Brevet FR2672921A1 — publié le 19920821

L'invention est relative à un coffrage circulaire à rayon variable qui trouvera notamment son application dans l'industrie du bâtiment pour la réalisation de parois courbes en béton moulé. La fabrication d'éléments de construction dans le domaine du bâtiment selon la technique du moulage en béton s'est largement développée ces dernières années en raison notamment de ses avantages économiques. Le moulage du béton peut se faire directement sur site ou bien en usine, il s'agit alors d'une technique de construction par éléments préfabriqués. La préfabrication est intéressante lorsqu'il y a construction en série et qu'il est possible de réaliser un très grand nombre de pièces identiques. Toutefois, les dimensions de ces pièces sont limitées en raison des possibilités de transport. La fabrication sur site nécessite l'utilisation de coffrages qui servent au moulage du béton. Pour la réalisation de parois planes, il n'y a guère de difficulté et on utilise des panneaux rectilignes rigides pour la confection des coffrages modulaires. Par contre, lorsqu'il s'agit de réaliser des parois courbes, il faut nécessairement faire appel à des coffrages circulaires spécialement adaptés au rayon de courbure à réaliser. Ceci se rencontre fréquemment notamment pour la construction de cages d'escalier circulaire, rampes de parking, bacs de décantation, voiles courbes de façade, réservoirs, rayon central, etc. Pour chaque chantier, la courbe est différente et la réutilisation des coffrages est rare. Il faut, à chaque fois, faire réaliser en usine un coffrage spécialement adapté. Ceci est coûteux et guère commode lorsque, pour chaque nouvelle construction, il faut refabriquer des nouveaux coffrages circulaires. C'est précisément pour résoudre ce problème qu'a été développée la présente invention, dont le but principal est de présenter un coffrage circulaire dont on peut ajuster le rayon de courbure pour l'adapter à chaque type de construction. Il est possible d'ajuster le rayon de courbure directement sur le chantier en fonction des besoins. La réutilisation du coffrage circulaire de la présente invention pour différents chantiers est donc parfaitement possible. Les techniques de construction préconisées pour le coffrage circulaire de la présente invention sont très économiques et lui permettent d'être rentabilisé même avec un faible nombre de réemplois. Le coffrage circulaire de la présente invention est de type modulaire, c'est-à-dire qu'il peut être associé avec d'autres éléments identiques pour former un ensemble continu raccordé à des éléments plans standards. Le coffrage circulaire peut réaliser les plus petites cages que l'on rencontre habituellement sur les chantiers de bâtiment et génie civil. I1 peut être prémonté en usine. Des éléments standards de grande longueur (1,25 mètres et 2,50 mètres), terminés par des taquets de positionnement et d'affleurement, permettent de réaliser de nombreuses courbes sans facette ni raccord. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Le coffrage circulaire à rayon variable destiné au moulage du béton pour la réalisation de parois courbes comprenant un panneau modulaire extérieur et un panneau modulaire intérieur, est caractérisé par le fait que les panneaux sont formés d'une peau coffrante raidie verticalement mais souple horizontalement fixée sur des ceintures précintrées. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels - la figure 1 représente le coffrage circulaire à rayon variable de l'invention dans son ensemble, - la figure 2 représente la mise en place de la peau coffrante pour la fabrication d'un panneau modulaire extérieur, - la figure 3 montre la mise en place des ceintures précintrées sur la peau coffrante d'un panneau modulaire extérieur, - les figures 4a et 4b montrent respectivement en vue de face et en vue longitudinale la fixation de la peau coffrante sur les ceintures précintrées, - la figure 5 schématise la fixation d'un vérin de mise à niveau sur une ceinture, - la figure 6 représente le raccord de panneau modulaire extérieur, - la figure 7 montre la superposition de coffrages circulaires positionnés à l'aide de taquets, - la figure 8 