Brevet FR2553397A1 — publié le 19850419

Perfectionnements aux dispositifs pour soulever de fortes charades. L'invention concerne les dispositifs de levage destinés à soulever de fortes charges, ou plus généralement à écarter légèrement d'un support une masse appliquée contre ce support, notamment par son propre poids. La direction Z de cette application n'est pas obligatoirement verticale : elle est fréquemment inclinée sur la verticale et peut même à la limite etre horizontale. Mais, pour simplifier la description qui suit, on supposera que la direction Z en question est verticale et on appelera "soulèvement" l'écartement considéré, à titre bien entendu non limitatif, étant donné que les problèmes à résoudre sont exactement les memes quelle que soit la direction en question. Une application intéressante des dispositifs de levage considérés est le soulèvement provisoire de certains ouvrages d'art, tels que les arches des ponts, au niveau des organes d'appui, articulés ou non,de ces ouvrages, en vue de remplacer ou de réparer lesdits organes. Dans des modes de réalisation connus, les dispositifs de levage en question sont constitués par des vérins à vis ou à fluide comprimé (hydrauliques ou pneumatiques). Ces vérins présentent divers invonvénients - les vérins à vis sont très encombrants verticalement et ne peuvent donc etre adoptés pour les applications où l'espace disponible entre le support et la masse à soulever présente une hauteur limitée, - les vérins à fluide comprimé sont à la merci de toute fuite créée sur le circuit de ce fluide. Les dispositifs de levage selon l'invention ont pour but, surtout, de supprimer ces inconvénients. A cet effet, les dispositifs de levage en question sont caractérisés en ce qu'ils comprennent - un-coin prismatique délimité supérieurement et inférieurement par deux faces planes en forme de rectangle allongé légèrement inclinées l'une sur l'autre et réunies entre elles par deux bases planes verticales parallèles en forme de trapèzes isocèles allongés, ce coin étant évidé par un conduit cylindrique central d'axe rectiligne X parallèle aux axes de symétrie des deux trapèzes, - deux gouttières propres à chevaucher jointivement, chacune selon une direction Y perpendiculaire à X, l'une des deux moitiés symétriques du coin, chaque gouttière étant limitée extérieurement par des faces rectangulaires planes perpendiculaires entre elles de façon à former ensemble un parallélépipède rectangle, - une chaise rigide propre à prendre appui simultanément sur les deux gouttières selon la direction de l'axe X et à recevoir le coin, - une barre de traction d'axe X, traversant successivement le conduit central du coin et la chaise, - une butée fixe sur une extrémité de la barre et prenant appui sur l'extrémité, du coin, la plus éloignée de la chaise, - et un organe de traction monté sur la chaise et accroché sur l'autre extrémité de la barre de façon telle que l'actionnement de cet organe ait pour effet de déplacer le coin entre les gouttières selon l'axe X, ce qui se traduit par l'écartement ou le rapprochement de ces gouttières selon la direction Y. I1 suffit alors d'interposer verticalement l'ensemble des deux gouttières et du coin entre le support et la masse à soulever pour que les actionnements de l'organe de traction assurent le soulèvement de cette masse ou son retour vers sa position basse initiale. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes - le dispositif de levage comprend au moins deux coins distincts évidés chacun d'un canal cylindrique propre à recevoir la barre de traction, coins dont les surfaces latérales planes respectives sont situées dans le prolongement les unes des autres lorsque les axes de leurs canaux sont alignés, la barre étant suffisamment longue pour traverser successivement au moins trois de ces coins justaposés axialement, - la chaise comprend deux semelles rigides s'étendant parallèlement à la direction Y et prenant appui chacune de façon glissante sur les deux gouttières en chevauchant l'es- pace de largeur variable compris entre ces deux gouttières, - le dispositif est agencé de façon telle que la chaise puisse prendre appui indifféremment sur l'une ou l'autre des deux extrémités axiales des deux gouttières, de façon telle que les actionnements de l'organe de traction assurent à volonté le soulèvement de la masse ou son retour à sa position initiale, - une pluralité de dispositifs de levage du genre défini ci-dessus sont disposés en parallèle entre le support et la masse à soulever. