Brevet FR2488313A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne d'une manière générale les tours de réfrigération équipant de manière connue lei ce@trales élsctriques et l'industrie lourde, et vise plus particulièrement les poteaux supportane de telles tours de réfrigération. On sait que les tours de r E- cigératiori comportent une coque de révolution ayant la partie inférieure ouverte sur une certaine hauteur par rapport au sol, afin de permettre le passage de l'air et par conséquent une circulation d'air à l'intérieur de celle-ci, SuivanT la hanteur comprise entre le sol et l'extrêmité inférieure de la coque, cette dern@ère repose soit sur des poteaux convergents de la coque vers le sol, désignés communément sous le nom de colonnes diagonales" soit, sur des poteaux qui se croisent sur la hauteur. ces derniers poteaux étant communément appelés "poteaux X". De manière connue, les poteaux "colonnes diagonales, ou "X", s.zat généralement reliés entre eux à leurs extrémités inférieures par une ceinture en bétDn armé, e d leurs extrémités supérieures par le linteau de la coque. er sorte que 1' ouvrage ainsi réalisé forme un ensemble monolithique. On no-. tera que la ceinture peut, suivant la consistance du sol constituer une semelle dans le cas de fondations superficielles, ou être elle-même en appui sur des pieux dans le cas de fondations profondes. L'édification de ces ouvrages peut poser des problèmes dans le cas de déformations du sol d'assise, pendan-, ou ap@ès la construction de la coque, en sorte que malgré la raideur de celle-ci dans son plan, de telles déformations peuvent donner naissance à des fissurations dans la coque et/ou dans les poteaux la supportant, voire dans la semelle. On comprendra que la fissuration en de quelconques em- placements peut conduire à des détériorations matérielles graves, difficilement rattrapables. La présente invention d'une manière générale a pour objet une structure d'appui pour poteaux, permettant de résoudre de manière simple et efficace les problèmes jusqu'à maintenant posés concernant l'assise de tels ouvrages. Le dispositif d'appui selon l'invention se naractérise essentiellement par la disposition, entre les extrémités inférieures des poteaux supportant par exemple une tour de réfrigération, et les fondations telles qu'une semelle d'un socle déplaçable par rapport à la fondation, tandis que des moyens sont prévus pDur guider le socle lors de ses déplacements, et pour bloquer ce dernier dans une position déterminée. Dans le cas de poteaux "colonnes diagonales" ces derniers s'étendent entre la coque et les fondations & formant globalement une multiplicité de V avec la pointe au voisinage ds fondations et, dans ce cas, un dispositif d'appui selon 1'inventt.on est prévu intercalé entre chaque pointe d'un V et les fondations. S'agissant de poteaux "X" les extrémités inférieures des poteaux de deux "X" successifs reposent sur un dispositif d'appui conformément a l'invention, Les dispositifs d'appui étant désolidarisés des poteaux e' uniformément répartis sur les fondations, en l'occurrence suivant une circonférence, on peut, si un tassement de cellesci est décelé au cours l'un contrôle. effectuer une action de relevage des poteaux pour compenser le tassement observé et compléter l'action de relevage qui peut être effectué au mofr.. d'une série de vérins par un bourrage de blocage inséré entre le socle et la semelle. De telles dispositions permet cent d'éviter des contraintes néfastes à la coque ayant un comportement en voile mince. On évite ainsi que, par suite de déformations ou d'affaissement du sol, des contraintes anormales ne soient impo- sées à l'ensp,nble de l'ouvrage, lesquelles contraintes pourraient donner naissance à des fissures et ce, à un quelconque niveau de l'ouvrage, qu'il s'agisse des fondations, poteaux, ou coque, par suite de contraites anormales. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la descriptioa qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en élévation, d'une tour de réfrigération dont les poteaux reposent sur une plu ralité de structures d'appui confarmérnent à l'invention, les poteaux étant du type 'bolonnes-diagonales"; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, les po teaux étant du type poteaux "X" ; la figure 3 est une vue à plus grande échelle que les vues précédentes, d'un dispositif d'appui selon l'invention, la structure étant une vue en élévation coupe suivant la ligne 111-111 de la figure 5 ;; la figure 4 est une vue latérale en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 la figure 5 est une vue en plan suivant la flèche F1 de la figure 4 la figure 6 est une vue à échelle agrandie d'une forne de réalisation des moyens de guidage entourés et indiqués par VI à la figure 3 la figure 6A est une vue en plan des moyens de guidage montrés à la figure 6 la figure 7 montre en vue- partielle et en élévation une autre forme de réalisation des moyens de guidage ;; la figure 7A est une vue en plan montrant les