schématise la mise en place d'une peau coffrante sur un cintre pour la fabrication d'un panneau modulaire intérieur. La présente invention vise un coffrage circulaire à rayon variable qui trouvera son application dans l'industrie du bâtiment pour la construction d'éléments en béton moulé à profil courbe. La fabrication de parois de bâtiments en béton moulé est particulièrement économique. Elle peut se présenter soit sous la forme d'amenée de pièces préfabriquées en usine directement sur le chantier où elles sont posées et assemblées, soit sous la forme d'une fabrication sur le site à partir de coffrages sur lesquels le béton est moulé directement. Cette seconde solution est choisie pour la construction de blocs de grandes dimensions ou pour les constructions de petites et moyennes séries. Les coffrages pour la réalisation de parois planes ne posent aucune difficulté. Il s'agit d'éléments modulaires assemblés les uns aux autres pour former le moule approprié. Par contre, lorsqu'il s'agit de réaliser des formes complexes, notamment des parois courbes, alors il faut utiliser des moules spéciaux de profil adapté. En particulier, les différents rayons de courbure susceptibles d'être rencontrés sur les chantiers posent à chaque fois un problème différent en ce sens que les coffrages doivent présenter des rayons de courbure à chaque fois nouveaux et par conséquent la réutilisation des panneaux de coffrage sur les différents chantiers ne peut pas toujours être envisagée. Ceci est coûteux car l'amortissement de la fabrication du coffrage circulaire ne peut être réalisé sur plusieurs chantiers. Selon la présente invention, c'est précisément ce défaut auquel une solution doit être apportée. Avec le coffrage de l'invention, le nombre de pièces fabriquées qui sont spécifiques au rayon de courbure est extrêmement limité, ce qui autorise un réemploi de la majorité des éléments de fabrication du coffrage circulaire de l'invention sur différents sites, d'où de bonnes possibilités d'amortissement avec une grande commodité d'utilisation. Il faut également ajouter que le coffrage circulaire de l'invention a été étudié pour être modulaire, c'est-à-dire qu'il s'inscrit dans une fabrication qui autorise l'emploi juxtaposé de coffrages tant sur le plan horizontal que vertical pour former un ensemble susceptible de se raccorder aux coffrages rectilignes standards. La présente invention a été développée dans le cadre d'une fabrication d'éléments de parois courbes et plus particulièrement circulaires. Néanmoins, elle pourra facilement s'adapter à la construction d'éléments de parois à profil courbe quelconque pourvu que les ceintures soient cintrées selon cette forme. Le coffrage circulaire à rayon variable (1), tel qu illustré à la figure 1, se décompose en un panneau modulaire extérieur (2) et un panneau modulaire intérieur (3) respectivement destinés à contenir les surfaces extérieure et intérieure de la paroi de béton moulé à fabriquer par coulage entre lesdits panneaux. Les panneaux (2 et 3) sont montés sur vérins (4) de mise à niveau, ce qui permet d'ajuster l'équerrage du coffrage (1) par rapport au sol. En outre, à titre d'exemple et pour faciliter le remplissage du coffrage, il est prévu la mise en place d'une passerelle périphérique (5) fixée à la partie supérieure du coffrage (1) pour permettre la libre circulation du personnel autour du coffrage lors de la coulée du béton. Pour des raisons économiques et techniques, les pièces utilisées pour la construction du coffrage de l'invention sont entièrement métalliques. La surface interne du coffrage (1) est entièrement lisse pour obtenir un bon aspect du béton. Selon l'invention, les panneaux (2 et 3) sont formés d'une peau coffrante (6) raidie verticalement mais souple horizontalement, fixée sur des ceintures (7) précintrées. Ce type de construction offre une grande souplesse puisque seules les ceintures précintrées (7) imposent le rayon de courbure du coffrage. Les peaux coffrantes (6) quant à elles sont souples horizontalement et par conséquent épousent le profil courbe des ceintures (7). Les peaux coffrantes (6) peuvent être utilisées pour réaliser tout type de rayon de courbure et peuvent par conséquent