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale selon I-I, figure 2, un dispositif de levage établi selon l'invention et mis en place entre un support et une charge à soulever. La figure 2 montre ce meme dispositif en vue du dessus. La figure 3 est une vue partielle schématique selon la flèche III de l'ensemble de la figure 1 à plus petite échelle. Les figures 4 et 5 montrent le dispositif ci-dessus à plus grande échelle en coupe transversale selon IV-IV, figure 2, en respectivement ses deux positions extrêmes d'écartement. Dans l'exemple illustré, le problème à résoudre consiste à soulever provisoirement un ouvrage pesant 1 en béton -ouvrage qui est par exemple une arche de pont- de façon à dégager des éléments d'appui 2 (figure 3), notamment d'un type articule, qui sont interposés entre cet ouvrage 1 et un socle de support 3, en vue de leur remplacement. On place à cet effet à côté des éléments 2, également entre le socle 3 et l'ouvrage 1 à soulever, la portion verticalement expansible d'au moins un dispositif de levage. Cette portion comporte - un coin prismatique 4 allongé horizontalement et délimité supérieurement et inférieurement par deux faces planes rectangulaires A et B légèrement inclinées l'une sur l'autre, faces réunies entre elles latéralement par deux bases verticales présentant la forme de trapèzes isocèles, - et deux gouttières 5 et 6 chevauchant jointivement le coin 4 et présentant ensemble la forme générale d'un parallélépipède rectangle. En d'autres termes, chaque gouttière présente un fond d'épaisseur linéairement décroissante d'une extrémité à l'autre et deux ailes parallèles de hauteur constante. Les rectangles délimitant les faces obliques A et B du coin, et donc les surfaces intérieures des fonds des gouttières, sont; allongés horizontalement. Les deux plans qui contiennent respectivement ces deux faces obliques A et B sont inclinés l'un sur l'autre d'un angle i très petit, généralement inférieur à 50. La dimension verticale du coin est suffisante pour qu'un canal cylindrique 7 d'axe X horizontal puisse être évidé au centre de ce coin, canal propre à livrer passage à une barre de manoeuvre 8. Cette barre 8 est solidarisée à ses deux extrémités avec respectivement deux plots de butée 9 et 10. Cette solidarisation des plots 9 et 10 avec la barre 8 est avantageusement obtenue par leur vissage, à la façon d'écrous, sur des portions filetées de cette barre, laquelle peut etre filetée ou non sur toute sa longueur. Lesdits plots prennent appui dans deux sens opposés - le premier 9, sur une extrémité longitudinale C du coin 4, - et le second 10, sur la tete d'un vérin 11, luimeme monté sur une chaise 12 qui prend appui horizontalement contre l'extrémité longitudinale D, des gouttières 5 et 6, opposée à l'extrémité longitudinale C du coin. Les dimensions de la chaise 12 sont suffisantes pour queele coin puisse ç'y loger. Cette chaise comporte avantageusement deux plaques verticales 13 constituant des jambages, plaques entretoisées par des plaquettes 14 et par un plateau terminal 15.. Les plaques 13 ont notamment la forme de trapèzes isocèles dont les petites bases forment des semelles 16 en contact avec les gouttières 5 et 6. L'appui assuré entre chaque semelle 16 et les deux gouttières 5 et 6 est effectué avec possibilité de glissement selon une portée plane verticale commune perpendiculaire à l'axe X. Cette portée est composée de deux plages P, R (figures 4 et 5) appartenant respectivement aux deux ailes latérales en regard des deux gouttières 5 et 6, plages dont les surfaces sont d'autant plus grandes que les deux gouttières sont plus rapprochées. C'est ainsi que, pour la position la plus contractée du dispositif (figure 4),-pour laquelle les deux gouttières sont jointives