Brevet FR2564136A1 — publié le 19851115

L'invention concerne un dispositif pour le déplace- ment d'anneaux de coffrage intérieur composés chacun de plusieurs segments de cuvelage pour un soutènement de tunnel en béton coulé sur place, comprenant un pont support tubulaire occupant essentiellement une position centrale à l'intérieur du coffrage intérieur et un chariot transporteur guidé sur le pont et mobile le long de celui-ci, avec un anneau porteur de mécanisme de roulement muni d'un mécanisme de roulement et entourant le pont support concentriquement sur un plan perpendiculaire au sens longitudinal dudit pont, et avec un anneau porteur de segments muni de manipulateurs radiaux pour les segments de cuvelage d'un anneau de coffrage, placé en avant de l'anneau porteur de mécanisme de roulement, dans une disposition essentiellement parallèle, et porté par ce dernier; entre l'anneau porteur de mécanisme de roulement et l'anneau porteur de segments étant intercalé, sur un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du pont support, un premier anneau porteur intermédiaire lequel est rattaché à l'anneau porteur de mécanisme de roulement par l'intermé- diaire de guidages en croix et de deux paires de vérins de translation parallèles disposées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre sur un plan parallèle, dans le sens circonférentiel, à l'anneau porteur de mécanisme de roulement et articulées sur le premier anneau intermédiaire d'une part et sur l'anneau porteur de mécanisme de roulement d'autre part et qui, à l'aide des vérins, peut être déplacé dans son plan, dans deux directions perpendiculaires l'une sur l'autre, par rapport à l'anneau porteur de mécanisme de roulement; à l'intérieur du premier anneau porteur intermédiaire étant monté concentriquement et de façon à pouvoir tourner un autre anneau porteur qui, au moyen d'un système de commande d'orientation, peut être pivoté par rapport au premier anneau porteur intermédiaire autour d'un axe parallèle à l'extension longitudinale du pont support, et l'anneau porteur de segments pouvant être incliné par rapport à l'anneau porteur de mécanisme de roulement, au moyen de vérins d'inclinaison articulés et disposés essentiellement dans le sens longitudinal du pont support, dans deux direc- tions perpendiculaires l'une sur l'autre et situées sur un plan perpendiculaire à l'extension longitudinale du pont support. Dans un dispositif de ce genre bien connu (DE-GM 82 02 276), les vérins d'inclinaison sont, eux aussi, disposés entre l'anneau porteur de mécanisme de roulement et ie premier anneau intermédiaire, alors que l'autre anneau porteur est identique à l'anneau porteur de segments lequel, conjointement avec le premier anneau porteur intermédiaire, est réalisé en tant que palier lisse comportant l'anneau porteur de segments comme anneau extérieur et le premier anneau porteur intermédiaire comme anneau intérieur. Un inconvénient de cette disposition réside dans le fait que les vérins de translation aussi bien que les vérins d'incli- naison sont disposés ensemble entre l'anneau porteur de mécanisme de roulement et le premier anneau porteur intermé- diaire, ce qui limite les zones de réglage correspondantes et nécessite, en raison de la dépendance des mouvements de translation correspondants, un système de commande hydrau- lique coûteux si l'on veut éviter des incompatibilités cinématiques. La présente invention a pour objet de perfectionner un dispositif du genre précité de telle façon que le déplace- ment et l'inclinaison de l'anneau porteur de segments par rapport à l'anneau porteur de mécanisme de roulement peuvent être réalisés indépendamment l'un de l'autre de façon à permettre l'élargissement des plages pour les mouvements de déplacement correspondants et la suppression d'un système de commande hydraulique compliqué. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'anneau porteur de segments est rattaché, par l'intermé- diaire d'un point fixe d'articulation spatiale et de deux supports oscillants servant de vérins d'inclinaison et présentant le même écartement entre eux ainsi que par rapport au point fixe, à un deuxième anneau porteur intermédiaire en tant qu'-anneau porteur supplémentaire disposé entre l'anneau porteur de segments et le premier anneau porteur intermédiaire. L'invention met à profit la découverte que la réalisation séparée des différents mouvements de réglage conduit, malgré le deuxième anneau porteur intermédiaire supplémentaire, à une simplification considérable de la construction, et cela non seulement sur le plan général mais aussi en ce qui concerne l'inclinaison, parce que pour cela il suffit de mettre en oeuvre deux systèmes de vérins hydrau- liques au lieu de quatre. De plus, ces derniers supportent des charges considérablement plus faibles du fait que les forces verticales résultant de l'anneau de coffrage porté par l'anneau porteur de segments sont transmises presque exclusivement, par l'intermédiaire du point fixe d'articula- tion spatiale, au deuxième anneau porteur intermédiaire. Un mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention qui contribue à une décharge supplémentaire des supports oscillants ou qui augmente la plage de rotation autour de l'axe longitudinal est caractérisé par le fait que l'anneau porteur de segments est relié au deuxième anneau porteur intermédiaire du côté diamétralement opposé au point