. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à cet inconvénient et à permettre la réalisation d'un cintre porteur comportant des moyens de s'adapter aux différents diamètres des voûtes à construire. Suivant l'invention le cintre est réalisé au moyen d'"éléments modulés" affectant une forme trapézoidale- dont la grande base est de même longueur mais dont les côtés latéraux présentent une inclinaison différente. Autrement dit les angles au centre des éléments qui peuvent être considérés du point de vue géométrique comme les cordes d'un secteur de cercle, présentent des valeurs différentes. Lorsque le revêtement est réalisé sans liant, c'est-à-dire qu'il n'est maintenu que par une ou plusieurs pièces formant clé de volte serrant chaque rangée de briques entre elles et contre la virole de manière que chaque rangée soit autoportante, il est nécessaire avant l'introduction de ladite clé de voute, de faire subir une compression à l'ensemble des briques du même rang. Le cintre suivant l'invention doit donc de plus comporter des moyens de maintenir chaque rang de blocs ou briques en appui contre la virole tout en permettant leur serrage au moyen d'un vérin disposé à la place des pièces formant clé de voûte. Pour ce faire chacun des éléments modulés du cintre est pourvu d'au moins un vérin à genouillère dont l'extrémité de la tige est associée à une semelle épaisse réalisée en une matière semi-rigide afin qu'elle assure les deux fonctions précitées. Suivant une forme avantageuse chaque élément comporte deux vérins sur chacune de ses faces frontales. On prévoit enfin que les deux éléments extrêmes du cintre suivant l'invention soient associés à des galets propres à rouler sur deux chemins de roulement portés par un échafaudage susceptible de se déplacer lui-même le long de l'ouvrage en cours de construction. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un four de cimenterie à section circulaire représenté pendant l'opération de revêtement de sa face intérieure au moyen de blocs ou briques réfractaires à l'aide d'un cintre réalisé suivant la présente invention. Fig. 2 et 3 illustrent à petite échelle deux éléments modulés à angles au centre différents qu'on utilise pour réaliser le cintre représénté en fig. 1. Fig. 4 et 5 illustrent la manière dont est construit un cintre conforme à l'invention. Fig. 6 est'une vue en perspective à plus grande échelle d'un des éléments modulés de fig. 2 et 3. Fig. 7 à 12 illustrent à petite échelle certaines des phases du processus de réalisation d'un revêtement de briques en utilisant un cintre suivant l'invention. On a représenté en fig. 1 un cintre 1 dont les extrémités sont associées par l'intermédiaire de rails ou chemins de roulement 2, 3 à un échafaudage 4 disposé à l'intérieur d'une virole métallique 5 constituant la paroi extérieure d'un four de cimenterie dont la face intérieure doit être revêtue d'un ensemble de blocs ou briques réfractaires 6. Le cintre 1 est réalisé au moyen d'éléments modulés assemblés entre eux, ses extrémités étant pourvues d'éléments 7, 8 comportant chacun des galets 9 destinés à reposer sur les chemins de roulement 2 et 3. Pour la réalisation d'un cintre suivant l'invention on dispose de deux séries d'éléments modulés référencés respectivement 10, 11 et qui présentent en profil une forme trapézoldale, les grandes bases des deux séries d'éléments étant de longueur identique tandis que l'inclinaison de leurs faces latérales d'appui est différente (fig. 2 et 3). En associant judicieusement des éléments 10 et 11 on peut obtenir des cintres de diamètres différents ; par exemple en utilisant seulement des éléments 10 (fig. 4) dont les côtés déterminent un angle plus important que celui p des éléments 11, on réalise le cintre 1 de plus faible diamètre. On fixe par exemple ce diamètre à 3m60. En utilisant uniquement des éléments 11 on arrive à composer un cintre dru plus grand diamètre possible, par exemple 6 metres. Lorsque l'on combine des éléments 10 et 11 on obtient des cintres de diametres intermédiaires tels que celui illustré en fig. 5. En fait les diamètres indiques correspondent plus exactement au diamètre moyen du revêtement réfractaire dont les rayons ont été référencés respectivement r et R sur les figures considérées. On observe que le pourtour du cintre 1 n'est pas confondu avec la circonférence théorique C qui correspond à la periphérie intérieure du revêtement réalisé par les briques 6. En effet le pourtour en question se trouve sur