Brevet FR2879638A1 — publié le 20060623

CADRE POUR TOUR D'ETAIEMENT ET TOUR D'ETAIEMENT QUI EN EST EQUIPEE La présente invention concerne d'une façon générale le domaine des t:ours d'étaiement, et elle concerne plus spécifiquement des perfectionnements apportés aux cadres pour étages d'une tour d'étaiement constituée d'un ensemble d'étages superposés de contour polygonal et emboîtés les uns sur les autres, ces cadres comportant un montant vertical muni de moyens d'emboîtage leur permettant de s'emboîter sur l'extrémité du montant correspondant de l'étage sous-jacent et un contreventement s'étendant transversalement audit montant dont il est solidaire. On rappelle que les tours d'étaiement: sont des structures métalliques tubulaires provisoires mises en place entre les appuis définitifs pour soutenir des constructions de grande ou relativement grande portée (telles que des ponts), constituées en béton, lors de leur installation ou de leur construction. Les tours d'étaiement présentent souvent l'inconvénient notable de devoir être assemblées sur place à partir d'un ensemble de pièces constitutives qui sont entreposées et transportées démontées. Le montage et le démontage d'une telle structure sont longs et nécessitent une main d'oeuvre spécialisée. Au surplus, de la main d'oeuvre est également nécessaire pour le chargement des pièces constitutives sur un camion pour leur acheminement, puis pour leur déchargement. Au total, le coût d'exploitation d'une tour d'étaiement se révèle être constitué, pour une fraction importante, par celui de la main d'oeuvre nécessaire à sa mise en uvre. Certes, des tentatives ont déjà été faites pour réduire le nombre des pièces constitutives devant être manipulées, par constitution de sousensembles regroupant un certain nombre d'éléments tubulaires. Ainsi, il est connu, par exemple d'après les documents FR 2 147 430, FR 2 153 591 ou FR 2 732 391, de constituer des contreventements d'un seul tenant:, qui sont alors manipulables en tant que pièce unique. Toutefois une telle pièce doit posséder une structure parfaitement étudiée pour ne pas atteindre un poids excessif préjudiciable à une manipulation facile et rapide. En outre, ces contreventements restent indépendants des montants de la structure, de sorte que le nombre des pièces constitutives à stocker, à transporter, à manipuler et à mettre en place reste encore important. On connaît également, d'après le document FR 2 814 185, une tour d'étaiement à structure télescopique dans laquelle chaque étage est réalisé sous forme monobloc. Toutefois, un tel agencement a été conçu pour répondre à un besoin spécifique il est restreint à un nombre relativement faible d'étages (notamment deux ou trois) et il n'autorise aucune modification de forme de la tour, par exemple pour tenir compte d'impératifs locaux. Enfin, le document FR 2 774 115 décrit un agencement de cadre notamment pour tour d'étaiement comportant un tronçon de montant solidaire d'un contreventement, avec une main portée par une entretoise verticale située à l'opposé du tronçon de montant pour réunir les traverses entre elles. Toutefois, le nombre des pièces composantes de ce cadre connu est relativement élevé et l'assemblage de deux cadres adjacents à l'aide de la main présente sur l'un d'eux ne s'avère pas aussi pratique ni aussi sécuritaire que souhaitable. L'invention a donc pour but, face aux inconvénients des dispositifs connus, de proposer une structure perfectionnée de cadre pour tour d'étaiement qui réponde mieux aux diverses exigences de la pratique, et qui notamment permette l'édification de tours d'étaiement de configurations diverses, qui soit très simple et rapide à mettre en oeuvre, qui reste d'un poids suffisamment faible pour pouvoir être manipulé sans difficulté, et qui demeure de fabrication simple et peu onéreuse. A ces fins il est proposé un cadre pour étage d'une tour d'étaiement constituée d'un ensemble d'étages superposés de contour polygonal et emboîtés les uns sur les autres, ce cadre comportant un montant vertical