Brevet FR2588026A1 — publié le 19870403

" Procédé et dispositif pour la fabrication monolithique de tubes et de canalisations en béton, notamment en continu." L'invention concerne un procédé de travail pour la fabrication monolithique de tubes et canalisations ainsi que le dispositif pour l'exécution de ce procédé. La fabrication monolithique de tubes et canalisations est connue. Habituellement les tubes ne sont pas fabriqués sur place mais préfabriqués. Pour fabriquer des canalisations du type de tubes disposés horizontalement, on emploie des coffrages glissants ou des dispositifs de coffrage coulissants. C'est ainsi que d'après le document OS 27110231, on connait un procédé pour la fabrication de conduites et tubes en béton fabriqué sur place avec des coffrages glissants comme coffrage intérieur, procédé dans lequel les coffrages glissants sont constitués de plusieurs segments et sont chaque fois étudiés en construction è pans selon la forme de la section. Les différents segments peuvent y tourner et sont mis en extension à la dimension désirée au moyen de broches ou de vérins.Puis, on coule le béton et, après prise du béton, on déverrouille le coffrage glissant intérieur et on l'amène au tronçon de travail suivant. En outre, il existe déjà, d'après le document "P 151781, un dispositif connu pour la fabrication de profilés intérieurs circulaires de canalisations, qui est également constitué de plusieurs segments et que l'on fait avancer par tronçons sur des roues dans la canalisation qui doit contenir le profil intérieur. Les deux dispositifs et le procédé de travail correspondant présentent toutefois l'inconvénient que l'on ne peut fabriquer le profil de la canalisation que par tronçons, du fait que la limitation de longueur du dispositif et le temps de prise du béton n'autorisent aucun autre mode de travail que le fait de changer le dispositif de place. I1 apparait de ce fait entre les tronçon de fabrication, dans la section de la canalisation, des joints qui posent des problèmes d'étanchéité et nécessitent pour leur solution une dépense technologique élevée. En outre, le déplacement du dispositif est coûteux et pénible et nécessite des moyens de levage et de traction. Un autre inconvénient des dispositifs connus et des procédés de ce type réside en ce qu'il nécessitent un coffrage extérieur déjà existant ou bien, comme coffrage extérieur, la paroi de la fouille, mais dans tous les cas deux groupes différents de dispositifs pour fabriquer un profil de canalisation. De ce fait, le montage du dispositif est compliqué. Ils comportent de nombreux composants qui sont exposés à une utilisation brutale. Le dispositif d'avancement et le circuit hydraulique sont sujets à des pannes et ne garantissent donc pas de fabrication parfaite. De plus, lors de la coulée du béton, les deux groupes de dispositifs doivent etre garantis à l'égard d'une poussée ascensionnelle. Ceci s'obtient au moyen d'ancrages dans le radier du béton ou au moyen de ballasts supplémentaires, qu'il faut enlever lorsque l'on change de place les dispositifs et qu'il faut réinstaller. De plus, ces travaux sont pénibles et nécessitent une dépense élevée. Les dispositifs et les procédés connus ne sont donc pas économiques et ne permettent pas une production continue. Le but de l'invention est de créer un procédé et un dispositif pour la fabrication monolithique de tubes et canalisations, qui, tout en évitant tous les inconvénients mentionnés précédemment, permettent une production économique continue, soient simples, non sujets aux pannes et adaptés à une utilisation brutale sur le terrain et garantissent la sécurité au cours du travail. L'objet de l'invention est d'atteindre ce but avec un procédé de travail et un dispositif dans lesquels la relation entre la longueur du dispositif et le temps de prise du béton est telle qu'il n'y a plus à