Brevet FR2657382A1 — publié le 19910726

MODULE INDEPENDANT DE FABRICATION DE BETON PRECONTRAINT ET SON PROCEDE DE MISE EN OEUVRE La présente invention concerne un module indépendant de fabrication de béton précontraint et le procédé de mise en oeuvre de ce module. Parmi les produits réalisés dans la technologie du bâtiment on trouve les prédalles Ce sont généralement des dalles préfabriquées en béton armé de faible épaisseur, entrant dans la composition d'un plancher composite et servant de coffrage au béton coulé en place. Une des techniques de fabrication des prédalles est la technique du carrousel Il s'agit d'un circuit fermé composé de postes successifs, chaque poste correspondant à une opération particulière Ainsi les carrousels comportent généralement les postes suivants: Etuvage démoulage bétonnage évacuatiîn des produits nettoya'e des moules 1 huilage 2 coffrage____, mise en place des armatures Cette technique s'adapte bien à la production d'éléments de taille moyenne de l'ordre du mètre (lm à mètre), transportables de poste en poste et à l'intérieur de l'étuve, et susceptibles d'être manutentionnés facilement. Elle s'adapte également à des rythmes de production variable, notamment selon la demande. Cependant si cette technologie du caroussel est souple, c'est au détriment du taux d'utilisation de l'installation En effet, le produit prédalle étant uniquement fabriqué à la demande, sa production est sensiblement calquée sur un marché irrégulier en quantité dans le temps, la fréquence de variation étant hebdomadaire Dans un tel contexte il s'avère que le potentiel de l'unité de fabrication ne correspond pas nécessairement au maximum du marché car d'une part, ce dernier ne correspond qu'à des pointes très ponctuelles et d'autre part évolue dans le temps; l'unité de production serait alors fréquemment sous utilisée et par moment sous dimensionnée en potentiel. Un objectif de l'invention est d'une part d'accroître le taux d'utilisation d'un caroussel de fabrication de produits en béton, et d'autre part de réguler cette production, en introduisant dans le carrousel la fabrication de produits habituellement vendus sur stock, tels que les produits en béton précontraint. Parmi ceux-ci les poutrelles et les prédalles en béton précontraint entre autres sont des produits dont la demande est élevée; leurs fabrications sont traditionnellement réalisées dans des moules disposés sur des bancs de grande longueur (de 1 ' ordre de 50 à mètres) Cette technique de fabrication de poutrelle sur grands bancs, si elle est bien au point, présente cependant des contraintes: les poutres sont obligatoirement toutes du même modèle; il est impossible de fabriquer des produits de formes différentes dans un module, ni d'un module à l'autre; le nombre de fils de précontrainte est identique sur toute la longueur du banc, le banc de précontrainte est une installation volumineuse, fixe, comportant un génie civil important. Enfin il existe des modules indépendants, de taille réduite qui sont de simples plateaux servant :3 au coffrage des produits mais ils ne permettent pas de réaliser la précontrainte. Un autre objectif de l'invention est la réalisation d'un module de fabrication de produits en béton précontraint de faible dimension et indépendant. L'invention a pour objet un module de fabrication de produits plats ou allongés en béton précontraint, du type comportant soit un plateau, soit une série de moules juxtaposés parallèlement les uns des autres, dans lesquels sont disposés au moins un fil d'acier ancré dans deux chevêtres, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre rigide constitué de deux longerons parallèles entre lesquels sont disposés les moules, et des deux chevêtres, l'un fixe, monté à une extrémité des longerons, l'autre mobile, relié à chaque longeron par un vérin de mise sous tension. Ce module est encore caractérisé en ce que les longerons sont maintenus parallèles par au moins deux entretoises disposées dans le même plan sur lequel le plateau ou les moules sont disposés. L'invention a également pour objet le procédé de mise en oeuvre de ce module Celui-ci est introduit sur un chemin de circulation dans un caroussel comportant au moins les phases successives de fabrication suivantes huilages des moules, coffrage, mise en place des fils d'acier, mise sous tension, bétonnage, étuvage, démoulage, et nettoyage des moules. L'invention vise encore les dispositions suivantes: 1 le démoulage comporte les opérations successives suivantes: à l'aide d'un dispositif de manutention monte sur double potences ou portiques, le module est soulevé, retourné et déposé sur un support de réception; les fils d'acier sont détendus et les produits déposés sur le support le module vide est nettoyé, et retourné. 2 en outre selon le type de produit et/ou l'importance de l'unité de fabrication le module, une fois soulevé, est écarté du chemin de circulation et le produit est démoulé sur une piste, à l'écart. 3 le démoulage comporte une phase de vibration avant la détension des fils d'acier, et/ou est effectué par gravité. 3 le démoulage est effectué par éjection après détension des fils d'acier. 