muni de moyens d'emboîtage lui permettant de s'emboîter sur l'extrémité du montant correspondant de l'étage sous-jacent et un contreventement s'étendant transversalement audit montant dont il est solidaire, lequel cadre, étant constitué conformément à l'invention, se caractérise en ce que les moyens d'emboîtage comprennent: - sur une première extrémité du montant ayant une conformation sensiblement cylindrique de révolution, un téton prévu sur la face externe du montant et saillant radialement vers l'extérieur, et sur une seconde extrémité du montant opposée à la susdite première extrémité, un manchon prolongeant coaxialement le montant et conformé avec une partie au moins semi- cylindrique de révolution ayant une forme complémentaire de celle de la face extérieure de la susdite première extrémité et avec une partie proéminente qui est en saillie radiale vers l'extérieur et qui présente une lumière traversante au voisinage de son raccordement avec la partie semicylindrique, le susdit téton et la susdite saillie radiale avec sa lumière étant mutuellement décalés angulairement de façon prédéterminée. Grâce aux dispositions qui viennent d'être exposées, le cadre, pour son emboîtage sur l'extrémité d'un montant sous-jacent, est présenté au-dessus du cadre sous-jacent en étant décalé angulairement, par rapport à celui-ci, de façon que la saillie radiale du manchon de l'un des montants soit située en regard du téton de l'autre montant; puis le cadre est abaissé pour que le manchon coiffe l'extrémité de l'autre montant; et enfin on fait pivoter le cadre par rapport au cadre sous-jacent pour amener le téton à pénétrer dans la lumière, les deux cadres superposés étant alors retenus verticalement l'un à l'autre grâce au téton engagé dans la lumière. Le cadre ainsi agencé constitue un ensemble monobloc mécaniquement résistant, qui peut être facilement manipulé du fait que ses éléments constitutifs peuvent être peu nombreux et son poids relativement peu élevé ; on notera notamment que le cadre ne comporte qu'un seul montant situé d'un côté, tandis que le côté opposé n'est pourvu que d'une entretoise verticale relativement légère raccordant les traverses du contreventement. Un cadre agencé selon l'invention ne comporte que des pièces métalliques rectilignes, tubulaires ou profilées à formes simples, qui peuvent être solidarisées par soudure à l'aide d'appareils classiques, de façon simple et rapide. Enfin, les cadres conformes à l'invention présentent une forme plate, sans saillie transversale, de sorte qu'ils peuvent être empilés sans difficulté pour leur entreposage et/ou leur transport. Dans un mode de réalisation courant propre à satisfaire les exigences habituelles de la pratique, on prévoit que la saillie radiale du manchon à la seconde extrémité du montant est conformée de manière que la lumière qu'elle comporte soit décalée anciulairement d'environ 45 par rapport au téton de la première extrémité du montant, ce grâce à quoi la rotation du cadre par rapport à un cadre sous-jacent lors de son. emboîtage sur celui-ci est d'environ 45 et la tour d'étaiement propre à être construite avec ces cadres possède une forme générale quadrangulaire rectangle comme cela est de pratique courante. Dans un mode de réalisation préféré, la saillie radiale du manchon a une section droite en forme approximative de demi-carré avec un côté encadré par deux demi-côtés raccordés à la partie serai-cylindrique et la lumière est prévue sur ledit côté . cette disposition conduit à des pièces constitutives simples à fabriquer et à assembler. Dans un exemple de réalisation concret, on prévoit que le téton saillant est situé vers l'extrémité supérieure du montant et que le manchon est situé à l'extrémité inférieure du montant. Pour l'assemblage du cadre avec un cadre adjacent, le montant est pourvu d'au moins un pontet saillant radialement, qui est propre à recevoir une griffe prévue à l'extrémité du contreventement d'un cadre adjacent. De façon pratique, on prévoit que le contreventement comporte deux traverses