Brevet FR2586737A3 — publié le 19870306

FR 2586737 A3 19870306 FR 8612315 A 19860902 La présente invention porte sur un élément de construction tubulaire composite. On connaît des tubes multicouches pour canalisations dont les couches sont en matériaux différents. Ces tubes composites connus sont fabriqués en usine chez le fabricant, demandent un grand nombre d'opérations coûteuses et sont de structure cotteuse, et surtout, leur forme, en particulier la forme de leur section, est déjà fixée définitivement à la fabrication, donc à l'usine, de sorte qu'on ne peut pas les adapter aux taches et aux formes extérieures des ouvrages les plus diverses. Il faut donc, pour des taches différentes et des conditions différentes fixées par l'utilisateur ou par le chantier, fabriquer et fournir les tubes composites les plus divers. L'invention a pour but de procurer un élément de construction tubulaire composite formé d'un petit nombre de composants et de structure simple qui permette de préparer en usine ou de réaliser sur le chantier des formes de section très différentes et d'adapter ces formes sur le chantier, par des moyens simples, aux différentes taches et utilisation prévues. La fabrication et l'aménagement sur le chantier doivent être souples et simples afin que élément de construction tubulaire puisse être utilisé aux fins les plus diverses et être adapté facilement aux utilisations les plus diverses. L'invention atteint ce but principalement avec un élément de construction tubulaire composite qui est caractérisé par au moins un tube de base en métal fermé sur son pourtour et profilé longitudinalement et un tube support perforé en métal entourant ce tube de base ou entouré par lui ou plusieurs tels tubes supports, ce tube support ou ces tubes supports étant en contact sur son ou leur pourtour avec les parties du profil du tube de base les plus proches et étant, a ces endroits, soudé(s) au moins ponctuellement au tube de base. Cette structure de base apporte des avantages très importants : le tube de base donne un élément dont la forme, en particulier la forme de la section, peut être adaptée facilement aux formes d'utilisation. Ainsi, on peut déformer ce tube de base à partir de sa forme de base pour lui donner des formes de section quelconques.Le tube support perforé ou les tubes supports perforés peuvent suivre ces déformations et, après soudage au tube de base, stabiliser la forme finale de la section. Une matière de remplissage appropriée peut être introduite dans les vides par les perforations du tube support ou des tubes supports, cela pouvant se faire soit en usine, soit sur le chantier. L'élément de construction tubulaire constitue dans sa forme de base un corps de construction extrêmement simple formé d'éléments très simples. Ce corps de base peut être fabriqué en usine et être utilisé sur le chantier dans la forme désirée de manière simple et avec une grande capacité d'adaptation. L'élément de construction tubulaire de l'invention peut être utilisé comme tuyau pour conduire les fluides les plus divers, par exemple eaux usées, air, gaz, ou comme poutre creuse ou poteau dans les bâtiments et en même temps comme tuyau. Il peut cependant aussi être utilisé dans sa forme comme enveloppe pour des systèmes de canalisations installées au-dessus du sol ou enterrées. Le profilage du tube de base et le ou les tubes supports joints à celui-ci donnent à l'élément de construction tubulaire une haute résistance statique, en particulier à la compression et au flambage. L'élément de construction tubulaire peut ainsi être utilisé pour les usages statiques les plus divers et, en même temps ou séparément, pour la réalisation des conduites les plus diverses.L'élément de construction tubulaire caractérisé peut, dans sa forme de base, être pourvu des revêtements ou remplissages les plus divers et peut aussi, avec la forme désirée, être posé dans les masses de construction, en particulier les masses de béton, et avoir sa forme fixée. Ainsi, suivant la résistance à une pression au sommet ou une pression de service désirée, l'élément de construction peut être noyé dans le béton convenable coule sur place. Quand une isolation thermique est nécessaire, les isolants appropriés peuvent être appliqués ou incorporés en usine ou sur place ou bien être prévus sur place dans les masses environnantes. Suivant l'utilisation prévue ou la résistance, en