Brevet FR2462985A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne le domaine du moulage de pièces en béton précontraint. Elle a plus particulièrement pour objet le moulage de pièces en béton précontraint comportant une partie en dépression. A titre d'application particulière, l'invention concerne un dispositif de moulage de traverses pour rails de chemin de fer. On sait queslors du moulage de pièces en béton précontraint, plusieurs phénomènes d origine mécanique et/ ou physique se superposent et viennent modifier les dimensions de la pièce théorique qui correspondrait à l'espace libre à l'intérieur du moule. Parmi ces phénomènes, on peut citer notamment les suivants: a) la déformation du béton lorsque les ancrages des génératrices métalliques assurant la mise en compression de la pièce finie sont coupés, (opération dite "de transfert" ). Il s'effectue à ce moment un raccourcissement élastique de la pièce et,par suite,des déplacements de celle-ci par rapport à son moule; b) des déformations du béton en soi à ltéchelle locale, notamment aux emplacements ou la pièce moulée présente des parties en dépression; c) le retrait du béton, phénomène qui se produit lentement, en particulier après le démoulage de la pièce; d) le fluage. Certains de ces phénomènes, en particulier ceux indiqués précédemment sous c) et d), ne posent pas de problèmes insurmontables et doivent ètre simplement pris en considération par l'homme de l'art lors de la fabrication du moule afin que, après le retrait et le fluage, la pièce à réaliser ait les formes et dimensions souhaitées. Par contre, les déformations mentionnées ci-dessus sous a) et b) posent des problèmes beaucoup plus graves dans le cas où la pièce que l'on désire réaliser comporte des parties en dépression. Tel est notamment le cas pour des traverses de chemin de fer en béton. De telles traverses doivent comporter deux tables d'appui disposées transversalement de part et d'autre du centre de symétrie de ladite traverse et sur lesquelles seront posés et fixés les rails eux-mémes. Aux fins de fixation desdits rails, ces tables d'appui comportent des réservations pour des tire-fonds. Il est évident que les tables d'appui doivent etre exemptes de défauts structurels. Or, on a remarqué que, lorsque des traverses en béton précontraint sont fabriquées dans des moules de type classique, les tables d'appui comportent fréquemment des fissurations ou effritements, en particulier au niveau des épaulements desdites tables. De tels défauts sont bien entendu inadmissibles, et l'invention vise à apporter une solution à ce problème et a pour objet un nouveau dispositif de moulage permettant de réaliser des pièces en béton précontraint comportant des parties en dépressinon L'invention concerne donc un dispositif pour le moulage de pièces en béton précontraint présentant au moins une partie en dépression, ledit dispositif étant constitué essentiellement par une structure rigide fermée dont le volume intérieur a la forme générale de la pièce à réaliser et comportant des orifices pour le passage de génératrices de précontrainte, ledit dispositif comportant, à l'emplacement de ladite partie en dépression, une pièce d'insert prenant appui sur la surface interne dudit dispositif et liée à celui-ci tout en étant susceptible de se déplacer par rapport à celui-ci. Dans un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, la plaque d'insert est constituée de deux parties assemblées par une substance déformable élastique, L'invention a également pour objet l'application des dispositifs précités pour la fabrication de traverses en béton. Pour illustrer ce dispositif et son procédé de mise en oeuvre, l'invention sera maintenant décrite en référence aux dessins annexés sur lesquels Fig l est une vue schématique générale par dessus d'un dispositif pour le moulage de traverses. Fig. 2 est une vue partielle en coupe selon A-A de la fig. l, Sur la figure 1, le difspositif ou moule 1 com-. porte, à chacune de ses extrémités 2, des orifices pour le passage des génératrices de précontrainte (non représentées). Le moule comporte, en 3 et 4, des moyens permettant de réaliser la surface d'appui sur laquelle viendra reposer ultérieurement le rail ainsi que de ménager les orifices qui permettront la fixation desdits rails. On se référera maintenant à la figure 2 sur laquelle est représentée plus en détail une coupe selon A-A des moyens 3 permettant de réaliser la surface d'appui appropriée pour le rail. On notera que, sur cette fig. 2, le moule a été renversé car c'est généralement dans cette position que s'effectue l'opération de moulage en elle-meme Le corps du moule 10 est prolongé, à l'emplacement où devrait etre formée la surface d'appui du rail, par une pièce amovible il qui peut être rendue solidaire dudit moule 10. Cette pièce il prend appui sur deux plots 12, 12' dudit moule 10 qui permettront à l'homme de l'art de réaliser la solidarisation avec son moule 10 de ladite pièce 11, dont la position doit autre très exactement fixée pour que la traverse comporte une surface d'appui en la position idéale recherchée (aux tolérances près) lorsque l'opération de transfert aura été réalisée par coupage des ancrages des génératrices de précontrainte, puis le retrait du béton et le fluage. On ne décrira pas en détail ces diverses opérations de solidarisation dans la mesure où elles entrent dans les compétences normales de l'homme de l'art qui, par des essais de routine, pourra déterminer en quelle position doit être fixée la pièce 11 pour queSla traverse, une fois démoulée et prête à l'emploi, présente les caractéristiques dimentionnelles recherchées. Pour réaliser la surface d'appui 13 du rail'ellemême, on dispose sur la pièce 11 une plaque d'insert 14 présentant la forme souhaitée