déplacer le dispositif, de sorte que l'on évite les joints et leurs conséquences désavantageuses et de sorte que peuvent disparaitre les sécurités coûteuses à l'égard de la poussée ascensionnelle. La solution conforme à l'invention consiste essentiellement en ce que l'on place dans l'espace libre existant entre le coffrage extérieur et le coffrage intérieur du dispositif correspondant, sous pression adaptée à la prise de ce béton par unité de temps, et par l'intermédiaire d'un entonnoir de remplissage, un béton bien déterminé, après quoi, pendant que le béton se déplace dans la direction d'une plaque de pression, on met en circuit une pompe à vide après le fonctionnement de laquelle, dans un temps déterminé pour le début de la prise du béton, on dévertouille le verrou ce par quoi le dispositif conforme à l'invention, qui se trouve sur le radier de béton, glisse, le long de ce radier de béton, à une vitesse correspondant à l'avance du béton par unité de temps dans le dispositif, d'oû sort en continu le tube fini avec une résistance permettant le décoffrage. Un coffrage intérieur et un coffrage extérieur, qui sont fermés d'une part par une plaque frontale résistant à la pression et ouverts d'autre part du coté tourné vers la plaque de pression et solidarisés entre eux, peuvent coulisser, sous l'effet de la pression d'un béton introduit sous pression dans le dispositif, sur le radier de béton qui est muni d'une couche glissante et se trouve dans une fouille. Dans le coffrage intérieur se trouve une zone sous vide avec des ouvertures d'assèchement et un coffrage sous vide à la limite desquels sont disposés, dans le coffrage intérieur, d'une part une plaque de fermeture et d'autre part une plaque de lissage munie d'un chauffage de coffrage. L'amenée du courant pour le fonctionnement du chauffage de coffrage et de la pompe à vide se trouve dans le coffrage intérieur. Une conduite d'évacuation de l'eau pour l'assèchement de la zone sous vide est disposée dans le coffrage intérieur et reliée au coffrage sous vide et à la pompe à vide. Sur le coffrage extérieur se trouve une pompe à béton qui, lors de l'amenée du béton, est en liaison fonctionnelle avec l'espace libre situé entre le coffrage extérieur et le coffrage intérieur, par l'intermédiaire de l'entonnoir de remplissage, du canal d'amenée et de l'ouverture de remplissage. On représente et on décrit ci-dessous l'invention sur un exemple d'exécution. La figure 1 représente le dispositif, en coupe longitudinale, en position de départ. La figure 2 représente le dispositif, en coupe longitudinale en position de travail. La figure 3 représente le dispositif vu dans le sens opposé à l'avancement du travail, sans la plaque frontale avant. Le procédé conforme à l'invention consiste seulement en ce que l'on place sous pression, dans le dispositif conforme à l'invention, un béton de la classe 90 avec l'additif "Viskoment". Ce béton se répartit dans le dispositif et le remplit complètement jusqu'à venir buter contre la plaque de pression 19. Au début du travail, on laisse le béton dans cette situation pendant 4 à 6 heures sans continuer à en introduire sous pression. La résistance permettant le décoffrage apparait alors et on déverrouille alors le verrou 25. On continue alors à envoyer dans le dispositif, par l'intermédiaire de l'entonnoir de remplissage 21, sous pression constante, du béton, de sorte que le dispositif s'éloigne de la plaque de pression 19, glisse longitudinalement dans la fouille 5 et, pendant le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessous, expulse de façon ininterrompue et continue le tube à fabriquer. Le dispositif conforme à l'invention est constitué d'un coffrage extérieur 1 dont la forme extérieure correspond au profil extérieur de la canalisation à fabriquer. Le coffrage extérieur 1 comporte une surface d'appui 3 qui est équipée de 2 