horizontales raccordées au montant, que les extrémités des traverses sont équipées de griffes respectives, et que le montant est pourvu de deux pontets respectifs propres à recevoir lesdites griffes respectivement. E; Dans le contexte des dispositions qui viennent d'être exposées, on prévoit que la lumière possède une dimension verticale sensiblement supérieure à la dimension verticale du téton correspondant, ce grâce à quoi un cadre monté sur un cadre sous-jacent peut être légèrement soulevé pour permettre l'engagement de sa ou ses griffes dans le ou les pontets respectifs du montant d'un cadre adjacent alors que son montant reste assemblé avec le montant du cadre sous-jacent. Une telle disposition s'avère parfaitement sécuritaire puisque le cadre ne risque pas d'être dégagé de manière intempestive au cours des manoeuvres d'accrochage à un cadre adjacent. Dans un exemple pratique de réalisation, le contreventement comporte deux traverses sensiblement parallèles s'étendant transversalement à partir du montant, l'une étant située vers le haut du montant et l'autre étant située approximativement au milieu du montant, et deux entretoises sensiblement verticales solidaires desdites traverses, l'une étant située vers les extrémités des traverses et l'autre étant située approximativement au milieu des traverses. L'intérêt d'un tel agencement est de ne comporter qu'un petit nombre de pièces rectilignes faciles à assembler et à solidariser par soudure et donc d'être d'un poids relativement faible, ce qui facilite leur manipulation. Selon un autre de ses aspects, l'invent:_on propose une tour d'étaiement à plusieurs étages de forme polygonale formée de cadres superposés et emboîtés les uns sur les autres, dans laquelle les cadres sont constitués selon l'une et/ou l'autre des dispositions qui précèdent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemples 7 2879638 non limitatifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques respectivement de côté et de dessus d'un cadre pour tour 5 d'étaiement agencé conformément à l'invention; -la figure 3 est une vue de dessous, en coupe selon la ligne III-III de la figure 1, du pied du montant du cadre des figures 1 et 2; - les figures 4A, 4B et 4C sont des vues schématiques illustrant respectivement trois étapes d'assemblage du montant du cadre des figures 1 à 3 sur un montant d'un cadre sous-jacent; et - la figure 5 est une vue schématique de dessus d'une tour d'étaiement en cours de montage illustrant le 15 mode de mise en place des cadres. On se reporte tout d'abord aux figures 1 et 2 sur lesquelles est représenté un exemple préféré de réalisation d'un cadre pour tour d'étaiement agencé conformément à l'invention. Le cadre, désigné dans son ensemble par la référence 1, comprend un montant vertical 2, tubulaire cylindrique de révolution, à partir duquel s'étend un contreventement 3 qui en est solidaire. Bien que le contreventement 3 puisse présenter toute configuration souhaitable, dans cet exemple préféré de réalisation il est formé de deux traverses 4, 5 sensiblement parallèles, l'une 4 étant située vers le haut du montant 2 et l'autre 5 étant située approximativement vers le milieu du montant 2. Les deux traverses 4, 5 sont réunies par deux entretoises 6, 7 sensiblement verticales, l'une 6 étant située vers les extrémités des traverses 4, 5 et l'autre 7 étant située approximativement vers le milieu des traverses 4, 5. 8 2879638 Les traverses 4, 5 et les entretoises 6, 7 sont des pièces métalliques formées par des tronçons de profilés de toute forme appropriée. Par exemple, les traverses 4, 5 sont des tronçons tubulaires, tandis que les entretoises 6, 7 peuvent être elles aussi des tronçons tubulaires de plus petits diamètres ou des tronçons de profilés en L ou en U ou en I ou de plats ou autres. Ces pièces sont solidarisées entre elles et au mon.:ant 2 par soudure. Pour autoriser un assemblage superposé des cadres 1 (empilement des étages), le montant 2 de chaque cadre 1 comporte des moyens d'emboîtage qui sont agencés comme il