moyens de guidage représentés à la figure 7 les figures 8 et 8A montrent respectivement en élévation coupe et en plan une autre forme de réalisation des moyens de guidage, Les figures 9 et 9A montrent respectivement en élévation coupe et en plan encore une autre forme de réalisation des moyens de guidage et, les figures 10 et li illustrent en plan deux autres formes de réalisation des moyens de guidage. Dans la forme de réalisation choisie et représentée à la figure 1, la coque 10 d'une tour de réfrigération repose par son extrémité inférieure sur l'extrémité supérieure de colonnes diagonales Il, tandis que les extrémités inférieures des dites colonnes reposent sur des dispositifs d'appui conformément à l'invention, ceux-ci étant indiqués globalement en 12. A la figure 1, les colonnes diagonales 11 forment une série de V dont-chaque pointe repose sur une structure d'appui comprenant elle-même (figures 3 à 5 szn particulier) un socle 15 de forme parallélépipédique, ayant un grand axe X-X orienté sensiblement suivant l'axe médian de la semelle 19 ; la face supérieure 16 de ce socle reçoit les colonnes diagonales 11, tandis que la face inférieure 17 est adaptée à recevoir des moyens de guidage et à reposer sur des appuis 18 intercalés entre ladite face inférieure et les fondations, par exemple, une semelle circulaire 19. Les colonnes diagonales 11 prolongent la coque, or cette dernière présentant dans sa partie inférieure une surface divergente vers le bas, les colonnes 11 sont inclinées par rapport à la verticale, ainsi qu'il est bien visible à la figure 4. La semelle 19 peut présenter une surface supérieure 20 inclinée par rapport à un plan horizontal, de manière par exemple que la face supérieure 16 du socle soit perpendiculaire au plan tangent à la coque ou à son prolongement. La face supérieure 16 du socle 15 reçoit les extrémités inférieures des colonnes diagonales 11, ces dernières étant liées au socle de toute manière convenable ; tandis que la face inférieure comporte, dans une zone centrale, des moyens de guidage et de rattrapage des efforts de cisaillement. A cet effet, la face inférieure du socle comporte un bossage 30 quadrangulaire ; ce bossage est prévu dans le centre de la face inférieure du socle, et dans ce bossage est noyé un élément métallique 31 tubulaire et de section quadrangulaire. A l'intérieur de l'élément métallique est prévu un voile 31A formant deux manchons 31B, 31C, l'un , 31B étant noyé dans le bossage 30, et l'autre étant destiné à coopérer par sa surintérieure avec la surface extérieure dépassante d'une douille 32 noyée dans la semelle 19. Pour que l'appui du socle sur la semelle se fasse uniquement par l'intermédiaire des appuis 18, le bossage 30 est avantageusement coulé sur un coffrage perdu 21 formé d'un matériau mou par exemple du polystyrène expansé. Le bossage précité 30 ménage ainsi sur la surface inférieure du socle, deux dépressions 35 formant avec la face en vis-à-vis de la semelle 19, un espace dans lequel sont placés les blocs d'appui 18, ainsi que, éventuellement si une opéra tion de relevage devait etre effectuée une série de vérins 36. Les socles 15 sont ancrés à la semelle 19 au moyen d' une pluralité de tirants 40. Dans l'éventualité où il est constaté une déformation du sol on peut avec les dispositifs d'appui selon l'invention, compenser cette déformation en effectuant un relevage du socle 15. Pour ce faire les tirants 40 sont détendus, puis on amène sur place une série de vérins 36 et on procède au relevage, du socle après quoi, dans l'espace créé entre les blocs d'appui 18 et la face inférieure 17 du socle 15 on injecte un bourrage "B" que l'on comprime, ce bourrage pouvant être avantageusement un mortier de matage. Lorsque le mortier a fait prise les vérins 36 peuvent être ôtés. On remarquera que les moyens de guidage prévus manchon 31 et douille 32, le premier étant susceptible de coulissement sur le second interdisent un effet de rotation autour de la direction de relevage du socle 15 par rapport à la semelle 19. De plus, une telle structure d'appui interdit tous déplacements relatifs dans toute autre direction que la direction de relevage, (parallèle au plan de deux colonnes intéressées) et ceci en particulier au cours des opérations de relevage. Un dispositif d'appui selon l'invention permet un relevage localisé des colonnes si le besoin s'en fait sentir, tout en conservant les conditions indispensables au comportement en voile mince de la coque. On notera que dans le cas de la figure 2, chaque poteau X 13, repose par ses deux extrémités inférieures sur un dispositif d'appui tel que décrit ci-dessus. Ainsi qu'on le voit clairement à la figure 5, les vérins 36 sont disposés de part et d'autre du bossage 30 en prenant appui sur la semelle 19 et la face inférieure du socle ; dans l'exemple représenté, les vérins -au nombre de huit- quatre de chaque côté sont alimentés avantageusement de la manière suivante ; les deux paires de vérins disposés cté intérieur de la semelle 