Brevet FR2784706A1 — publié le 20000421

Actuellement les réservoirs, silos, tours, ouvrages similaires, sont réalisés traditionnellement en coffrage bois ou métallique en coffrage bois ou métallique, ce qui est long et onéreux et problématiques du fait que l'on ne trouve de moins en moins de main d'oeuvre qualifiée tels que ferrailleurs et coffreurs. II existe bien un procédé de préfabrication de réservoirs, silos, tours, ouvrages similaires Brevet FR 2685931 qui consiste à édifier les dits ouvrages, dont les réservoirs cylindriques couverts par coupole (2) et ceinture (3) encastrées sur la partie haute de la parois de la cuve à l'aide d'éléments préfabriqués juxtaposés (1i) et ou superposés (1s) s'assemblant par boulonnage pour la cuve et la coupole mais la ceinture (3) et le dôme supérieur (4) sont coffrés, ferraillés et coulés en place, opération se revtant complexe et fort onéreuse et demandant beaucoup de main d'oeuvre spécialisée (coffreur et ferrailleur) et de plus du fait que les nouvelles recommandations professionnelles prévoient la coupole (2) et les parois de la cuve (1) indépendantes c'est-à-dire que la coupole ceinture doit pouvoir se déplacer indépendamment de la paroi de la cuve ce qui a pour effet de rendre le procédé précité caduque. Le but de l'invention est donc de présenter un procédé permettant de construire selon les règles de l'art, très économiquement et dans des délais très courts et pallier le manque crucial de main-d'oeuvre spécialisée telle que l'emploi de coffreurs et ferrailleurs par préfabrication intégrale c'est-à-dire en intégrant la ceinture (3) de la coupole dans les secteurs de coupole (2) et en préfabricant la calotte sphérique (4) afin de faire reposer ces secteurs sur son becquet (31) en partie haute, 1'ensemble prenant appui sur la tour échafaudage (5) la partie basse de ces secteurs reposant sur la partie haute des parois de la cuve (1) et le montage de ces éléments se faisant suivant la méthode opératoire suivante : . Après terrassements coulage du béton de propreté (a) qui doit présenter une planéité sans défaut. Mise en place à la grue des composants de parois 1s, 1i réglés et maintenus en position par des étais tirants-poussants télescopiques. Coulage à l'aide d'une matière béton ou autre des vides (8) verticaux et éventuellement selon la hauteur du réservoir des vides (8) horizontaux. Ferraillage et coulage du fond de cuve (6) Montage de l'échafaudage central intérieur (5) de soutien. 'Mise en place à la grue de la calotte (4) des secteurs (2) coulage des joints de ceinture (3), secteurs (2) et calotte (4). 'montage de la tour échafaudage (5) après durcissement du béton et enlèvement. Mise éventuelle des composants en état de précontrainte par traction des câbles prévus à cet effet dans les gaines (7). 'Mise en eau de l'ouvrage et épreuve hydraulique. A noter qu'il peut tre placé dans les joints becquets-béton pour parfaire l'étanchéité du vide (8) à la laitance du béton des joints faible diamètre en PVC ou aire (17) L'invention apportant ainsi un gain de temps d'exécution important et une économie substantielle. Ce procédé va tre décrit en prenant pour exemple la construction d'un réservoir cylindrique couvert par une coupole et clavée par un dôme ou calotte sphérique, les dessins en annexesillustrant cette description non exhaustive des possibilités de ce procédé de préfabrication intégrale. Le réservoir donné à titre d'exemple est en béton armé mais il pourrait tre en matériaux différents ; il est assis sur une basse en béton parfaitement plane et horizontale (0). La figure 1 représente une perspective du réservoir sur laquelle sont indiquées la paroi (1), la coupole (2), la ceinture (3) et la calotte (4). composant (1 i La figure 2 représente une coupe axiale du réservoir sur laquelle sont indiquées les parties ci-dessus et la Tour échafaudage (5) de fond de cuve (6). La figure 3 est une perspective éclatée d'un morceau de réservoir dans laquelle sont repérés la calotte sphérique (4), les secteurs de coupole (2), la ceinture incorporée (3) et l'amorce de la paroi (1). Les figures 4a et 4b sont des coupes horizontales des joints verticaux dont les coffrages intérieurs et extérieurs sontassuréspar des becquets (13) et (14) délimitant avec les chants (10) des éléments, le vide (8) dans lequel se recouvrent les armatures (42) et où l'on coule le béton ou autre matériau afin d'assurer la continuité mécanique et l'étanchéité. La figure 4c représente la coupe horizontale d'un joint vertical dont les coffrages, parements extérieur et intérieur sont fixés dans les feuillures que comporte les chants à cet effet (18) délimitant avec les chants (10) des éléments, le vide (8) dans lequel se recouvrent les armatures (42) et où l'on coule le béton ou autre matériau afin d'assurer la continuité mécanique et l'étanchéité. La figure 4d est une coupe horizontale d'un joint vertical dont