suit. Au voisinage d'une de ses extrémités (de préférence l'extrémité supérieure comme illustré à la figure 1), le montant 2 est pourvu d'un téton 8 saillant radialement vers l'extérieur à partir de la face externe dudit montant. A son autre extrémité (de préférence respectivement son extrémité inférieure dans l'exemple préféré illustré à la figure 1), le montant 2 comporte un manchon 9 coaxial et élargi pour pouvoir s'emboîter sur une extrémité de diamètre courant d'un montant 2 sous-jacent. Au surplus, le manchon 9 présente une forme complexe (voir figure 3) avec une partie 10 au moins semicylindrique de révolution ayant une forme complémentaire de celle de l'extrémité opposée et avec une partie 11 proéminente se raccordant à la précédente qui est en saillie radiale vers l'extérieur et qui présente une lumière traversante 12 située au voisinage de son raccordement avec la partie semi-cylindrique. Enfin, le téton 8 et la partie proéminente 11 avec la lumière 12 occupent, sur le montant tubulaire 2, des positions angulaires mutuelles prédéterminées, leur décalage angulaire a étant fonction de la forme géométrique de la tour d'étaiement. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3 qui correspond à une forme quadrangulaire rectangle, et notamment carrée, de la tour d'étaiement, la lumière 12 est décalée angulairement d'un angle a d'environ 45 par rapport au téton 8. Pour ce qui est de la forme de la partie proéminente 11, elle peut être quelconque dans la mesure où elle autorise l'emboîtage des extrémités correspondantes de deux montants superposés dans les conditions qui seront exposées plus loin. Toutefois, une forme plus particulièrement appropriée à la fois fonctionnellement pour l'emboîtage correct des extrémités de deux montants superposés et structurellement pour faciliter la fabrication de cette partie consiste en ce que cette partie proéminente possède une section droite en forme approximative de demi-carré comme visible à la figure 3, avec un côté 13 encadré par deux demi-côtés 14 raccordés à la partie 10 de forme semi-cylindrique. C'est alors l'angle 15 formé par le côté 13 et le demi-côté de gauche sur la figure 3 qui constitue la susdite partie proéminente. La lumière 12 est alors prévue sur le côté 13. L'emboîtage des extrémités respective, de deux montants superposés s'effectue comme illustré aux figures 4A à 4C. Un cadre inférieur li étant en place, le cadre supérieur lg est amené au-dessus de celui-ci en présentant le montant 2s du cadre supérieur dans l'axe du montant 2i du cadre inférieur et décalé d'un angle a (de l'ordre de 45 dans l'exemple considéré) par rapport à celui-ci. Ainsi, le téton 8 du montant 2i du cadre inférieur se 2879638 trouve sensiblement aligné avec l'angle 15 précité, comme visible à la figure 4A. Le cadre supérieur lg est ensuite descendu de manière que le manchon 9 du montant 28 du cadre: supérieur l9 coiffe l'extrémité supérieure du montant 21 du cadre inférieur li, avec le téton 8 du montant inférieur 2i engagé dans l'angle 15 du manchon 9 du montant du cadre supérieur 1a comme visible à la figure 4B. Quand l'extrémité du montant 2i du cadre inférieur li est en butée axiale dans le manchon 9 du montant 28 du cadre supérieur 18, le téton 8 se trouve au même niveau axial que la lumière 12 et alors le cadre supérieur 18, et donc son montant 2g, peut être pivoté de l'angle a (ici 45 ) de manière que le téton 8 s'engage dans la lumière 12 comme illustré à la figure 4C. Le montant supérieur 29 est alors retenu axialement sur le montant inférieur 2i. La figure 5 montre clairement, en vue de dessus, le processus de mise en place du cadre 12 décalé de l'angle a par rapport au cadre li sous-jacent, puis sa rotation pour l'amener au-dessus de ce dernier. Sur la même figure 5, on a représenté également, en trait mixte, le montage du cadre suivant 12' dans le côté adjacent de la tour. Le montage des cadres s'effectue ainsi à la suite, étage par étage, en tournant pour positionner les cadres adjacents successifs de chaque étage. Pour réunir