particulier statique, désirée, des tubes supports peuvent être prévus à l'extérieur et à l'intérieur ou seulement à l'extérieur ou à l'intérieur. Il peut aussi être prévu une suite de tubes de base et de tubes supports. En complèment de l'invention, le tube de base peut être un tube ondulé longitudinalement ou un tube profilé longitudinalement à une forme polygonale régulière ou irrégulière. On peut, par déformation radiale, transformer de manière quelconque la section du corps de base de l'élément de construction tubulaire ainsi obtenu. Le tube de base est opportunément fait de tôle ondulée ou profilée et lié par soudage au moins sur son joint longitudinal. Cette liaison peut se faire bout à bout ou par recouvrement. Le tube support ou les tubes supports sont, aux endroits où ils sont en contact avec la partie du profil du tube de base la plus proche, soudés au moins ponctuellement, c'est-à-dire soit attachés soit soudés par points, au tube de base. Ainsi, lorsque le tube de base est un tube ondulé, cet assemblage se fait par fixation aux sommets des ondes de celui-ci. Dans le cas de tubes polygonaux faits dtun profilé en zigzag ou analogue, un tube support s'appuiera sur les parties droites du polygone du tube de base, de façon que par exemple la partie correspondante du tube de base soit tangente au tube support, et sera soudé au tube de base sur les lignes de contact. On obtient une structure de élément de constac- tion tubulaire particulièrement bonne aussi bien pour les usages statiques que pour la conduite de fluides si, selon une autre modalité de l'invention, les vides entre le tube de base et le ou les tubes supports sont remplis d'une matière de remplissage, le tube de base, ou-bien le ou les tubes supports sur leur face opposée au tube de base, pouvant être pourvus d'un revêtement, en particulier de la matière de remplissage. D'autres revêtements peuvent être appliqués à des fins d'isolation. On peut aussi utiliser un tube intérieur placé dans l'élément de construction comme coffrage perdu pour donner à l'élément de construction, par exemple pour le transport de certains fluides, une paroi intérieure particulièrement appropriée. La matière de remplissage et/ou la matière de revêtement peuvent être un béton, en particulier un béton ciment-colloide. On peut influer par des additions sur ces matières de remplissage et de revêtement; en particulier, on peut utiliser un béton ciment-collolde de haute densité sur lequel on peut alors en plus influer par des additions organiques par exemple de manière a le rendre hydrofuge. On peut cependant aussi utiliser comme matières de remplissage et/ou de revêtement un béton polymère ou une matière alvéolaire polymère. Toutes ces réalisations permettent les formes de section les plus diverses de l'élément de construction final. La forme de section désirée peut être donnée au corps de base présenté au début et aux autres formes de réalisation avec matières de remplissage et de revêtement aussi bien en usine que sur le chantier et étre maintenue par le tube support ou les tubes supports et par les matières utilisées, y compris par des opérations de coulée sur le chantier. La matière de remplissage peut être injectée par les trous des tubes supports perforés; un remplissage peut cependant aussi être fait du cOté frontal. Des couches intermédiaires organiques peuvent être appliquées comme protection chimique contre la corrosion. Il peut aussi être fait un revêtement direct des tubes métalliques, en particulier par concrétion tourbillonnaire ou avec des résines synthétiques, par exemple à base d'époxy-goudron. Comme matières de remplissage et en particulier de revêtement peuvent aussi être utilisés des bétons ou d'autres matières armés, en particulier armés par des fibres. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention ressortent des revendications et de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation illustrée par le dessin. Pour simplifier la représentation, sur le dessin sont représentées seulement des coupes, de l'élément de construction tubulaire. Les éléments de construction tubulaires ainsi représentés s'étendent avec la section représentée sur la longueur désirée, par exemple fixée par des hauteurs d'étage. Sur le dessin la figure 1 est une coupe d'une forme de réalisation de l'élément de construction tubulaire de l'invention, avec un tube de base en tle ondulée et des tubes supports perforés appliqués l'un à l'intérieur et l'autre à l'exte- rieur, dans une forme de base avec section en forme de couronne circulaire, et les figures 2 à 5 sont des demi-coupes d'autres formes de réalisation de l'élément de construction tubulaire de l'invention avec différentes formes de section. L'élément de construction tubulaire représenté sur la figure 1 présente d'abord un tube de base 1 en métal qui est formé d'une tole ondulée longitudinalement transformée en un tube ondulé a pourtour circulaire. En 2, le joint longitudinal est au moins fixé par soudage, par exemple, dans le cas du recouvrement représenté, par soudage par points. Le tube ondulé longitudinalement qui forme le tube de base 1 est, dans l'exemple de réalisation de la figure 1, joint extérieurement à un tube support 3 et intérieurement à un autre tube support 3, ces tubes étant des tubes en tôle à section en forme de couronne circulaire. Ces tubes supports 3 sont pourvus de perforations 4 sur toute leur surface.Ce corps de base formé du tube de base 1 et des tubes supports 3 peut être assemblé rigidement sous la forme de couronne circulaire représentée par soudage des tubes supports 3 aux sommets des ondes du tube de base 1, le soudage étant opportunément fait par liaison ponctuelle, en particulier par soudage par points. Il est cependant possible, avant cette fixation des tubes supports au tube de base, de donner a ce corps de base une forme de section autre pratiquement quelconque par application de pression radiale et ensuite de fixer cette forme de section créée en soudant les tubes supports 3 au tube de base 1. Il convient de remarquer que le corps de base peut être constitué d'un seul tube support 3 et du tube de base ondulé 1. Dans le cas d'un tube destiné a conduire un fluide, le tube de base 1, par sa surface fermée, empêche la diffusion. Le corps de base décrit précédemment peut, en usine, sur le chantier ou dans d'autres ateliers décentralisés, être complété de la manière représentée sur la figure 1 par remplissage d'une matière de remplissage des vides entre le tube de base 1 et les tubes supports 3. Ces vides et la matière de remplissage sont désignés sur la figure 1 par 5. La matière de remplissage peut aussi être ajoutée après coup pour stabiliser la forme de section réalisée auparavant. Comme indiqué dans l'introduction, sur le corps tubulaire de construction représenté sur la figure 1 peuvent être appliqués les revêtements les plus divers. La matière de remplissage 5 est opportunément introduite par les perforations 4 des tubes supports 3, mais peut aussi être versée en bout.En particulier en cas de revêtement après coup, la matière de remplissage et la matière de revêtement sont endentées intimement dans le corps qénéral par les perforations 4. La fiqure 2 montre une autre forme de section. Le tube de base intérieur 6 a ici une section en forme de Cwnfr ne circulaire tandis que le tube support perforé 7 qui entoure ce tube de base 1 a une section quadrangulaire ou carrée arrondie. Les vides sont ici aussi remplis d'une matière de remplissage 8. Un tel élément de construction tubulaire convient aussi bien comme poteau qu'en même temps comme tuyau de conduite à l'intérieur de bâtiments, et aussi comme conduit pour pose au-dessus du sol ou souterraine. La figure 3 montre une structure semblable quant à sa forme de base au corps de construction de la figure 2. Ici, cependant, le tube de base 6 à section en forme de couronne circulaire fermé sur son pourtour est entouré d'un tube support 9 très légèrement déformé longitudinalement. L'élément de construction tubulaire de la figure 4 présente un tube de base extérieur 10 à surface fermée dont la section est polygonale. Ce tube de base 10 est lui aussi fait d'une tôle préprofilée et attaché de manière appropriée à son joint longitudinal, soit bout à bout soit avec recouvrement. Un tube support perforé 11 est placé dans ce tube de base 10 de façon à être en contact linéaire, sur la longueur de l'élément de construction, avec les faces de ce tube 10 auxquelles il est tangent. A ces endroits, le tube de base 10 est soudé de manière appropriée, au moins ponctuellement, au tube support 11. On peut, par déformation, faire passer la section de ce corps de base lui aussi de la forme représentée sur la figure 4 à d'autres formes. Sur la figure 4, en outre, les vides 12 sont là aussi