Brevet FR2587393A1 — publié le 19870320

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONSTRUCTION DE CHEMINEES EN BETON ARME L'invention se rapporte à un procédé de construction de cheminées en béton armé de forme générale cylindrique, à l'aide d'un coffrage grimpant comprenant une banche extérieure et une banche intérieure annulaires, disposées coaxialement, entre lesquelles est mise en place une armature puis est coulé du béton pour confectionner un tronçon de cheminée, les banches étant remontées par paliers successifs pour permettre la réalisation de la cheminée par tronçons coulés en superposition les uns après les autres. Dans un tel procédé dit à coffrage grimpant", on utilise traditionnellement des banches formées de panneaux démontables, le déplacement ascendant de celles-ci étant obtenu par démontage desdits panneaux, puis réassemblage plus haut. Cela conduit à des opérations longues au point qu'il n'est généralement pas possible de réaliser une coulée de tronçon de cheminée par jour. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de simplifier, afin d'en raccourcir la durée, les opérations de déplacement des banches d'un tronçon de cheminée au suivant. Suivant le nouveau procédé objet de l'invention, pour faire grimper les banches du niveau d'un tronçon acheve à celui du tronçon suivant à confectionner, on réalise le levage de la banche extérieure en bloc, une fois décoffrage, en prenant appui sur la portion de cheminée déjà achevée, puis le levage de la banche intérieure en bloc, une fois décoffrée, en prenant appui sur la banche extérieure fixée dans la position où elle a été amenée lors de son levage. Par suite, les longues opérations de démontage et de remontage des banches sont supprimées, chacune étant levée en tant qu'ensemble unitaire du niveau d'un tronçon achevé au niveau du tronçon suivant. Des lors, la coulée d'un tronçon par jour ne pose pas de problème. De préférence, plus précisément, le procédé selon l'invention consiste essentiellement, après la coulée et le durcissement du béton d'un tronçon de cheminée, à effectuer le décoffrage de la banche extérieure par expansion radiale, à la faire monter à l'aide de moyens de levage prenant appui sur la portion de cheminée déjà achevée, à la remettre en configuration de coffrage avec recouvrement sur une faible hauteur du sommet du dernier tronçon de ladite portion de cheminée et à la fixer dans cette nouvelle position, à mettre en place des fers d'armature tapissant la surface interne de ladite banche extérieure, à effectuer le décoffrage de la banche intérieure par rétraction radiale, à faire monter celle-ci à l'aide de moyens de levage prenant appui sur la banche extérieure, à remettre la banche intérieure en configuration de coffrage en regard de la banche extérieure, et à couler du béton dans l'intervalle entre les deux banches, puis à répéter ce cycle opératoire pour confectionner successivement d'autres tronçons de la cheminée jusqu'a' achèvement de celle-ci, On voit que ce procédé évite d'avoir à employer une grue extérieure à la cheminée pour hisser des banches, celles-ci se hissant alternativement l'une par l'autre. L'invention a également pour objet un dispositif propre a' la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus. Ce dispositif comprend, outre des moyens de fixation de la banche extérieure à différents niveaux sur la portion de cheminée achevée, un support mobile, formant de préférence plancher de travail, qui est conçu pour être déplacé à l'intérieur de ladite portion de cheminée et est doté de moyens amovibles de fixation à différents niveaux de celle-cl, ainsi que des moyens de levage agencés entre ce support et la banche extérieure de façon à pouvoir faire monter cette dernière, mise en configuration éxpansée de décoffrage, par rapport audit support, ou, réciproquement, à pouvoir faire monter par rapport à la banche extérieure ledit support et, avec lui, la banche intérieure, mise en configuration rétractée de décoffrage, celle-ci étant reliée audit support. De préférence, les banches sont formées de secteurs