de façon démontable deux cadres adjacents d'un même étage, on prévoit que chaque cadre 1 a son montant 2 équipé d'au moins un pontet 16 saillant radialement et a l'extrémité de son contreventement équipée d'une griffe 17 dirigée vers le bas et conformée pour s'engager dans un pontet 16 d'un cadre adjacent. Dans l'exemple préféré de réalisation illustré aux figures 1 et 2, deux griffes 17 sont disposées aux extrémités respectives des deux traverses 4, 5 et deux pontets sont prévus sur le montant 2 en des emplacements axiaux correspondants. Les pontets 16 sont disposés angulairement, sur le montant 2, en relation avec la forme de la tour d'étaiement; dans le cas de la tour de forme quadrangulaire rectangle, et notamment carrée, plus spécifiquement envisagée en pratique, les pontets sont décalés d'environ 90 par rapport aux traverses 4, 5. La mise en place des griffes 17 d'un cadre dans les pontets 16 respectifs d'un cadre adjacent nécessite de soulever légèrement le premier cadre par rapport à l'autre. Pour que ce mouvement de soulèvement soit rendu possible, il est nécessaire que ledit cadre puisse glisser verticalement par rapport au cadre sous-jacent avec lequel il est lié par le téton de ce dernier engagé dans sa lumière comme exposé plus haut, sans qu'il y ait désengagement de ce téton et de cette lumière. Pour cela, on prévoit que la lumière 12 possède une dimension verticale qui soit sensiblement supérieure à la dimension transversale du téton 8, l'écart d (voir figure 4C) entre ces deux dimensions devant être au moins égal à la hauteur des griffes 17. On peut préciser que le montage des cadres s'effectue à partir d'une base constituée par assemblage de traverses de base pourvues, à une extrémité, d'un court tronçon de montant équipé d'un téton et d'un pontet et, à son autre extrémité, d'une griffe, de sorte que ces traverses de base sont assemblées de la même manière que les cadres. L'extrémité inférieure du court tronçon de montant peut avantageusement être équipée d'un pied réglable en hauteur (par exemple avec un vérin à vis) pour autoriser une mise à niveau correcte en fonction des inégalités du sol. 12 2879638 On comprend, d'après les explications qui précèdent, que, grâce à la conception perfectionnée des cadres conformes à l'invention, il devient possible de constituer une tour d'étaiement de façon simple et rapide (il n'y a pas d'autres éléments que les cadres à manipuler, les cadres peuvent être d'un poids relativement peu élevé) et donc avec un personnel réduit. Les cadres ne présentent aucune partie en saillie latérale sensible, de sorte qu'ils peuvent être empilés horizontalement ou verticalement de façon stable, ce qui simplifie leur entreposage et leur transport. Les cadres sont, une fois montés, solidarisés les uns aux autres de manière telle que leur désassemblage accidentel ou involontaire devient impossible, ce qui sécurise le montage et le démontage de la tour d'étaiement. Enfin, les cadres étant constitués de pièces métalliques de formes géométriques simples, ces pièces sont faciles et économiques à fabriquer et leur assemblage par soudure se fait, lui aussi, dans des conditions économiques. 1:3 REVENDICATIONS 1. Cadre pour étage d'une tour d'étaiement constituée d'un ensemble d'étages superposés de contour polygonal et emboîtés les uns sur les autres, ce cadre (1) comportant un montant (2) vertical muni de moyens d'emboîtage lui permettant de s'emboîter sur l'extrémité du montant correspondant de l'étage sous-jacent et un contreventement (3) s'étendant transversalement audit montant (2) dont il est solidaire, caractérisé en ce que les moyens d'emboîtage comprennent: - sur une première extrémité du montant (2) ayant une conformation sensiblement cylindrique de révolution, un téton (8) prévu sur la face externe du montant et 15 saillant radialement vers l'extérieur, et - sur une seconde extrémité du montant opposée à la susdite première extrémité, un manchon (9) prolongeant coaxialement le montant et conformé avec une partie (10) au moins semi-cylindrique