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9PIC(ZDE POUR LA CONSTRUCTION EN SERIE DE MAISONS' DIRA BITLTI ON ET:MOIÈNS P 0 U R LE R E 4 L I SEnti
Les procédés employés pour la construction des maisons d'habitation courante n'ont guère changédepuis, longtemps.Quoi.. que ils donnent lieu en général à des réalisations durables, l'introduction de modes de construction plus modernes est tout à fait désirable.
Le présent brevet a pour objet la construction de mai- sons d'habitation au moyen d'éléments ou caissons creux en béton armé, de dimensions appropriées, fabriqués sur un chantier oen- tral et assemblés en placer de telle manière que la mise en oeuvre. se fait avec un minimum de travaux sur le terrain. Il est ainsi
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possible d'employer un rort pourcentage de main-d'oeuvre non spé- cialiste, et d'obtenir une grande économie de temps et de maté - riauxo
Les figures des dessina schématiques ci-annexés seront définies au cours de la description.
,La figura 1 représente, en coupe transversalo, un caisson supposé à quatre alvéoles longitudinales; l'épaisseur du béton 1 est aussi faible que possible, il suffit que les aciers 2 soient recouverts.
De tels caissons, appuyés à leurs extrémités et jux- taposés horizontalement, constituent un plancher ou un plafond, De même, ainsi qu'il est montré en coupe verticale partielle, figure 2, cas d'une maison à. un étage sur sous-sol, les murs sont réalisés avec des caissons verticaux juxtaposés 3; à l'emplace- ment voulu de chaque caisson, un épaulement 4 sert d'appui an caisson-plancher 5 et à sa partie haute un retrait 6 reçoit le caisson-plafond 7 . Le mur-oaisson 3 repose dans une rigole 8, ménagée dans la fondation, et qui, au montage,assure au mur- caisson une mise en plaoe correcte sans réglage.
Les avantages du nouveau procède de construction résul- tent à la fois de la nature des éléments et de leur combinaison dans des positions toujours les mêmes. En outre des parois ainsi réalisées présentent des propriétés d'isolement thermique aven- tageuses, surtout si on remplit les cavités des caissons d'un matériau approprié.
Les caissons obtenus dans des moules métalliques, ont toujours des dimensions bien précises, ce qui permet de réduire au minimum les travaux acoessoires très importants dans un bâ- timent ordinaire.
Les carrelages sont posés, face en dessous, dans les moules, au moment de la fabrication des caissons correspondants, et ils se trouvent terminés par la seule mise en place des cais- sons-planchers; les parquets de chaque pièce sont assemblés à l'atelier de menuiserie et posés tels quels en place, simplement fixés par des tirefonds traversant les caissons-planchers et se
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vissant dans les lambourdes; à cet effet des trous sont/réservés dans les oaissons-planchers au moment du coulage. De plus, les plâtres employés'comme enduits, sont coulés sur les murs-cais- sons et les plafonds-caissons, après séchage partiel du béton.
Dans ce but la surface oorrespondante des caissons n'est pas lissée, mais au contraire elle est dégradée dès la fin du cou- lage, afin d'améliorer l'adhérence entre plâtre et béton; seuls des joints de très -faible largeur sont à faire en place à la jonction des différents caissons.
Certains des murs-caissons sont pourvus d'ouvertures pour des portes, d'autres pour des fenêtres, d'autres à la fois pour des fanêtres et d'autres baies; les boiseries correspondant tes sont placées lors de la fabrication des caissons dont, les moules sont étudiés en conséquence.
Les caissons-planchers doivent être éventuellement interrompus au passage des escaliers.
Il va sans dire que les ouvertures nécessaires pour la distribution d'eau, de gaz, de courant électrique, l'évacua- tion des eaux usées et des matières de vidange, l'organisation des cheminées, le chauffage central, etc... sont ménagées lors du moulage des caissons,' de sorte que le montage des cm alisations et tuyauteries ainsi que des accessoires pourra se faire avec un matériel préparé en atelier, par conséquent dans les meilleures oondit ions,
L'assemblage des murs-caissons entre eux est particu- lièrement soigne;
ainsi qu'il est représenté figura 3 en ooupe . par un plan horizontal, le joint peut être obtenu par remplissage, au moyen de ciment liquide, d'un intervalle ménagé dans chaque oaisson de façon qu'il y ait des dentures 9 de part et d'autre du joint, de sorte que les caissons ne peuvent pas jouer l'un par rapport à l'autre;
on assure ainsi en outre une excellente étan- chéité du fait que l'eau devrait parcourir, dans l'espace capil- laire entre le bord du mur-caisson et le ciment d'obturation, 'un chemin très long, Le remplissage des joints se fait coté in- térieur, par passes successives de lm. environ, en montant, au
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moyen d'une injection ae ciment par des trous appropriés. 1 on arrê- te l'injection quand le ciment coule au trou supérieur, et on la reprend après prise du ciment par un trou placé un peu au-dessus du trou-témoin.
La fondation est terminée avant l'arrivée (le l'équipe de montage qui rait son travail en quelques jours. La rigole 8 qui supporte les murs-caissons (figure 2) et règle leur position, doit être préparée avec une grande précision. Pour cela, on uti- lise un chassie métallique, qui est réglé en place, et autour du- quel est coulé le béton; après enlèvement, on obtient une rigole parfaitement nette et bien disposée.