cylindriques juxtaposés avec écartement réglable, de préférence quatre secteurs couvrant chacun un quart de cercle; l'écartement mutuel de ces secteurs est avantageusemet ajustable au moyen de compas de réglage articulés aux bords contigus des secteurs. Il convient en outre de prévoir que l'écartement mutuel des secteurs de la banche intérieure puisse, après réglage, être figé au moyen d'organes de serrage emboîtés sur des ferrures fixées aux bords contigus des secteurs. Dans une forme de réalisation préférée, la banche intérieure est reliée audit support par l'intermédiaire d'un montant vertical, éventuellement formé de plusieurs poteaux, porté par le support et soutenant à son sommet un ensemble de poutres horizontales auquel la banche intérieure est suspendue par des câbles. Les moyens de levage peuvent comprendre des vérins verticaux dont chacun est attelé d'une part au support mobile et d'autre part soit à un câble rspectif passant sur au moins une poulie de renvoi portée par ledit ensemble de poutres, puis s'attachant à un poteau porteur de la banche extérieure, soit à une potence montée au sommet dudit poteau, suivant la phase opératoire en cours. Grâce à cette disposition, les vérins travaillent toujours en traction. Les moyens de fixation du support mobile peuvent comprendre des sabots déplaçables radialement par rapport à l'axe longitudinal de la cheminée et susceptibles d'être engagés dans des cavités réservées dans la face interne de ladite portion de cheminée, ou d'en être retirés. quant aux moyens de fixation de la banche extérieure, ils peuvent comprendre des étais amovibles prenant appui sur la face externe de la portion de cheminée achevée. Par ailleurs, il convient de prévoir, notamment pour l'approvisionnement du béton de coulée au niveau de chaque tronçon de cheminée, un appareillage de manutention, qui comprend de préférence un organe d'accrochage d'une charge suspendu sensiblement dans l'axe de la cheminée à un câble passant sur au moins une poulie de renvoi portée par l'ensemble de poutres précité et descendant à ltextérieur de la cheminée jusqu'à un treuil de commande disposé au sol. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'un exemple de réalisation non limitatif. Les figures 1 à 4 représentent, en coupe verticale suivant l'axe d'une cheminée en cours d'édification, un dispositif selon l'invention respectivement dans quatre phases de travail successives. La figure 5 représente, de façon simplifiée, une vue de dessus de l'objet de la figure 1. Les figures 6 et 7 représentent, à échelle agrandie, les organes de liaison placés entre les éléments composant les banches de coffrage. On voit sur la figure 1 un dispositif 1 selon l'invention, au sommet d'unE portion de cheminée 2 en béton armé qu'il a déjà permis de réaliser. Ce dispositif comprend un support mobile formant un plancher de travail inférieur 3 annulaire, soutenu à l'intérieur de la cheminée 2 par un jeu de quatre sabots 4 déplaçables radialement par rapport à l'axe 5 du plancher 3, qui coincide avec celui de la cheminée 2, ces sabots pénétrant dans des cavités 6 réservées dans la face interne de la paroi de la cheminée 2. Le plancher inférieur 3 supporte un montant coaxial à l'axe 5, composé de quatre poteaux 7 qui émergent verticalement de la cheminée 2 et soutiennent deux poutres 8, 9 (figure 5) situées dans un plan horizontal et se croisant sur l'axe 5 de la cheminée. Au plancher 3 sont également attachés par des articulations 10 quatre vérins hydrauliques 11 qui s'étendent verticalement. Les cylindres de ces vérins sont fixés à un plancher de travail supérieur 12, supporté par les poteaux 7 et analogue au plancher 3, mais dépourvu de sabots de soutien, tandis que les extrémités des tiges due piston desdits vérins sont attachées respectivement à quatre câbles 13 qui montent verticalement, passent sur des poulies de renvoi 14 suspendues aux poutres 8, 9 et redescendent pour s'attacher au sommet de quatre autres poteaux verticaux 15 disposés à l'extérieur de la cheminée 2. Les poteaux 15 supportent deux planchers de travail annulaires