Brevet FR2493382A1 — publié le 19820507

L'invention concerne un procédé pour former des espaces creux tubulaires destinés aux canalisations dans des éléments de bâtiment qui sont fabriqués en matériaux fondamentaux granuleux liés par un liant, en particulier en béton ou en béton armé. Dans le bâtiment moderne, le mode de construction en éléments préfabriqués (panneaux) prend une importance de plus en plus grande. La formation des conduits, en premier lieu des espaces creux tubulaires destinés aux canalisations électriques, présente, cependant, des difficultés aussi bien dans la préfabrication des panneaux que dans la fabrication ultérieure sur place des éléments comportant les points de jonction (éléments d'assemblage, éléments d'angle et autres éléments de jonction). La forme d'expace creux tubulaire la plus simple est représentée par des gorges évidées qui sont remplies de mortier après la mise en place des lignes électriques. Cette solution est liée à de nombreux inconvénients. Elle nécessite l'emploi de lignes à double iso lation, ce qui est plus coûteux que la solution déjà connue auparavant et consistant dans la pose de lignes à simple isolation à l'intérieur de tubes de protection. Après l'installation, la gorge doit être enduite et l'enduit lissé, ce qui serait inutile dans le cas d'un espace creux intérieur. C'est l'un des avantages du mode de construction par panneaux que des grandes surfaces puissent être dotées d'une configuration n'exigeant ni enduit ni peinture et cet avantage est perdu quand la gorge doit être enduite après l'installation. Il est difficile aussi d'exécuter ce travail de reprise sans qu'il se distingue des autres endroits du mur. Si la ligne est endommagée,sa réparation est difficile. Le réseau électrique une fois installé ne peut plus être élargi. La solution qui vient à l'esprit et qui consisterait dans l'introduction de tubes de protection dans les gorges formées de la manière décrite ne peut être envisagée dans le mode de construction par panneaux. Les dimensions nécessairement accrues des-gorges altérerait la statique de l'élément et l'inconvénient d'un travail ultérieur subsisterait. On a procédé à des essais avec des tubes de protection mis en place. Ces tubes de protection fabriqués en matière plastique avaient été disposés d'une manière appropriée à leur objet dans le béton du panneau. Il s'agit là d'un travail simple en apparence, mais qui exige, en réalité, beaucoup de minutie et une certaine discipline technologique. La fixation précise du tube demande des mesures spéciales. Deux solutions techniques se rapportant uniquement à la fixation des tubes sont décri- tes dans les brevets allemands 1 815 036 et 2 162 156. Un point défavorable, cependant, est que dans le bétonnage les liaisons dans les éléments de jonction peuvent être endommagées par glissement, sans que cela soit décelable immédiatement. Il est trop tard lorsque le défaut apparait au moment de l'installation.Pour ces raisons, la solution décrite est trop coûteuse et n'est pas sûre. On a procédé aussi à des essais avec des espaces creux tubulaires sans tube de protection. On sait, par exemple, disposer aux endroits concernés des tuyaux de caoutchouc renforcés par une matière textile et gonflés à l'air comprimé. Les panneaux sont ensuite bétonnés et après la prise du béton on fait sortir l'air du tuyau. Celui-ci peut alors être retiré du béton. Il est évident que dans ce procédé des tuyaux de caoutchouc d'une fabrication spéciale, raccordés à des soupapes, doivent être utilisés et cela dans un choix de dimensions important correspondant à de nombreuses dimensions de panneau. Uns source d'air comprimé doit être prérnle sur le lieu de fabrication des panneaux. La fixation du tuyau gonflé à ltendroit prénsu est problématique et des déformations peuvent facilement se produire au moment du compactage du béton. Les éléments de jonction ne peuvent être fabriqués de cette manière. Pour toutes ces raisons, le procédé est compliqué et coûteux. Il ne s'est d'ailleurs pas affirmé dans la pratique. Cet aperçu sur l'état de la technique démontre que la question des espaces creux destinés aux canalisations dans les éléments de bâtiment utilisés dans le mode de construction par panneaux n'a pas été résolue de façon satisfaisante. L'objet de l'invention est, en conséquence, la mise au point d'un