Brevet FR2628520A1 — publié le 19890915

PROCEDE DE FIXATION D'UN BLOC DE CONSTRUCTION EN UN MATERIAU REFRACTAIRE SUR UNE OSSATURE, DANS LE DOMAINE DE LA THERMIQUE INDUSTRIELLE L'invention concerne un procédé de fixation d'un bloc de construction en un matériau réfractaire sur une ossature, dans le domaine de la thermique industrieiie. Ce procédé s'applique plus particulièrement, mais non exhaustivement, pour l'ancrage des parois verticale des fours industriels. Les contraintes, tels que chocs thermiques ou dilatation différentielle importante auxquelles sont soumises les parois d'un four industriei, imposent d'ancrer ces parois sur une ossature externe en vue d'éviter à ces dernières de souffler ou pencher dangereusement et, par conséquent, de retarder au maximum les risques d'effondrement. Les procédés d'ancrage actuels consistent à ériger des chaînages verticaux servant de raidisseurs fixés à l'ossature, et à construire la paroi entre ces raidisseurs. L'ossature externe est elle-même renforcée au droit de ces raidisseurs afin de pouvoir supporter les contraintes transmises par ces derniers. Par exempie, dans ie cas d'une structure externe métallique comportant une ossature porteuse constituée de profilés métalliques et d'un blindage de couverture, il est obligatoire de disposer des profilés en regard de chaque raidisseur. Par ailleurs, les blocs d'ancrage utilisés pour la construction de ces raidisseurs comportent par rapport aux blocs courants un prolongement arrière adapté pour faire saillie à l'arrière de la paroi, et doté de moyens d'accrochage d'un organ-e de fixation destiné à relier ledit bloc à l'ossature. Bien qu'il permette de consolider les parois verticales, ce procédé présente deux inconvénients principaux. D'une part, la présence des raidisseurs verticaux ne permet pas de se garantir contre les risques d'effondrement de la paroi bâtie entre ces raidisseurs. De plus, les contraintes de dilatation résultant des différences de température régnant à l'intérieur et à l'extérieur du four conduisent régulièrement à la destruction des organes de fixation des blocs d'ancrage, sans qu'ii soit possible de pallier à une telle éventualité du fait de l'inaccessibilité de ces organes de fixation. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités et a pour objectif de fournir un procédé de fixation permettant d'ancrer ponctuellement les brocs de construction de façon à se garantir contre les risques d'effondrement d'une paroi bâtie entre deux raidisseurs. Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de fixation permettant une vérification périodique des organes de fixation et un remplacement aisé de ces derniers lors de ieur éventuelle dégradation. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fixation d'un bloc de construction en un matériau réfractaire sur une ossature, dans le domaine de la thermique industrielle, caractérisé en ce qu'il consiste - à u t i I i s e r un b i o c d e c o n s t r uc t i o n comportant deux parois frontales, dites avant et arrière, dont l'une, avant, est dotée d'une cavité et l'autre, arrière, d'un alésage débouchant dans la cavité de la paroi frontale avant, - à introduire dans l'alésage une tige d'ancrage de section inférieure à celle dudit alésage et de longueur adaptée pour présenter une extrémité, dite arrière, en saillie par rapport à la paroi frontale arrière du bloc, et une extrémité opposée, dite avant, située dans la cavité dudit bloc, - à fixer de façon amovibie l'extrémité arrière de la tige d'ancrage sur l'ossature et à solidariser l'extrémité avant sur une platine logée dans la cavité du bloc, - et à remplir la cavité du bloc au moyen d'un matériau réfractaire. Ce mode de fixation permet de fixer ponctuellement un bloc de la paroi sur l'ossature et, notamment pour une ossature métallique, de le fixer directement sur le blindage éventuellement renforcé d'un raidisseur disposé entre les profilés porteurs. Cette possibilité d'ancrer des blocs disposés en tout endroit désiré de la paroi verticale présente l'avantage de diminuer considérablement les risques d'effondrement de cette paroi. De plus, ce mode de fixation permet un contre périodique de la tige d'ancrage après le retrait du matériau réfractaire disposé dans ia cavité et le remplacement éventuel de cette tige en cas de détérioration de cette dernière. Préférentiellement, on remplit l'espace annulaire de l'alésage délimité par la tige d'ancrage et la paroi interne dudit alésage au moyen d'un matériau compressible et réfractaire. Ce matériau compressibie permet d'assurer l'étanchéité de la paroi sans nuire à la dilatation de cette dernière. La tige métallique est alors, en outre, avantageusement disposée à l'intérieur d'une gaine introduite au préalable dans l'alésage et possédant un diamètre interne au moins égal à celui de la tige d'ancrage et un diamètre externe inférieur à celui de l'alésage. Cette disposition permet en effet de faciliter le remplacement de ia tige d'ancrage. L'invention s'étend, en tant que produit nouveau permettant la mise en oeuvre de ce procédé de fixation, à un bloc d'ancrage en un matériau réfractaire comprenant une cavité ménagée dans sa paroi frontale avant et un alésage débouchant respectivement dans ladite cavité et au droit de la face frontale arrière dudit bloc. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention se dégageront de la description détaillée qui suit en référence au dessin annexé qui en représente un mode de mise en oeuvre préférentiel. Ce dessin, qui fait partie intégrante de la présente description, est une coupe transversale par un plan vertical d'un bloc d'ancrage fixé sur une ossature conformément au procédé de l'invention. La figure annexée rap ré-sente un mode de fixation d'un bloc d'ancrage 1 en un matériau réfractaire permettant d'ancrer une paroi verticale d four industriel sur une ossature porteuse 2. Ce bloc d'ancrage l de forme parallélépipèdique rectangle présente, de façon classique, deux parois frontales, avant 3 et arrière 4, et quatre parois latérales reliant lesdites parois frontales. Il comporte, en outre, une cavité 5 ménagée dans sa paroi frontale avant 3, et un alésage 6 ménagé dans sa paroi frontale arrière 4 et débouchant dans ladite cavité. A l'intérieur de l'alésage 6 est disposée une gaine 7 d'un diamètre externe inférieur à celui de cet alésage. De plus, l'espace annulaire délimité par la gaine 7. et la paroi interne de l'alésage 6 est rempli au moyen d'un matériau 8 compressible et réfractaire, tels que fibres de céramique, assurant l'étanchéité. L'organe de fixation proprement dit est constitué d'une tige d'ancrage 9 comportant deux extrémités filetées et de longueur adaptée pour que l'une de ces extrémités fasse saillie à l'arrière du bloc 1, l'autre étant située dans la cavité 5. Cette tige d'ancrage 9 de diamètre externe au plus égal à celui de la gaine 7 est introduite dans cette dernière. Elle est vissée au niveau de son extrémité arrière à l'intérieur d'un manchon 10 taraudé porté par l'ossature 2. Côté opposé, elle est bloquée au moyen d'une platine ll dotée d'un perçage, engagée autour de la tige d'ancrage 9, et maintenue plaquée dans le fond de la cavité 5 du bloc 1 au moyen d'un écrou 12 vissé sur l'extrémité de cette tige. Il est à noter que l'extrémité arrière de cette tige d'ancrage 9 peut également être fixée de l'extérieur, après perçage du blindage, notamment au moyen d'un écrou. En outre, dans le cas d'une ossature en béton ou en briques denses, cette tige d'ancrage sera chevillée sur cette ossature. L'ancrage est enfin protégé a u moyen d '- u n bouchon 13 en un matériau réfractaire telle que céramique ou fibres minérales, disposé dans la cavité 5 du bloc 1. Ce mode de fixation présente de nombreux avantages - facilité de mise en oeuvre la tige d'ancrage 9- est simplement vissée à l'intérieur du manchon taraudé 10, puis bloquée dans la cavité 5 au moyen de la platine 11 et de l'écrou 2, - libre dilatation grâce à la présence du matériau compressible 8 à l'intérieur de l'alésage 6, - protection de l'ancrage par le bouchon 13 en matériau réfractaire, - possibilité d'une vérification périodique de l'ancrage, après retrait du bouchon 13 disposé dans a cavité 5 du bloc 1, et remplacement aisé des tiges d'ancrage 9 défectueuses. REVENDICATIONS 1/ - Procédé de fixation d'un bloc de construction en un matériau réfractaire sur une ossature (2), dans le domaine de la thermique industrielle, caractérisé en ce qu'il consiste : - à utiliser un bloc de construction (1) comportant deux parois frontales, dites avant (3) et arrière (4), dont l'une, avant, est dotée d'une cavité (5), et l'autre, arrière, d'un alésage (6) débouchant dans la cavité (5) de ia paroi frontale avant (3), - à introduire dans l'alésage (6) une tige d'ancrage (9) de section inférieure à celle dudit alésage et de longueur adaptée pour présenter une extrémité, dite arrière, en saillie par rapport à la paroi frontale arrière (4) du bloc (1), et une extrémité opposée, dite avant, située dans la cavité (5) dudit bloc, - à fixer de façon amovible l'extrémité arrière de la tige d'ancrage (9) sur l'ossature (2) et à solidariser l'extrémité avant sur une platine (11) logée dans ia cavité (5) du bloc (1), - et à remplir la cavité (5) du bloc (1) au moyen d'un matériau réfractaire (13). 2/ - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on remplit l'espace annulaire de l'alésage (6) délimité par la tige d'ancrage (9) et la paroi interne dudit alésage, au moyen d'un matériau (8) compressible et réfractaire. 3/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que I' o n dispose a u préaleble' dans l'alésage (6) une gaine (7) de diamètre interne au moins égal à celui de la tige d'ancrage (9) et de diamètre externe inférie'ur à celui de L'alésage (6), et en ce que I 'on introduit la tige d'ancrage (9) à l'intérieur de ladite gaine. 4/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise une tige d'ancrage (9) présentant une extrémité arrière filetée, et l'on fixe ladite extrémité arrière sur l'ossature (1) par vissage de cette dernière à l'intérieur d'un manchon taraudé (10) porté par ladite ossature. 5/.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise une tige d'ancrage (9) présentant une extrémité avant filetée et une platine (11) dotée d'un perçage, l'on engage ladite platine autour de la tige d'ancrage (9), et l'on maintient cette platine plaquée dans le fond de la cavité (5) au moyen d'un écrou (12) vissé sur l'extrémité filetée de la tige. 6/ - Bloc d'ancrage en un matériau réfractaire pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications précédentes, du type comportant deux parois frontales, dites avant (3) et arrière (4), ledit bloc étant caractérisé en ce qu'il comprend une cavité (5) ménagée dans sa paroi frontale avant (3) et un alésage (6) débouchant respectivement dans ladite cavité et au droit de la face frontale arrière (4).