extérieurs 16, 17 équipés de garde-corps 16a, 17a, au plancher 17- fixé à la base desdits poteaux étant suspendu un troisième pancher extérieur 18 (figure 2).Les planchers 16, 17 supportent une banche extérieure 19 en forme d'anneau cylindrique expansible, qui coopere, pour le coulage de tronçons successifs de cheminée 2n-1' 2n' 2n+1 ., - avec une banche intérieure 20 de structure analogue, laquelle est suspendue aux poutres 8, 9 par des câbles 31 munis d'organes de réglage 32. Chacune de ces banches est formée de quatre secteurs cylindriques identiques couvrant chacun un quart de cercle (figure 5), reliés par des compas de réglage 21 dont la manoeuvre permet de modifier le diamètre propre de chaque banche. Selon la figure 6, chaque compas de réglage 21 comprend deux bras 21a, articulés d'une part aux bords contigus des secteurs de la banche correspondante et d'autre part entre elles par un bras de liaison 21b. Chaque bras 21a est doté d'une noix filetée 21c articulée dans la région du milieu du bras, les deux noix offrant des pas inverses conjugués des pas inverses que comporte une tige filetée 21d qui y est engagée. En imprimant une rotation de sens convenable à la tige filetée, on fait se rapprocher ou s'écarter mutuellement les bords de la banche. Par action sur les compas 21 équipant les quatre intervalles entre les secteurs de la banche, on peut donc faire se contracter ou mettre en expansion cette dernière, suivant ce qui est nécessaire dans les phases opératoires successives de coffrage et de décoffrage au cours de la construction d'une cheminée.En ce qui concerne la banche intérieure 20, lorsqu'elle a pris le diamètre convenable, on bloque sa structure à l'aide d'organes de serrage 22 emboîtés sur des ferrures triangulaires 23 et maintenus par des boulons 24 fixés à celles-ci (figure 7). L'intervalle entre les deux bords contigus des secteurs de la banche est comblé par un couvre-joint 25 tenu par des boulons 26 engagés dans les organes 22 utilisés pour cet intervalle. A chaque diamètre désiré pour la banche intérieure correspond un jeu particulier d'organes de serrage 22-. quant à la banche extérieure 19, son diamètre utile étant constant sur toute la hauteur d'une cheminée à surface extérieure cylindrique, les secteurs qui la composent sont simplement reliés par des boulons 27 traversant des rebords terminaux repliés vers l'extérieur. En pratique, sur la hauteur de chaque intervalle entre secteurs de banches sont répartis deux compas de réglage 21, quatre organes de serrage 22 (banche intérieure) et cinq boulons de liaison 27 (banche extérieure). Comme le montre la figure 6, les compas de réglage 21 de la banche intérieure 20 sont articulés aux ferrures 23 dont celle-ci est munie. La figure 5 montre également que le plancher extérieur 16 est composé de quatre secteurs identiques juxtaposés, chacun d'eux étant associé à un secteur respectif de la banche extérieure 19. Il en va de même des autres planchers extérieurs 17 et 18. Dans la phase d'utilisation du dispositif qui est illustrée à la figure 1, la banche intérieure 20 est encore en configuration de coffrage dans le dernier tronçon de cheminée 2n achevé. La banche extérieure 19 a, quant à elle, été mise en expansion au moyen de ses compas 21, de sorte qu'elle s'est écartée radialement du tronçon 2n et a pu être hissée par traction des câbles 13 exercée sur les poteaux 15 sous l'action des vérins 11.Lorsqu'elle ne se trouve en regard du tronçon 2n que sur une faible hauteur h déterminée, son ascension est stoppée après correction éventuelle de sa position par action différentielle des vérins 11, et elle est remise en configuration de coffrage dans laquelle elle enserre le haut du tronçon 2n (figure 2), ce qui assure son maintien dans cette position, qui est confirmé par l'installation d'étais 28, de longueur réglable, entre le dessous du plancher extérieur 17 et des ferrures 29 montées dans des cavités qui ont été réservées dans le tronçon de cheminée précédent 2n 1 lors de sa coulée. C'est notamment en vue de la pose de ces étais qu'est prévu le troisième plancher