Coffrage pour ouvrage circulaire en béton
Pour réaliser des ouvrages circulaires en béton, on utilise toujours des coffrages, réalisés sur place ou préfabriqués. constitués généralement par des couples horizontaux en bois découpé sur lesquels sont clouées des lattes verticales. Le coffrage complet étant naturellement scindé en un certain nombre de panneaux courbes s'assemblant entre eux, aussi bien pour constituer la surface extérieure que pour constituer la surface intérieure dans le cas le plus général où l'ouvrage est creux.
Un coffrage déterminé ne peut par conséquent servir qu'à coffrer des ouvrages de même diamètre, tant intérieur qu'extérieur, étant donné que chaque panneau courbe a une courbure et un développement immuables.
Pour cette raison, des coffrages soignés préfabriqués ne peuvent être envisagés en raison de leur coût élevé, que pour des séries très importantes d'ouvrages circulaires identiques.
Le but de l'invention est, au contraire, de réaliser des panneaux qui permettent de coffrer des ouvrages circulaires et qui soient réglables, tant au point de vue de leur courbure que pour ce qui concerne la longueur de leur développement, afin de pouvoir être utilisés indéfiniment pour coffrer tous les ouvrages circulaires, quel que soit leur diamètre.
La présente invention a pour objet un coffrage pour ouvrage circulaire en béton, caractérisé par le fait que chacune de ses parois est formée par des banches courbes à courbure réglable, chacune de ces banches étant constituée par deux panneaux composés d'une série de montants verticaux disposés deux à deux, à distance dos à dos, dans l'intervalle desquels est interposée une pièce de bois, montants sur lesquels sont soudées des directrices flexibles formées chacune par deux fers plats disposés à distance côte à côte, des panneaux de contreplaqué flexibles étant fixés contre ces directrices, par clouage sur les pièces de bois, la courbure de ces panneaux étant rendue indéformable par des directrices coulissantes, constituées par deux fers plats placés côte à côte et réunis de place en place par des entretoises,
ces directrices coulissantes étant fixées sur l'autre face par des montants verticaux au moyen de boulons passant entre les deux fers plats et traversant des plaques métalliques soudées entre les deux profilés montants.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel:
La fig. 1 représente un panneau vu de dessus.
La fig. 2 représente en perspective un fragment de panneau sans ses directrices coulissantes.
La fig. 3 représente en perspective un fragment de panneau vu par l'autre face.
La fig. 4 représente, à plus grande échelle, une coupe partielle à travers un montant vertical.
La fig. 5 représente en vue éclatée l'assemblage de deux panneaux d'une même branche.
La fig. 5a est une coupe horizontale de ce même assemblage.
La fig. 6 est une vue en coupe de ce même assemblage.
La fig. 7 est une vue en plan de l'ensemble du coffrage.
La fig. 8 est une vue en coupe du détail VIII de la fig. 7 montrant l'assemblage de deux branches successives.
La fig. 9 représente en perspective un détail de la pièce de centrage.
La fig. 10 est une coupe verticale partielle de l'ouvrage montrant l'assemblage de deux branches situées l'une au-dessus de l'autre.
La fig. 11 représente en vue éclatée la partie supérieure d'un panneau avec une pièce de fixation de l'échafaudage.
La fig. 12 est une vue en coupe verticale de ce même assemblage.
La fig. 13 est une coupe verticale de l'ouvrage montrant la fixation et la constitution de l'échafaudage grimpant.
Le coffrage représenté est formé de panneaux obtenus en plaçant, à intervalles réguliers, des montants 1 constitués chacun par deux profilés 2, à section en U ou en C, placés dos à dos à un certain intervalle. Le profilé 3 situé à l'extrémité de chaque panneau est de préférence en U et à section renforcée. Sur ces montants est disposée une série de fers plats 4, situés deux par deux à un certain intervalle légèrement supérieur à la largeur d'un des fers plats, chaque paire de fers 4 constituant une directrice flexible 5. Ces directrices sont soudées directement sur les montants à chaque croisement avec les profilés 2 ou 3 et l'on prévoit une directrice à chaque extrémité des montants avec, éventuellement, une ou plusieurs directrices intermédiaires.