les coffrages sont plaqués sur les faces des parements (19) délimitant avec les chants (10) des éléments, le vide (8) dans lequel se recouvrent les armatures (42) et où l'on coule le béton ou autre matériau afin d'assurer la continuité mécanique et l'étanchéité. La figure 4e est une coupe horizontale d'un joint vertical dont les coffrages des parements (21) sont glissés dans des rainures (25) que comportent les chants des éléments, le vide (8) dans lequel se recouvrent les armatures (42) et où l'on coule le béton ou autre matériau afin d'assurer la continuité mécanique et l'étanchéité. La figure 4f est une coupe horizontale d'un joint vertical dont les coffrages des parements sont constitués d'un côté par un becquet (33) et de l'autre par une plaque de coffrage, collée ou vissée sur le parement (34) qui délimitent avec les champs (10) des éléments, un vide (8) ou se recouvrent les armatures (42) et dans lequel est coulée la matière. La figure 4g est une coupe horizontale d'un joint vertical dontSasrmatures42de chaque élément sont soudées avant moulage à une tôle d'acier (44) pour l'un et (45) pour l'autre émergeantes sur les faces intemes de chaque becquet respectif, l'assemblage des deux composants se faisant après interposition d'un joint d'étanchéité (46) entre becquets par boulonnage et compression du dit joint (46) un boulon (59) pouvant tre noyé dans un des becquets un orifice (61) étant prévu dans l'autre becquet pour loger l'écrou du boulon après montage cet orifice est cacheté par une matière protectrice. Il est possible en aménagent le ferraillage des composants au droit du joint de se passer des tôles précitées. Fig. 4h. qui est une coupe horizontale d'un joint vertical entre panneaux La figure 5a est une coupe verticale d'un joint horizontal dont le vide (8) est 12) ~ celimite par les chants (10) et des coffrage coté parements et les ôlôm- c) t, s (s) supérieurs comportent : en partie Inférieur des orifices (32) destinés au remplissage du vide (8) dans lequel se recouvrent les armatures (42) par du béton ou autres matériaux, l'écartement entre l'élément supérieur et inférieur est assuré par des plots (19) ou par des aciers (20) de sections suffisantes placés de loin en loin. La figure 5b est une coupe verticale d'un joint horizontal dont le vide (8) est délimité par les chants (10) et les becquets (27) côté parements, des orifices (32) sont prévus en partie basse des éléments supérieurs pour coulage du béton de remplissage ou autre et où se recouvrent les armatures (42). La figure 6 est une coupe verticale d'un joint entre secteurs de coupole (2) dans lequel le vide (8) est délimité par les chants (10) des secteurs et les becquets (58) dans lequel sera coule le béton ou autre matière et ou se recouvrent les armatures (42). Les orifices (32) d'alimentation en matière des vides (8) dans les joints horizontaux peuvent ne pas tre incorporés à la par tie inferieure des élements superieurs mais remplaces par orifices placés en partie superieure des coffrages (12) ou des becquets (27) des éléments in ferieurs Les éléments peuventtred'épaisseur variable c'est à dire tre plus épais en zone de joints que dans les parties dites courante Les becquets cotéextérieur des composants (li), HsL. juxtaposés peuvent comporter une trappe (48) destinée à couler la matière afin de reduire la hauteur de chute de celle-ci dans le vide (8) Dans le cas ou les éléments sont plans ils s'assemblent en for mant un angle, lorsqu'il s'agit de construire une paroi polygonale les autocoffrages becquets sont de longueur inegales ou les coffrages (12) diedres soit en matiere deformable ou rigides et soit en deux trois parties en rotation sur une ou deux charnieres"comme indique sur les figures 4k, 41 4i 4j qui sont des coupes horizontales des joints verticaux entre Danneaux. La liaison entre panneaux verticaux juxtaposés peut se faire par coffrage aux droit des parements par coffrages courbes ou polygonales permettant d'avoir plus de matière dans le vide (8) délimité par les chants (10) et les dits coffrages ou se recouvrant les armatures (42) Les réservoirs objets de l'invention peuvent tre réalisés en béton, béton armé, béton précontraint, caractérisés en ce que : -Les becquets des composants peuvent émerger de leurs chants en y faisant corps, ou tre rapportés par collage, vissage sur les parements (13) ou les éléments coffrants pouvant tre des éléments en matériaux différents que les composants. -L'assemblage des éléments juxtaposés de secteur de coupole (2) se fait selon les secteurs de la mme manière que précédemment ; à noter que dans ce cas les joints de becquets supérieurs sont supprimés ; quant à la ceinture intégrée (5) son assemblage se fait comme pour les composants de la paroi (1), l'extrémité des secteurs (2) reposant sur la calotte (4) sur les becquets (32) qu'elle comporte. -Le béton d'assemblage des éléments superposés peut