Brevet FR2507652A1 — publié le 19821217

La présente invention concerne des coffrages circulaires. Des-parois de béton ou segments de paroi de béton courbes, par exemple circulaires ou ovales sont nécessaires dans des bâtiments ainsi que dans d'autres ouvrages, comme par exemple de grands récipients en béton (bassins de décantation et analogues). Des colonnes et des piliers cylindriques circulaires, pour des bâtiment, des ponts, des chaussées surélevées et des ouvrages semblables, seraient volontiers construits à l'aide de tels coffrages circulaires stil était possible de réaliser, avec des coffrages circulaires connus, les petits diamètres rencontrés dans ces ouvrages. Il existe toute une série de coffrages pour la fabrication de telles parois de béton courbes qui travaillent selon des principes différents mais qui ne peuvent être utilisés gu'au-dessus d'un certain rayon de courbure. Souvent, lorsque de petits rayons de courbure doivent être réalisés, il faut utiliser des goussets de bois supplémentaires. Dans ces constructions qui tnvaillent avec des goussets de bois, ces goussets ne peuvent le plus souvent être utilisés qu'une seule fois et constituent par conséquent un facteur coût très appréciable. D'autres coffrages circulaires connus ne donnent en réalité pas une forme exactement ronde ou suivant un rayon de courbure fixe et déterminé, mais une forme polygonale.Dans le domaine des coffrages circulaires, on connais aussi des supports déformables et des supports profilés cintrés qui ne conviennent cependant que pour un rayon de courbure bien déterminé et- qui,dans la plupart des cas,ne peuvent dès lors s'utiliser qu'une seule fois et sont par conséquent d'un emploi onéreux. En outre, dans la plupart des constructions connues,il faut prévoir des éléments de coffrage spéciaux pour une courbure concave d'une part et pour une courbure convexe d'autre part, c'est-à-dire pour les deux faces d'une paroi de béton courbe (contre coffrage). Ires demandes de brevets allemands publiées OS 2 140 638 et 2 213 637 décrivent un coffrage circulaire dans lequel la paroi de coffrage prend appui sur plusieurs ceintures par l'intermédiaire de montants disposés à distance les uns des autres, comme par exemple des poutres de bois équarri.Chaque ceinture se compose de plusieurs éléments ayant la forme de traverses qui sont reliées les unes aux autres par des articulations; pour régler et fixer l'angle formé par l'articulation, est prévue une barre qui s'étend à l'extérieur de l'axe de pivotement de l'articulation et dans un plan perpendiculaire à celui-ci et qui, lorsgue l'articulation est bloquée, est fixée par ses extrémités dans chaque fois un des éléments reliés par l'articulation, étant le cas échéant montée à pivot à ses deuxextrémités autour d'un axe qui s'étend paral lôlement à l'axe de l'articulation.La barre a la forme d'une tige filetée sur laquelle, pour chaque traverse, sont vissés deux écrous entre lesquels est serré un bras monté à chaque extrémité de la traverse. Ires écrous sur la barre en forme de tige filetée servent de moyens de serrage. Un tel coffrage circulaire présente forcément, à chaque articulation, des tolérances qui s'additionnent dans une grande ceinture et dont il faut tenir compte, à titre indicatif, lors de la construction du coffrage, ce qui rend la construction du coffrage plus difficile et introduit des sources d'erreur supplémentaires, d'autant plus que les tolérances dont il faut tenir compte ou qu'il faut compenser sont différentes et dépendent chaque fois de la longueur v d'une pièce de ceinture. Par suite de la traverse ici utilisée sur laquelle deux montants prennent appui, un tel coffrage n'a, sans l'aide de moyens auxiliaires particuliers, comme par exemple des goussets en bois, pas la forme d'une surface courbe continue, par exemple d'une surface circulaire, mais plutôt celle d'un polygone. Pour de plus petits diamètres, comme par exemple pour la fabrication de colonnes ou de piliers, on ne peut pas du tout utiliser u-n tel coffrage. La demande de brevet allemand publiée OS 2 341 212 décrit un- système pour réaliser un coffrage à partir d'un grand nombre de tôles de coffrage disposées les unes à côté des autres, qui sont fixées chaque fois à des