de révolution ayant une forme complémentaire de celle de la face extérieure de la susdite première extrémité et avec une partie (11) proéminente qui est en saillie radiale vers l'extérieur et qui présente une lumière traversante (12) au voisinage de son raccordement avec la partie semi-cylindrique, - le susdit téton (8) et la susdite partie proéminente (11) avec sa lumière (12) étant mutuellement décalés angulairement (a) de façon prédéterminée, ce grâce à quoi, pour son emboîtage sur l'extrémité d'un montant sous-jacent, le cadre (1) est présenté au-dessus du cadre sous-jacent en étant décalé angulairement (a), par rapport à celui-ci, de façon que la partie:proéminente (11) du manchon (9) de l'un des montants soit située en regard du téton (8) de l'autre montant, puis le cadre (1) est abaissé pour que son manchon (9) coiffe l'extrémité de l'autre montant avec la lumière (12) située sensiblement au même niveau que le téton (8), et enfin on fait pivoter (a) le cadre (1) par rapport au cadre sous-jacent pour amener le téton (8) à pénétrer dans la lumière (12), les deux cadres étant alors retenus verticalement l'un à l'autre grâce au téton engagé dans la lumière. 2. Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie proéminente (11) du manchon (9) à la seconde extrémité du montant (2) est conformée de manière que la lumière qu'elle comporte soit décalée anqulairement d'environ 45 par rapport au téton (8) de la première extrémité du montant, ce grâce à quoi la rotation du cadre (1) par rapport à un cadre sous-jacent lors de son emboîtage sur celui-ci est d'environ 45 et la tour d'étaiement propre à être construite avec ces cadres possède une forme générale quadrangulaire rectangle, notamment carrée. 3. Cadre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie proéminente (11) du manchon (9) a une section droite en forme approximative de demi-carré avec un côté (13) encadré par deux demi-côtés (14) raccordés à la partie (10) semi-cylindrique et en ce que la lumière (12) est prévue sur ledit côté (13). 4. Cadre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le téton (8) saillant est prévu à l'extrémité supérieure du montant (2) et en ce que le manchon (9) est prévu à l'extrémité inférieure du montant (2). 5. Cadre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le montant (2) est pourvu latéralement d'au moins un pontet (16) saillant radialement, qui est propre à recevoir une griffe (17) prévue à l'extrémité du contreventement (3) d'un cadre adjacent. 6. Cadre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le contreventement (3) comporte deux traverses horizontales (4, 5) raccordées au montant (2), en ce que les extrémités des traverses (4, 5) sont équipées de griffes (17) respectives, et en ce que le montant (2) est pourvu de deux pontets (16) respectifs propres à recevoir lesdites griffes (17) respectivement. 7. Cadre selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la lumière (12) possède une dimension verticale sensiblement supérieure à la dimension verticale du téton (8) correspondant, ce grâce à quoi un cadre (1) monté sur un cadre sous-jacent peut être soulevé pour permettre l'engagement de sa ou ses griffes (17) dans le ou les pontets (16) respectifs du montant d'un cadre adjacent. 8. Cadre selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le contreventement (3) comporte deux traverses (4, 5) sensiblement parallèles s'étendant transversalement à partir du montant (2), l'une étant située vers le haut du montant (2) et l'autre étant située approximativement au milieu du montant (2), et deux entretoises (6, 7) sensiblement verticales solidaires desdites traverses (4, 5), l'une étant située vers les extrémités des traverses (4, 5) et l'autre étant située approximativement au milieu des traverses (4, 5). 9. Tour d'étaiement à plusieurs étages de forme polygonale formée de cadres (:1) superposés et emboîtés les uns sur les autres, caractérisée en ce que les cadres (1) sont constitués selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.