également tre mis en place depuis les orifices (32) ; il est possible de supprimer les becquets (27) des éléments inférieurs en prévoyant de loin en loin des armatures (20) de section adéquate pour maintenir l'élément supérieur en équilibre sur l'élément inférieur et à coffrer le vide 8) côté parements par des coffrages comportant des orifices (32) pour couler ou injecter le béton. Des plots (19) émergeant d'un élément peuvent tre prévus. -Des parois verticales préfabriquées en forme d'arc de cercle dont les courbures internes et externes peuvent tre égales ou différentes sont telles que les chants des éléments pourvus de becquets (13) tantôt internes (13) tantôt externes (14) se juxtaposent en créant un vide (8) dans lequel viennent se croiser les armatures des chants des dits éléments (1) et qui reçoit le béton de clavage dont l'épaisseur est sensiblement égale à celle de la paroi. -Au lieu d'intégrer la ceinture (3) il est intégré que son coffrage perdu aux différents secteurs pour alléger les composants secteurs-ceinture. -Dans le cas de coupole dont la flèche est très faible ou voire nulle, la calotte sphérique (4) dans ce cas est posée sur un poteau fixe dont la partie inférieure fait corps avec le fond de cuve (6). -les composants de paroi en contacts avec la base (0) soit à leur base comportent une amorce de fond de cuve (70) avec des aciers en attentes (42) ou sans amorce mais avec toutefois des aciers en attentes. -Les becquets internes ou externes des éléments de paroi sont supprimés et remplacés par des becquets amovibles en béton armé ou autre. -Les composants eux-mmes peuvent tre en béton précontraint. -Les composants plans peuvent tre de forme parallélipipèdique. REVENDICATIONS 1 Procédé de construction de réservoirs, silos, tours, ouvrages similaires, par juxtaposition et superposition d'éléments préfabriqués en béton, béton armé, béton précontraint de forme plane ou courbe caractérisé en ce qu'il consisite à les réalisés par préfabrication intégrale, en intégrant la ceinture (3) de la coupole dans les secteurs (2) de celle-ci, en préfabricant la calotte sphérique (4) afin de faire reposer ces secteurs en partie haute sur son becquet (31), reposant sur la tour échafaudage (5) la partie basse de ces secteurs reposant sur la partie haute des parois de la cuve, elle-mme édifiée avec des élément 1 s, 1 i. s'assemblant entre eux par des moyens tels que recouvrement d'armatures (42) entre chants (10) dans le vide (8) crée par ceux-ci et les coffrages (12) ou autocoffrages (27) sur les parements le vide ((8) étant coulé avec une matière qui s'y solidifie et ainsi le complexe matière-armatures assurant la continuité mécanique des éléments, ou, par boulonnage, ou collage etc... Le montage de ces divers composants se faisant suivant la méthode opératoire ciaprès : Après terrassements coulage du béton de propreté (0) qui doit présenter une planéité sans défaut. * Mise en place à la grue des composants de parois 1s, 1i réglés et maintenus en position par des étais tirants-poussants télescopiques. Coulage à l'aide d'une matière béton ou autre des vides (8) verticaux et éventuellement selon la hauteur du réservoir des vides (8) horizontaux. * Ferraillage et coulage du fond de cuve (6) Montage de l'échafaudage central intérieur (5) de soutien. Mise en place à la grue de la calotte (4) des secteurs (2) coulage des joints de ceinture (3), secteurs (2) et calotte (4). * Démontage de la tour échafaudage (5) après durcissement du béton et enlèvement. * Mise éventuelle des composants en état de précontrainte par traction des câbles prévus à cet effet dans les gaines (7). Mise en eau de l'ouvrage et épreuve hydraulique. A noter qu'il peut tre placé dans les joints becquets-béton pour parfaire l'étanchéité du vide (8) à la laitance du béton des joints de faible diamètre en PVC ou similaires (17). 2 Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'assemblage des éléments juxtaposés de la paroi qui peuvent contenir des gaines destinées à recevoir des câbles de précontrainte (7), se fait par recouvrement des armatures émergeant de leurs chants (10) dans un vide (8) délimité par ceux-ci et des éléments coffrants (-12) fixés sur les parements de composants, le dit vide (8) étant ensuite bétonné, les éléments coffrants pouvant tre des becquets émergeant des chants y faisant corps ou rapportés par collage, vissage sur les parements (13) ou des éléments en matériaux différents que les composants. 3 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que : L'assemblage des éléments juxtaposés de secteurs de couverture coupôle (2) se fait selon les secteurs de la mme manière que précédemment à noter que dans ce cas le becquet supérieur est supprimé ; quant à la ceinture intégrée (5) son assemblage se fait comme pour les composants de paroi (1) ; l'extrémité des secteurs (2) reposant sur la calotte (4) sur les becquets qu'elle comporte (32). 