Brevet FR2841920A1 — publié le 20040109

PAROI FILTRANTE D'UN COFFRAGE PERDU, MOYENS DE FABRICATION DE LA PAROI FILTRANTE, PROCEDE DE FABRICATION DE LA PAROI FILTRANTE ET COFFRAGE EQUIPE AVEC LA PAROI FILTRANTE, L'invention se rapporte à une paroi filtrante d'un coffrage perdu. Elle se rapporte également au coffrage équipé avec la paroi filtrante ainsi qu'au procédé de fabrication. Elle se rapporte également aux moyens de fabrication de la paroi filtrante. La réalisation d'ouvrage en béton se fait aux moyens de coffrage de deux types. Le premier type comprend les coffrages réutilisables. Ceux-ci forment une poche rigide étanche dans laquelle est introduit un béton. Les parois coffrantes sont formées à partir de feuilles d'acier fixées sur une structure portante. Ce type de coffrage présente de nombreux inconvénients à savoir: - un poids important des coffrages pour résister à la poussée hydrostatique, l'habitude d'utiliser des bétons à prise rapide dont les contraintes de résistance sont au delà ce qui est nécessaire etc. Pour apporter une solution à ces différents problèmes, sont apparus les coffrages du deuxième type à savoir les coffrages perdus à parois filtrantes. Le concept de ces parois filtrantes a été développé pour aboutir à différents produits (FR-A-2.675.181 et FR-A-2.647.839). Ces parois filtrantes permettent notamment de réduire le poids des coffrages. Le composite " coffrage/remplissage " présente des caractéristiques mécaniques améliorées par rapport à un voile réalisé par des moyens traditionnels. Les premiers coffrages utilisaient principalement du métal déployé pour aboutir à la perméabilité souhaitée de la peau coffrante. Pour réaliser la peau coffrante d'une paroi de coffrage, il faut alors assembler plusieurs plaques de métal déployé pour obtenir la surface désirée. Par ailleurs, dans ces types de coffrage, une partie de la structure métallique n'étant pas sous enrobage réglementaire présente des risques au titre de la durabilité. Pour cette raison, la structure métallique ne peut être prise en compte dans les calculs de la structure. 1 0 De plus, la peau en métal déployée, même protégée contre la corrosion, peut dans certains cas être à l'origine de sinistres dus à des phénomènes de corrosion. Afin de palier à ces inconvénients, on connaît un coffrage perdu à peau filtrante (FR-A-2.800.109) qui, au lieu et place du métal déployé, utilise un treillis ou tissu à larges mailles obtenu par entrecroisement de fils de chaîne avec des fils de trame. La taille des mailles du treillis est définie en fonction des agrégats et du filtrage souhaité. Selon cette solution, le treillis étant souple. Lorsqu'il est fixé sur l'armature du coffrage, il est tendu dans deux directions perpendiculaires pour obtenir une tension uniforme des fils de chaîne et trame dans les deux sens. En outre, des écarteurs maintiennent la peau coffrante à distance de l'armature. On reproche à ce coffrage notamment une consommation de treillis surabondante et des localisations du treillis qui nuisent au remplissage du coffrage. En effet, une partie du treillis pénètre dans le volume à remplir et cela pose une difficulté. L'invention se propose de remédier aux inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet une paroi filtrante destinée à un coffrage perdu comprenant un treillis formé par assemblage de fils souples de chaîne et de trame, ce treillis étant tendu sur une structure dite indéformable, cette paroi filtrante étant caractérisée en ce que: - d'une part, certains des fils de chaîne sont plus résistants que les autres fils de chaîne, la tension du treillis étant créée alors par traction uniquement sur ces fils de chaîne plus résistants et, - d'autre part, elle comprend des moyens de maintien d'une tension associant les fils de chaînes plus résistants à la structure indéformable, ces moyens de maintien d'une tension délimitant une maille plus grande que celle résultant du croisement inutile des fils de chaîne et de trame. L'invention a également pour objet le coffrage équipé de la paroi coffrante et les moyens de fabrication de la dite paroi coffrante. