Brevet FR2518145A1 — publié le 19830617

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de conduits tubulaires en béton et un dispositif pour sa mise en oeuvre. Généralement, les conduits en béton utilisés pour la réalisation des canalisations de tout a à 1 l'égoût ou similaires, sont constitués par des tronçons de tubes de quelques metres de longueur fabriqués en usine dans des moules verticaux animés d'un mouvement de vibration, puis transportés sur le chantier où ils sont montés en fond de tranchée et assemblés les uns aux autres. Un inconvénient important de ce mode d'exécution réside dans le coât des élevé du transport pour des éléments de un mètre de diamètre et plus. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, le procédé qu'elle concerne consiste tout d'abord à réaliser un chape en béton au fond de la tranchée destinée à resevoir le conduit, puis à mouler sur celle-ci en continu un profilé tubulaire creux en béton. Un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend un châssis dont l'extrémité avant repose par des roues sur la chape de fond de tranchée et dont l'extrémité arrière repose par au moins une roue sur le profilé en béton formé, ce châssis portant deux coffrages concentriques, respectivement, intérieur.et extérieur, délimitant les parois intérieure et extérieure du conduit, le coffrage intérieur étant réalisé en deux tronçons successifs, c'est-à-dire comportant d'avant en arrière une première partie ou matrice située dans la one de coulée du béton, qui comprend, à cet effet, une trémie traversant le coffrage extérieru et une deuxième partie ou noyau, la matrice et le noyau étant susceptibles d'un déplacement axial l'un relativement à l'autre, et la partie du châssis correspondant à la matrice étant équipée d'éléments de vibration. La coulée du béton est réalisée par la trémie simultanément à une mise en vibration de la matrice, afin d'assurer une bonne répartition du béton autour de celle-ci, le béton ayant une consistance telle qutil ne flue pas sur toute la longueur de la matrice, mais se répartit simple- ment dans la zone de la trémie. La matrice est donc située dans la zone de coulée du béton, tandis que le noyau sert à assurer le maintien en forme du conduit pendant un temps suffisant à la prise du béton. Il faut noter que le déplacement de l'ensemble est relativement lent, puisqu'étant de l'ordre d'une vingtaine de centimètres toutes les 5 minutes. Avantageusement la matrice et le noyau sont reliés par un vérin central et axial dont la tige est solidaire de l'un des deux éléments matrice ou noyau, et dont le corps est solidaire de l'autre élément, respectivement noyau ou matrice, le noyau comportant des moyens évitant son recul dans l'élément tubulaire qui vient d'être formé. D'un point do vue pratique, le noyau ne pouvant reculer dans l'élément tubulaire, la sortie du vérin se traduit par un appui de la matrice sur le noyau et par suite par l'avance de la matrice. Au contraire, lors de la rentrée de la tige du vérin, le noyau avance en direction de la matrice jusqu'à venir en juxtaposition avec celle-ci. Selon une forme d'exécution de l'invention, les moyens évitant le recul du noyau dans le profilé tubulaire sont constitués par un sabot qui, traversant une ouverture de forme complémentaire ménagée dans le coffrage intérieur, est monté sur des biellettes articulées formant un parallè- logramme déformable incline de l'intérieur vers l'extérieur et de l'avant vers l'arrièr, des moyens élastiques étant prévus, qui tendent à pousser le sabot vers l'extérieur. Il ressort de cet agencement qu'une tendance an recul du noyau dans l'élément tubulaire se traduit par une augmentation de la pression du sabot sur la face.interne de celui-ci évitant ledit mouvement de recul. Selon une autre caractéristique de ltinvention, la matrice est équipée, du côté du noyau, d'une jupe cylindri-. que apte à coulisser dans ce dernier et à assurer la Jonction avec celui-ci, lorsque la matrice et le noyau sont en position écartée. Cette Jupe cylindrique évite tout risque d'affairse- ment dans la zone comprise entre la matrice et le noyau lorsqu ceux-ci sont en position écartée. En outre, l'espace entre le coffrage extérieur et le coffrage intérieur est obturé à l'extrémité avant de la machine par une pièce annulaire comportant une fente de section en Y dont la partie large est située en avant. Cette fente permet, lors de l'avance de la machine, l'introduction entre les coffrages intérieur et extérieur des éléments de ferraillage longitudinaux et transversaux, ces derniers étant constitués par des cerceaux ligaturés sur les éléments longitudinaux Juste avant pénétration entre les coffrages. La section de la fente facilite l'introduction de ces éléments et évite la sortie de béton à cette extrémité. Selon une autre caractéristique de l'invention, le coffrage extérieur est constitué par deux demi-coquilles symétriques par rapport à un plan médian longitudinal et non Jointives au moins à leur partie inférieure, les deux coffrages intérieur et extérieur étant montés de manière