procédé avec lequel dans des éléments de bâtiment fabriqués en matériaux fondamentaux granuleux contenant un liant, en particulier en béton ou en béton armé, des espaces creux tubulaires puissent être formés, aussi bien dans les éléments préfabriqués que dans les éléments de jonction fabriqués sur le chantier de construction. Le procédé doit être mis en oeuvre avec des moyens simples et peu coûteux, sans qu'il existe le danger de défauts dans le tracé de la ligne des espaces creux tubulaires. Dans les espaces creux peuvent être introduites facilement des lignes électriques isolées qui, lorsqu'elles sont endommagées, peuvent être réparées ou remplacées facilement. Dans la limite des possibilités des espaces creux tubulaires formés, un réseau posé de cette manière peut être élargi ultérieurement. L'invention repose sur la connaissance qu'un tube consistant en matière élastique, par exemple caoutchouc, dans le cas d'une épaisseur de mur en rapport et d'un support intérieur, est propre à exercer la fonction de coffrage; après la prise du matériau de construction et l'enlèvement du support intérieur, le tube est étiré, sa section transversale est, de ce fait, réduite et il peut être retiré du matériau solidifié. L'épaisseur de paroi du tube est choisie de façon que le tube présente une stabilité dimensionnelle. Malgré cela, l'épaisseur du tube ne dépasse généralement pas 4 mm. La matière du tube (caoutchouc) offre une bonne résistance aux substances agressives éventuellement présentes dans le béton et supporte de soi-même les températures au maximum de 70 à 800C qui se produisent. L'objet de l'invention est, en conséquence, un procédé pour former des espaces creux tubulaires dans des éléments de bâtiment en matériaux fondamentaux granuleux contenant un liant, en particulier en béton ou en béton armé. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'on enduit un tube de coffrage consistant en une matière élastique, de préférence caoutchouc, dont le diamètre extérieur correspond au diamètre de l'espace creux tubulaire à former, tandis que son diamètre intérieur est des deux tiers aux quatre cinquièmes du diamètre extérieur, avec un liquide s'opposant à l'adhérence, par exemple huile, disposé conformément au tracé désiré de la ligne à former entre les boites déjà introduites, en ce qu'on introduit, avant ou après cette opération, dans le tube de coffrage, au mieux sur toute sa longueur, un élément longitudinal de support cylindrique rigide perpendiculairement à son axe, dont le diamètre est inférieur de 1 à 2 mm au diamètre intérieur du tube de coffrage, en ce qu'on prépare le matériau fondamental de l'élément de bâtiment (généralement on coule et on compacte le béton) et en ce qu'on retire, après la prise stables dimensionnellement du matériau, d'abord l'élément longitudinal de support du tube de coffrage, puis le tube de coffrage du matériau. Dans la fabrication des éléments de bâtiment plans (dans la préfabrication des murs et des planchers pour bâtiments à panneaux), on utilise comme élément longitudinal de support des barres ou des tubes, au mieux en métal, par exemple en acier. L'espace creux tubulaire peut, dans ce cas, être formé aussi en deux sections rec- tilignes divisées par une boîte en utilisant deux tubes de coffrage ou éléments longitudinaux de support pouvant être introduits ou retirés des deux cotés. On a trouvé par voie expérimentale que dans la section intérieure du tube de coffrage l'élément de support peut être remplacé par le serrage du tube de coffrage. Une forme de réalisation préférée du procédé conforme à l'invention consiste en ce qu'on introduit l'élément longitudinal de support seulement dans les deux extrêmités du tube de coffrage, en faisant saillie d'une manière appropriée dans le cadre du gabarit, en tout cas cependant en faisant saillie hors de celui-ci, en ce qu'on étire le tube de coffrage avec un outil de serrage et en ce qu'on le fixe à ce-t endroit à l'état précontraint. La contrainte est relâchée après la fabrication du panneau et la prise du matériau et le tube de coffrage est ensuite retiré du matériau. Si dans un élément plan on doit former des espaces creux rectilignes se développant perpendiculairement l'un à l'autre, ceux-ci doivent se développer sans qu'ils se croisent, c'est-à-dire à des hauteurs différentes, afin que les câbles puissent