extérieur 18. Puis, après mise en place de fers d'armature 39 tapissant toute la surface de la banche extérieure 19, les tiges des vérins 11 sont remises en extension (figure 3), puis détachées des câbles 13 et attachées à des potences orientables 30 que comportent les poteaux 15 à leur sommet. La banche intérieure 20 est alors mise en situation de décoffrage par réduction de son diamètre à l'aide des compas 21 après enlèvement des organes de serrage 22. Enfin, les sabots 4 sont escamotés de façon à désolidariser de la cheminée 2 le plancher support 3. On fait alors se rétracter les vérins 11, ce qui fait monter le plancher 3, les poteaux 7, le croisillon 8, 9 et la banche intérieure 20.Lorsque les sabots 4 arrivent en regard des cavités 6 réservées dans le tronçon de cheminée 2n par les bossages 33 que comporte à cet effet la banche intérieure 20, ils sont redéployés (figure 4) de façon à pénétrer dans ces cavités afin de supporter le plancher 3 dans une nouvelle position en vue du coffrage du tronçon Zn+1 suivant de la cheminée 2. La banche intérieure 20 est alors remise en expansion pour recouvrer son diamètre de coffrage, éventuellement après ajustement de sa position verticale à l'aide des organes de réglage 32. Quant aux vérins 11,revenus au repos, ils sont détachés des potences 30. Les deux banches 19, 20 se trouvent maintenant en place pour la coulée du tronçon 2n+1 Celle-ci est effectuée après hissage d'une benne 40 qui a été remplie de béton au pied de la cheminée 2, à l'aide d'un palan 34 qui est commandé par un treuil 35 au sol via un câble 36 passant sur des poulies 37 montées dans la poutre 8 du croisillon 8, 9, qui s'avance en surplomb au delà de la cheminée 2. La benne 40 est munie d'une goulotte 38 articulée à sa base en regard d'un orifice de sortie obturable qu'elle comporte. L'extrémité inférieure de cette goulotte est amenée juste au-dessus de l'intervalle séparant les deux banches 19, 20, l'orifice de sortie de la benne 40 est ouvert et le béton issu de celle-ci se déverse dans ledit intervalle, guidé par la goulotte 38. Puis, après durcissement du béton du tronçon 2n+1' les étais 28 soutenant le plancher 17 et la banche extérieure 19 sont déposés et un nouveau cycle de construction peut commencer pour la réalisation du tronçon 2n+2 identique à celui que l'on vient de décrire pour le tronçon 2n+1 IiEVENDICATIONS 1. Procédé de construction de cheminées en béton armé de forme générale cylindrique, à l'aide d'un coffrage grimpant comprenant une banche extérieure et une banche intérieure annulaires, disposées coaxialement, entre lesquelles est mise en place une armature puis est coulé du béton pour confectionner un tronçon de cheminée, les banches étant remontées par paliers successifs pour permettre la réalisation de la cheminée par tronçons coulés en superposition les uns après les autres, ce procédé étant caractérisé par le fait que, pour faire grimper les banches du niveau d'un tronçon achevé à celui du tronçon suivant à confectionner, on réalise le levage de la banche extérieure (19) en bloc, une fois décoffrée, en prenant appui sur la portion de cheminée déjà achevée, puis le levage de la banche intérieure (20) en bloc, une fois décoffrée, en prenant appui sur la banche extérieure fixée dans la position où elle a été amenée lors de son levage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste essentiellement, après la coulée et le durcissement du béton d'un tronçon de cheminée (zon)' à effectuer le décoffrage de la banche extérieure (19) par expansion radiale, à la faire monter à l'aide de moyens de levage prenant appui sur la portion de cheminée déjà achevée, à la remettre en configuration de coffrage avec recouvrement sur une faible hauteur (h) du sommet du dernier tronçon (2n) ) de ladite portion de cheminée et à la fixer dans cette nouvelle position,- à mettre en place des fers d'armature (39) tapissant la surface interne de ladite banche extérieure, à effectuer le décoffrage de la banche intérieure (20) par rétraction radiale, à faire monter celle-ci à l'aide de moyens de levage prenant appui