FR2468057A3 - Casing steel pipe in concrete - involves cylindrical mould in three segments with lateral segments articulating relative to invert segment - Google Patents

Abstract

Utilising a three segment (20,30) hollow cylindrical mould with hinges (21) between the segments, the process is used to line a steel tube (T) with an external layer of concrete (C). The mould may be horizontal and utilise three cylindrical shell segments i.e. obtained by cutting a hollow round section steel tube on line parallel to the axis of revolution (I). The segments may subtend 110 degrees of arc, a base segment (30) being mounted symmetrically about a vertical plane through the axis (I). Appropriately contoured transverse diaphragms (10) may support the segment (30), being mounted on 'U' shaped frames (11), and the bottom edges of the other segments (20) may be secured by gusset plates to hinge pins (21). Diaphragms (10) may be sited at transverse segment joints, and the subject tube (T) may be supported on adjustable stools at the ends. The shells (20,30) may be lined with building paper or synthetic sheet to prevent bonding to the concrete (C).

Description

La présente invention concerne un dispositif en vue d'enduire, en particulier, avec < lu béton, les surfaces extérieures de tuyaux en acier ou en fonte. The present invention relates to a device for coating, in particular, with concrete, the exterior surfaces of steel or cast iron pipes.

Les tuyaux en acier enfouis dans le sol ou immergés dans 1' eau sont de plus en plus munis d1 enro- bages en béton d'une épaisseur plus ou moins forte selon que l'on recherche une protection mécanique, une protection contre la corrosion ou une combinaison de ces deux effets. C'est ainsi que, par exemple, des tubes en acier d'un diamètre d'environ 1 I m prévus pour le transport du gaz sous eau stagnante ou sous eau courante, doivent comporter un enrobage en béton d'une épaisseur de 5 à 12 cm.Cet enrobage a pour but de protéger la ligne de tuyau contre la corrosion, ainsi que contre les sollicitations par pression et par chocs; en outre, cet enrobage doit servir de lest s'opposant à la force ascensionnelle qui constituerait un risque de rupture dans les eaux courantes ou les eaux en mouvement. Steel pipes buried in the ground or immersed in water are increasingly provided with concrete casings of varying thickness depending on whether mechanical protection, corrosion protection or a combination of these two effects. Thus, for example, steel tubes with a diameter of about 1 I m intended for the transport of gas under standing water or under running water, must include a concrete coating with a thickness of 5 to 12 cm. This coating aims to protect the pipe line against corrosion, as well as against pressure and shock stresses; in addition, this coating must serve as ballast opposing the upward force which would constitute a risk of rupture in running water or moving water.

Suivant l'état de la technique, en vue d'appliquer de fortes couches de béton sur des tuyaux de gros calibre (diamètre : environ 1 ni ; longueur 10-20 m), on peut monter les différents segments de tuyaux de telle sorte qu'ils puissent tourner et llon peut effectuer l'enduction au moyen d'une buse se déplaçant le long de l'axe des tuyaux, le béton étant appliqué en couches successives d'une épaisseur de 6 à 10 mm. According to the state of the art, in order to apply strong layers of concrete on large gauge pipes (diameter: about 1 µm; length 10-20 m), the different pipe segments can be mounted so that 'they can rotate and llon can perform the coating by means of a nozzle moving along the axis of the pipes, the concrete being applied in successive layers with a thickness of 6 to 10 mm.

En l'occurrence, en raison de la masse formée par les tuyaux, d'importantes dépenses doivent être consacrées pour faire tourner chaque segment de tuyau. De plus, on doit constater que, d'une part, la technique d'application à plusieurs couches donne lieu à la formation de surfaces inégales sur la couche définitive de béton et que, d'autrc part (ce qui est beaucoup plus gênaiit), par suite du manque dthomo- généité de l'enduction, il se produit, à maintes repri ses, un éclatement du béton par le sous-sol. In this case, because of the mass formed by the pipes, significant expenditure must be spent to rotate each segment of pipe. In addition, it should be noted that, on the one hand, the application technique with several layers gives rise to the formation of uneven surfaces on the final layer of concrete and that, on the other hand (which is much more annoying) , due to the lack of homogeneity of the coating, there occurs, over and over again, a bursting of the concrete by the basement.