galets par lequels l'ensemble du dispositif repose sur un radier de béton 4 d'une fouille 5. Entre le radier de béton 4 et la surface d'appui 3 du dispositif est disposée une couche glissante 6, par exemple une couche d'une suspension liquide d'argile. Dans le coffrage extérieur l,se trouve, dans l'axe,un coffrage intérieur tubulaire 7 qu'une plaque frontale 8 solidarise avec le coffrage extérieur 1 et obture côté frontal dans le sens du déplacement. Sur l'autre-face frontale, le coffrage intérieur 7 est obturé par une plaque de lissage dont le diamètre extérieur forme un cône. Contre la plaque de lissage 9 se trouve un chauffage de coffrage 10. Dans le coffrage intérieur 7 est disposée, à peu près dans l'axe, une plaque de fermeture 11 qui cloisonne, dans l'espace intérieur du coffrage intérieur 7, une zone sous vide 12. Sur la longueur de la zone sous vide 12, le coffrage intérieur 7 présente, sur toute sa périphérie, des ouvertures d'assèchement 13 qui débouchent sur un coffrage sous vide 14 qui se trouve également à l'intérieur de cette zone. Dans le coffrage intérieur 7, en avant de la plaque de fermeture 11, est disposée une pompe à vide 16 qui est munie d'une conduite d'évacuation d&commat; de l'eau 15 conduisant à l'extérieur et qui reçoit Son arrivée de courant 17 de l'exté- rieur par l'intermédiaire d'une ouverture de passage dans la plaque frontale 8. L'arrivée du courant 17 est transmise jusqu'au chauffage du coffrage 10 dans un tube de gainage 18 qui traverse la zone sous vide 12. Dans la position de départ selon la figure 1, l'ensemble du dispositif est obturé côté frontal par une plaque de pression 19.La plaque de pression 19 y est maintenue dans la fouille 5 d'une part par des étais 20 et d'autre part elle s'applique de façon étanche contre le coffrage extérieur et le coffrage intérieur 1/7. Pour l'arrivée du béton est disposé sur le coffrage extérieur 1, derrière la plaque frontale 6, un entonnoir de remplissage 21 avec un canal d'amenée 22. La plaque frontale 8 présente, à cet endroit, dans la zone du sonnet, une ouverture de remplissage 23 qui débouche dans l'espace libre situé entre le coffrage extérieur 1 et le coffrage intérieur 7. Immédiatement à côté de l'entonnoir de remplissage 21 est disposée sur le coffrage extérieur 1 une pompe à béton 24 qui se tient en liaison active avec l'entonnoir de remplissage 21. Sur la plaque de pression 19 se trouve un verrou 25 qui peut pivoter manuellement ou par télécommande électrique. Le mode d'action du procédé conforme à l'invention est alors le suivant: Après réalisation de la fouille 5, on réalise dans la fouille un radier de béton 4. il faut soigneusement lisser la surface du radier de béton 4 et, après prise, la munir d'une couche glissante 6. De préférence, on étale la couche glissante 6 sous forme d'une suspension d'argile ou sous forme d'une couche d'un autre produit glissant approprié. Puis, à l'endroit de la fouille 5 où doit commencer la canalisation à fabriquer, on monte la plaque de pression 19 et on l'assure contre un renversement au moyen de l'étai 20. Puis on place l'ensemble du dispositif dans la fouille 5 sur le radier de béton 4, on l'amène contre la plaque de pression 19 et on le maintient contre la plaque de pression 19 à l'aide du verrou 25.On effectue alors un réglage du dispositif en direction longitudinale par rapport à la fouille 5, en fonction de la position du radier de béton, avec des appareils de mesure optiques ou des appareils à laser au moyen desquels on va également piloter la suite du déplacement du dispositif en direction longitudinale. Une fois terminés ces travaux préparatoires, on procède à l'alimentation du dispositif en béton par l'intermédiaire de l'entonnoir de remplissage 21 et du canal d'amenée 22. En mettant en circuit la pompe à béton 24, on envoie alors sous pression le béton par l'ouverture de