sur la banche extérieure, à remettre la banche intérieure en configuration de coffrage en regard de la banche extérieure, et à couler du béton dans l'intervalle entre les deux banches, puis à répéter ce cycle opératoire pour confectionner successivement d'autres tronçons (2 ...) de la cheminée jusqu'à achèvement de celle-ci. 3. Dispositif de construction de cheminées en béton armé de forme générale cylindrique, comprenant un coffrage grimpant composé d'une banche extérieure et d'une banche intérieure annulaires, disposées coaxialement, entre lesquelles est mise en place une armature puis est coulé du béton pour confectionner un tronçon de cheminée, les banches étant remontées par paliers successifs pour permettre la réalisation de la cheminée par tronçons coulés en superposition les uns après les autres, dispositif caractérisé par le fait que la banche extérieure (19) est dotée de moyens de fixation (2B) à différents niveaux sur la portion de cheminée (2) achevée, qu'il comprend en outre un support mobile (3), formant de préférence plancher de travail, qui est conçu pour être déplacé à l'intérieur de ladite partie de cheminée et est doté de moyens amovibles de fixation (4) à différents niveaux de cellei, ainsi que des moyens de levage agencés entre ce support et la banche extérieure (19) de façon à pouvoir faire monter cette dernière, mise en configuration expansée de décoffrage, par rapport audit support, ou, réciproquement, à pouvoir faire monter par rapport à la hanche extérieure (19) ledit support (3) et, avec lui, la banche intérieure (20), mise en configuration rétractée de décoffrage, cellei étant reliée audit support. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les banches (19, 20) sont formées de secteurs cylindriques Juxtaposés avec écartement réglable, de préférence quatre secteurs couvrant chacun un quart de cercle. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'écartement mutuel des secteurs des banches (19, ZO) est ajustable au moyen de compas de réglage (21) articulés aux bords contigus des secteurs. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'écartement mutuel des secteurs de la banche intérieure (20) peut, après réglage, être figé au moyen d'organes de serrage (22) emboîtés sur des ferrures (23) fixées aux bords contigus des secteurs. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que la banche intérieure (20) est reliée audit support (3) par l'intermédiaire d'un montant vertical, éventuellement formé de plusieurs poteaux (7), porté par ce support et soutenant à son sommet un ensemble de poutres horizontales (8, 9) auquel la banche intérieure (20) est suspendue par des câbles (31). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de levage comprennent des vérins (11) verticaux dont chacun est attelé d'une part au support mobile (3) et d'autre part soit à un câble (13) respectif passant sur au moins une poulie de renvoi (14) portée par ledit ensemble de poutres (8, 9), puis s'attachant à un poteau (15) porteur de la banche extérieure (19), soit à une potence (30) montée au sommet dudit poteau (15), suivant la phase opératoire en cours. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de fixation du support mobile (3) comprennent des sabots (4) déplaçables radialement par rapport à l'axe longitudinal (5) de la cheminée (2) et susceptibles d'être engagés dans des cavités (6) réservées dans la face interne de ladite portion de cheminée, ou d'en être retirés. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que les moyens de fixation de la banche extérieure (19) comprennent des étais amovibles (28) prenant appui sur la face externe de la portion de cheminée achevée. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait qu'un appareillage de manutention est prévu, qui comprend un organe (34) d'accrochage d'une charge suspendu sensiblement dans l'axe (5) de la cheminée (2) à un-câble (36) passant sur au moins une poulie de renvoi (37) portée par l'ensemble de poutres (8, 9) précité et descendant à l'extérieur de la cheminée (2) jusqu'à un treuil de commande (35) disposé au sol.