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement: - figure 1: - figure 2: - figure 3: - figure 4: - figure 5: - figure 6: - figure 7: - figure 8: - figure 9: - figure 10 - figure 11 - figure 12 - figure 13 - figure 14 - figure 15 l'installation pour la mise en oeuvre du procédé, un détail de l'installation, une paroi filtrante, une représentation de la déformation du treillis, un moyen de liaison ou cavalier, une coupe d'une barre de pression, une coupe d'une barre d'appui, le poste de mise en place des barres de pression, une vue en plus gros plan d'un détail de la figure 8, le rouleau vu de face, le rouleau vu de côté, le contre-rouleau vu en perspective, les moyens de mise en tension amont, un détail de la mise en place des barres d'appui, l'assemblage terminé vu en coupe. En se reportant au dessin, on voit une paroi filtrante 1 destinée à équiper un coffrage perdu. La paroi coffrante agit comme un filtre et selon la taille des mailles permet d'évacuer l'humidité excédentaire. Classiquement, cette paroi filtrante comprend un treillis 2 formé par assemblage de fils souples de chaîne 2A,2B et de trame 2C, ce treillis étant tendu sur une structure dite indéformable. Bien entendu, le terme indéformable ne doit être pris dans son sens strict mais, dans le sens, o la déformation liée à la tension est extrêmement faible. Cette paroi filtrante est ensuite fixée sur une structure porteuse afin de déterminer un volume avec une autre paroi coffrante. Selon une caractéristique de cette paroi filtrante - d'une part, certains 2A des fils de chaîne 2A,2B sont plus résistants que les autres fils de chaîne 2B, la tension du treillis 2 étant créée alors par traction uniquement sur ces fils (2A) de chaîne plus résistants et - d'autre part, elle comprend des moyens 3,4,5 de maintien de la tension associant les fils de chaînes plus résistants à la structure indéformable, ces moyens 3, 4,5 de maintien d'une tension délimitant une maille plus grande que celle résultant du croisement initial des fils de chaîne et de trame 2C. La tension et donc la déformation est déterminée entre deux moyens de maintien de la tension consécutifs. Plus précisément, le principe ne consiste pas à exercer une tension entre les extrémités du treillis puis à mettre en place les moyens de maintien mais au contraire à fixer une extrémité du treillis avec des moyens de maintien puis à exercer une force de tension pour fixer les moyens de maintien suivants. En s'appuyant sur ces nouveaux points fixes, on exerce une nouvelle tension et on verrouille la maille avec des moyens de tension et ainsi de suite. En procédant ainsi, on obtient la même tension dans chaque maille et on définit la taille des mailles. La tension s'exerçant sur les fils plus résistants, les fils de chaîne et de trame localisés dans la maille précédemment définie vont s'arranger suivant une réparation iso-contrainte telle que représentée sur la figure 4. La maille est définie par quatre points A1,A2,B1,B2, cela avant mise en tension. Lorsqu'on amène uniquement les points BI et B2 en B'1 et B'2, il se produit une déformation des fils de trame (traits plus fins) qui vont s'incurver avec un fil de trame neutre au milieu de la maille. Cette disposition répartit les contraintes d'une façon décroissante depuis le bord de la maille, ce qui va autoriser, sous pression, des déformations croissantes vers le centre de la maille. La face coffrante définie par une maille, sous la pression du béton, n'est 1 0 plus plane mais bombée. Cela permet optimiser la quantité d'enduit utilisée ensuite pour obtenir une face finie. La valeur de la déformation est déterminé par le rapport entre l'élasticité des fils 2A plus résistants par rapport aux autres fils 2B. Pour que chaque maille soit indépendante, le fil résistant ne sera pas commun à deux mailles côte à côte et, par conséquent, le treillis comprendra des paires de fils résistants 2A. La distance entre les fils résistant d'une paire dépendra des moyens de maintien de la tension. Ces fils 2A résistants sont soit des fils plus gros ou en une autre matière, soit plus généralement constitués par un groupe de fils rapprochés. Les moyens 3,4,5 de maintien de la tension comprennent: - d'un coté du treillis, des barres 4 dites de pression qui s'étendent selon