suspendue par rapport au châssis avec interposition de moyens de réglage de l'orientation de ceux-ci. L'ouverture à l'extrémité inférieure du coffrage extérieur assure la formation simultanément à celle du conduit dune semelle de liaison entre ce dernier et la chape de fond de tranchée. Le réglage des différents éléments assure un positionnement parfait de ceux-ci en fonction du résultat recherché, tandis que le montage en suspension favorise la mise en vibration des éléments. Avantageusement, le coffrage intérieur au niveau du noyau est réalisé à partir de plusieurs tronçons de surface montés déplaçables radialement. Ez fin de journée, il est procédé à l'arrêt de la coulée du béton avant d'arrêter l'avance de la machine, de telle sorte que la matrice soit dégagée du conduit, mais que le noyau demeure dans celui-ci. Lors de la reprise du travail, il est tout d'abord procédé à une rétraction du noyau pour réaliser son décollement relativement à la paroi du conduit, puis à son nettoyage et, éventuellement, à sa lubrification avant reprise de la coulée du béton. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette machine pour la coulée en continu de condnits en béton Figure t en est une vue en coupe longitudinale Figure 2 en est une vue en bout Figures 3 et 4 en sont des vues en coupe transversale selon les lignes 3-3 et 4-4 de figure t, la figure 4 ne représentant que le seul coffrage intérieur Figures 9 à 8 sont quatre vues en coupe longitudinale représentant schématiquement quatre positions de la machine correspondant à quatre phases de travail. La machine représentée au dessin comprend un châssis 2 dont l'extrémité avant est équipée de deux roues 2 destinées à prendre appui sur une chape 4 ménagée dans le fond de la tranchée 5 dans laquelle le conduit 6 doit être réalisé. A son extrémité postérieure, le châssis est équipé d'une roue ? prenant appui sur la génératrice supérieure du conduit 6. Comme montré aux figures t a 4, le châssis 2 comprend des longerons 8 supportant des éléments 2 en forme d'étriers dont l'ouverture est tournée vers le bas, chacun de ces éléments 2 supportant deux demi-coquilles 10 destinées a former le coffrage extérieur. Il est à noter que les demicoquilles 10 sont montées de manière suspendue par l'intermédiairs de tirants 12 sur les étriers 2, apec dos vérins 13, 14 de réglage de la verticalité. A l'éxtrémité avant du châssis est fixée une ossature 15 sur laquelle est montée une enveloppe 16 formant le coffrage intérieur. A proximité de 1 l'extrémité avant de la machine, est disposée une trémie 17 destinée a réaliser la coulée du béton entre les bords des demi-coquilles 10 du coffrage extérieur. L'ossature 15 de la matrice est équipée d'éléments de vibration non représentés au dessin, et porte un vérin hydraulique t8 central et axial dont la tige 22 est solidaire d'uns colonne 20 solidaire de l'ossature 22 portant le prolongement in coffrage intérieur il enoore appelé noyau.L'ossature 22 du noyau est équipée, à proximité de son extrémité postérieure, de deux biellettes 24 inclinées de l'intérieur vers l'extérieur et de l'avant vers l'arrière, portant un sabot 23 travermaut une ouverture ménagée dans le moule intérieur. Le sabot 25 est maintenu en pression contre la face intéricure du conduit 6 par l'intermédiaire d'un plateau 26 sur lequel agit axialement un ressort 27. Il est à noter que l'extrémité postéricure de la matrice 16 est équipés d'une jupe cylindrique 28 la prolongeant en direction du noyau 23, Me manière à combler l'espace entre la matrice et le noyau, en position sortie de la tige 19 du vérin 18. En ce qui concerne le noyan 23, il faut noter que sa partie formant coffrage intérieur n'est pas rêalis à partir d'une virole sontinue de diamètre détorminé, mais à partir de trois tronçons de surface 29 montés déplaçables radialement à l'aide de vérins 30 on similaires. L'extrémité avant du volume compris entre les coffrages intérieur et extérieur, est limitée par unè pièce 32 présentant une fente ,= de section en V dont la partie large est située en avant. Cette fente permet l'introduc- tion dans le coffrage du ferraillage constitue par des fers â béton longitudinaux 34 sur lesquels sont fixés, juste avant introduction dans le coffrage, des élémenta 35 an forme de cerceaux. Les figures 5 à 8 du dessin annexé représentant quatre phases de fonctionnement de la machine. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 5, la matrice et le noyau sont en position écartée l'un par rapport à l'autre. A la figure 6, la tige du vérin est rentre et, la matrice demeurant fixe, le noyau a avancé relativement à elle, de maniere à la rejoindre. Ce mouvement est autorisé comptetenu de la possibilité de déformation du parallèlogramme 24 portant le sabot 25. Dans la forme d'exécution représen- tée à la figure 7, le noyau est demeuré dans sa position de figure 6, et la tige 22 du vérin 18 est sortie assurant l'avance de la matrice relativement an noyau. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 8 qui correspond à un arrêt de la coulée du conduit, par exemple en fin de journée de travail seul le noyau demeure à l'intérieur du conduit, position de laquelle il pourra être dégagé avant la reprise du travail par rétraction du coffrage intérieur du noyau. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un procédé et un dispositif permettant de mouler des conduits en béton dans la tranchée même destinée à les recevoir, ce qui est particulièrement intéressant notamment pour les conduits de grande section, c'est-à-dire d'un mètre de diamètre et plus. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de la machine pour la mise en oeuvre de ce procédé, décrite ci-dessus à titre d'exemple elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que l'avance de cette machine pourrait être réalisée non pas par blocage du noyau dans le conduit, mais par appui sur une colonne intérieure fixe disposée à l'intérieur du conduit, ou encore que les différents éléments constitutifs de la matrice et du noyau pourraient être sesceptibles d'une légère articulation les uns relativement aux autres, afin de permettre la réalisation de conduits courbes, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Selon une autre variante d'exécution de l'invention, le coffrage extérieur pourrait ne pas être solidaire du châssis, mais constitué par un blindage fixe monté dans la tranchée en vue d'éviter les éboulements à lintérieur de celle-ci. Il est également possible d'équiper la matrice de deux béquilles prenant appui sur la tranchée afin d'assurer sa parfaite immobilisation en période d'avance du noyau. Bien entendu, le procédé selon l'invention peut être appliqué à des conduits de section différente de celle décrite, et par exemple de section ovoïde, carrée, ou rectangulaire avec ménagement, si besoin est, d'un joint de dilatation dans la zone comprise entre deux regards. - REVENDICATIONS 1. - Procédé de fabrication de conduits tubulaires en béton, caractérisé en ce qu'il consiste tout d'abord à réaliser une chape (4) en béton au fond de la tranchée (S) destinée à recevoir le conduit, puis à mouler sur celle-ci en continu un profilé tubulaire creux (6) en béton. 2. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (a) dont l'extrémité avant repose par des roues (3) sur la chape (4) de fond de tranchée et dont l*extré- mité arrière repose par au moins une roue (7) sur le profilé en béton formé (6), ce châssis portant deux coffrages concentriques, respectivement intérieur (16) et extérieur (10), délimitant les parois intérieure et extérieure du conduit, le coffrage intérieur étant réalisé en deux tronçons successifs, c'est-à-dire comportant d'avant en arrière une première partie ou matrice (16) située dane la zone de coulée du béton, qui comprend, à cet effets une trémie (17) traversant le coffrage extérieur,et une deuxième partie ou noyau (23), la matrice et le noyau étant susceptibles d'un déplacement axial l'un relativement à l'autre, et la partie du chftssis correspondant à la matrice étant équipée d'éléments de vibration. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matrice (16) et le noyau (23) sont reliés par un vérin central et axial (18) dont la tige (t9) est solidaire de l'un des deux éléments matrice ou noyau, et dont le corps (18) est solidaire dé l'autre élé;nt, respectivement noyau ou matrice, le noyau comportant dos moyens (24, 25) évitant son recul dans l'élément tubulaire qui vient d'être formé. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens évitant le recul du noyau dans le profilé tubulaire, sont constitués par un sabot (25) qui, traversant une ouverture de forme complémentaire ménagée dans la coffrage intérieur (23), est monté sur des biellettes (24) articulées,formant un parallèlogramme déformable incliné de l'intérieur vers l'extérieur et de l'avant vers l'arrière, des moyens élastiques (27) étant prévus, qui tendent à pousser le sabot (25) vers 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications a à 4, caractérisé en ce que la matrice (16) est équipée, du côté du noyau (23), d'une jupe cylindrique (28) apte à coulisser dans ce dernier et à assurer la jonction avec celui-ci lorsque la matrice et le noyau sont en position écartée. 6. - Dispositif selon l9une quelconque des revendica- tions 2 à 5, caractérisé en ce que l'espace entre le coffrage extérieur (10) et le coffrage intérieur (16, est obturé à l'extrémité avant de la machine par une pièce annulaire (32) comportant une fente (33) de section en V dont la partie large est sitmée en avant. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé on ce que le coffrage extérieur est constitué per deux demi-coquilles (10) symétriques par rapport à un plan médian longitudinal et non jointives au moins à leur partie inférieure, les deux coffrages intérieur et extérieur étant montés de manière suspendue par rapport au châssis avec Interposition de moyens de réglage (t2, 13, 14) de l'orientation de ceux-ci. 8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le coffrage intérieur (23) au niveau du noyau est réalisé à partir de plusieurs tronçons de surface montés déplaçables radialement.