On a essayé de remédier à cet inconvénient en introduisant, dans la couche de béton, des armatures en tîl métallique d'un prix élevé, mais il s'est avéré que cette façon de procéder était défavorable du fait que le fil métallique ressortait par endroits de la surface du béton par par ailleurs, on a également ajouté des fibres de verre dans le béton, ce qui a eu un effet favorable sur le maintien de la couche appliquée, mais a néanmoins entraîné certains frais. Attempts have been made to remedy this drawback by introducing high-cost metal sheet reinforcements into the concrete layer, but it has been found to be unfavorable since the metal wire comes out in places. in addition to the surface of the concrete, glass fibers were also added to the concrete, which had a favorable effect on the maintenance of the applied layer, but nevertheless entailed certain costs.

Afin de résoudre ces problèmes, on a proposé d'enrober les tuyaux dans des moules verticaux, ce qui, dans le cas de segments de tuyaux d'une longueur de 1020 m, n'est guère réaliste compte tenu des moules devant etre utilisés. De plus, en adoptant cette façon de procéder, il se produirait, entre la dernière couche inférieure et la dernière couche supérieurc de béton situées dans les moules, une importante différence de pression qui, sans aucun doute, conduirait à des défauts d'homogénéité dans la qualité de la couche appliquée d'une extrémité à l'autre d'un tuyau. In order to solve these problems, it has been proposed to coat the pipes in vertical molds, which, in the case of pipe segments with a length of 1020 m, is hardly realistic taking into account the molds to be used. In addition, by adopting this procedure, there would occur, between the last lower layer and the last upper layer of concrete located in the molds, a significant pressure difference which, without any doubt, would lead to homogeneity defects in the quality of the layer applied from one end to the other of a pipe.

En conséquence, la présente invention a pour objet d'élaborer un dispositif permettant d'effectuer une enduction simple et sans problème, en particulier, sur des tuyaux de gros calibre , sans pour autant présenter les inconvénients précités. Consequently, the object of the present invention is to develop a device making it possible to carry out a simple and problem-free coating, in particular, on large gauge pipes, without however having the abovementioned drawbacks.

On réalise cet objet au moyen du dispositif selon l'invention qui est constitué d'un moule essentiellement fixe et qui est caractérisé en ce qu'un garnissage constitué, de préférence, d'une tôle d'acier forme un fond de moule à section transversale essentiellement sous forme d'un segment de cercle, ce fond de moule prenant appui au moins sur deux supports réalisés essentiellement sous forme de deux châssis supports en de,iii-cercle indépendants et écartés 1 'un de l'autre, ces châssis supports étant équipés, de préfé rcnce, de part et d'autre, de bras en forme de segments dc cercle et comportant également un garnissage, ces bras pouvant etre relevés et rabattus tandis quc, en position rabattue, ils délimitent un moule circulaire. This object is produced by means of the device according to the invention which consists of an essentially fixed mold and which is characterized in that a lining preferably made of a steel sheet forms a section mold base transverse essentially in the form of a segment of a circle, this mold base being supported at least on two supports produced essentially in the form of two support frames in of, independent, iii-circle and spaced apart from one another, these support frames being fitted, preferably on both sides, with arms in the form of circular segments and also comprising a lining, these arms being able to be raised and folded while, in the folded position, they delimit a circular mold.

Le concept à la base de la présente invention part du principe selon lequel il est extrêmement coûteux de construire et d'entretenir chaque fois des moules. fixes appropriés pour llenduction de tuyaux de gros calibre ayant des longueurs et des diamètres différents, tandis qu' il est non seulement colt eux, mais également techniquement difficile de réaliser des installations qui présenteraient la souplesse requise pour ltenduction de tuyaux différents. The concept underlying the present invention is based on the principle that it is extremely expensive to build and maintain molds each time. fixtures suitable for coating large pipes with different lengths and diameters, while it is not only costly but also technically difficult to provide installations which would have the flexibility required for coating different pipes.

Dès lors, au lieu de prévoir un moule mobile coûteux, la présente invention prévoit plusieurs profilés sous forme de segments de cercle d'un poids relativement faible et d'une géométrie appropriée, ces profilés pouvant réaliser n'importe quel fond de moule désiré moyennant une juxtaposition judicieuse sur différents supports peu colt eux.  Therefore, instead of providing an expensive movable mold, the present invention provides several profiles in the form of circle segments of relatively low weight and of an appropriate geometry, these profiles being able to produce any desired mold base by means of a judicious juxtaposition on different supports that are not very colt them.