supports de tôles de coffrage reliés les uns aux autres. Dans ce cas sont prévues des entretoises qui s'étendent sur la largeur d'une tôle de coffrage et qui sont articulées les unes aux autres. Pour permettre à ces entretoises distinctes de prendre appui l'une sur l'autre, une tringlerie réglable, onéreuse et faite de plusieurs éléments, est prévue et est disposée du côté des entretoises opposé à la paroi de coffrage. Pour les mêmes raisons que celles qui ont déjà été in diquées pour la construction décrite en premier lieu, il n'est pas non plus possible dans ce cas-ci de réaliser de petits rayons de courbure d'autant plus que, dans le cas de la paroi de coffrage intéri eure, cette tringlerie à plusieurs éléments ne peut pas du tout être logée intérieurement par rapport aux entretoises de la paroi de coffrage intérieure.Ce coffrage connu ne donne également qu'une forme polygonale même lorsque, comme cela a été Droposé,on prévoit chaque fois au milieu de chaque entretoise une.vis de tension et de pression reliée à la tôle de coffrage car ces vis ne permettent qu'une adaptation progressive de la forme polygonale à une forme courbe géo métriquement précise et ne donnent pas une courbure effecti- vement continue et régulière, par exemple une forme circulaire précise. Ire modèle d'utilité allemand n0 1 897 15 décrit un coffrage circulaire de construction très semblable dans lequel la tringlerie de support et d'appui est faite d'un parallélogramme articulé ou déformable présentant une barre diagonale réglable en longueur. Ires traverses prennent appui dans ce cas, chacune par l'intermédiaire de plusieurs vis de réglage, sur une lamelle flexible qui supporte alors la paroi de coffrage proprement dite. Cette construction est non seulement très onéreuse mais présente tous les inconvénients qui ont déjà été décrits en rapport avec les constructions connues expliquées plus haut. En outre, le brevet allemand n 2 5+6 375 décrit un dispositif destiné à des coffrages circulaires au moyen duquel les supports de coffrage portant la paroi de coffrage sont reliés aux supports de ceinture qui les soutiennent. Dans ce cas, entre la ceinture de chaque support de coffrage qui est opposée à la paroi de:caffrage et le support de ceinture associé est intercalé un élément d'appui réglable en longueur qui est articulé à cette ceinture. Les points d'articulation des éléments d'appui prennent appui l'un sur l'autre par un élément séparé, en l'oc currence une bande de traction ou un goujon portant des écrous vissés afin de soulager l'élément d'appui réglable en longueur au moins principalement des contraintes de flexion.On peut ainsi fabriquer des coffrages parfaitement ronds ainsi que des coffrages de diamètre relativement petit et on peut utiliser la construction sans modification aussi bien pour le coffrage intérieur que pour le coffrage extérieur ainsi que pour un coffrage droit; on peut en outre réaliser des contre-coffrages. Cependant, ce coffrage circulaire ne permet pas non plus de réaliser de très petits payons de courbure, descendant jusqu'à environ 40 cm, parce que les supports de ceinture doivent être coupés à la bonne dimension et être soudés à leurs endroits de contact de sorte que, dans ce cas, ce coffrage circulaire ne pourrait non plus etre utilisé que pour un seul rayon et ne serait plus réglable pour plusieurs rayons distinctes ou meme en ligne droits. Cela -étant, l'invention a pour but de procurer une ceinture d'éléments pour coffrages circulaires i bitva qui évite les inconvénients décrits des con structions connues,qui puisse être installée en particulier aussi pour de très petits-rayons de courbure, descendant jusqu''à environ 40 cm, et ainsi pour la fabrication de piliers et de colonnes et qui puisse être réglée par des moyens très simples et peu onéreuse à construire.pour les différents rayons et ce, sans qu'il soit nécessaire de tenir compte des tolérances variables pour chaque longueur de ceinture. Pour cela, on part de la soncepAion de base connue selon laquelle il est prévu une ceinture d'éléments qui est formée dtun certain nombre d'éléments de ceinture articulés les uns aux autres et pouvant être verrouillés les uns aux autres dans n importe quelle position réciproque pour