Brevet FR2549513A3 — publié le 19850125

FR 2549513 A3 19850125 FR 8411234 A 19840716 La présente invention concerne un procédé de coulée d'une voûte ou coque en béton,sous forme de dôme, de c 8 ne, de pyramide ou qui est évasée vers l'extérieur sur un coffrage qui supporte le béton coulé seulement sur sa face supérieure. Des toits en béton en forme de dômes pour des réservoirs et des structures analogues sont classiquement coulés sur la structure sur un plancher continu ou sensiblement continu qui est supporté par plusieurs poteaux temporaires qui sont érigés dans la structure Un problème se posant avec ce procédé de construction consiste, en particulier pour des réservoirs de grand diamètre, en ce qu'il faut beaucoup de coffrage et de structure portante pour recouvrir le réservoir de façon à former le plancher 15 sur lequel le béton doit être coulé Ce travail auxiliaire est coûteux et long en ce qui concerne le montage et le démontage et il a une influence importante sur le coût de construction des réservoirs. La présente invention a pour but de créer un procédé de coulée d'une voûte en béton qui réduise au minimum la quantité de plancher nécessaire pour couler la voûte et qui élimine les supports partant du sol pour supporter le plancher. Un procédé de coulée d'une voûte en béton à symétrie axiale conformément à l'invention comprend les étapes consistant à couler séquentiellement et à relier dans une direction sensiblement radiale plusieurs anneaux en béton sur un seul coffrage facial. De préférence le coffrage est un coffrage en 30 cantilever et le procédé comprend l'étape consistant à supporter et orienter le coffrage dans une direction sensiblement radiale à partir d'un anneau précédemment coulé de la voûte et à couler l'anneau suivant sur le coffrage Le coffrage peut comprendre plusieurs poutres dirigées radialement, 35 qui sont placées sur la surface supérieure d'au moins un anneau coulé de la voûte ainsi qu'un plancher de coffrage qui est suspendu aux poutres, le procédé comprenant les étapes consistant à positionner des éléments d'ancrage dans les anneaux de voûte lorsqu'ils sont coulés et à ancrer les poutres sur les éléments des anneaux coulés. En outre conformément à l'invention, le procédé comprend les étapes consistant à placer un matériau de renforcement dans chaque anneau de la voûte de façon qu'une partie du matériau fasse saillie dans une direction radiale à partir de l'anneau lorsqu'il est coulé, et à couler l'anneau adjacent sur le matériau de renforcement en saillie. Si la voûte doit former un toit sur une structure 10 à paroi, le procédé peut comprendre l'étape consistant à couler l'anneau initial de la voûte solidairement d'une poutre annulaire prévue à l'extrémité supérieure de la paroi de structure. Un ensemble de coffrage pour la coulée de voûtes 15 en béton conformément à l'invention comprend plusieurs poutres, un moyen prévu sur chaque poutre pour assurer son ancrage sur la surface supérieure d'un anneau en béton de la voûte de manière qu'elle s'étende dans une direction sensiblement radiale vers le centre de la voûte, un seul plancher 20 de coffrage facial et un moyen pour suspendre le plancher à la poutre de façon qu'il soit situé contre la surface inférieure de l'anneau de voûte et qu'il s'étende à partir de celle-ci dans une direction sensiblement radiale de telle sorte que l'anneau su V ant de la voûte puisse être coulé 25 sur le coffrage Avantageusement, chaque poutre porte, de chaque c 8 té du moyen d'ancrage, un vérin réglable de mise de niveau de façoh que-l'angle d'inclinaison de la poutre puisse être modifié par rapport à la surface supérieure de l'anneau sur lequel la poutre est ancrée. En outre conformément à l'invention, le moyen d'ancrage prévu sur chaque poutre est une tige qui est vissée dans un élément d'ancrage coulé dans l'anneau de voûte. Conformément à une autre caractéristique de l'inven35 tion, l'ensemble comprend un échafaudage qui est suspendu à partir du c 8 té inférieur du plancher de coffrage en service. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective, avec coupe au quart, du réservoir comportant une voûte en forme de dôme qui a été construite par le procédé selon l'invention, les figures 2 et 3 sont des vues en élévation et en coupe de fragments de la voûte de réservoir de la figure 1 pendant sa construction par le procédé conforme à l'invention, et la figure 4 est une vue en élévation et en bout, partielle10 ment schématique, du coffrage et de la structure portante des figures 1 et 2, la vue étant faite à partir de la droite. On va maintenant donner une description détaillée du mode préféré de réalisation de 1 'invention Le réservoir 15 de la figure 1 a été représenté sur les dessins comme se composant d'une base 10, d'une paroi cylindrique 12 et d'un toit ou voûte en forme de d 6 me 14 à symétrie axiale. La base et la paroi du réservoir sont construites de la manière classique Le toit est construit en réalisant 20 d'abord une poutre annulaire 16 sur le bord supérieur de la paroi 12 La poutre annulaire 16 peut être, et est de préférence, en particulier si le réservoir a un grand diamètre, soumise à une post-tension et elle est réalisée de façon à comporter un rebord 18 dirigé vers l'intérieur et 25 vers le haut. Plusieurs tiges de renforcement 20 sont ancrées dans la poutre 16 et s'étendent radialement à partir de l'extrémité du rebord 18 Le rebord 18 porte additionnelement plusieurs éléments d'ancrage de tiges 22 espacés circonfé30 rentiellement. Lorsque le béton de la poutre annulaire 16 et de son rebord 18 a durci suffisamment, plusieurs ensembles de poutres en cantilever 24, orientés radialement, sont positionnés, comme indiqué sur la figure 2, sur le rebord Les 35 ensembles de poutres comprennent chacun une poutre 26 qui porte deux vérins de mise de niveau 28 et 30, des moyens de positionnement pour au moins deux tiges d'ancrage 32 et 34 et un support d'extrémité 36, dirigé vers le bas La poutre 26 porte de préférence des élingues, non représentées, sur ou à proximité de ses extrémités libres afin de supporter les extrémités libres des tiges de renforcement 20 et un autre matériau de renforcement qui peut être nécessaire dans la construction du toit 14. Pour le positionnement des ensembles de poutres 24, les tiges 32 sont engagées au travers des poutres et elles sont accrochées dans les éléments d'ancrage 22 prévus dans le rebord 18 Les vérins 28 et 30 sont ensuite réglés 10 en correspondance à l'inclinaison nominale des poutres 26 et les tiges 32 sont tendues et maintenues sur les poutres au moyen d'attaches d'ancrage appropriées 38 Des coffrages de plancher 40 sont accrochés sur et entre les supports extrêmes 36 sur les paires adjacentes de poutres et ils sont 15 tirés contre le côté inférieur du rebord 18 par les tiges d'ancrage 34 qui sont fixées au moyen d'écrous captifs 42 sur le côté inférieur des coffrages Pour permettre une exécution simple de cette opération, le plancher est relié de façon pivotante au support 36 Les tiges d'ancrage 34 portent des manchons filetés d'ancrage 44 qui sont positionnés sur les tiges de façon à venir -se placer dans l'anneau à couler sur le plancher annulaire Lorsque les coffrages 40 sont positionnés entre des paires espacées de poutres 26, des panneaux effilés de plancher 46 sont mis en place sur les tubes 48 qui, comme le montre plus clairement la figure 4, chevauchent les intervalles existant entre les paires de poutres qui portent les coffrages de plancher 40 Un échafaudage 50 est suspendu à la partie inférieure des coffrages de plancher pour permettre un accès au côté inférieur du plan30 cher annulaire Du béton est maintenant coulé sur le plancher suspendu entre l'extrémité libre du rebord 18 et les parties d'arrêt 52 prévues sur les coffrages de plancher afin de former un anneau en béton 54 Lorsque le béton de l'anneau 54 a durci suffisamment, 35 les tiges d'ancrage 34 sont retirées des coffrages de plancher et du béton de l'anneau 54 afin de libérer les coffrages par rapport au côté inférieur du béton coulé L'anneau 54, lorsqu' il est séparé de son coffrage porteur, est maintenu en posi- tion par l'efet de renforcement et de voûte qui est créé par son inclinaison vers le haut. Les ensembles de poutres 24 sont prolongés ou remplacés par les poutres plus longues représentées sur la figure 3, qui sont maintenant avancées radialement vers l'intérieur sur le ou les anneaux précédemment coulés jusque dans une position o les anneaux suivants 56 et 58 peuvent ensuite être coulés sur les coffrages de plancher 40 et 46 contre les bords libres des anneaux précédemment coulés. 