être introduits ultérieurement. Pour leur jonction, on utilise des boites plus profondes disposées au point d'intersection de la projection des espaces creux. Le procédé de serrage décrit peut aussi être utilisé quand l'élément longitudinal de support consiste en caoutchouc et forme avec le tube de coffrage une seule unité, c'est-à-dire que les fonctions du tube de coffrage et de l'élément longitudinal de support sont remplies par un câble de caoutchouc compact. Dans les éléments de bâtiment de jonction (éléments d'angle, etc.), dans l'assemblage, les espaces creux sont formés de telle sorte qu'on utilise comme élément longitudinal de support un ressort de traction hélicoïdal ou un autre élément de support flexible dans le sens axial consistant au mieux en métal, par exemple en acier. Aussi bien le tube de coffrage que l'élément longitudinal de support sont disposés au point de jonction de telle sorte qu'ils font saillie à l'air libre à travers les boîtes de deux éléments plans voisins. Ces parties en saillie sont reliées l'une à l'autre au mieux pendant la durée de la préparation du matériau de construction. Après la prise du matériau, le tube de coffrage et lté- lément longitudinal de support sont retirés à travers l'une des boîtes. Les boîtes sont configurées au mieux pour le procédé de telle sorte que les orifices tournés vers les espaces creux tubulaires présentent une partie bombée vers l'extérieur. De cette maniere, le tube de coffrage et l'élément- longitudinal de support, d'une part, et l'équipement à installer (cables), d'autre part, sont mieux guidés lors de l'introduction ou de la flexion par compression axiale et la résistance est plus faible. L'invention sera mieux comprise an regard de la description qui suit et des dessins annexés représentant deux exemples de réalIsation, dessins dans lesquels - la figure 1 montre en vue d'en haut la disposition des éléments nécessaires au procédé conforme à l'invention, dans le cas de la fabrication d'un panneau plan, - la figure 2 une vue perspective d'un angle du panneau préfabriqué d'après la figure 1, - la figure 3 la préparation d'un panneau se situant hori zontalement pour une autre forme de réalisation du pro cédé conforme à l'invention en vue d'en haut, - la figure 4 un angle du panneau préfabriqué en vue perspective, - la figure 5 la formation conforme à l'invention de l'es pace creux tubulaire lors de l'assemblage de deux élé ments de panneau préfabriqués à un point de jonction en vue perspective, et - la figure 6 une forme de réalisation préférée des boîtes. Sur la figure 1 sont indiquée s les lignes de sé paration entre les cotés du gabarit 1, de la porte 3, qui est ménagée à travers les parois faisant saillie qui se trouvent dans le gabarit. Au fond du gabarit, aux endroits des boites 4, non représentées sur le dessin, sont fixés des disques faisant saillie, sur lesquels les boîtes 4 peuvent être montées. De cette manière, les boites sont fixées elles aussi et ne peuvent se déplacer pendant le bétonnage. Les c8tés du gabarit 1 sont munis dans l'ali- gnement des bottes d'alésages 2 à une petite distance de ces derniers d'oeillets 8. Après la mise en place de l'armature dans le gabarit, les boîtes 4 sont montées sur les disques, en faisant en sorte que leurs orifices circulaires soient alignés. Les boites 4 supérieures sont généralement utilisées pour les boîtes de distribution, les boîtes intermédiaires et les boîtes inférieures pour le montage de divers organes électriques (interrupteurs, prises de courant). On dispose ensuite les éléments servant à la formation des espaces creux tubulaires. Cette disposition est clairement illustrée sur la figure 2. L'espace creux 2 formé dans la paroi du gabarit est muni au mieux d'un tube fourreau 9, qui peut faire saillie sur le c8té du gabarit. Le tube de coffrage 5 est enduit d'huile et est enfilé à travers le tube fourreau 9 et les orifices circulaires des boîtes 4. Le tuyau de caoutchouc utilisé dans le cas présent a un diamètre intérieur de 19 mm. Sur le grand c8té du panneau, il est indiqué d'introduire le tube de coffrage divisé des deux côtés jusqu'à la boite 4', tandis que les tubes de coffrage du petit c8té (perpendiculaires sur la figure) peuvent être introduits en une seule pièce.Aux extrémités des tubes de coffrage 5 faisant saillie sur la paroi du gabarit, les