supporter la paroi de coffrage par l'intermédiaire de montants s'étendant transversalement à la ceinture, comme par exemple des poutres de bois équarri. On réalise ce but conformément à l'invention par le fait qu'un seul montant prend appui sur chaque élément de ceinture et chaque élément de ceinture est formé de deux plaques à peu près carrées reliées rigidement lune à l'autre et parallèlement à une certaine distance l'une de l'autre et est relié à deux coins diamétralement opposés l'un à 1'autre aux deux éléments de ceinture voisins de manière à pouvoir pivoter autour de boulons parallèles à la direction longitudinale des montants, les éléments de ceinture qui se succèdent dans le sens de la longueur de la ceinture étant chaque fois décalés d'une épaisseur de plaque en alternance vers un cé et vers l'autre;; un goujon est monté sur chaque boulon entre les deux plaques de manière a pourvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à son axe central, des pièces de pression étant glissées sur les deux extrémités du goujon, ces pièces de pression présentant une surface cylindrique vers les éléments de ceinture et étant pressées par des écrous vissés sur le goujon contre les surfaces marginales droites des deux plaques des deux élé ments de ceinture voisins qui sont orientées dans leur direction. A un de ses coins restants, chaque elément de ceinture présente une surface d'appui et de fixation pour le montant associé. Par le fait que, dans cette ceinture d'éléments, un seul montant prend appui sur chaque élément, les éléments de ceinture articulés les uns aux autres sont beaucoup plus courts que lorsque deux montants prennent appui sur les éléments de ceinture ayant la forme de traverses. Les montants, par exemple des poutres de bois équarri, sont toujours centrés en suivant le milieu du rayon de courbure, de sorte qu'on peutréa- liser un coffrage absolument rond. L'espace étroit entre les poutres de bois équarri a l'avantage que, pour les plus petits rayons, on peut travailler avec une paroi de coffrage plus mince qui s'adapte au petit rayon de courbure souhaité.Des moyens auxiliaires quelconques, comme des goussets de bois, ne sont pas nécessaires pour l'obtention de petits rayons de courbure descendant jusqu'à environ 40 cm. Ire réglage du rayon de courbure du coffrage et le verrouillage des éléments de ceinture les uns aux autres dans la position réglée sont assurés par les gouJons et les deux pièces de pression montées sur chaque goujon à l'aide des écrous associés à ces pièces de pression. En desserrant un écrou et en serrant l'autre écrou sur chaque goujon, on peut régler comme on le souhaite la position angulaire de deux éléments de ceinture voisins. Pou-r chaque réglage, le jeu dû aux tolérances aux endroits d'articulation est éliminé complètement et du même côté, de sorte qu'aucune tolérance fluctuante d'un segment de ceinture, notamment une tolérance dépendant de la longueur des éléments de ceinture, ntap- paraît dans un système à un seul ou à plusieurs panneaux ou dans une ceinture refermée sur elle-même lors de I'utilisatio d'un système à traction annulaire. La ceinture d'éléments de coffrage circulaire à béton conforme à l'invention peut donc être employée aussi bien dans un système à traction annulaire que dans un système à un seul ou à plusieurs panneaux, pour de plus grandes dimensions. Dans le cas d'un système à traction annulaire, aucun support supplémentaire n'est nécessaire; dans le cas d'un système à un seul ou à plusieurs panneaux, on utilise des éléments de support ou d'appui de type connu et à cet effet, dans une autre réalisation de l'invention, chaque élément de ceinture présente, dans son coin restant, une ouver- ture permettant de fixer de tels éléments de support de coffrage. La surface cylindrique de chaque pièce de pression doit satisfaire à la condition suivante: lorsque la pièce de pression est déplacée en direction de l'élément de ceinture qui y est associé, les deux éléments de ceinture voisins doivent s'écarter l'un de l'autre.Suivant l'invention, dans une configuration particulièrement avantageuse de la surface cylindrique de la pièce de pression, cette surface cylindrique a la forme d'une surface cylindrique circulaire car les relations