certaines de ses parties en de-çà ou au delà de la circonférence C d'une distance pouvant varier de 20 à 30 mm. On a représenté en fig. 6 l'un des éléments modulés composant le cintre 1, par exemple celui 11, -réalisé sous la forme d'un caisson tubulaire dont chacune des faces frontales 12 et 13 qui sont paralleles, affectent la forme de trapèzes isocèles. Ces faces sont réunies par deux voiles transversaux 14, 15. On note que l'une des extrémités des faces 12, 13 est pourvue d'un tenon 12a, 13a, tandis que son extrémité opposée comporte une mortaise 12b, 13b de telle manière que l'ensemble des éléments s'emboitent et se centrent les uns par rapport aux autres. On observe que les éléments modulés voisins sont assujettis les uns aux autres au moyen de pattes 16 fixées auxdits éléments au moyen de boulons non représentés. Chacune des faces frontales 12, 13 de chaque élément modulé porte deux vérins à genouillère 17 par I'intermédiaire de leur embase 17a qui est convenablement fixée par des vis 18, boulons ou analogues Chaque vérin est disposé de maniere que sa tige 17b soit orientée orthogonalement par rapport au voile supérieur 14 de l'élément considéré. La tige de chaque vérin est commandée par une poignée 19 associée à un jeu de leviers formant genouillère comme cela est bien connu dans la pratique. Dans ces conditions il n'est pas utile de donner une description plus complète de tels vérins. A l'extrémité de la tige de chacun d'eux est fixée une semelle épaisse 20 orientée parallèlement au voile 14 et qui est réalisée en une matière semi-rigide telle qu'un élastomère.Le dessous de la semelle porte une tige filetée qui se visse dans la tige 17b en vue de régler la position de cette semelle par rapport à l'extrémité de la tige du vérin lorsque celui-ci est verrouillé à l'état dilaté. Un contre écrou 17c permet le blocage de la tige 17b après réglage. On peut ainsi compenser les écarts qui subsistent entre la circonférence C (fig. 5) et le pourtour du cintre 1. Bien entendu les vérins à genouillère pourraient étre remplacés par des vérins pneumatiques ou hydrauliques. La construction d'un revêtement de four de cimenterie présentant en section transversale une forme circulaire ne pose aucun problème tant qu'on reste en dessous d'un certain niveau X qui se situe légèrement au-dessus du plan longitudinal médian de la section, les blocs ou briques se maintenant alors par gravité une fois qu'ils ont été mis en place. Quand le bas. de la virole a été revêtu sur toute la longueur de celle-ci on introduit l'échafaudage 4 qui comporte des roues 21 et 22 permettant spn.déplacement. On oriente sa plate-forme 4a de manière qu'elle soit à l'horizontale, puis le cintre porteur 1 est placé sur les rails 2 et 3. On notera que ceux-ci sont maintenus sur l'échafaudage par l'intermédiaire de dispositifs mécaniques ou autres référencés 23, 24 qui permettent l'élévation ou l'abaissement des rails et leur déplacement vers le centre ou en direction opposée. On observe la présence de tampons de blocage 27 assurant le verrouillage de l'échafaudage par rapport aux blocs ou briques placé-s à la partie inférieure de la virole 5.Ainsi lorsque le nombre d'éléments modulés ne permet pas que les galets des éléments ex trêmes 7 et 8 se trouvent dans le même plan horizontal, on relève l'un ou l'autre des chemins de roulement. De mme si l'on a affaire à une partie tronconique on peut déplacer les rails de manière qu ils demeurent parallèles à la virole. Les dispositifs en question étant bien connus dans la technique il n'est pas nécessaire de les décrire. On peut simplement rappeler qu'il s'agit de systèmes à vis. La réalisation de la partie supérieure du revêtement réfractaire s'effectue de la manière suivante. Comme montré en fig. 1 à partir du niveau référencé N les blocs ou briques 6 ne peuvent plus se maintenir d'elles-mêmes contre la virole 5. On utilise donc à partir de ce niveau le cintre porteur suivant l'invention pour les mettre en place. Le cintre est amené en vis-à-vis de la ligne de séparation des premières rangées de blocs ou briques 6 ou de la ligne L séparant les prochaines rangées à exécuter comme montré en fig. 7. Les briques sont mises en place contre à la fois la rangée précédente, la brique inférieure, et la virole 5, puis au moyen d'un des vérins 17 on coince ladite brique, ou deux briques voisines par l'intermédiaire de la semelle 20 de ce vérin. On agit ainsi du c6té avant du cintre, de brique en brique et de chaque côté de la votte-si