Lorsqu'il s'agit d'effectuer une enduction sur des tuyaux particulièrement longs, on peut juxtaposer plusieurs séries de garnissages dans le sens de la longueur, un châssis support habituellement un peu plus large étant disposé en dessous du point limite entre deux garnissages. When it comes to coating on particularly long pipes, one can juxtapose several series of linings lengthwise, a support frame usually a little wider being arranged below the limit point between two linings.

Suivant l'invention, un châssis support est constitué d'une tôle comportant une découpe semicirculaire et fixée à un montant réalisé à peu près sous forme d'une large poutre en U. De part et dlau- tre de cette découpe, au moyen d'articulations, sont fixées des ailes faisant office de garnissages et pouvant être rabattues. According to the invention, a support frame consists of a sheet comprising a semicircular cutout and fixed to an upright produced roughly in the form of a large U-shaped beam. On either side of this cutout, by means of 'joints, are fixed wings acting as linings and can be folded down.

Afin d'empecller la couche de béton d'adhé- rer aux garnissages, ces derniers sont recouverts d'une feuille de matière synthétique ou d'un papier spécial. In order to prevent the concrete layer from adhering to the linings, the latter are covered with a sheet of synthetic material or with special paper.

Suivant une forme de réalisation favorable, tant les garnissages reposant sur les châssis supports que les garnissages fixés aux ailes précitées forment des segments de cercle de 110 . En conséquence, lorsque le moule est rabattu, il reste une ouverture supérieure de 30 pour l'introduction du béton. According to a favorable embodiment, both the linings resting on the support frames and the linings fixed to the aforementioned wings form segments of a circle of 110. Consequently, when the mold is folded down, there remains an upper opening of 30 for the introduction of the concrete.

En outre, le dispositif comporte deux supports en bout réglables en hauteur et venant stenga- ger sur les extrémités libres du tuyau à enduire. En réalité, aux extrémités de'un tuyau, on laisse des zones exemptes de béton, car, en fait, les segments individuels de tuyaux doivent être soudés l'un à l'autre avant d'être posés. A ces extrémités, on adapte les supports et on les règle en hauteur de telle sorte que la couche de béton à appliquer atteigne l'épaisseur correspondant à la hauteur des différents châssis supports et des garnissages reposant sur ces derniers. In addition, the device comprises two end supports adjustable in height and coming to be stuck on the free ends of the pipe to be coated. In reality, at the ends of a pipe, areas are left free of concrete, since, in fact, the individual pipe segments must be welded to each other before being laid. At these ends, the supports are adapted and they are adjusted in height so that the layer of concrete to be applied reaches the thickness corresponding to the height of the various support frames and of the linings resting on the latter.

Le dispositif suivant l'invention offre les avantages d'un système simple d'éléments modulaires et, en outre, il est d'un. entretien extraordinairement aisé, puisqu'aussi bien le nettoyage est limité à des garnissages individuels qui, en outre, sont protégés par des feuilles de papier ou de matière synthétique. The device according to the invention offers the advantages of a simple system of modular elements and, moreover, it is one. extraordinarily easy maintenance, since both cleaning is limited to individual linings which, moreover, are protected by sheets of paper or synthetic material.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront à la lecture de la description ci-après donnée en se référant aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une coupe transversale du dispositif suivant l'invention, tandis que
la figure 2 est une coupe longitudinale schématique de tout le dispositif.Other advantages and characteristics will emerge on reading the description given below with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is a cross section of the device according to the invention, while
Figure 2 is a schematic longitudinal section of the entire device.

En figure 1, on représente le tuyau à enduire (()) monté, à uiic distance correspondant à ltépaisseur de la couche de béton, au-dessus du gar nissage (30), lequel repose sur le châssis support (10). Ce châssis support (10) comporte une découpe semi-circulaire (11), de même que deux ailes (20) fixées, au moyen de charnières (21), sur la tôle d'acier formant le châssis (10). In Figure 1, there is shown the pipe to be coated (()) mounted at a distance corresponding to the thickness of the concrete layer, above the garment (30), which rests on the support frame (10). This support frame (10) comprises a semi-circular cutout (11), as well as two wings (20) fixed, by means of hinges (21), on the steel sheet forming the frame (10).