ou pratiquement telles, ces plages P et R s'étendent pratiquement sur la totalité de la face terminale des semelles 16 correspondantes alors que, pour la position la plus expansée du dispositif (figure 5), ces plages sont réduites tout en demeurant pontées par les semelles 16 bien entendu, la face terminale, de chaque semelle 16, intervenant dans l'appui considéré, doit demeurer dans tous les cas plus large que l'écartement mutuel des deux gouttières 5 et 6, de façon à assurer le pontage indiqué. Le fonctionnement du dispositif de levage ainsi défini est le suivant. L'ensemble des gouttières 5 et 6 et du coin 4 logé entre ces gouttières est disposé entre le socle 3 et l'ouvrage 1 à soulever, et ce d'une façon verticalement jointive, des pièces ou produits de calage 17 incompressibles étant éventuellement ajoutés entre ces éléments pour assurer la continuité verticale du montage. La manoeuvre du dispositif consiste alors à repousser le coin 4 horizontalement en faisant glisser ses faces obliques A et B contre les fonds en regard des gouttières 5 et 6, une substance de lubrification appropriée, notamment à base de bisulfure de molybdène, étant de préférence prévue sur les surfaces de glissement. I1 résulte de ce déplacement horizontal du coin 4 une variation beaucoup plus petite de l'écartement vertical des gouttières 5 et 6, et donc de l'écartement vertical entre l'ouvrage 1 et le socle 3. C'est ainsi que,si l'angle OL entre les deux faces obliques A et B du coin 4 est de l'ordre de 20 1/4, un déplacement horizontal du coin 4 de 100 mm se traduit par une variation d'écartement vertical des gouttières 5 et 6 de l'ordre de 4 mm seulement. Cet écartement augmente lorsque le coin pénètre dans les gouttières, avec sa pointe en avant, et il diminue dans le cas contraire. Pour inverser le sens de manoeuvre du coin, il suffit d'inverser la position horizontale de l'équipage de commande vérin ll-chaise 12 par rapport à la portion expansible 4, 5, 6 : pour la position de cet équipage à droite de la figure 1, les actionnements du vérin, qui se traduisent par des tractions sur la barre 8, assurent le relèvement de l'ouvrage 1, alors qu'au contraire, si cet équipage est situé à gauche sur ladite figure 1, les tractions exercées sur la barre 8 vers la gauche ont pour effet de dégager le coin 4 vers la gauche, avec sa pointe en arrière, et donc d'autoriser le retour de l'ouvrage 1 vers sa position basse initialé. L'angle au sommet bt du coin est choisi suffisamment petit, en fonction des coefficents de frottement -des surfaces glissantes,pour que la commande de ce coin soit irréversible, c'est-à-dire pour que le coin ne puisse pas etre chassé des gouttières par le poids de la masse soulevée. Selon une disposition particulièrement avantageuse de l'invention, le coin 4 n'est pas unique : il est associé à au moins un autre coin prismatique évidé comme lui longitudinalement par un canal central et agencé de façon telle que ses quatre faces latérales se trouvent rigoureusement dans le prolongement de celles du coin 4, lorsque ces coins sont juxtaposés longitudinalement avec mise en coincidence des axes de leurs canaux centraux En d'autres termes, chaque coin est délimité supérieurement et inférieurement par deux faces rectangulaires obliques A et B inclinées lune sur l'autre d'un angle o( , mais la distance verticale entre ces faces A et B varie d'un coin à l'autre : la valeur minimum de cette distance, observée à l'extrémité longitudinale pointue d'un con, est égale à la valeur maximum de ladite distance observée à l'extrémi- té longitudinale évasée du coin contigu. Cette possibilité de recourir à une pluralité de coins correspondant à des écartements différents des gouttières, permet d'obtenir pour le soulèvement de l'ouvrage 1 une course très élevée : il suffit en effet que ces écartement ne dépassent pas la largeur des faces terminales planes, des semelles 13, destinées à assurer les pontages ci-dessus mais plusieurs chaises présentant des semelles de dimensions différentes peuvent éventuellement être utilisées à tour de rôle s'il en est besoin, pour satisfaire à cette condition. Dans