Brevet FR2581051A1 — publié le 19861031

La présente invention concerne une voie de roulement pour grues à tour. Cette voie est composée de plusieurs caissons identiques, assemblés par boulonnage pour former la longueur de voie souhaitée. Dans les dispositifs connus de ce genre, la voie de roulement est constituée de rails montés sur des semelles métalliques ou en béton, sur des profilés ou des caissons métalliques. Tous ces dispositifs demandent une préparation du sol par dammage, par l'apport de semelles en béton ou par balastage. Le dispositif suivant l'invention a un caractère universel dans le sens où il peut être posé indifféremment sur un support solide, tel qu'un socle en béton, ou sur un sol meuble, comme le sable. Dans ce dernier cas, il suffit d'égaliser le sol avec un léger dammage pour absorber le tassement initial. Le dispositif suivant l'invention est étudié de telle manière qu'il assure une stabilité dynamique dans les deux cas extrêmes précités. En effet, dans le cas d'un support solide, les contraintes de compression et de cisaillement, qui sont dominantes, sont essentiellement absorbées par l'âme centrale, tandis que dans le cas d'un sol meuble, ces contraintes, transformées en contraintes de flexion, sont absorbées en grande partie par les voiles. Suivant la figure I, la voie est composée d'un rail (1) de section rectangulaire, réalisé en acier à haute résistance. Ce rail est soudé sur une âme centrale (2) en acier doux, chargée d'absorber la majeure partie des contraintes de compression, engendrées dans le cas où la voie est posée sur un support solide. L'âme centrale est encadrée par deux voiles (3) symétriques en tale mince, chargés premièrement d'absorber une part importante des contraintes de flexion dans le cas de pose de la voie sur sol meuble et deuxièmement d'assurer la stabilité transversale de la voie dans les deux cas de pose de la voie, soit sur support solide, soit sur sol meuble. L'âme centrale et les voiles aboutissent sur une semelle inférieure large (4) en tôle mince, chargée premièrement de fermer le caisson de la voie et de ce fait lui assurer une inertie importante et deuxièmement d'établir une répartition suffisante de la charge au sol dans le cas d'un sol meuble. Les voiles ont deux pans, l'un supérieur, l'aux tre inférieur. Le pan supérieur dispose d'un angle d'inclinaison choisi judicieusement par rapport au plan horizontal, afin que premièrement une inertie importante soit assurée à la voie, deuxièmement la part prédéterminée des contraintes de flexion soit déviée vers les voiles, soulageant de cette manière l'ami centrale, et troisièmement la stabilité transversale de la voie soit assurée dans tous les cas de pose de celle-ci. Le pan inférieur en position verticale sert de stabilisateur dynamique entre les trois éléments déterminants du caisson de voie, c'est-à-dire l'ami centrale, le pan supérieur des voiles et la semelle inférieure. Par rapport au pan supérieur, il absorbe les moments d'angle, évitant ainsi le vo-ilement de ce pan par compression excessive et par rapport à la semelle inférieure, il ferme d'abord le caisson2 mettant ses propres contraintes de traction à la base en communication avec celles de l' me centrale, ensuite il sert de régulateur de contraintes en absorbant au travers de la semelle inférieure, l'excédent qui pourrait se produire à la base de l'âme centrale au passage des roues de la grue-tour sur la voie. Le risque de voilement de l'âme centrale et des voiles est limité par des diaphragmes internes. Le dispositif suivant l'invention comporte des demi-diaphragmes (5) en position alternée. En dehors de la considération du prix de revient, cette conception comporte la- particularité d'assurer la continuité des contraintes de flexion, de diviser par deux le nombre de noeuds de contraintes de cisaillement, situés dans l'âme centrale, entre le rail et le caisson et par effet de déversement à l'endroit des diaphragmes de tendre la partie de l'âme centrale à l'intérieur du caisson et de ce fait delimiter le voilement au centre de cette partie. La charge appliquée sur le rail est transmise par le caisson, suivant le cas, au support solide ou au sol meuble. La zone d'influence entre la semelle inférieure du caisson et le support solide dans le premier cas ou entre la semelle inférieure et le sol meuble dans le deuxième cas est très variable. Elle est très restreinte, accompagnée d'un gradient de contrainte élevé dans le caisson, quand la voie est posée sur un support solide. Ce gradient est très important dans le cas de diaphragmes complets. La ligne transversale dure, constituée par le diaphragme complet, engendre sur le support une pression de transfert importante. Cette pression est nettement réduite dans le cas d'utilisation de demi-diaphragmes. La zone d'influence en courbe s'allonge, assurant une meilleure répartition de la pression sur le support. Dans le cas de sol meuble, la zone est étendue. Elle est en relation directe avec le taux de compensation, exercé par le sol sur la flexion du caisson. Cette compensation a lieu par transformation des charges ponctuelles en charges réparties. La technique des demidiaphragmes alternés allonge la zone