remplissage 23, dans l'espace intérieur vide existant entre le coffrage extérieur 1 et le coffrage intérieur 7.Ce béton est un mélange, avec des additifs spécifiques, qui, sous des conditions prescrites, doit faire prise dans le délai le plus court pour permettre son décoffrage et, au début du travail, on l'envoie sous la pression de la pompe à béton 24, jusque contre la plaque de pression 19. On met alors en circuit la pompe à vide 16, sur quoi l'eau que contient le béton, qui se trouve maintenant le long des ouvertures d'assechement 13, en sort et, à l'aide du coffrage sous vide 14, se rassemble dans la zone sous vide 12 et est évacuée par l'intermédiaire de la conduite d'évacuation 15. Au début du processus de travail conforme à l'invention, lorsque le premier béton arrive contre la plaque de pression 19, il s'écoule un certain temps avant que ce béton ne prenne sa résistance permettant le décoffrage. Une fois ce temps écoulé, on déverrouille le verrou 25. De ce fait, et du fait que l'on continue à introduire du béton sous pression, l'ensemble du dispositif se déplace maintenant pour s'éloigner de la plaque de pression 19. Le dispositif commence alors à glisser longitudinalement, par sa surface d'appui 3 avec les galets 2, dans la direction de travail, sur le radier. de béton 4, tandis que l'on procède au pilotage permanent dans la fouille 5. Puis on met en circuit le chauffage du coffrage 10 qui fait en sorte d'accélérer la prise du béton. Avec le début du déplacement du dispositif, la plaque de lissage 9 entre en fonction. Elle est tirée par le dispositif à l'intérieur de la canalisation en cours de fabrication et opère un lissage et simultanément un compactage de la surface intérieure de la canalisation qui apparait. La longueur et la vitesse d'avance du dispositif sont déterminées d'après la résistance du béton permettant son décoffrage et le temps nécessaire pour cella. Si maintenant on place en continu du béton dans l'entonnoir de remplissage 212 le dispositif expulse, à son extrémité coté de la plaque de pression 19, une canalisation en forme de boyau et qui n' a pas encore entie'- renflent fait prise. Cette fabrication se déroule de façon ininterropue et avec ce moyen de travail de rendement élevé et avec le procédé de travail conforme à l'invention, on produit de façon extrement économique une canalisation de caractéristiques d'utilisation élevées. REVENDICATIONS 1. Procédé de travail et dispositif pour la fabrication monolithique de tubes et canalisations, caractérisés en ce que l'on place dans l'espace libre existant entre le coffrage extérieur (1) et le coffrage intérieur (7) du dispositif correspondant, sous une pression adaptée à la prise de ce béton par unité de temps, et par l'intermédiaire d'un entonnoir de remplissage (21), un béton bien déterminé, après quoi2 pendant que le béton se déplace dans la direction d'une plaque de pression (19), on met en circuit une pompe à vide (16) après le fonctionnement de laquelle, dans un temps déterminé pour le début de la prise du béton, on déverrouille le verrou (25) ce par quoi le dispositif conforme à l'inrention, qui se trouve sur le radier de béton (4), glisse > le long de ce radier de béton, à une vitesse corerspondant à l'avance du béton par unité de temps dans le dispositif, d'ou sort en continu le tube fini avec une résistance permettant le décoffrage. 2. Dispositif pour l'exécution du procédé de travail conforme à l'invention selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur le radier de béton (4), qui est muni d'une couche glissante (6) et se trouve dans une fouille (5), sont disposés, avec possibilité de glisser sous la pression d'un béton introduit sous pression dans le dispositif, un coffrage extérieur et un coffrage intérieur (1/7) solidarisés entre eux, fermés d'une part par une plaque frontale (8) résistant à la pression et ouverts d'autre part du côté tourné vers la plaque de pression (19). 