l'un des axes du treillis, - de l'autre coté du treillis 2, des barres 5 dites d'appui qui s'étendent selon une direction perpendiculaire aux barres de pression et, - aux coins des mailles, des moyens 3 de liaison des barres entre elles formant notamment à ces points de liaison une pince bloquant le treillis. Ces barres 4,5 et ces moyens 3 de liaison constituent alors la structure indéformable. Le treillis n'est pas posé sur une structure indéformable pré-constituée mais cette structure est construite en même temps que la paroi filtrante. Afin d'améliorer le verrouillage du treillis aux quatre coins de la maille, la barre 4 dite de pression peut comporter des cannelures 4A. Cette barre 4 de pression est de forme triangulaire et la face externe de la base présente les cannelures 4A. Cette barre de pression présente une cavité axiale 4B pour lui conférer de la souplesse. Les barres 5 d'appui seront par paire, c'est à dire qu'un moyen 3 de liaison s'accroche sur une barre de pression et deux barres d'appui. On va maintenant décrire plus en détail un moyen 3 de liaison. Il est par ailleurs précisé qu'afin de prévenir tous risques de désordres résultant d'un dégrafage des éléments lors du transport, ce dispositif pourra être complété par un dispositif de verrouillage positif, un collage ou une soudure. Ce moyen de liaison se présente comme un cavalier destiné à chevaucher la barre de pression. Ce cavalier comprend deux jambes 3A portant une face 3B de butée pour la barre de pression et, extérieurement, sur chacune des faces externes des jambes, un plan 3C d'appui pour les barres d'appui. La barre de pression se glisse entre les jambes du cavalier. Un verrou 3D évite que les barres d'appui glissent latéralement. Le verrou 3D constitué par un bossage jouxte un des plans d'appui 3C. Cette barre d'appui est mise en force par rotation autour de sa base. On notera, à cet effet, que cette barre d'appui présente donc des faces arrondies et une souplesse autorisant une déformation élastique. Vue en coupe, elle se présente dans la forme de réalisation sous la forme d'un huit. Des cavités éventuelles donnent la compressibilité souhaitée. Cela présente également un intérêt car ces barres de pression et d'appui peuvent être livrées enroulées sur une bobine. Lors de la fabrication, on utilisera le haut du cavalier et la face externe comme une dent pour faire progresser la paroi coffrante. Il est à noter que les extrémités des jambes portent des encoches 3E latérales pour s'ancrer sur un fer " Tor " de la structure portante du coffrage. Pour la fabrication de ces parois filtrantes, on fait appel à un ensemble de moyens. Ces moyens comprennent: - un treillis 2 enroulé sur un axe servant de source 20 d'approvisionnement, - en aval de cette source, un ensemble 30 de mise en tension et, - un ensemble 40 de mise en place de la structure indéformable. Un poste 50 de découpe à la longueur appropriée est prévu en aval des postes d'assemblage de la paroi filtrante. 1 0 La pose de la structure indéformable consiste à positionner progressivement, sur le treillis tendu, les moyens 3 de liaison puis à mettre en place la barre 4 de pression puis les barres 5 d'appui. Les moyens de création de la tension du treillis sont répartis en deux zones 30A,30B dites de mise en tension qui sont réparties de part et d'autres de l'outil 41. L'une est disposée juste derrière le treillis enroulé sur son axe et l'autre au niveau du treillis équipé et donc terminé. Les moyens de mise en tension exercent une force de traction sur le treillis alors verrouillé en translation par un des dispositifs de l'outil 41. La force de traction est déterminée par le nombre de mailles entre les deux zones de mise en tension pour être proportionnelle à l'allongement souhaitée d'une maille. Le verrouillage en translation du treillis situé au niveau de la zone 30B de mise en tension aval comprend un rouleau 31 et un contre-rouleau 32, chacun étant pourvu de gorges 33 aptes à laisser passer librement les cavaliers. Ces rouleau et contre-rouleau pincent le treillis. Un dispositif d'entraînement par couple constant par exemple, permet d'appliquer sur les fils de chaîne 2A et 2B un effort constant