Dans chaque intervalle, entre deux profilés 2 (ou entre un profilé 3 et un profilé 2) est placée une pièce de bois verticale 6, visible en particulier sur les fig. 2 et 4, cette pièce étant fixée au moyen de clous enfoncés dans des trous, non représentés. pratiqués dans le fond des profilés 2. Une feuille de contreplaqué 7 s'étendant sur toute la surface d'un panneau est fixée sur celui-ci au moyen de clous enfoncés dans la pièce de bois 6.
Le panneau ainsi constitué demeure néanmoins flexible dans le sens horizontal étant donné la faible résistance à la flexion des fers plats 4 et du contreplaqué, ce qui permet très aisément de le courber dans un sens ou dans l'autre, jusqu'à des rayons de courbure de quelques mètres.
Pour donner ensuite de la frigidité au panneau. et ltii permettre de conserver cette courbure, on utilise des directrices coulissantes 8 constituées comme des directrices fixes au moyen de fers plats 9 situés à un certain intervalle. mais ces fers plats ne sont pas soudés aux montants 1 mais simplement réunis entre eux de place en place, au moyen d'entretoises 10 (voir fig. 3). Pour permettre la fixation de ces directrices sur les montants.
on soude sur ceux-ci des plaquettes rectangulaires 11 munies de trous 12 et disposées entre les deux profilés 7 (ou entre 7 et 3) aux endroits devant comporter des directrices. Ces directrices sont simplement placées contre les montants et fixées au moven de vis 13. cha cune de ces vis s'appuyant sur les directrices par l'intermédiaire d'une plaque carrée 14, et passant ensuite entre les profilés 9. puis dans un des trous 12 psur se visser enfin dans un écrou carre 15 introduit entre les deux profilés 2 (voir fiz. 3 et 4).
Une fois le panneau ainsi constitué. il suffit de dé bloauer toutes les vis 13 pour permettre de le courber à volonté, en fonction d'un tracé déterminé ou sur un gabarit. avec la Possibilité d'avoir des variations continues de courbure ou même des narties planes ou des parties à courbures opposées. Une fois la forme voulue obtenue, il suffit de bloquer toutes les vis 13 pour que l'ensemble du vanneau devienne indéformable et conserve par conséquent la forme imposée.
Pour permettre un réglage de la longueur du développement de la partie courbe, chaaue banche est constituée par deux panneaux semblables assemblés entre eux d'une manière préalable. Cet assemblage, illustré en particulier sur la fig. 5, est constitué au moven de tron çons de fer plat 16 comportant un goujon fileté 17 soudé au voisinage de chacune de ses extrémités. En outre, les fers plats 4 des directrices fixes comportent, à chaque extrémité des panneaux, dans l'intervalle entre le dernier et l'avant-dernier montant, des tronçons supplémentaires de fer plat 18, soudés derrière les fers 4 et dépassant dans l'intervalle, comme représenté sur les fig. 5 et 6.
Ceci permet de placer le fer de raccordement 16 dans l'intervalle entre les deux fers 4, en s'appuyant à la fois sur les montants 1 et sur les rebords des fers 18, les goujons 17 passant dans l'intervalle restant libre entre ces bords. On peut alors, au moyen d'une plaquette 19 et d'un écrou de serrage 20, bloquer les deux panneaux l'un par rapport à l'autre en conservant la possibilité de régler à volonté l'intervalle restant libre entre les deux profilés 3 situés en regard. En outre, ces fers de raccordement 16 conservent dans l'intervalle la flexibilité de l'ensemble des panneaux.