4 le module est solidarisé avec une table, une poutre ou dans un cadre comportant en extrémité deux axes de rotation alignés, destinés au soulèvement et au retournement du module. le module est solidarisé avec les bras 16 des potences 15 qui comportent des axes 14 de rotation, destinés au soulèvement du module et à son retournement. 6 le module est solidarisé avec une table, une poutre ou un cadre monté dans au moins une couronne destinée à retourner le module en roulant. L'invention a encore pour objet le produit plat ou allongé en béton précontraint réalisé dans un module tel que définit précédemment, et par le procédé tel que caractérisé plus haut. L'invention est illustrée par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un module spécialisé pour des produits allongés selon l'invention; la figure 2 est une vue selon II-II; la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un module spécialisé pour des produits plats selon l'invention; la figure 4 est une vue selon III-III; la figure 5 est un schéma d'une variante du procédé de retournement du module selon l'invention; les figures 6 à 9 sont des schémas illustrant une seconde variante du procédé de retournement du module selon l'invention; la figure 10 est un schéma d'une troisième variante du procédé de retournement du module selon l'invention; la figure 11 est un schema du caroussel de traitement du module selon l'invention. Comme on le voit sur les figures 1 et 4, le module 1 est un cadre rectangle à l'intérieur duquel sont disposés des moules 3 parallèlement les uns des autres ou un plateau 3 bis recevant des coffrages Le cadre est formé d'une part de deux longerons parallèles longitudinaux 2, ou éléments équivalents, dimensionnés pour reprendre les efforts de précontrainte, maintenus par des entretoises 4 de préférence des profilés, d'autre part de deux chevêtres 5,6 perpendiculaires aux longerons de type connu en soi, dans lesquels sont ancrés des fils d'acier de précontrainte. L'un 5 des deux chevêtres est fixe, monté rigidement à l'une des extrémités 7 des longerons, l'autre 6 est mobile et est relié aux extrémités opposés 8 desdits longerons par un vérin 9 de mise sous tension Le chevêtre mobile est équipé d'un dispositif d'ancrage des brins d'acier connu en soi, et décrit au brevet FR-A 76 39 408. La surface supérieure des entretoises 4 définit un plan sur lequel les moules reposent (figure 2). Deux profilés 10 sont en outre disposés le long des longerons 2, du côté extérieur Hormis le chevêtre mobile 6, les composants 2,3,3 bis,4,5,9 sont assemblés mécaniquement de manière rigide afin que les manipulations diverses n'entraînent pas de déformations préjudiciables. On prévoit un dispositif de manutention du module qui comporte un système de préhension de celui- ci associé à un mécanisme possédant la cinématique nécessaire au soulèvement, retournement et descente du module (figures 6 à 10). Deux sortes de dispositifs sont prévus: soit une table 11, ou une poutre libis ou un cadre métallique 12 pour la préhension monté sur deux portiques 13 soit une paire de potences 15 munies de bras 16, possédant un système de préhension par le dessous du module ou à chacune de ses extrémités Dans l'un ou l'autre cas, des axes 14 permettent le pivotement. Ces modules 1 et leur système de retournement sont incorporables dans les divers systèmes de fabrication d'éléments béton par carrousels, de ce fait leurs dimensions sont variables On peut cependant fixer comme base moyenne une largeur de 2,70 m x 12,50 m de long et un encombrement en hauteur de l'ordre de 60 cm; cette dernière dimension est tributaire des produits à fabriquer alors que les deux autres sont plus liées à la géométrie du carrousel de fabrication qui recevra les modules. Un carrousel pourra recevoir, conjointement aux tables habituelles, plusieurs modules, ceux-ci pouvant être différents quant aux produits fabriqués, tels que poutrelles béton précontraint, prédalles précon- traintes, etc Par contre un seul système de retournement sera généralement suffisant. Selon l'invention, le module est repose sur des galets, dont certains sont moteurs, et circule d'un poste à l'autre dans le carrousel auquel il est adapté; il fait l'objet des opérations habituelles de fabrication des produits en béton précontraint avec quelques modifications qui font l'originalité et l'intérêt du procédé. Le carrousel habituel comporte les postes 101 à 107 suivants: huilage des moules 101, coffrage 102, mise en place des armatures 103, bétonnage 104, étuvage à une température de 60 'C, démoulage 106, et nettoyage des moules 107. Selon les produits, notamment les poutrelles, l'opération de coffrage 102 peut devenir très brève en temps de manutention, on l'appelle alors "complément de coffrage", voire inexistante. Le carrousel selon l'invention comporte à deux reprises des étapes différentes, qui remplacent les opérations prévues pour la fabrication des prédalles: 1 e la mise en place des armatures 103 est remplacée par l'opération de mise en place des fils d'acier 108, suivie de leur mise sous tension 109; Ce poste de travail est particulier en ce qu'il comporte une centrale hydraulique 110 que l'on raccorde aux vérins 9. 