d'appui entre la surface cylindrique de la pièce de pression d'une part et les surfaces marginales des éléments de ceinture d'autre part, c'est-àdire la grandeur des surfaces d'appui qui se forment par déformation élastique des deux éléments et les pressionssuperficielles, sont égales pour toutes les positions relatives réciproques des éléments de ceinture voisins. le réglage d'une ceinture d'éléments réalisée conformément à l'invention, selon le rayon de courbure souhaité, s'effectue de la manière la pTus avantageuse au moyen d'un gabant, autour duquel la ceinture d'éléments est placée et est ensuite amenée, par vissage des divers écrous sur leuis goujons, dans la position de réglage souhaitée dans laquelle elle est simultanément aussi verrouillée. Lorsque la ceinture d'éléments conforme à l'invention est utilisée refermée sur elle-meme, ctest-à-dire dans le système à traction annulaire, la longueur nécessaire de la ceinture ne correspond en règle générale presque jamais à la mesure du pas qui est donnée par la distance réciproque entre deux boulons d'articulation voisins; et même si pour une fois cette correspondance était établie, l'ouverture de la ceinture d'éléments soumise alors à une contrainte de traction considérable, lors du décoffrage, susciterait de grandes'difficultés.Pour cette raison, conformément à l'invention, lorsqu'on utilise la ceinture d'éléments dans un système à traction annulaire, on prévoit, entre les deux extrémités de la ceinture, un dispositif de fermeture qui doit être à même et est à même de ponter le pas, c'est-à-dire la distance totale entre deux boulons d'articulation voisins, pour moitié vers le haut et pour moitié vers le bas.Ce dispositif de fermeture est formé, conformément à l'invention, de deux éléments de fermeture identiques qui comprennent chacun un boulon qui articule l'avantdernier et le dernier élément de la ceinture l'un à l'autre en lieu et place du boulon d'articulation normale et qui porte à sa première extrémité une tige filetée perpendiculaire et à son autre extrémité un élément destiné à recevoir la tige filetée de l'autre élément de fermeture, des écrous étant prévus contre les deux côtés d'about de cet élément récepteur et étant vissés sur la tige filetée reçue par cet élément récepteur. En desserrant les deux paires d'écrous de ce dispositif de fermeture et en faisant tourner chaque fois un écrou de chaque paire d'écrous, on amène ce dispositif de fermeture à la longueur correcte, ce qui permet également une tension, puis ou bloque la jonction par serrage de l'autre écrou de chaque paire. L'élément récepteur fixé à chaque boulon peut être un élément tubulaire; ceci exigerait cependant le dévissage complet chaque fois d'un écrou sur chaque tige filetée pour détacher l'ensemble du dispositif de fermeture. Cette opération serait fastidieuse et introduirait aussi le risque de perte des écrous dévissés. Pour cette raison, l'invention propose comme solution avantageuse d'utiliser comme élément récepteur un étrier en U ouvert d'un côté dont une aile est fixée rigidement au boulon, par exemple soudée, transversalemert à l'axe central du boulon. Il suffit alors de desserrer un seul écrou sur chaque tige filetée pour pouvoir ensuite faire sortir la tige filetée de l'étrier en U. Une forme d'exécution de l'invention est illustrée aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe horizontale, suivant la ligne I-I de la Fig. 2, d'un segment d'un coffrage pour une paroi de béton cylindrique circulaire; la Fig. 2 est une vue en bout du coffrage de la Fig. 1, dans le sens de la flèche Il indiquée sur la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue à plus grande échelle que la Fig. 1 mais pour le reste semblable à celle-ci d'une partie de la ceinture d'éléments; la Fig. W est une vue en plan de la Fig. 3 dans le sens de la flèche IV indiquée sur la Fig. 3; la Fig. 5 est une vue en élévation de côté d'un détail de la construction des Fig. 3 et i;; la Fig. 6 est une vue en plan d'un dispositif de fermeture qui est utilisé avec la ceinture d'éléments représentée sur les Fig. 1 à 5, et les Fig. 7 et 8 sont des vues en élévation de côté de détails de la construction représentée sur la Fig. 6. La ceinture d'éléments de coffrage