bien qu'à un moment donné il ne reste plus, pour la rangée A en cours d'érection, que le sommet ou clé de volte à combler (fig. 8). Comme on l'a expliqué plus haut il est nécessaire que chaque rangée de briques soit serrée de manière qu'elle se maintienne par elle-même sans liant ou analogue. On place donc entre les deux briques extrêmes un vérin 25 (fig. 9 et 10) grâce auquel on peut effectuer l'opération en question. Cette opération est rendue possible grâce à la relative flexibilité des semelles 20 qui se dé- forment pour permettre la mise en plate définitive des blocs ou briques. La voute est å cette phase autoportante par le serrage du vérin 25. Les vérins à genouillère 17 sont alors rétractés et le cintre 1 déplacé de la-valeur d'un rang dans la direction de la flèche F. Les vérins 17 de l'autre série sont alors replacés en position de soutien de manière à pouvoir enlever le vérin 25.Puis on taille un ou plusieurs blocs Ou briques de manière à constituer la pièce de clé de volte 26 dont la longueur est telle qu'elle s'engage avec le'moines de jeu possible à la place du vérin 25 (fig. 11) où elle est maintenue par le dernier vérin 17 libre. La mise enplace de la rangée suivante B de blocs ou briques est effectuée pendant la construction de la clé de voûte Eu rang précédent sans avoir à déplacer le cintre porteur 1 du fait de la présence de vérins 17 sur ses deux faces frontales. Cette mise en place est bien entendu effectuée de manière semblable à celle décrite ci-dessus. On dévérouille ensuite les vérins 17 sous le rang A lorsque les blocs ou briques de clé de voûte 26 sont mis en place. Lorsque les blocs ou briques de la rangée B sont mis en place on replace le vérin 25 sur celle-ci et le processus de construction est poursuivi en reprenant la phase illustrée en fig. 9. Bien entendu un mécanisme verrouille le cintre par rapport aux rails à chacune de ses positions. On a ainsi réalisé un dispositif de mise en place du revête- ment intérieur d'une voûte à section circulaire qui répond particulièrement bien aux diverses conditions rencontrées dans la pratique. I1 doit d'ailleurs être entendu que la desription qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'éxécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Cintre porteur pour la pose de blocs ou briques de voûte du genre composé d'une multiplicité de tronçons reliés entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend d-es moyens de s'adapter aux dif férents diamètres des voûtes à construire. 2. Cintre suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé au moyen d'au moins deux séries d'éléments modulés affectant une forme trapézoidale isocèle dont la grande base est de même longueur, mais dont les côtés latéraux présentent une inclinaison différente. 3. Cintre suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments modulés sont réalisés sous la forme de caissons dont chacun d'eux comporte des moyens -de s'assembler par rapport à ses deux éléments voisins. 4. Cintre suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage des éléments modulés voisins sont constitués d'une part par un systeme à tenon et mortaise et d'autre part par des pattes de--f ixation. 5. Cintre suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments extrêmes du cintre comportent des galets reposant sur deux chemins de roulement longitudinaux par rapport à la construction. 6. Cintre suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les chemins de roulement sont assujettis à un échafaudage par l'intermédiaire de dispositifs permettant de faire varier leur hauteur et leur position longitudinale. 7. Cintre suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'échafaudage est monte sur roues. 8. Cintre suivant l'une quelconque des revendications précédentes, destiné à la réalisation du revêtement intérieur d'une virole cylindrique au moyen de blocs ou briques, caractérisé en ce que chaque face frontale des éléments modulés comporte deux vérins des tinés à maintenir chacun au moins un bloc ou brique contre la virole de manière qu'à chaque position du cintre- corresponde la mise en place de deux rangs de blocs ou briques. 9, Cintre suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les vérins sont prévus à genouillère. 10. Cintre suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les extrémités libres des tiges des vérins portent chacune une semelle semi-rigide par l'intermédiaire de laquelle le vérin appuie le bloc ou brique contre la virole.