2 le démoulage est réalisé par retournement effectué par le dispositif de manutention décrit plus haut. Le démoulage s'effectue directement sur le chemin de circulation lorsque le carrousel est utilisé pour une importante durée ou quantité de produits plats ou allongés; il s'effectue à l'écart dudit chemin lorsqu'il s'agit d'une faible quantité, par exemple entre deux series de prédalles. La paire de potences 15 ou les portiques sont disposés à proximité du chemin de circulation Les bras 16 ou la table 11 ou la poutre 1 ibis ou le cadre 12 viennent saisir le module, le soulèvent et, selon les cas,le retournent par pivotement autour des axes 14, et le déposent sur un support de réception préalablement disposé sur le chemin de circulation, ou le déplacent hors du chemin de circulation avant de le retourner et de le déposer sur un support de reception. Le module est au besoin soumis à une vibration, puis on le raccorde à la centrale hydraulique pour détendre les fils 112, et déposer les produits 114. Le module vide est alors nettoyé, remonté, retourné et remis sur son chemin de circulation 113. On notera que ce procédé de démoulage par retournement permet un démoulage par simple gravité, ou par vibration + gravité, ou par gravité aidée par des éjecteurs connus en soi. En outre l'étuvage 105 est réalisée à une température variable pouvant atteindre 90 'C A cet effet l'enceinte sera munie d'un dispositif de régulation de température permettant de choisir la température selon les produits à étuver: par exemple 'C pour les prêdalles, 90 C pour les poutrelles. La figure 3 illustre une variante du procédé de retournement: le module après étuvage installé dans deux couronnes 17 ou roues parallèles, dont le déplacement effectue le retournement Cette variante permet avantageusement d'éviter l'emploi des potences ou de portiques. L'originalité du module et de son procédé de mise en oeuvre réside dans le fait que le dispositif de mise en tension (vérins et chevêtres) bien que connu en soi, reste en place sur le module de béton pécontraint lui- même, et suit celui-ci dans tous ses déplacements, ce qui suppose l'absence complète d'appui au sol pour le soulager des efforts de tension. Le fonctionnement des vérins est assuré par une centrale hydraulique à poste fixe 110 qui est connectée à chaque module lors de son passage au poste concerné 109, 112. REVENDICATIONS 1 Module de fabrication de produits plats ou allongés en béton précontraint, du type comportant soit un plateau,soit une série de moules juxtaposés parallèlement les uns des autres, dans lesquels sont disposés au moins un fil d'acier ancré dans deux chevêtres, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre rigide constitué de deux longerons ( 2) parallèles entre lesquels sont disposés les moules ( 3), et des deux chevêtres, l'un ( 5) fixe, monté à une extrémité ( 7) des longerons, l'autre ( 6) mobile, relié à chaque longeron par un vérin ( 9) de mise sous tension. 2 Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que les longerons sont maintenus parallèles par au moins deux entretoises ( 4) disposées dans le même plan sur lequel les moules ( 3) sont disposés. 3 Procédé de mise en oeuvre du module selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le module 1 est introduit sur un chemin de circulation dans un carrousel comportant les phases de fabrication successives suivantes: huilage des moules ( 101) coffrage ( 102), mise en place des fils d'acier ( 108) et mise sous tension moules ( 113). 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le démoulage comporte les opérations suivantes: 1 ( 111) à l'aide d'une paire de potences ( 15) ou de portiques ( 13) mobiles associés à un organe de préhension, le module ( 1) est soulevé, retourné et déposé sur un support de réception. 2 * ( 112) les fils d'acier sont détendus et les produits déposés. 3 ( 113) le module vide est nettoyé, retourné, et replacé sur le chemin de circulation. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le module, une fois soulevé, est écarté du chemin de circulation. 6 Procédé selon la revendication 4 caractérisé ence que le démoulage comporte une phase de vibration avant la détension des fils d'acier. 7 Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le démoulage est effectué par éjection après détension des fils d'acier. 8 Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le module est solidarisé avec une table ( 11), une poutre (libis), ou un cadre ( 12) comportant deux axes de rotation ( 14) en extrémité, destinés au soulèvement du module ( 1) et à son retournement. 9 Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le module est solidarisé avec les bras ( 16 > des potences ( 15) qui comportent des axes ( 14) de rotation, destinés au soulèvement du module et à son retournement. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le module est solidarisé avec une table ( 11) ou une poutre (libis), ou un cadre ( 12) monté dans au moins une couronne en roulant. 11 Produit allongé ou plat en béton précon- traint caractérisé en ce qu' il est réalisé dans un module ( 1) selon la revendication 1. 12 Produit allongé ou plat en béton précon- traint caractérisé en ce qu'il est réalisé par le procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 10.