circulaire à béton est formée de plusieurs éléments de ceinture désignés de manière générale en 1 qui sont articulés les uns aux autres par des boulons 2. Chaque élément de ceinture 1 est formé de deux plaques 3 et 4 di sp o- sées parallèlement à une certaine distance l'une de l'autre qui sont reliées rigidement l'une à l'autre par l'intermédiaire de tubulures 5 qui y sont soudées et de surfaces d'appui et de fixation 6 pour les montants 7 du coffrage qui y sont également soudés. Ires montants 7 supportent la paroi de coffrage 8 proprement dite. Comme le montre la Fig. 2, dans la forme d'exécution représentée, les montants 7 ont la forme de poutres de bois équarri et un seul montant 7 prend appui sur chaque élément de ceinture 1. les plaques 3 et 4 des éléments de ceinture 1 présentent, dans deux coins diamétralement opposés, des trous destinés à recevoir les boulons 2. Ires surfaces d'appui et de fixation 6 sont soudées à un des deux coins restants et des trous 9 sont prévus dans le dernier coin pour la fixation d'éléments de support de coffrage (non représentés). Dans la réalisation représentée, ces trous 9 sont entourés par des tubulures 5 qui servent à relier les deux plaques 3 et * de chaque élément de ceinture 1. Comme la Fig. 4 le montre clairement, les éléments de ceinture 1 qui se suivent dans le sens longitudinal de la ceinture sont décalés de lXépaisseur des plaques 3 et 4 en alternance vers un coté et vers l'autre. Sur chaque boulon 2 destiné à articuler des éléments de ceinture 1 voisins,un goujon 10 est monté à pivot autour d'un axe perpendiculaire à son axe cen trai et ce au moyen d'une courte douille 11 qui est d'une pièce avec le goujon 10 ou qui est faite d'un élément tubulaire auquel deux parties du goujon 10 sont soudées respectivement d'un côté et de l'autre. Ira longueur de cette douille 11 est égale ou n'est que légèrement inférieure à la distance libre séparant les côtés des plaques 3 et 4 tournées l'un vers l'autre. Des pièces de pression 12 sont glissées des deux côtés sur le goujon 10 et ont la forme d'un cylindre circulaire divisé axialement en son milieu et dont la surface cylindrique 13 est tournée vers les surfaces marginales droites 14 des plaques 3 -et 4 et est pressée contre ces surfaces marginales 14 par des écrous 15 vissés sur le goujon 10 à partir de ses deux extrémités. Cette construction sert à modifier la position angulaire réciproque des éléments de ceinture 1 raisins et à les verrouiller dans la position réglée souhaitée et ainsi à fixer le rayon de courbure du coffrage.Par exemple, lorsque,dans la vue du coffrage représentée sur la fig. 1, on desserre les écrous 15 inférieurs c'est-à-dire les écrous se trouvant du côté intérieur de la courbure et que l'on serre les écrous 15 supérieurs c'est-a-dire les écrous se trouvant du côté extérieur de la courbure, les éléments de ceinture 1 pivotent l'un vers l'autre davantage que dans la po sitionreprésentée, c'est-à-dire que le rayon de cour- bure du coffrage est diminué.Au contraire, en desserrant les écrous supérieurs ou extérieurs 15 et en serrant les écrous inférieurs ou intérieurs 15, on peut augmenter le rayon de courbure jWqti' ce que le coffrage soit redressé en ligne droite et même jusqu'à ce qu'il soit incurvé dans le sens opposé. Ire serrage des écrous 15 élimine toujours complètement et plus spécialement toujours vers l'extérieur le jeu existant entre le boulon 2 et les trous destinés à le recevoir de sorte que la ceinture d'éléments ne présente aucune tolérance. Ire verrouillage entre les éléments de ceinture individuels 1 est enièrement rigide pour chaque réglage. Ires Fig. 6 à 8 représentent un dispositif de fermeture tel qu'on peut l'utiliser pour une ceinture d'éléments utilisée dans un système à traction annulaire (ceinture refermée sur elle-même) - Sur la Fig. 6 F quJ illustre l'ensemble du dispositif de fermeture, pour des raisons de clarté, les goujons 10 ainsi que les éléments 12 et 14 qu'ils portent et les surfaces d'appui et de fixation 6 ne sont pas représentés. Dards son ensemble, le dispositif de fermeture se compose ae deux éléments de fermeture identiques. Chacun de ces éléments de fermeture comprend un boulon '5 ou articule l'avant-dernier et le dernier