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le coffrage intérieur (7) est disposée une zone sous vide (12) munie d'ouvertures d'assèchement (13), avec un coffrage sous vide (14), à la limite desquels sont disposées, dans le coffrage intérieur (7), d'une part une plaque de fermeture (11) et d'autre part une plaque de lissage (9) munie d'un chauffage de coffrage (10). 4. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que dans le coffrage intérieur (7) est disposée une arrivée de courant (17) pour faire marcher le chauffage du coffrage (10) et une pompe à vide (16). 5. Dispositif selon les revendications 1-4, caractérisé en ce que pour assècher la zone sous vide (12) est disposée dans le coffrage intérieur (7), une conduite d'évacuation de l'eau (15) reliée au coffrage sous vide (14) et à la pompe à vide (16). 6. Dispositif selon les revendications 1-5, caractérisé en ce que sur le coffrage extérieur (1) est disposée une pompe à béton (24) qui, lors de l'amenée du béton, est en liaison fonctionnelle avec l'espace libre situé entre le coffrage extérieur (1) et le coffrage intérieur (7), par l'intermédiaire de l'entonnoir de remplissage (21), du canal d'amenée (22) et de l'ouverture de remplissage (23). Repères Coffrage extérieur 1 Galets 2 Surface d'appui 3 Radier de béton 4 Fouille 5 Couche glissante 6 Coffrage intérieur 7 Plaque frontale 8 Plaque de lissage 9 Chauffage de coffrage 10 Plaque de fermeture 11 Zone sous vide 12 Ouverture d'assèchement 13 Coffrage sous vide 14 Conduite d'évacuation d'eau 15 Pompe à vide 16 Arrivée du courant 17 Tube de gainage 18 Plaque de pression 19 Etai 20 Entonnoir de remplissage 21 Canal d'amenée 22 Ouverture de remplissage 23 Pompe à béton 24 Verrou 25 c) la littérature technique a été examinée:: - Revue "Die Bauzeitung" édition du batiment de la RDA - Revue "Bauplanung-Bautechnick" édition du bâtiment de la RDA - Ouvrage "Technique de commutation rationnelle" - Ouvrage Tome II "Coffrages glissants" édition du batiment de la RDA - Technologie de la construction-monolithique en béton et en béton armé. Edition du bâtiment de la RDA. d) On a incorporé dans l'état de la technique les documents: OS 2 710 231 E Oq D 29/10 (DE) WP 151 781 E 02 D 29/10 (DD) e) Le procédé de travail conforme à l'invention et le dispositif correspondant sont employés pour la fabrication de canalisations monolithiques, en particulier pour les eaux résiduaires en travaux souterrains. Le processus de bétonnage y est effectué en une seule phase de travail et de façon continue sans interruption entre deux ouvrages. f) Actuellement les canalisations pour eaux résiduaires sont encore fabriquées pour la plus grande part en tubes de béton. On connait également des modes de fabrication monolithiques mais qui ne travaillent pas sous forme de coffrages glissants et qui sont très couteux en temps et en travail. g) Les essais et la première application sont attendus en 1986. Rapport concernant les résultats de l'examen en cours de la nouveauté et de l'efficacité technico-économique a) b) JPC Pays Droit de protection Nunérotation PS AS OS Début Fin E 02 29/10 DD x 39116 151781 E 04 G 15/00 DD x 29261 137370 E 04 G 19/00 DD x 39437 212270 E 03 F 05/20 DD x 57565 159794 E 02 D 29/10 SU x 414371 1087621 E 04 G 15/00 SU x 402628 1079797 E 02 D 29/10 DE x x x 1784790 3305172 E 04 G 15/00 DE x x x 1684145 3430658 E 04 G 15/00 DE x x x 1534897 3314148 E 02 D 29/10 US x 3844073 4475845 E 04 G 15/00 US x 3466883 4427173 E 04 G 15/06 US x 3698091 4465275 E 02 L 29/10 GB x 1014818 1529651 E 03 F 05/20 GB x 1140045 1140045 E 04 G 15/00 GB x 1062806 2054690 E 02 D 29/10 AT x 299829 321212 E 04 G 15/00 AT x 303324 325822 E 04 G 15/06 AT x 331491 331492 E 02 D 29/10 CH x 506165 640590 E 04 C 15/00 CH non justifié E 02 D 29/10 FR x 2195985 2518145