fixe par l'intermédiaire d'un support de couple rigide articulé aux deux extrémités et que le deuxième anneau porteur intermédiaire peut tourner de 360 par rapport au premier anneau porteur intermédiaire. La description qui va suivre, enregard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une vue de côté d'une partie d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue de l'objet de la figure 1 dans le sens de la flèche A. La figure 3 représente une coupe suivant la ligne B-B d'un détail de l'objet de la figure 2. La figure 4 représente une coupe suivant la ligne C-C d'un détail de l'objet de la figure 2. La figure 5 représente une coupe transversale sui- vant la ligne D-D de l'objet de la figure 1. La figure 6 représente une coupe suivant la ligne E-E de l'objet de la figure 5. La figure 7 représente une coupe transversale suivant la ligne F-F de l'objet de la figure 1. La figure 8 représente une coupe suivant la ligne G-G de l'objet de la figure 7. Les figures 9 et 10 représentent des coupes d'une variante correspondant aux figures 5 et 6. Le dispositif représenté dans les figures sert au déplacement d'anneaux 2 d'un coffrage intérieur 3 composés chacun de plusieurs segments de cuvelage i pour un soutène- ment de tunnel en béton coulé sur place. Il comprend fonda- mentalement un pont support tubulaire 4 occupant essentiel- lement une position centrale à l'intérieur du coffrage inté- rieur 3 et un chariot transporteur 5 guidé sur le pont et mobile le long de celui-ci. Le chariot transporteur 5 comporte un anneau porteur de mécanisme de roulement 7 muni d'un mécanisme de roulement 8 et entourant le pont support 4 concentriquement sur un plan perpendiculaire au sens longi- tudinal dudit pont, et un anneau porteur de segments 9 muni de manipulateurs radiaux 10 pour les segments de cuvelage i d'un anneau de coffrage 2, placé à distance en avant de l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7, dans une disposition essentiellement parallèle, et porté par ce dernier. La disposition et le principe de fonctionnement de ces manipulateurs radiaux 10 ressortent tout naturellement de la figure 2. Entre l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7 et l'anneau porteur de segments 9 est intercalé, sur un plan perpendiculaire à la direction longitudinale 6 du pont support 4, un premier anneau porteur intermédiaire 11. Ce premier anneau porteur intermédiaire il est rattaché à l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7 par l'intermé- daire de guidage en croix 12 et de deux paires de vérins de translation parallèles 13 ou 14 disposées perpendiculaire- ment l'une par rapport à l'autre sur un plan parallèle, dans le sens circonférentiel, à l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7 et articulées sur l'anneau-porteur de méca- nisme de roulement 7 d'une part et sur le premier anneau porteur intermédiaire il d'autre part (cf. figures 7/8) lequel, à l'aide de ces vérins de translation 13, 14, peut être déplacé dans son plan, dans deux directions pérpendicu- laires l'une sur l'autre, par rapport à l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7. Les vérins de translation 13, 14 des paires sont disposés horizontalement ou verticalement et articulés sur l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7 ou sur le premier anneau porteur intermédiaire il de façon à pouvoir tourner autour d'axes 15 parallèles à l'axe longitudinal 6 du pont support 4. Un deuxième anneau porteur intermédiaire 16 est disposé entre le premier anneau porteur intermédiaire il et l'anneau porteur de segments 9. Ce deuxième anneau porteur intermédiaire 16 placé concentriquement ou parallèlement au premier anneau porteur intermédiaire 11 est monté de façon à pouvoir tourner dans le premier anneau porteur inter- médiaire 11, à la face frontale avant dirigée vers l'anneau porteur de segments 9, et il peut être tourné par rapport au premier anneau porteur intermédiaire il autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal 6 du pont support 4 au moyen d'un système de commande d'orientation constitué par deux vérins de pivotement 17 disposés de manière non-radiale sur un plan parallèle à l'anneau porteur de mécanisme de roule- ment 7 et articulés sur les deux anneaux porteurs intermé- diaires 11, 16 (cf. figures 5/6). Les vérins de pivotement 17 sont orientés verticalement et ils peuvent tourner autour d'axes 18 parallèles à l'axe longitudinal 6 du pont support 4. La plage de pivotement peut être étendue jusqu'à 360 lorsque les vérins de pivotement 17 sont remplacés par des moteurs qui sont montés, par exemple, sur le premier anneau porteur intermédiaire 11 et s'engagent avec leur pignon menant dans une denture extérieure du deuxième anneau porteur inter- médiaire 16, comme cela ressort en détail des figures 9/10. L'anneau porteur de segments 9 avec les manipula- teurs radiaux 10 est rattaché, par l'intermédiaire d'un point fixe 19 d'articulation spatiale, au deuxième anneau porteur intermédiaire 16 (cf. figure 1). De plus, l'anneau porteur de segments 9 comprend, en dessous du point fixe 19, deux supports oscillants 20 articulés réalisés sous la forme de vérins hydrauliques qui s'étendent essentiellement dans le sens longitudinal 6 du pont support 4 et qui s'appuient avec les extrémités libres de leurs tiges de piston 21 dans des articulations à rotule 22 prévues sur le deuxième anneau porteur intermédiaire 