4 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que : L'assemblage des éléments superposés, qui peuvent contenir des gaines de précontraintes (7) sur les composants se fait d'une façon générale par recouvrement des armatures (42) dans un vide (8) créé entre les éléments supérieurs (1s) et inférieurs (1i) et pour permettre le coulage de matière d'étanchéité les composants supérieurs comportent des orifices (32) à leur base débouchants dans le vide (8) l'élément inférieur (1i) comporte deux becquets (27) assurant l'autocoffrage et le soutien de l'élément supérieur (1s) et le vide (8) en parement. 5 Procédé de construction selon la revendication 4 caractérisé en ce : Le béton peut tre mis en place depuis ces orifices par injection (31) il est possible de supprimer les becquets (27) des éléments inférieurs en prévoyant de loin en loin des armatures (20) de sections adéquates pour maintenir l'élément supérieur en équilibre sur l'élément inférieur et à coffret le vide (8) côté parements par des coffrages comportant des orifices (32) pour couler le béton ou l'injecter ; des plots (19) émergeant d'un des éléments peuvent tre prévus. 6 Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que les parois verticales préfabriquées en forme d'arc de cercle dont les courbures internes et extemes peuvent tre égales ou différentes sont telles que les chants des éléments pourvus de becquets tantôt internes (13) tantôt externes (14) se juxtaposent en créant un vide (8) dans lequel viennent se croiser les armatures des chants des dits éléments (1) et qui reçoit le béton de clavage dont l'épaisseur est égale sensiblement à celle de la paroi. 7 Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments préfabriqués de la parois 1s, 1i... sont parallélipidédiques, que les vides (8) entre deux panneaux juxtaposés sont délimités en section par leurs chants (10) et des becquets (13) et (14) émergeant de ceux-ci côtés parements, ou par des coffrages (12) rigides pouvant comporter ou non des charnières d'articulations (11) et fixés sur les dits parements. 8 Procédé de construction selon la revendication 7 caractérisé en ce : Les becquets internes ou externes (13) des éléments de paroi sont supprimés et remplacés par des becquets amovibles en béton armé, ou autres matériaux, pouvant tre introduits dans des rainures (25) que comportent les chants (10). 9 Procédé de construction selon l'une quelconque des revencations 1 à 8 caractérisé en ce que : Les becquets verticaux peuvent comporter une trappe de remplisage du vide (8) dans leur hauteur. 10 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que : Les composants de paroi en contacts avec la base (0) soit à leur base comportent une amorce du fond de cuve (70) avec des aciers en attente (42) ou sans amorce, mais toutefois avec des aciers en attentes (42). 11 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que : Dans le cas de coupole dont la flèche est très faible ou voire nulle, la calotte sphérique (4) dans ce cas est posée sur un poteau fixe dont la partie inférieure fait corps avec le fond de cuve (6). 12 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que les becquets des joints verticaux des composants de paroi et de ceinture sont amovibles et peuvent tre mis en place soit après fabrication des 13 Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que au lieu d'intégrer la ceinture (3) il est intégré que son coffrage perdu aux différents secteurs pour alléger les composants secteur-ceinture. 14 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 5 caractérisé en ce que : Les orifices (32) que comportent en partie basse les éléments supérieurs des joints horizontaux destinés à alimenter la matière dans le vide (8) sont supprimés et remplacés par des orifices en partie supérieure des coffrages (12) ou des becquets (27) des éléments inférieurs. 15 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les composants sont en béton précontraint, les assemblages se font en béton armé par recouvrement dans le vide (8) délimité par des chants (10) des panneaux et les autocoffrages becquets (27) ou coffrages (12) côté parements ou des armatures de ces chants (42) et par coulage dans ce vide de béton ou autre. L'assemblage des composants pouvant se faire par boulonnage et joint souple. 16 Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les joints entre éléments juxtaposés sont coffrés côté parements par des coffrages courbes ou polygonaux permettant d'avoir plus de matière au droit des joints dans le vide (8) délimité entre chants (10) et les coffrages dans lequel se recouvrent les armatures (42). 17 Procédé de construction selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'assemblage entre éléments plans ou courbes se fait par boulonnage (59) et cachetage par une matière protectrice des orifices (61), un joint souple (46) étant placé entre les parties en contactes.