l'hypothèse envisagée du recours à une pluralité de coins, on peut enfiler la totalité de ces coins, juxtaposés de proche en proche, sur la barre de traction, ou au contraire travailler à chaque instant avec deux coins seulement dont l'un est chassé progressivement des gouttières alors que l'autre y pénètre, le coin aval une fois totalement chassé étant ensuite remplacé par un autre coin amont destiné à chasser à son tour le coin amont précédent et ainsi de suite. Plusieurs dispositifs de levage du genre de celui qui a été ci-dessus décrit peuvent être utilisés en parallèle, comme visible sur la figure 3. Le dispositif de levage ci-dessus décrit présente de nombreux avantages parrapport à ceux antérieurement connus et en particulier les suivants - il permet de soulever des charges énormes moyennant des efforts très limités, et selon des courses très grandes, - il se contente du dégagement de couloirs de très faible hauteur entre les socle et la masse à soulever, - il est absolument sûr puisqu'à tout instant le poids de la masse soulevée est transmis au socle par l'intermédiaire d'un succession continue de pièces et matériaux solides et pleins résistant à l'écrasement. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS 1. Dispositif de levage pour écarter légèrement d'un support (3) une masse (1) lourdement appliquée contre ce support, caractérisé en ce qu'il comprend - un coin prismatique (4) délimité supérieurement et inférieurement par deux faces planes (A,B) en forme de rectangle allongé légèrement inclinées l'une sur l'autre et réunies entre elles par deux bases planes verticales parallèles en forme de trapèzes isocèles allongés, ce coin étant évidé par un conduit cylindrique central (7) d'axe rectiligne X parallèle aux axes de symétrie des deux trapèzes, - deux gouttières (5,6) propres à chevaucher jointi vement,chacune selon une direction Y perpendiculaire à X, l'une des deux moitiés symétriques du coin (4), chaque gouttière étant limitée extérieurement par des faces rectangulaires planes perpendiculaires entre elles de façon à former ensemble un parallélépipèderectangle, - une chaise rigide (12) propre à prendre appui simultanément sur les deux gouttières selon la direction de l'axe X et à recevoir le coin, - une barre de traction (8) d'axe X, traversant successivement le conduit central du coin et la chaise, - une butée (9) fixée sur une extrémité de la barre et prenant appui sur l'extrémité, du coin, la plus éloignée de la chaise, - et un organe de traction (11) monté sur la chaise et accroché (en 10) sur l'autre extrémité de la barre de façon telle que l'actionnement de cet organe ait pour effet de déplacer le coin entre les gouttières selon l'axe X, ce qui se traduit par l'écartement ou le rapprochement de ces gouttières selon la direction Y. 2. Dispositif de levage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux coins distincts évidés chacun d'un canal cylindrique propre à recevoir la barre de traction, coins dont les surfaces latérales planes respectives sont situées dans le prolongement les unes des autres lorsque les axes de leurs canaux sont alignés, la barre (8) étant suffisamment longue pour traverser successivement au moins trois de ces coins juxtaposés axialement. 3. Dispositif de levage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chaise (12) comprend deux semelles rigides (16) s'étendant parallèlement à la direction Y et prenant appui chacune de façon glissante sur les deux gouttières (5,6) en chevauchant l'espace de largeur variable compris entre ces deux gouttières. 4. Dispositif de levage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la chaise (12) peut prendre appui indifféremment sur l'une ou l'autre des deux extrémités axiales des deux gouttières (5,6) de façon telle que les actionnements de l'organe de traction (11) assurent à volonté le soulèvement de la masse (1) ou son retour à sa position initiale. 5. Dispositif de levage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il est associé à au moins un autre dispositif de levage identique qui est placé en parallèle avec lui entre le support (3) et la masse (1) à soulever.