pour la surface d'appui. Cette pièce ou plaque d'insert 14 est liée à la pièce 11 constituant le fond de moule à l'aide des boulons 15 et 15', mais un déplacement de ladite pièce d'insert 14 par rapport à la pièce de fond de moule 11 est autorisé dans la mesure où la liaison elle-même entre ladite pièce d'insert 14 et le fond de moule 11 s'opère à l'aide d'une bague 16 constituée par une. matière déformable élastique. On comprendra que pour permettre d'une part une liaison dans une position déterminée entre la pièce d'insert 14 et le fond de moule 11, et d'autre part autoriser le déplacement de ladite pièce d'insert 14 par rapport à son fond de moule lors de l'opération de transfert, la bague 16 devra avoir une raideur suffisante pour permettre le rappel dans la position déterminée d'une opération de moulage à la suivante, cette raideur étant limitée supérieurement pour autoriser le déplacement de la plaque d'insert 14 sans que soit engendrée une réaction susceptible de provoquer sur le béton des contraintes excessives. L'homme de l'art pourra, à l'aide de ses compétences et grâce à des essais de routine, déterminer quelles substances, par exemple élastomères, seraient appropriées. La structure originale du dispositif de moulage selon l'invention a permis de réaliser des traverses en béton qui ne présentaient pas, tout au moins statiquement, de fissurations au niveau des épaulements, telles que celles qui se produisaient antérieurement lorsque la pièce destinée à former la surface d'appui du rail était totalement solidaire du moule 10 lui-même. En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce 14 ntest pas en fait monobloc, mais est constituée de deux demi-pièces d'insert 14', 14" jointes par exemple, mais non nécessairement, en leur milieu par une substance compressible. En effet, il avait été remarqué que, si la pièce d'insert présentant un certain degré de liberté par rapport au fond de moule permettait d'éviter l'apparition de fendillements sensiblement à la verticale des épaulements de cette surface, il subsistait souvent un deuxième phénomène qui se traduisait par la présence de certains effritements également au niveau de ces épaulements. Saus vouloir être lié à une théorie particulière, il a semblé à la demanderesse que ces effritements étaient dus à l'existence de forces antagonistes s'exerçant de façon générale suivant les flèches 19 et 19'. A l'aide d'une plaque d'insert telle que décrite précédemment et constituée de deux parties assemblées par une substance déformable élastique 19, on a pu obtenir des traverses dont les épaulements ne présentaient plus d'effritements. Sur la figure 2, on a représenté en 17 et 17' les tiges de moulage sur lesquelles seront ultérieurement vissées les garnitures pour la fixation ultérieure du rail à l'aide de boulons tire-fond. Ces tiges de moulage sont réunies à l'extérieur du moule par des moyens 18 permettant de régler leur position par rapport au moule ainsi que leur distance respective. L'exemple suivant est destiné à illustrer l'invention, aux fins d'illustration, sans aucunement en limiter la portée. A l'aide d'un dispositif selon l'invention, on a réalisé des traverses pour rails de chemin de fer. Les traverses ainsi réalisées étaient constituées de béton et avaient une longueur de 2,50 m, une épaisseur maximale de 14,5 cm et une épaisseur minimale de l'ordre de 9,1 cm. La longueur de la surface d'appui prévue pour le rail était de 27 cm, sa largeur de 18 cm, et sa profon deur de 2,125 cm. La traverse comportait 7 génératrices de précontrainte mises sous tension par un effort total de traction de 40.000 daN. Les surfaces d'appui ont été réalisées à l'aide de plaques en fer possédant, conformément à la présente invention, un degré de liberté par rapport au fond de moule, et constituées de deux demi-plaques jointes à l'aide d'une substance déformable élastique. Il a été ainsi possible de réaliser des traverses dont les paramètres, y compris ceux des surfaces d'appui des rails,présentaient les caractéristiques requises par les cahiers des charges. Il est particulièrement important de noter que les surfaces d'appui des rails ne présentaient pas de fendillements ou d'effritements au niveau de leurs épaulements. Bien entendu l'invention ne saurait en aucun cas être limitée aux exemples de réalisation spécifiquement mentionnés dans la présente description, et il va de soi que l'homme de l'art pourra apporter à l'invention toutesles modifications ou variantes appropriées à chaque problème à résoudre, sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le moulage de pièces en béton précontraint présentant au moins une partie en dépression, ledit dispositif étant constitué essentiellement par une structure rigide fermée dont le volume intérieur a la forme générale de la pièce à réaliser et comportant des orifices pour le passage de génératrices de précontrainte,ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte, à l'emplace- ment de ladite partie en dépression, une pièce d'insert prenant appui sur la surface interne dudit dispositif et liée à celui-ci tout en étant susceptible de se déplacer par rapport à celui-ci. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque d'insert est constituée de deux parties assemblées par une substance déformable élastique. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite pièce d'insert 14 est liée au fond de moule 11 à l'aide de boulons 15 et 15' entourés de bagues élastomères 16 et 16'. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la plaque d'insert 14 est constituée de deux demi-plaques 14' et 1Q' assemblées par une substance déformable élastique. 5.- Application d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 à la fabrication de traverses en béton précontraint.