facilement être réutilisées de chantier en chantier. Les ceintures (7) doivent être profilées en usine et représentent les seules pièces à rayon de courbure imposé. ;Il s'agit de profilés métalliques standards qui sont péu coûteux et qui, à la limite, peuvent être cintrés plusieurs fois selon des courbes différentes. Les montages des panneaux extérieur et intérieur sont sensiblement identiques et par conséquent, seul l'examen du montage des panneaux extérieurs est étudié en détails. Le montage des panneaux se fait directement sur le site. Il faut tout d'abord disposer d'un support et à cet égard, on peut se satisfaire d'une construction très sommaire telle qu'illustrée à la figure 2. Il s'agit d'un chevalet (8) sur lequel on pose une tôle (9) cintrée grossièrement en se servant des ceintures (7) comme gabarit. La peau coffrante (6) est déposée sur le support et vient épouser la forme de la surface (9). Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la peau coffrante (6) est formée d'une plaque métallique souple (10) renforcée par des raidisseurs verticaux (11) qui se présentent par exemple sous la forme de profilés & soudés au dos de la plaque métallique (10) à intervalles réguliers. Une fois la peau coffrante (6) appliquée contre la tôle (9), on vient recouvrir l'ensemble avec les ceintures (7) tel qu'illustré à la figure 3, qu'il faut fixer afin que la peau coffrante (6) épouse parfaitement le profil imposé par les ceintures (7). Les détails de la fixation amovible préconisée sont illustrés aux figures 4a et 4b qui représentent respectivement la fixation en vue transversale et en vue longitudinale. De préférence, la ceinture (7) se présente sous la forme de profilés métalliques en double U opposés (12 et 13) tels que représentés à la figure 4b. La fixation proprement dite est assurée à l'aide d'un boulon (14) à tête (15) marteau. Cette géométrie particulière permet de serrer le boulon (14) sans avoir à en tenir la tête (15). Le boulon (14) est disposé entre les deux profils en U (12 et 13) et sa tête (15) s'applique contre la paroi interne d'un raidisseur (11) de la peau coffrante (6). Pour cela, le raidisseur (11) présente un orifice (16) dont le profil permet le passage de la tête (15) du boulon (14).Une fois cette introduction réalisée, on fait pivoter le boulon d'un quart de tour et la tête (15) ne peut alors se dégager à travers le trou (16). Il suffit alors de serrer le boulon (14) pour fixer le raidisseur (11) contre la ceinture (7). Pour rigidifier le point d'application de la tête (15) du boulon ( 14) sur le raidisseur (11), on place avantageusement un élément de renfort (17) à l'intérieur du raidisseur (11). La tête marteau (15) et l'orifice (16) sont rectangulaires dans l'exemple choisi. Une plaque d'appui (18) est placée à cheval sur les profils (12 et 13) en U pour servir d'appui à l'écrou (19) du boulon (14) lors du serrage. Les détails de la fixation du vérin de mise à niveau (4) sur la ceinture (7) sont illustrés à la figure 5. Il s'agit d'une fixation par boulon (20) qui traverse la ceinture (7) et dont la tête (21) à profil marteau vient appliquer une plaque de support (22) contre la paroi intérieure de la ceinture (7). Sur cette plaque support (22) est fixée la douille (23) taraudée traversée par la vis (24) du vérin (4). De la sorte, le vérin est amovible et peut être réutilisé sur plusieurs ceintures différentes. Comme cela a été précisé précédemment, les panneaux de l'invention sont modulaires et peuvent être associés entre eux pour former un moule complet. Des détails de fixation entre panneaux horizontaux sont illustrés à la figure 6. L'assemblage entre panneaux est réalisé au niveau des ceintures (7) qui disposent à cet égard d'un tirant de liaison (25). Ce tirant (25) prend appui sur des pattes de fixation (26 et 27) soudées aux extrémités des ceintures (7) à raccorder. La liaison par tirant (25) permet d'ajuster le réglage de la continuité du rayon de courbure entre les panneaux. Pour certaines applications, il est nécessaire de superposer les panneaux. Il faut bien entendu pouvoir garantir le positionnement exact de la superposition afin d'éviter toute trace de raccord et assurer une parfaite