19 sont alimentés à partir d'un moyen de com mande commun 50, tandis que les deux paires de vérins situés côté extérieur de la semelle 19 sont commandés chacune à par tir d'un moyen de commande respectivement 51, 52. Cette disposition permet de contrôler au cours du relevage les rotations éventuelles entre le plan du socle et le plan de la semelle et de se livrer si besoin est à des compensations. I1 est à remarquer que les appuis 18, au nombre de deux ou de quatre, ont été placés aux extrémités du socle, de façon à ne pas introduire de souplesse entre la semelle et le socle, et maintenir de la sorte un encastrement entre socle et semelle. Cet encastrement est important pour la tenue au flambement des poteaux. Les barres de traction 40 jouent aussi un rôle dans cet encastrement, elles peuvent avantageusement etre tendues de façon à créer une "précontrainte" de l'appui du socle sur la semelle. On se référera maintenant aux moyens de guidage représentésaux figures 7 et 7A. Suivant cette forme de réalisation, le bossage 30 ménagé dans la face inférieure du socle, loge un élément métallique indiqué globalement en 55 comprenant un fond 55A et des côtés latéraux 55B formant une cuvette de forme quadrangulaire avec ouverture vers le bas tandis que, dans la semelle 19, est ancrée une douille 57, comportant un fond 57A,avec une ouverture 57B, et des c6tés latéraux 57C,ayant des parties terminales dépassantes adaptées à coopérer avec les parois intérieures de la cuvette ; on notera que lesdites parties terminales comportent sur leurs surfaces extérieures un bourrelet extérieur 57D de section sensiblement en arc de cercle. On obtient ainsi un guidage ponctuel du socle avec un minimum de frottement et sans possibilité de rotation de ce dernier par rapport à la semelle 19 autour de l'axe de relevage du fait de la forme quadrangulaire donnée tant à la cuvette qu'à la douille. Dans les deux modes de réalisation des moyens de guidage ci-dessus décrits, chacun est disposé au centre de la face inférieure du socle, un seul moyen de guidage étant prévu par dispositif d'appui notamment du fait que tout effet de rota tion du socle par rapport à la semelle est interdit par le profil quadrangulaire des éléments constituant lesdits moyens de guidage. Dans la forme de réalisation des moyens de guidage représentés aux figures 8 et 8A le bossage 30 prévu sur la face inférieure du socle loge une paire d'éléments métalliques en forme de cuvettes 60, 61, avec fond 60A, 61A, et parois cylindriques de révolution 62, 62A, chacune des parois étant, par sa face intérieure apte à coopérer avec des bourrelets 63, circulaires 63A, ménagés aux parties terminales de douilles764, 65, ancrées dans la semelle 19. Ainsi qu'on le comprendra, la section circulaire des moyens de guidage nécessite, pour chaque structure d'appui, la mise en place de deux moyens de guidage côte à côte, de manière à interdire toute rotation de socle 15 par rapport à la semelle 19. Aux figures 9 et 9A, le bossage 30 loge un seul moyen de guidage tel que décrit aux figures 8, 8A, tandis que le calage du socle pour empêcher sa rotation par rapport à la semelle 19 est obtenu par une broche 70 ancrée dans la semelle 19, cette broche ayant une partie supérieure dépassante par rapport à la semelle qui est apte à coopérer avec un insert de section correspondante75 ncré dans le bossage 30. Ainsi qu'on le voit, les moyens de guidage et les modes opératoires ci-dessus autorisent des déplacements du socle 15 sans aucune possibilité de rotation de celui-ci par rapport à la semelle 19, en sorte qu'aucune contrainte néfaste n'est imposée aux colonnes diagonales -ou poteaux X- en particulier lors d'une opération de relevage. Les moyens de guidage pourraient aussi être "extérieurs" comme illustré aux figures 10 et 11. A la figure 10 le socle 15 est guidé dans ses déplacements au moyen de colonnes 80, 81, ancrées dans la semelle 19, ces solonnes étant pour partie encastrées dans des évidements 82 de profil correspondant ménagés dans les côtés latéraux du socle 15. Dans l'exemple représenté l'un des cotés latéraux du socle 15 est maintenu par deux guides 80, tandis que l'autre c8té latéral est maintenu par un guide 81. A la figure 11 le socle 15 est aménagé à ses sommets avec des embrèvements 90,aptes à coopérer avec des guides 91 ancrés dans la semelle 19. On observera que dans tous les cas le socle 15 est guidé, dans sa direction de déplacement par les moyens de guidage, ceux-ci étant en outre aptes à assurer son immobilisation en rotation t la direction de déplacement du socle suivant ellemême l'axe de déplacement choisi. Avec un tel dispositif d'appui, il est possible d'intervenir suite à une déformation du sol sans imposer aux colonnes et poteaux, ainsi qu'à la coque des contraintes anormales. I1 convient de noter que, selon une variante de réalisation, le bossage précité 30 pourrait être partie intégrante de la semelle, le socle étant dans ce cas prévu avec une face inférieure plane, le bossage en question ménageant avec le socle deux espaces pour les appuis et les vérins. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation choisis et représentés lesquels sont au contraire susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'appui pour poteaux supportant une construction, en particulier pour poteaux, colonnes diagonales, ou X supportant une tour de réfrigération, cette dernière ayant son extrémité inférieure ouverte à distance du sol, et les poteaux étant en appui sur des fondations, caractérisé par la disposition, entre les extrémités inférieures des poteaux et les fondations, d'un socle déplaçable par rapport aux fondations, des moyens étant prévus pour guider le socle pendant ses déplacements, et pour bloquer ce dernier dans une position déterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle présente une forme globalement parallélépipédique avec une face de dessus et une face de dessous, la face de dessus comportant des moyens d'ancrage pour les extrémités respectives de deux poteaux voisins colonnes diagonales ou X. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face de dessous du socle est aménagée pour recevoir lesXmoyens de guidage, pour coopérer avec des blocs d'appui reposant sur les fondations, ainsi que pour permettre le placement de moyens de levage tels que vérins. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque socle comporte au moins un moyen de guidage constitué par deux éléments métalliques emboîtés à coulissement, un premier élément étant ancré dans le socle, et un second élément dans les fondations. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément métallique ancré dans le socle coulisse sur l'élément métallique ancré dans les fondations. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 4 et5, caractérisé en ce que les éléments métalliques présentent en section transversale une forme quadrangulaire. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face inférieure du socle comporte un bossage central dans le centre duquel est noyé un premier élément métallique, ledit bossage ménageant dans ladite face inférieure deux dépressions formant des lo gements pour des blocs d'appui, ainsi que pour des moyens de levage tels que vérins. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément métallique est constitué par un manchon recoupé par un voile formant deux compartiments, un premier compartiment étant destiné à assurer l'ancrage avec le socle, et un second compartiment étant adapté à coopérer avec le second élément métallique, avantageusement sous forme de douille, ancrée dans les fondations. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier élément métallique est réduit en un fond bordé de parois formant ainsi un compartiment unique, adapté à coopérer avec le second élément métallique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second élément métallique est constitué par une douille comportant à une partie terminale libre un bourrelet extérieur, sensiblement en arc de cercle, adapté à coopérer avec une partie correspondante du premier élément métallique ancré dans le socle. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément métallique est en forme de cuvette renversée à section transversale quadrangulaire, la paroi intérieure de cet élément étant adaptée à coopérer avec une partie terminale libre d'une douille ancrée dans la semelle, ladite partie terminale comportant avantageusement un bourrelet extérieur de contact avec la paroi intérieure de la cuvette. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués par deux ensembles cuvettes douilles, de section transversale circulaire, lesdits deux ensembles étant décalés et d'axes parallèles à l'axe du déplacement. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent en association, un ensemble manchon-douille de section transversale circulaire, et une broche ancrée dans la semelle ayant une partie terminale libre apte à coulisser dans un insert ancré dans le socle, l'ensemble précité, la broche et 1' insert étant espacés et d'axes parallèles à l'axe du déplacement. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués par des guides ancrés dans la semelle adaptés à coopérer avec des embrèvements ménagés dans les côtés latéraux du socle. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le socle est lié aux fondations à l'aide d'une série de barres de traction. 16. Tour de réfrigération comportant une coque de révolution reposant sur des"colonnes diagonales "formant une série de V divergents vers le haut et inclinés de l'intérieur vers l'extérieur par rapport à la verticale dans le prolongement de la partie inférieure de la coque, caractérisée en ce que chaque pointe des V repose sur un dispositif d'appui conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 17. Tour de réfrigération comportant une coque reposant sur des poteaux"X" caractérisée en ce que chaque extrémité inférieure des branches de "X" repose sur un appui conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.