16 (cf. figure 3). Le point fixe 19 et les deux supports oscillants 20 se situent aux coins d'un triangle équilatéral (cf. figure 2). A l'aide des supports oscillants 20, l'anneau porteur de segments 9 peut être incliné par rapport au deuxième anneau porteur intermédiaire 16 ou à l'anneau porteur de mécanisme de roulement 7 dans deux directions perpendiculaires l'une sur l'autre et situées sur un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal 6 du pont support 4. De plus,-l'anneau porteur de segments 9 est relié au deuxième anneau porteur intermédiaire 16 du côté diamé- tralement opposé au point fixe 19, c'est-à-dire en dessous des supports oscillants 20, par l'intermédiaire d'un support de couple 23 rigide (cf. figure 2). Ce support de couple 23 sert à stabiliser l'anneau porteur de segments 9 en cas de charge excentrique, perpendiculairement à l'axe longitudinal 6, par rapport au point fixe 19; cètte charge excentrique est provoquée par des segments de cuvelage 1 stockés uni- latéralement sur l'anneau porteur de segments 9 ou par des forces de traction intervenant lors du détachement des segments de cuvelage 1 du béton durci. En détail, le support de couple est constitué par une barre de traction/compression qui, dans sa position initiale, est disposée parallèlement à la ligne de jonction 24 des deux supports oscillants 20 et dont les deux extrémités 25 sont articulées sur l'anneau porteur de segments 9 ou sur le deuxième anneau porteur intermédiaire 16 de façon à pouvoir tourner autour d'axes parallèles 26 placés perpendiculairement à l'axe longitudinal 6 du pont support 4 et à la ligne de jonction 24 des deux supports oscillants 20 (cf. figure 4). Comme il ressort immédiatement des figures, il est possible, à l'aide de l'anneau porteur de segments 9, de recevoir pratiquement dans n'importe quelle position le dernier anneau de coffrage 2 à l'extrémité arrière du coffrage intérieur 3, de le déplacer au moyen du chariot transporteur 5 et de le déposer pratiquement dans une posi- tion quelconque à l'extrémité avant du coffrage intérieur 3. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le déplacement d'anneaux de coffrage intérieur composés chacun de plusieurs segments de cuvelage pour un soutènement de tunnel en béton coulé sur place, comprenant un pont support tubulaire occupant essen- tiellement une position centrale à l'intérieur du coffrage intérieur et un chariot transporteur guidé sur le pont et mobile le long de celui-ci, avec un anneau porteur de méca- nisme de roulement muni d'un mécanisme de roulement et entourant le pont support concentriquement sur un plan per- pendiculaire au sens longitudinal dudit pont, et avec un anneau porteur de segments muni de manipulateurs radiaux pour les segments de cuvelage d'un anneau de coffrage, placé en avant de l'anneau porteur de mécanisme de roulement, dans une disposition essentiellement parallèle, et porté par ce dernier; entre l'anneau porteur de mécanisme de-roulement et l'anneau porteur de segments étant intercalé, sur un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du pont support, un premier anneau porteur intermédiaire lequel est rattaché à l'anneau porteur de mécanisme de roulement par l'intermé- diaire de guidages en croix et de deux paires de vérins de translation parallèles disposées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre sur un plan parallèle, dans le sens circonférentiel, à l'anneau porteur de mécanisme de roulement et articulées sur le premier anneau intermédiaire d'une part et sur l'anneau porteur de mécanisme de roulement d'autre part et qui, à l'aide des vérins, peut être déplacé dans son plan, dans deux directions perpendiculaires l'une sur l'autre, par rapport à l'anneau porteur de mécanisme de roulement; à l'intérieur du premier anneau porteur intermédiaire étant monté concentriquement et de façon à pouvoir tourner un autre anneau porteur qui, au moyen d'un système de commande d'orientation, peut être pivoté par rapport au premier anneau porteur intermédiaire autour d'un axe parallèle à l'extension longitudinale du pont support, et l'anneau porteur de segments pouvant être incliné par rapport à l'anneau porteur de mécanisme de roulement, au moyen de vérins d'inclinaison articulés et disposés essentiellement dans le sens longitudinal du pont support, dans deux directions perpendiculaires l'une sur l'autre et situées sur un plan perpendiculaire à l'extension longitudinale du pont support, caractérisé par le fait que l'anneau porteur de segments (9) est rattaché, par l'intermédiaire d'un point fixe (19) d'articulation spatiale et de deux supports oscil- lants (20) servant de vérins d'inclinaison et présentant le même écartement entre eux ainsi que par rapport au point fixe (19), à un deuxième anneau porteur intermédiaire (16) en tant qu'anneau porteur supplémentaire disposé entre l'anneau porteur de segments (9) et le premier anneau porteur intermédiaire (11). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, en plus, l'anneau porteur de segments (9) est relié au deuxième anneau porteur intermédiaire (16) du côté diamétralement opposé au point fixe (19) par l'inter- médiaire d'un support de couple rigide (23) articulé aux deux extrémités (25). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le deuxième anneau porteur inter- médiaire (16) peut tourner de 360 par rapport au premier anneau porteur intermédiaire (11).