prédéterminé. Ces rouleau et contre rouleau sont motorisés et permettent de faire avancer progressivement le treillis. Le rouleau et/ou le contre-rouleau peuvent être constitués de galets alignés sur un axe. Le rouleau est accessoirement monté sur des bras 100. La face externe des galets et/ou des rouleau et contre-rouleau sera en matériau déformable élastiquement pour être en prise suffisante avec le treillis. Le diamètre sera défini pour mettre en prise une longueur en surface suffisante de treillis. Au niveau de la zone de mise en tension amont 30A, dans une forme préférée de réalisation de l'avance et la tension du treillis, les moyens de mise en tension sont constitués par un ensemble de deux rouleaux 34,35 fixes entre lesquels se situe un rouleau 36 mobile entre deux positions, l'une haute déclenchant le déroulement du mandrin sur lequel est bobiné le treillis et l'autre basse déclenchant l'arrêt du mandrin. Le treillis 2 forme alors un Vé. La force de traction amont sur le treillis est donnée soit par le simple poids du rouleau 36 mobile, soit ce poids est complété par des ressorts ou autres moyens de traction tels des vérins etc... La tension est donc déterminée par les moyens répartis en amont de l'outil 41. En aval de la zone 30A de mise en tension amont qui notamment commande le déroulement du treillis de son support sur lequel il est enroulé, on retrouve un dispositif 41 d'avance du treillis et de pose des moyens de liaison en forme de cavalier. Ce dispositif de pose est constitué de roues 42 réparties au long d'un axe transversal au sens de déplacement du treillis. Il existe autant de roues 42 que de cavaliers à placer transversalement. Toutes les roues 42, solidaires en rotation, sont entraînées par un dispositif irréversible adapté (moteur pas à pas par exemple) qui autorise une rotation correspondant à un pas du treillis. Chaque roue 42 dont la circonférence est un multiple du pas des mailles comporte régulièrement des encoches 43 aptes à loger la tête de chaque moyen de liaison. Latéralement à ces roues et au niveau des encoches, le dispositif comporte des guides 44 pour les barres de pression qui doivent être introduites dans la tête des cavaliers. Ces guides présentent donc une rainure 45 de forme complémentaire à la face externe des barres de pression. En fait, les guides servent également à assembler les roues entre elles. Pour introduire ces barres de pression, il faut préalablement aligner les cavaliers car ceux-ci ne sont pas suffisamment maintenus par le treillis et la forme des encoches. A cet effet, la machine comprend un dispositif 46 d'alignement de l'ensemble des cavaliers situé sur un axe. Ce dispositif d'alignement comprend un axe 47 sur lequel sont montés des paires de disques 48 écartés, chaque paire de disques étant destinée, à caler latéralement un cavalier et la partie de l'axe située entre deux disques d'une paire, à s'engager partiellement entre les jambes du cavalier. On voit que ces disques ont des flancs 49 biseautés pour faciliter le centrage du cavalier. 1 5 Des dents 60 portées par les roues 41 sont utilisées pour positionner, faire avancer et immobiliser le treillis sur les dits disques. La mise en place des cavaliers se fait par le dessous dans l'installation représentée. On obtient donc un positionnement suivant les deux axes, le temps d'introduire la barre de pression qui provient d'un profilé enroulé sur un tambour. L'alimentation de la barre 4 de pression se fait de la manière suivante. Le profilé provenant d'une bobine est entraîné par des galets 70 presseurs jusqu'à une première butée 71. Lorsque le dispositif d'alignement est en position, la première butée 71 est escamotée et les galets 70 presseurs poussent le profilé 4 au travers des cavaliers 3 guidés par les guides 44, cela jusqu'à une seconde butée 72. Le profilé 4 est alors coupé et la première butée est alors remise en place. Au fur et à mesure que ces barres de pression sont mises en place, il faut placer les barres d'appui. Pour ce faire, ces barres 5 d'appui, enroulées sur une bobine, sont déroulées progressivement à plat pour être ensuite pivotées de 90 pour venir s'ancrer en position auto-stable sur le cavalier. La machine