éléments longitudinaux de support 6, dans le cas présent des barres en acier de 16 mm de diamètre, sont alors introduites. L'extrémité intérieure de l'élément longitudinal de sup port 6 coïncide à peu près avec l'extrémité intérieure du tube de coffrage 5; son extrémité extérieure fait-saillie toutefois sur le tube de coffrage 5, se coude à angle droit et se termine dans l'oeillet 7. L'oeillet 7 et l'oeillet 8 prévu sur le côté du gabarit sont reliés l'un à l'autre par un étrier 10, afin que l'élément longitudinal de support 6 et le tube de coffrage 5 ne puissent modifier leur position pendant le compactage du béton. On peut alors procéder au bétonnage. Après la solidification du béton, l'étrier 10 est décroché et l'élément longitudinal de support 6, puis le tube de coffrage 5 sont retirés. Le tube de coffrage 5 commence alors, puisqu'il est en caoutchouc, à s'allonger et sa section transversale diminue, de sorte qu'il peut être enlevé facilement de l'espace creux tubulaire formé. La figure 3 montre la préparation à la fabrication d'un élément de panneau plan semblable. La différence par rapport à la forme de réalisation des figures 1 et 2 se trouve dans le-fait que les boîtes 4 sont plus profondes, que des deux côtés longitudinaux du gabarit des alésages 2 sont prévus pour la formation des espaces creux tubulaires et que les alésages 2 des côtés longitudinaux se situent à une hauteur différente de celle des alésages 2 des côtés transversaux, afin que les espaces creux se développant longitudinalement et transversalement puissent être formés sans se croiser à une hauteur différente. Les oeillets 8 sont superflus dans cette forme de réalisation. Le procédé sera expliqué en se reportant aux figures 3 et 4. L'élément longitudinal de support 6 n'est introduit que dans la section extérieure 5k du tube de coffrage 5, de sorte qu'il fait saillie légèrement dans la paroi du gabarit; la section intérieure du tube de coffrage 5 reste vide. Une force de traction est alors exercée sur le tube de coffrage 5 et l'élément longitudi nal de support 6 à l'endroit de la section 5k, en tirant le tube de coffrage 5 par exemple avec un outil de serrage 17. Puis il est fixé à l'état précontraint au moyen de la bride de serrage 18. Le tube de coffrage 5 reste à l'étant précntraint droit et à sa place même lors du compactage par vibration.Après la prise du béton, la contrainte est supprimée et l'un des éléments longitudinaux de support 6, d'un côté, et l'autre élément longitudinal de support 6, de l'autre c8té, avec le tube de coffrage. Dans ce mode opératoire, un caoutchouc doté d'une résistance et d'une élasticité appropriées est nécessaire. Les types de caoutchouc utilisés dans les deux exemples de réalisation avaient les propriétés suivantes résistance à la rupture 10 MPa, dureté Shore 550, allongement à la rupture 300 - 350%. Dans le mode opératoire d'après les figures 3 et 4, des forces de traction entre 30 et 50 N, suivant la longueur de l'espace creux, étaient nécessaires. De plus, il est aussi possible d'exécuter le procédé décrit en se reportant aux figures 3 et 4 à l'aide d'un câble de caoutchouc compact. Le serrage et la fixation ont lieu de la même manière. La figure 5 montre la formation conforme à l'invention de l'espace creux tubulaire dans l'assemblage de deux éléments et la figure 6 la boîte utilisée. Les éléments plans 11 sont disposés sur ses bords. Le tube de coffrage 5 huilé est introduit à travers les orifices supérieurs 14 et les orifices latéraux 15 des boîtes 4 se trouvant déjà dans les éléments 11 et la section de l'espace creux déjà formée 5a. L'élément longitudinal de support 12 se trouve déjà au mieux dans le tube de coffrage. Dans le cas présent, l'élément longitudinal de support 12 est un ressort de traction hélicoïdal. Les extrémités faisant saillie de l'élément longitudinal de support sont contractées dans l'espace angulaire et sont reliées l'une à l'autre avec un crochet 13. On procède alors au bétonnage.Après la prise du béton, le crochet 13 est enlevé et l'élément longitudinal de support 6, puis le tube de coffrage 5 sont retirés de l'orifice frontal de l'une des boîtes 4. L'espace creux tubulaire est ainsi formé dans l'élément de ponction créé entre les deux éléments plans 11. Comme le montre la figure 6, les boîtes 4 ont des orifices latéraux 15 qui présentent une partie