Une fois le réglage de longueur de la banche effectué, on vient clouer sur les pièces de bois 6 des montants d'extrémités une bande de contreplaqué 21 taillée à la dimension voulue et raccordant les panneaux 7 entre eux. L'ensemble de la banche ainsi réglé à la longueur conserve une flexibilité permettant de régler sa courbure, la fixation définitive de cette courbure étant obtenue au moyen d'éléments de raccordement 8a, analogues aux directrices coulissantes 8 mais de longueur moindre, placés à cheval sur les précédentes à l'endroit du raccordement et bloqué à l'aide des mêmes vis 13 et des plaquettes 14 (voir fig. Sa).
Sur la fig. 7, on a représenté à titre d'exemple un ouvrage ayant en plan la forme d'un cercle complet.
Pour réaliser un tel ouvrage, on calcule indépendamment pour la surface extérieure et pour la surface intérieure le nombre de panneaux maximum que l'on peut utiliser en fonction de la longueur minimum de ces panneaux, puis on divise la circonférence totale par ce nombre de panneaux afin d'obtenir la longueur développée que doit avoir chacune des banches réglables. On règle alors chaque banche de la manière indiquée précédemment pour qu'elle ait exatement cette longueur. Les banches ainsi réées s'assemblent alors entre elles pour constituer un cercle complet, en utilisant le nombre entier de banches précédemment établi qui n'est pas forcément le même pour la paroi intérieure et la paroi extérieure du coffrage.
Pour réaliser l'assemblage des banches entre elles on utilise, comme représenté sur la fig. 8, des vis longues 22 traversant, au moyen de trous appropriés, les profilés 2 et 3 des deux montants terminaux des banches conti ,puis, ces vis resserrant les montants entre eux au moyen de deux plaquettes 23 et d'un écrou 24.
Une pièce de centrage 25, représentée en détail sur la fig. 9. peut, en outre. être disposée dans l'assemblage pour assurer un parfait raccordement des surfaces. Toutefois sur la totalité de la circonférence il est préférable, pour faciliter le décoffrage, de supprimer les pièces de centrage 25 dans un des raccordements. En particulier, dans le cas de banches coffrant l'intérieur de l'ouvrage circulaire, il est en outre indispensable de prévoir à ce raccordement un jeu supplémentaire entre les profilés 3 pour permettre le dégage ment de la première banche à décoffrer.
Pour résister à la poussée du béton sur les banches, on réunit les parois extérieures et intérieures du coffrage d'une manière connue au moyen de tirants 26, constitués chacun par une tige filetée traversant l'ouvrage à tra vers un tube de matière plastique et traversant également les panneaux en contreplaqué 7. Ces tirants 26 sont disposés dans l'intervalle entre les fers 4 des directrices fixes et les fers 9 des directrices coulissantes, et ils s'appuient sur ces dernières par l'intermédiaire de plaques d'appui non représentées.
Ces tirants 26 sont disposés de préférence à la partie supérieure de chaque banche, la base de celle-ci étant, au contraire, retenue par une plaquette rectangulaire 14a qui remplace la plaquette carrée 14 à la partie supérieure des montants et dont la longueur lui permet de dépasser le bord supérieur de la banche. De cette manière, chaque banche est retenue à sa partie inférieure par le tirant de la banche immédiatement inférieur et par l'intermédiaire de la plaquette 14a (voir fig. 10).
Pour la réalisation d'ouvrages de grande hauteur, et afin d'éviter la construction d'échafaudage en pied, il est possible d'adapter au coffrage décrit la technique connue des échafaudages grimpants. Pour cela, on fixe, de place en place, aux bords supérieurs et inférieurs de chaque banche, des pièces de fixation 27, telles que représentées sur la fig. 11. Ces pièces comportent une première partie 28 en forme de chape munie de perforations 29 et solidaire d'une deuxième partie 30 à section en U. Ces deux parties sont raccordées entre elles avec un léger décalage pour permettre l'emboîtement de l'ensemble de la pièce 27 contre les montants de la banche, en tenant compte de l'épaisseur des fers 9.