élément de ceinture l l'un à l'autre.Ce boulon 16 est relié par l'intermédiaire d'une éclisse 17 à une tige file- tée 18 soudée à cette éclisse 17. A son autre extrémité, chaque boulon 16 porte, à titre de récepteur pour la tige filetée 18 de l'autre élément de fefle- ture, un étrier 19 en U ouvert d'un ccté dont une aile est fixée rigidement au boulon 16. Des écrous 20 sont vissés sur chaque tige filetée 18 de chaque côté de l'étrier 19 en U. En desserrant un de ces écrou et en serrant l'autre écrou, on peut modifier à vo- lonté la distance séparant les deux boulons 16 et ainsi la position des deux extrémités libres de la ceinture d'éléments. Sur la Fig. 6, les deux extrémités de la ceinture d'éléments sont représentées d'une manière telle que les trous destinés à recevoir les boulons d'articulation des deux derniers éléments de ceinture coïncident. Dans la pratique, cela ne se produit aturellement presque jamais car le dispositif de ferme- ture représenté et décrit sert précisément à ponter le pas donné par la grandeur des éléments de ceinture i c'est-à-dire à rapprocher ou à écarter les deux élé- ments de ceinture 1 séparables par rapport à la posi- tion représentée. REVENDICATIONS 1 - Ceinture d'éléments de coffrage à béton formée de plusieurs éléments de ceinture articulés les uns aux autres et pouvant être verrouillés les uns aux autres dans n'importe quelle position réciproque pour supporter la paroi de coffrage sur des montants (par exemple des poutres de bois équarri) s'étendant transversalement à la ceinture, caractérisée en ce qu'un seul montant (7) prend appui sur chaque'élément de ceinture (1) et chaque élément de ceinture (1) est formé-de deux plaques (3,4) à peu près carrées reliées rigidement l'une à l'autre et parallèlement à une certaine distance l'une de l'au- tre et est relié à deux coins diamétralement opposés aux deux éléments de ceinture (1) voisins de manière à pouvoir pivoter autour de boulons (2) parallèles à la direction longitudinale des montants (7), les éléments de ceinture (1) qui se succèdent dans le sens de la longueur de la ceinture étant chaque fois décalés d'une épaisseur de plaque en alternance vers un côté et vers l'autre, et un goujon (10) est monté à pivot sur chaque boulon (2) entre les deux plaques (3, 4) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à son axe central et des pièces de pression sont glissées sur les deux extrémités du goujon, présentent vers lés éléments de ceinture (1) une surface cylindrique (13) et sont pressées par des écrous (15) vissés sur le- goujon contre les surfaces marginales droites (14) des deux plaques (3, 4) des deux éléments de ceinture (1) voisins qui sont orientées dans leur direction et chaque élément de ceinture (1) présente à un de ses coins restants une surface d'appui et de fixation (6) pour le montant (7) associé. 2 - Ceinture d'éléments de coffrage circulaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface cylindrique ('3) de la pièce de pression (12) est une surface cylindrique circulaire. 3 - Ceinture d'éléments de coffrage circulaire suivant la revendication 1 ou 2,^caractérisée en ce que chaque élément de ceinture (1) présente à son autre coin restant une ouverture (8) destinée à fixer des éléments de support de coffrage. .4 - Ceinture d'éléments de coffrage circulaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que,pour une ceinture d'éléments (1) disposée dans un système à traction annulaire(ceinture refermée sur elle-même), deux éléments de fermeture identiques l'un à l'autre sont prévus comme dispositifs de fermeture et comprennent chacun un boulon (16) qui articule l'avant-dernier et le dernier élément (1) l'un à l'autre et qui porte à sa première extrémité une tige filetée (18) perpendiculaire et à son autre extrémité un élément récepteur (19) pour la tige filetée (18) de liautre élément de fermeture, des écrous (20) vissés sur la tige filetée (18) reçue s'appliquant contre les deux côtés d'about de cet élément récepteur. 5 - Ceinture d'éléments de coffrage-circulaire suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'été ment récepteur est un étrier (19) en TJ ouvert d'un côté dont une aile est reliée rigidement au boulon (16), transversalement à son axe central.