remplis d'une matière de remplissage.De plus, une couche supplémentaire de couverture 13 faite de cette matière de remplissage ou d'une matière de revêtement autre est appliquée à l'intérieur. Cette applic#ation peut être faite aussi bien en usine que sur le chantier. La figure 5 montre une réalisation semblable a celle de la figure 4 dans laquelle, simplement, le tube de base 10a a en plus une ondulation longitudinale. Les matières de remplissage et de revêtement peuvent être constituées des matériaux mentionnés en détail au début. Les tubes de base et les tubes supports sont en métal, opportunément en tôle d'acier. Les tôles utilisées peuvent être protégées contre la corrosion. On peut en outre, comme le montre clairement le dessin, joindre plusieurs couches de tubes de base, tubes supports, matières de remplissage et matières de revêtement pour former un tube composite, et aussi appliquer les revêtements extérieurs et intérieurs les plus divers; en particulier, on peut mettre à l'intérieur un tube intérieur formant coffrage perdu. Il est ainsi créé un élément de construction tubulaire dont seuls les éléments les plus importants doivent être fabriqués en usine de manière centralisée; les opérations complémentaires de mise en forme de la section, de revêtement intérieur et extérieur et de mise en place peuvent être faites sur le chantier ou dans des ateliers décentralisés suivant les exigences d'exploitation. L'élément de construction tubulaire de l'invention peut non seulement être utilisé comme composant, en particulier comme poutre creuse ou poteau dans les bâtiments, mais aussi être prévu et installé comme paroi complète d'un local a réaliser dans un bâtiment. Ainsi, par exemple, la réalisation de la figure 1 pourrait entourer un assez grand local à l'intérieur d'un bâtiment, de sorte que l'élément de construction tubulaire de l'invention permet de réaliser une cellule complète. Il constitue alors des cellules préfabriquées ou éléments semblables. Dans le cas des formes de réalisation des figures 2 et 3, le tube extérieur 7 ou 9 peut être le tube de base fermé et le tube intérieur 6 être le tube support perforé. REVENDICATIONS 1. Elément de construction tubulaire composite, caractérisé par au moins un tube de base en métal (1, 6, 10) fermé sur son pourtour et profilé longitudinalement et un tube support perforé en métal (3, 7, 9, 11) entourant ce tube de base ou entouré par lui ou plusieurs tels tubes supports (3), ce ou ces tubes supports étant en contact sur leur pourtour avec les parties du profil du tube de base les plus proches et étant, à ces endroits, soudés au moins ponctuellement au tube de base. 2. Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de base (1, 10a) est un tube ondulé longitudinalement. 3. Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de base (10, 10a) est un tube profilé longitudinalement, de section polygonale régulière ou irrégulière. 4. Elément de construction selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le tube de base (1, 10, 10a) est fait à partir de tôle ondulée ou profilée et est fixé au moins sur son joint longitudinal, par soudage. 5. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les vides (5, 8, 12) entre le tube de base et le tube support ou les tubes supports sont remplis d'une matière de remplissage. 6. Elément de construction selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tube de base, ou bien le ou les tubes supports sur leur face opposée au tube de base, est ou sont pourvus d'un revêtement, en particulier formé de la matière de remplissage (13). 7. Elément de construction selon l'une des revendications 1 a 6, caractérisé par un tube intérieur qui y est placé comme coffrage perdu. 8. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la matière de remplissage, et/ou la matière de revêtement (5, 8, 12, 13), sont un béton, en particulier un béton ciment-colloide. 9. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la matière de remplissage,et/ou la matière de revêtement (5, 8, 12, 13), sont un béton polymère ou une matière alvéolaire polymère. 10. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que plusieurs tubesde base et tubes supports sont reliés à la suite les uns des autres. 11. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lorsque le tube de base est situé à l'extérieur, il est pourvu extérieurement d'un revêtement anticorrosion.