La pièce 27 est fixée contre ce montant au moyen de simples boulons 31 traversant la pièce dans des trous 32 et la plaquette 11 dans les trous 12 déjà mentionnés, la pièce 27 remplaçant par conséquent, aux endroits où elle existe, la plaquette 14 précédente. La pièce 27 comporte également deux nervures 33 soudées dans le fond de la chappe 28, pour permettre d'appuyer un profilé vertical 34 par exemple en 1, en évitant la tête des boulons 31.
La fixation de ce profilé 34 est obtenue en introduisant une broche 35 dans les trous inférieurs de la chape 28, puis en introduisant verticalement par-dessus, comme représenté sur les fig. 11 et 12, un tronçon de profilé en U 36. à l'intérieur duquel est immobilisé un écrou carré 36 dans lequel se visse une vis 38. après quoi on place une deuxième broche 3s par-dessus la vis 38. Il suffit alors de serrer cette vis pour bloquer le profilé 34 dans le fond de la chape.
Ceci permet déjà. pour des ouvrages d'une certaine hauteur. de constituer des génératrices verticales assurant le parfait alignement des banches superposées. Cela permet. en outre, de constituer sur un tel tronçon de génératrice 34 des cadres 39, tels que représentés sur la fig.
13. permettant de réaliser des échafaudages grimpants.
Ces cadres comportent en plus de la génératrice 34. un montant vertical 40 décalé en arrière de la précédente pour éviter les pièces d'assemblage 27 et un autre montant 41 servant à constituer la rambarde de protection. Tous ces montants sont réunis par des traverses 42, 43 et 44. comme représenté sur la fig. 13. de manière à constituer trois planchers à des niveaux différents.
A titre d'exemple. les banches peuvent avoir environ un mètre de hauteur et. après avoir assemblé les banches aux trois hauteurs, comme représenté sur la fig. 13, et après avoir coulé le béton, il suffit de fixer chacun des cadres 39, dans la position représentée, sur la seule banche située au troisième niveau, en l'immobilisant en outre verticalement au moyen d'une broche 45 disposée en travers du profilé 34. Il est alors possible, en se pla çant sur le plancher constitué sur la traverse 42, de démonter les banches situées aux deux niveaux inférieurs, puis de les hisser sur le plancher 43, qui permet de les assembler à nouveau dans la position représentée en traits interrompus sur la fig. 13.
Dans cette position, les banches sont à nouveau fixées sur le profilé 34 et les tirants 26 sont à nouveau mis en place, puis à partir du plancher constitué sur la traverse 44, on coule le béton sur les deux nouveaux niveaux.
On peut ainsi recommencer indéfiniment l'opération en soulevant, chaque fois, les cadres 39 au moyen d'une grue de chantier, après déblocage des fixations, et ceci aussi bien pour la paroi intérieure que pour la paroi extérieure, en montant de deux niveaux à chaque fois.
En définitive, on voit qu'avec des moyens réduits on peut réaliser n'importe quel ouvrage entièrement circulaire ou partiellement courbe avec une parfaite tenue à la coulée du béton, un raccordement impeccable des divers parements, et sans nécessiter aucun échafaudage pour la mise en ceuvre.
En outre, le coffrage décrit présente le gros intérêt de pouvoir être réutilisé indéfiniment pour tous les ouvrages circulaires ou courbes possibles, quels que soient la valeur de cette courbure et le développement du tracé, puisque pour chaque nouvel ouvrage on aura tout au plus à retailler, ou à remplacer, les banches de raccordement 21. Ce coffrage est par conséquent d'un emploi universel et permet même éventuellement la réalisation de parties angulaires en communiquant au besoin une déformation permanente aux directrices.