d'influence, améliore la répartition des charges et de ce fait augmente le taux de compensation. Ce taux de compensation peut être amélioré encore par l'élargissement de la semelle inférieure. Par la mdme occasion, la pression moyenne au sol est réduite. La rigidité des flancs extérieurs de la semelle est assurée par des goussets (6), soudés le long des voiles latéraux. Suivant le figure 2, l'assemblage des tronçons de voie est assuré de deux manières. Si la voie est posée sur un support solide, l'assemblage est fait, à l'absence de flexion, uniquement au niveau des flancs d'extrémité (7), ou six boulons (8) assurent l'alignement. Si la voie est posée sur un sol meuble, la continuité de la flexion est assurée par une t81e inférieure (11), comportant quatre séries de quatre broches (9) de reprise de contraintes et de deux boulons d'assemblage (10) aux semelles inférieures des caissons. Suivant la figure 3, l'écartement entre les deux voies du chemein de roulement est assuré par des entretoises (12), dont les extrémités sont prisonnieres entreles flancs de deux tronçons de voie voisins. Les flancs et les entretoises sont boulonnés ensemble par les six boulons (8) précités. Des entretoises intermédiaires peuvent être introduites. Dans ce cas, les extrémités de celles-ci sont boulonnées sur les goussets (6), qui sont soudés le long des voiles latéraux. PEVENDICÂTIONS 1) Dispositif de voie de roulement, permettant de translater des grues-tours et caractérisé en ce qu'il comporte des caissons, constitués dsun rail de roulement à section rectangulaire (1), d'une âme centrale (2), de deux voiles latéraux (3), d'une semelle inférieur (4), des demi-diaphragmes intérieurs (5) en position alternée, des goussets latéraux (6) et de deux flancs d'extrémité. (7). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par l'équilibre dynamique des éléments de caisson, y compris le rail de roulement, qui participe activement à la résistance. Cette configuration permet de poser la voie de roulement indifféremment sur support solide ou sur sol meuble. 3) Dispositif selon les revendication 1 et 2, caractérisé en ce que le rail de section rectangulaire (1) dispose d'une grande rigidité transversale pour empêcher le renversement de la portion d' & e centrale, sur laquelle il est soudé et qui subit une forte concentration de contraintes à la compression. 4) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'âme centrale (2) transmet dans le cas d'un support solide, les contraintes de compression et de cisaillement à ce support par l'intermédiaire de la semelle inférieure (4) et dans le cas de sol meuble une partie de ces contraintes, le solde étant transmis par les deux voiles latéraux (3). 5) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'âme centrale (2) absorbe dans le cas d'un sol meuble, une partie des contraintes de flexion, le solde étant absorbé par les deux voiles latéraux (3). 6) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les voiles latéraux (3) sont composés de deux pans, un pan supérieur et un pan inférieur. Le pan supérieur, ayant une inclinaison judicieuse par rapport au plan horizontal, assure une forte inertie au caisson, dévie une partie des contraintes de flexion et se charge de la stabilité transversale de la voie. Le pan inférieur en position verticale absorbe une partie des contraintes de flexion dans le cas de pose du caisson sur sol meuble et sert, par rapport à l'âme centrale, de régulateur des contraintes dynamiques, occasionnées par le passage des roues de la grue-tour. 7) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le caisson comporte à l'intérieur des demi-diaphragmes (5), disposés en position alternée, évitant de ce fait les concentrations de contraintes internes et le voilement excessif de l'ami centrale et assurant par la mdme occasion un allongement de la zone d'influence par rapport au sol, dont le taux de compensation de la flexion du caisson s'améliore. 8) Dispositif selon les revendications 1 et 2, zarat8risé en ce que le caisson comporte la possibilité d'élargissement de la semelle inférieure en vue d'améliorer l'assise sur le sol meuble. Dans ce cas les flancs extérieurs de cette semelles sont consolidés par des goussets (6), rapportés le long des voiles latéraux (3). 9) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les caissons sont assemblés par boulonnage pour constituer la voie de roulement. Dans le cas d'une assise sur sol meuble, cet assemblage est complété par une tale inférieure (11), rapportée sous les semelles, afin de reprendre les contraintes de flexion. Cette reprise a lieu par l'intermédiaire de broches de positionnement (9) et de boulons (10) d'assemblage aux semelles. 10) Dispositif selon les revendicaitons 1 et 2, caractérisé en ce que les deux voies de roulement sont tenues à l'écartement par l'intermédiaire d'entretoises (12). Ces entretoises sont apportées entre les tronçons de voie par introduction des extrémités entre les flancs (7) des caissons et boulonnage de l'ensemble (8). Elles peuvent également consolider ltécartement par apport inter médiaire. Dans ce cas, les extrémités des entretoises sont boulonnées sur les goussets (6), le long des voiles latéraux (4).