10 Les ensembles de poutres sont maintenus dans la position avancée par accrochage des tiges d'ancrage 32 avec les éléments d'ancrage de manchons 44 prévus dans l'anneau et qui doivent pour le moment assurer l'ancrage du plancher Le plancher est à nouveau réglé à l'inclinaison nominale de l'anneau particulier à couler par ajustement des vérins 28 et 30 qui, comme le montre la figure 3, peuvent être déplacés dans toute position désirée sur les poutres 26. A mesure que le diamètre des anneaux coulés diminue en direction du centre du d 8 me, les éléments effilés de coffrage 40 sont disposés de manière à recouvrir les coffrages 46 progressivement lorsque cela est possible Lorsqu'un recouvrement des coffrages n'est plus possible, on utilise des panneaux plus étroits et les panneaux effilés existants sont combinés pour augmenter l'angle effectif. Le procédé et le dispositif de coffrage de l'invention ne sont pas limités à la construction de d 8 mes et ils peuvent également être appliqués à la construction de toute voûte incurvée ou anguleuse, comme par exemple une voûte de profil pyramidal ou bien la base, évasée vers l'extérieur, 30 d'un réservoir de grande hauteur ou analogue En outre le dispositif de coffrage servant à couler les anneaux en béton n'est pas limité à ce qui a été représenté sur les dessins et il pourrait être constitué d'un appareillage à un seul plancher monté en porte-à-faux et pouvant être ancré sur la 35 surface supérieure seulement des anneaux coulés de la voûte et supporter avec possibilité de déplacement les coffrages sur lesquels les anneaux en béton doivent être coulés. REVENDICATIONS 1 Ensemble de coffrage pour la coulée de voûte ou coque en béton, comprenant plusieurs poutres ( 24), un moyen ( 32) prévu sur chaque poutre pour assurer son ancrage sur la surface supérieure d'un anneau en béton ( 18) de la voûte ( 14) de manière qu'elle s'étende dans une direction sensiblement radiale vers le centre de la coque ( 14), un plancher de coffrage à simple face et un moyen pour suspendre le plancher ( 40) aux poutres ( 24) de façon qu'il 10 soit situé contre la surface inférieure de l'anneau de voûte ( 18) et s'étende à partir de celui-ci dans une direction sensiblement radiale de telle sorte que l'anneau suivant ( 54) de la voûte ( 14) puisse être coulé sur le plancher de coffrage ( 40). 2 Ensemble de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poutre ( 24) porte un vérin réglable de mise de niveau ( 28, 30) sur au moins un côté du moyen d'ancrage ( 32), ce vérin étant placé sur l'axe de poutre de façon que l'angle d'inclinaison de la poutre ( 24) 20 puisse être modifié par rapport à la surface supérieure de l'anneau ( 18) sur lequel la poutre est ancrée. 3 Ensemble de coffrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen d'ancrage ( 32) de chaque poutre ( 24) est une tige ( 32) qui, en service, est 25 vissédans un élément d'ancrage ( 22) qui est coulé dans l'anneau de voûte ( 18) pour maintenir la poutre ( 24) sur l'anneau ( 18) en empêchant son mouvement dans la direction de l'axe de poutre. 4 Ensemble de coffrage selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un échafaudage ( 50) qui est suspendu au côté inférieur du plancher de coffrage ( 40) en service. Ensemble de coffrage selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de 35 suspension de plancher de coffrage ( 40) sont des supports ( 36) qui sont dirigés vers le bas à partir des poutres ( 24) et auxquels le bord radialement intérieur du plancher de coffrage ( 40) est relié à pivotement, ainsi que des tiges d'ancrage( 34) qui sont reliées,en service, entre les poutres ( 24) au plancher de coffrage ( 40) par l'intermédiaire de trous ménagés dans la voûte.