Le garnissage (30) est recouvert d'une feuille (non représentée), puis on procède à la coulée du béton. Au cours de la coulée, on peut en même temps traiter le béton (2) au moyen d'un-vibreur (1) pouvant se déplacer dans le tuyau. De même, un vibreur en forme de barre peut être introduit dans le béton au cours de la coulée. Au terme de la coulée, on rabat alors les ailes (20), des éléments de blocage (non représentés)-déterminant la position finale des ailes (20). Bien entendu, au sommet du tuyau (O), il subsiste une zone libre dans le sens longitudinal par rapport à l'axe du tuyau afin d'introduire le béton et éventuellement le vibreur. The lining (30) is covered with a sheet (not shown), then the concrete is poured. During casting, the concrete (2) can be treated at the same time by means of a vibrator (1) which can move in the pipe. Likewise, a bar-shaped vibrator can be introduced into the concrete during casting. At the end of the casting, the wings (20) are then folded down, locking elements (not shown) -determining the final position of the wings (20). Of course, at the top of the pipe (O), there remains a free area in the longitudinal direction relative to the axis of the pipe in order to introduce the concrete and possibly the vibrator.

Aux extrémités du tuyau, les garnissages sont judicieusement délimités au moyen d'anneaux en tôle empêchant le béton de sortir latéralement. At the ends of the pipe, the linings are judiciously delimited by sheet metal rings preventing the concrete from coming out laterally.

La figure 2 représente l'ensemble du dispositif, à l'exception des supports en bout réglables. Figure 2 shows the entire device, except the adjustable end supports.

On peut observer les châssis supports indépendants l'un de autre (10) avec leurs ailes (20), de même que les anneaux en tôle (40).We can observe the independent support frames from one another (10) with their wings (20), as well as the sheet metal rings (40).

Etant donné que tout le dispositif suivant l'invention est évidemment constitué purement et simplement d'éléments pouvant être assemblés, il peut également être transporté aisément et être mis en service à n'importe quel endroit avec une installation de coulée de béton.  Since all the device according to the invention obviously consists purely and simply of elements which can be assembled, it can also be transported easily and be put into service at any place with a concrete pouring installation.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1.- Dispositif en vue d'enduire les surfaces extérieures de corps creux, en particulier, en vue d'enduire des tuyaux (O) avec du béton, ce dispositif étant constitué d'un moule essentiellement fixe, caractérisé en ce qu'un garnissage (30) constitué, de préférence, d'une tôle d'acier forme un fond de moule à section transversale essentiellement sous forme d'un segment de cercle, ce fond de moule prenant appui au moins sur deux supports réalisés essentiellement sous forme de deux châssis supports 10 en demi-cercle, indépendants et écartés l'un de l'autre, ces châssis supports 10 étant équipés, de préférence, de part et d'autre, de bras 20 en forme de segments de cercle et comportant également un garnissage, ces bras pouvant être relevés et rabattus tandis que, en position rabattue, ils délimitent un moule circulaire. 1.- Device for coating the external surfaces of hollow bodies, in particular, for coating pipes (O) with concrete, this device consisting of an essentially fixed mold, characterized in that a lining (30) preferably made of a sheet of steel forms a mold base with cross section essentially in the form of a circle segment, this mold base bearing at least on two supports produced essentially in the form of two support frames 10 in a semicircle, independent and spaced from one another, these support frames 10 being preferably equipped, on either side, of arms 20 in the form of circle segments and also comprising a lining, these arms can be raised and folded while, in the folded position, they define a circular mold. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs garnissages sont juxtaposés dans le sens de la longueur, un châssis support ayant une surface d'appui habituellement plus large étant chaque fois disposé en dessous du point limite situé entre deux garnissages. 2.- Device according to claim 1, characterized in that several linings are juxtaposed in the lengthwise direction, a support frame having a usually wider bearing surface being each time disposed below the limit point located between two linings. 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les châssis supports(10) comportent une découpe semicirculaire (11), tandis qu'ils sont supportés par un montant sous forme d'une large poutre en U. 3.- Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the support frames (10) comprise a semicircular cutout (11), while they are supported by an upright in the form of a large beam in U. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les garnissages sont séparés de la couche de béton par un papier spécial ou par une feuille de matière synthétique. 4.- Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the linings are separated from the concrete layer by a special paper or by a sheet of synthetic material. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que tant les garnissages reposant sur les châssis supports (10) que les garnissages fixés sur les ailes forment des segments de cercle de 110 . 5.- Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that both the linings resting on the support frames (10) that the linings fixed on the wings form segments of a circle of 110. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tuyaux (0) devant être enduits reposent sur deux supports réglables en hauteur, indépendants des châssis supports et venant s'engager sur les extrémités des tuyaux. 6.- Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pipes (0) to be coated rest on two supports adjustable in height, independent of the support frames and coming to engage on the ends of the pipes.