comprendra donc un dispositif pour dévider progressivement les profilés 5 et un moyen pour les mettre en place. Dans un premier temps, les barres 5 d'appui sont guidées de manière à venir s'appuyer sur les plans d'appui du moyen de liaison 3. Les deux barres d'appui 5 forment alors un Vé. Un moyen 80 mécanique fait basculer les barres d'appui vers le moyen 3 de liaison. Dans la forme de réalisation préférée, on fait appel à une pince 80 dont les deux mâchoires 81 viennent se rapprocher. Par déformation élastique de la barre de pression et des barres d'appui, on vient alors placer ces barres d'appui en position auto-stable et on assure le 1 5 pincement du treillis. On voit que les forces action/réaction qui s'exercent sur les barres d'appui sont inclinées par rapport à l'axe médian du cavalier. Ainsi, à partir d'éléments continus, treillis, barres d'appui et de pression, on peut constituer une paroi filtrante de longueur appropriée qui n'est sectionnée qu'à la fin de l'opération de montage. Selon le procédé de fabrication d'une paroi filtrante: - on tend un treillis entre deux zones de tension et ce, en exerçant une traction au long de certains des fils de chaînes, - on positionne des moyens de liaison en forme de cavalier en certains points du treillis pour délimiter des mailles, - on aligne les moyens de liaison, - on insère, par glissement, une barre dite de pression dans la tête des cavaliers, - on positionne des barres de pression en appui sur des plans d'appui des cavaliers, - on bascule les dites barres d'appui vers l'axe médian des cavaliers pour venir avec les cavaliers et la barre de pression former des pinces et 1 1 - on constitue la paroi filtrante en continu et progressivement et on découpe ensuite la dite paroi aux dimensions souhaitées. La paroi filtrante est ensuite accouplée à une structure portante pour constituer un coffrage perdu. REVENDICATIONS 1. Paroi filtrante destinée à un coffrage perdu comprenant un treillis (2) formé par assemblage de fils souples de chaîne (2A,2B) et de trame (2C), ce treillis étant tendu sur une structure dite indéformable, cette paroi étant CARACTERISEE en ce que: - d'une part, certains (2A) des fils de chaîne (2A,2B) sont plus résistants que les autres fils de chaîne (2B), la tension du treillis (2) étant créée alors par traction uniquement sur ces fils (2A) de chaîne plus résistants et - d'autre part, elle comprend des moyens (3,4,5) de maintien de la tension associant les fils de chaînes plus résistants à la structure indéformable, ces moyens (3,4,5) de maintien d'une tension délimitant une maille plus grande que celle résultant du croisement initial des fils de chaîne et de trame (2C). 2. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens (3,4,5) de maintien de la tension comprennent: 1 5 - d'un coté du treillis, des barres (4) dites de pression qui s'étendent selon l'un des axes du treillis, - de l'autre coté du treillis (2), des barres (5) dites d'appui qui s'étendent selon une direction perpendiculaire aux barres de pression et, - aux coins des mailles, des moyens (3) de liaison des barres entre elles formant notamment à ces points de liaison une pince bloquant le treillis. 3. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 2 caractérisée en ce que la barre (4) de pression est de forme triangulaire et la face externe de la base présente les cannelures (4A). 4. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 3 caractérisé en ce que la barre de pression présente une cavité axiale (4B) pour lui conférer de la souplesse. 5. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 2 caractérisée en ce que le moyen de liaison a la forme d'un cavalier comprenant deux jambes (3A) portant une face (3B) de butée pour la barre de pression et, extérieurement, sur chacune des faces externes des jambes, un plan (3C) d'appui pour les barres d'appui. 6. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'un verrou (3D) évite que les barres d'appui glissent latéralement. 7. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 6 caractérisée en ce que le verrou (3D) constitué par un bossage jouxte un des plans d'appui 3C. 8. Paroi filtrante d'un coffrage perdu selon la revendication 5 caractérisée en ce que les extrémités des jambes du cavalier portent des encoches (3E) latérales pour s'ancrer sur un fer " Tor " de la structure portante du coffrage. 