en forme de col 16 bombée vers l'extérieur. Les boîtes peuvent être fabriquées suivant leur objet avec une ou deux rangées d'orifices latéraux. Dans le dernier cas, celles-ci sont séparées l'une de l'autre par une cloison de séparation. Une rangée peut être formée simplement par une paire d'orifices traversante (pour un câble continu) ou il peut s'y ajouter perpendiculairement une ou deux paires d'orifices de branchement. Avant le bétonnage, les orifices des boîtes 4 superflus (non utilisés) doivent être obturés. REVENDICATIONS i) Procédé pour former des espaces creux tubulaires dans des éléments de bâtiment en matériaux fondamentaux granuleux contenant un liant, en particulier en béton en en béton armé, caractérisé en ce qu'on enduit un tube de coffrage (5) consistant en un matériau élastique, de préférence caoutchouc, dont le diamètre extérieur correspond au diamètre de l'espace creux tubulaire à former, tandis que son diamètre intérieur est des deux tiers aux quatre cinquièmes du diamètre extérieur, avec un liquide s'opposant à l'adhérence, de préférence huile, disposé conformément au tracé désiré de la ligne à former entre les boîtes (4) déjà introduites, en ce qu'on introduit, avant ou après cette opération, dans le tube de coffrage (5), au mieux sur toute sa longueur, un élément longitudinal de support cylindrique rigide perpendiculairement à son axe (6, 12), dont le diamètre est inférieur de 1 à 2 mm au diamètre intérieur du tube de coffrage (5), en ce qu'on prépare le matériau fondamental de l'élément de bâtiment - généralement on coule et on compacte le béton - et en ce qu'on retire, après la prise stable dimensionnellement du matériau, d'abord l'élément longitudinal de support (6, 12) du tube de coffrage (5), puis le tube de coffrage (5) du matériau. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, dans la fabrication des éléments de bâtiments plans, comme éléments longitudinaux de support (6), des barres ou des tubes, au mieux en métal, par exemple en acier. 3) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on forme l'espace creux tubulaire en deux sections rectilignes divisées par une boîte (4) en utilisant deux tubes de coffrage (5) ou éléments longitudinaux de support (6) pouvant être introduits ou retirés des deux côtés. 4) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on remplace, dans la fabrication des éléments de bâtiment plans, dans la section intérieure du tube de coffrage (5), l'élément longitudinal de support (6) par le serrage du tube de coffrage (5) et qu'on introduit, en conséquence, l'élément longitudinal de support (6) seulement dans les deux extrémités du tube de coffrage (5), en faisant saillie d'une manière appropriée dans le cadre du gabarit 1, en tout cas cependant en faisant saillie hors de celui-ci, en ce qu'on étire le tube de coffrage (5) avec un outil de serrage (17) et en ce qu'on le fixe à cet endroit à l'état précontraint, en ce qu'on relâche la contrainte après la fabrication du panneau et la prise du béton et en ce qu'on retire ensuite le tube de coffrage (5) du matériau. 5) Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que pour former des espaces creux rectilignes se développant perpendiculairement l'un à l'autre dans un panneau plan, on forme ceux-ci, sans qu'ils se croisent, à des hauteurs différentes, et en ce qu'on utilise pour leur jonction des botes (4) plus profondes disposées au point d'intersection de la projection des espaces creux. 6) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans les éléments de jonction (éléments d'angle, etc.), lors de l'assemblage, on forme les espaces creux de façon à utiliser comme élément longitudinal de support (12) un ressort de traction hélIcoïdal ou autre élément de support flexible dans le sens axial consistant au mieux en métal, par exemple en acier, en ce qu'on introduit aussi bien le tube de coffrage (5) que l'élément longitudinal de support (12) au point de jonction de telle sorte qu'ils font saillie à l'air libre à travers les boîtes (4) de deux éléments voisins (11), en ce qu'on relie l'un à l'au- tre d'une manière appropriée les parties faisant saillie pendant la durée de la préparation du matériau de construction et en ce qu'on retire après la prise du matériau le tube de coffrage (5) et l'élément longitudinal de support (12) à travers l'une des boîtes (4).