continuité de la pièce de béton moulée. Pour ce faire, la présente invention préconise l'utilisation de taquets de superposition tels qu'illustrés à la figure 7. Ces taquets (28) présentent un profil qui leur permet de s'emboîter aux extrémités des profilés raidisseurs de peau coffrante. Le taquet est muni d'une collerette (29) telle qu'illustrée à la figure 7 qui limite son engagement dans le raidisseur (11). La tête du taquet est effilée pour faciliter son engagement dans le profilé raidisseur du panneau supérieur. Il est indispensable que les peaux coffrantes des panneaux superposés viennent à fleur. Ceci peut être obtenu en prenant soin de limiter la hauteur des profilés raidisseurs (11) légèrement en deçà de la plaque de surface (10). L'ensemble des accessoires des moyens de fixation décrits peuvent parfaitement s'adapter également aux panneaux modulaires intérieurs. Pour sa fabrication, ce dernier requiert un cintrage inverse de la peau coffrante (6) et la figure 8 schématise la technique préconisée pour assurer le montage du panneau intérieur sur site. On utilise dans ce cas deux chevalets (8) disposés à chaque extrémité de la peau coffrante et qui servent à préformer celle-ci. On vient ensuite disposer la ceinture (7) sur la peau coffrante et on procède à la fixation des deux ensembles au moyen de boulons selon la fixation préconisée aux figures 4a et 4b. La superposition ou la juxtaposition de panneaux intérieurs sont réalisées selon les mêmes techniques que celles décrites aux figures 6 et 7. Comme cela ressort des moyens de fixation amovible utilisés, après emploi du coffrage il est possible de procéder au démontage des panneaux modulaires pour récupérer les peaux coffrantes qui pourront être réinstallées sur d'autres ceintures à rayon de courbure différent. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Coffrage circulaire à rayon variable destiné au moulage de béton pour la réalisation de parois courbes qui comprend un panneau modulaire extérieur (2) et un panneau modulaire intérieur (3), caractérisé par le fait que les panneaux (2 et 3) sont formés d'une peau coffrante (6) raidie verticalement mais souple horizontalement, fixée sur des ceintures (7) précintrées. 2. Coffrage circulaire, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la peau coffrante (6) est formée d'une plaque métallique (10) renforcée par des raidisseurs verticaux (11) qui se présentent sous la forme de profilés SX 3. Coffrage circulaire, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la ceinture (7) se présente sous la forme d'un assemblage de profilés métalliques en double U (12 et 13) opposés. 4. Coffrage circulaire, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fixation de la peau coffrante (6) et des ceintures (7) est amovible. 5. Coffrage circulaire, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la fixation de la peau coffrante (6) et des ceintures (7) se présente sous la forme de boulons (14) à tête marteau (15). 6. Coffrage circulaire, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les panneaux présentent des moyens de liaison verticaux qui se présentent sous la forme de taquets de superposition (28) engagés dans les raidisseurs (11) des peaux coffrantes (6). 7. Coffrage circulaire, selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les taquets de superposition (28) présentent une collerette (29), qui limite leur engagement dans le raidisseur (11), et disposent d'une tête effilée. 8. Coffrage circulaire, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les panneaux présentent des moyens de liaison pour les juxtaposer qui se présentent sous la forme de tirants (25) de liaison qui permettent d'assurer le réglage de la continuité de la courbure. 9. Coffrage circulaire, selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les raidisseurs (11) sont de hauteur légèrement inférieure à la plaque métallique de surface (10) de la peau coffrante (6). 10. Coffrage circulaire, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les boulons de fixation (14) à tête marteau (15) prennent appui dans des orifices (16) renforcés par des plaques d'appui (17) réalisés dans les raidisseurs (11) de la peau coffrante (6).