9. Moyens de fabrication de la paroi filtrante d'un coffrage perdu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisés en ce qu'ils comprennent: - un treillis (2) enroulé sur un axe servant de source 20 d'approvisionnement, - entre cette source 20 et un dispositif d'avance irréversible pas à pas 1 5 41, un ensemble (30) de mise en tension amont, - un ensemble (40) de mise en place de la structure indéformable, - un ensemble de tension aval et, - un poste (50) de découpe à la longueur appropriée en aval des postes d'assemblage de la paroi filtrante. 10. Moyens selon la revendication 9 caractérisés en ce qu'ils comprennent: - un rouleau (31) et un contre-rouleau (32), chacun étant pourvu de gorges (33) aptes à laisser passer librement les cavaliers, - un ensemble de deux rouleaux (34,35) fixes entre lesquels se situe un rouleau (36) mobile entre deux positions, l'une haute déclenchant le déroulement du mandrin sur lequel est bobiné le treillis et l'autre basse déclenchant l'arrêt du mandrin. 11. Moyens selon la revendication 10 caractérisés en ce que la face externe des rouleau (31) et contre-rouleau (32) est en matériau déformable élastiquement pour être en prise suffisante avec le treillis. 12. Moyens selon la revendication 10 caractérisés en ce que la force de traction sur le treillis est donnée soit par le simple poids du rouleau (36) mobile, soit ce poids est complété par des ressorts ou autres moyens de traction. 13. Moyens selon la revendication 9 caractérisés en ce que: - ils comprennent des roues (42) réparties au long d'un axe transversal au sens de déplacement du treillis, - il existe autant de roues (42) que de cavaliers à placer transversalement et - chaque roue (42) dont la circonférence est un multiple du pas des mailles comporte régulièrement des encoches (43) aptes à loger la tête de chaque moyen de liaison. - Les roues solidaires sont animées d'un mouvement de rotation pas à pas de type irréversible 14. Moyens selon la revendication 13 caractérisés en ce que, latéralement à ces roues (42) et au niveau des encoches (43), le dispositif comporte des guides (44) pour les barres de pression qui sont introduites dans la tête des cavaliers (3). 15. Moyens selon la revendication 9 caractérisés en ce qu'ils comprennent un dispositif (46) d'alignement de l'ensemble des cavaliers (3) situé sur un axe. 16. Moyens selon la revendication 15 caractérisés en ce que le dispositif d'alignement comprend un axe (47) sur lequel sont montés des paires de disques (48) écartés, chaque paire de disques étant destinée, à caler latéralement un cavalier et la partie de l'axe située entre deux disques d'une paire, à s'engager partiellement entre les jambes du cavalier. 17. Moyens selon la revendication 9 caractérisés en ce qu'ils comprennent un moyen (80) mécanique faisant basculer les barres d'appui vers le moyen (3) de liaison. 18. Moyens selon la revendication 17 caractérisés en ce qu'ils comprennent une pince (80) dont les deux mâchoires (81) viennent se rapprocher. r t 19. Procédé de fabrication d'une paroi filtrante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que: - on tend un treillis entre deux zones de tension et ce, en exerçant une traction au long de certains des fils de chaînes, - on positionne des moyens de liaison en forme de cavalier en certains points du treillis pour délimiter des maillés, - on aligne les moyens de liaison, - on insère, par glissement, une barre dite de pression dans la tête des cavaliers, - on positionne des barres de pression en appui sur des plans d'appui des cavaliers et, - on bascule les dites barres d'appui vers l'axe médian des cavaliers pour venir avec les cavaliers et la barre de pression former des pinces. 20. Procédé de fabrication d'une paroi filtrante selon la revendication 19 1 5 caractérisé en ce qu'on constitue la paroi filtrante en continu et progressivement et on découpe ensuite la dite paroi aux dimensions souhaitées. 21. Coffrage équipé avec la paroi filtrante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.