Aux angles de la construction, on disposa des piliers également creux; ces piliers sont reliés en tête par des tirants en acier d'assez grosse section, tels que 9 a, (figure 2) qu'on met en place en les faisant descendre aans ces gorges ménagées dans les piliers et dans les murs-caissons. Ces tirants sont serrés par des écrous ou clavettes à la partie intérieure des piliers et, par conséquent, aucune -partie n'apparaît au dehors.
La construction ainsi décrite offre, à la partie su- périeure, une surface absolument plate sur laquelle on monte une toiture de telle nature qu'on aésire.
En dehors, les murs n'ont pas besoin d'être recouverts d'un enduit et ils résistent bien aux intempéries.
Les oaissons de diverses natures qui entrent dans la construction d'une maison suivant l'invention, sont fabriqués par des procédés permettant d'obtenir à la fois une excellente qualité et une grande précision et, en outre, ne demandant qu'un minimum de main-d'oeuvre, Dans le chantier central, les moules sont portés sur des chariots se déplaant sur une voie circulaire, et passent successivement aux différents ateliers.
Le remplissage au moule peut se faire au moyen du dispositif montré schématiquement figure 4, qui permet d'opérer avec une grande rapidité et une main-d'oeuvra très réduite.
Une charpente (non représentée) peut se déplacer, d'une part, latéralement (parallèlement au plan de figure , selon
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l'horizontale) et, d'autre part, longitudinalement (perpendiou- lairement au plan de figure); elle supporte (fig. 4) une trémie- ,relais à béton 10 et un tapis roulant 11 L"alimentation à allu- re constante est obtenue au moyen d'une pompe à béton 12 de mode- le connu, ou de tout autre appareil plus simple tendant au m'âme but, de sorte que le débit du tapis roulant soit parfaitement régulier.
Pour la fabrication d'un caisson, on procède de la fa- çon suivante! après mise en placé des armatures dans le moule :
1/- Le système trémie-tapis est déplacé longitudina- lement au-dessus du moule 13 en faisant des allers et des retours décalés d'une distance déterminée, comme schématisé fig. 5 .
On dépose ainsi régulièrement le béton sur le rond du moule; celui-ci étant vibré simultanément, on l'orne sans difficulté une couche uniforme. Le mouvement aller et retour au système trémie- tapis est commandé automatiquement au moyen d'un appareillage simple qu'il n'y a paslieu de décrire: Dès qu'une partie de font a été constituée, on met en place les noyaux correspondants.
Ces noyaux ont une section décroissante de sorte que leur ex- traction peut se faire facilement quand le béton a commencé à faire prise.
2/- Une fois que le fond est terminé et que les noyaux f ig.6 14, 15 ...sont en place, on pose sur le moula 13 des réparti- teurs de béton 16, qui coiffent les emplacements des voiles à constituer, Ces répartiteurs sont constitués par des auges dont. les deux faces inclinées en forme de ? ne joignent pas; en bas,. de manière que la fente qui subsiste ne laisse pars preser le béton à l'état statique, mais le laisse descendre'quand les ré- partiteurs sont mis en vibration.
Au moyen du système 'trémie-tapis (10-11), on remplit rapidement les répartiteurs 16; puis on les met en vibration en même temps que le moule 18 lui-même.
3/- Ensuite, on fabrique ie dessus du caisson comme on a fait le fond,à la'première opération.
Les caissons-planchers et les caissons-plafonds por-
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tent sur leurs tranches verticales de légers redans qui, comblés de cimentt après mise en place, empêchent leur glissement relatif éventuel. Le plancher et le plafond sont alors formés d'une dalle unique, de sorte que l'effort du vent sur une race de la maison est reporté sur les faces perpendiculaires, et que la stabilité d'ensemble est largement assurée, malgré que les murs-caissons ne soient pas encastrés au pied.
Les éléments d'une maison construite suivant l'invention pèsent jusqu'à 2 ou 3 tonnes et nécessitent, pour leur miseen place, l'emploi d'un pont-portique roulant qui enjambe la cons- truction, et se déplace sur aeux rails provisoires. Ue portique permet un montage rapide de la cinquantaine de caissons qui en- trent dans la composition d'une maison courante.
L'exemple de réalisation décrit ci-dessus se rapporte panrticulièrement à un type de maison déterminé; il va sans aire que le procédé est applicable à tous genres d'Immeubles, et que, par des combinaisons différentes, on peut, avec les mêmes cais- sons, réaliser une certaine diversité ae constructions.
On conçoit, en effet, qu'en partant aes mêmes caissons, il est possible (le; construire aes modèles différant sensiblement entre eux, notamment en ce qui concerne la superficie, la répar- tition des baies, le nombre d'étages, etc...
On a décrit sommairement figure 3, et texte correspon- aant, un assemblage des caissons verticaux formant leséléments de murs. Ces caissons sont mis en place après un certain délai nécessaire à la prise du béton. Ace moment, le retrait s'est opéré en grande partie; naturellement, la constitution, puis la prise du béton sont surveillées de manière à réduire au minimum le retrait: granulométrie, compacité, minimum d'eau, nature du ciment, humidification, etc.., Néanmoins, le retrait continue par la suite, et il importe de s'assurer contre les craquelures qui pourraient se produire..
A cet effet, suivait l'invention, on établit une conti- nuité entre les armatures transversales des caissons formant les murs en noyant dans la masse du béton des épingles en feuillard
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que l'on réunit entre elles comme on le verra plus loin.sur la fig.7 des dessins annexés; qui montre la section partielle, par un plan horizontal, d'un caisson de mur, 17 désigne, les épingleen feuillard, adjointes aux extrémités des partieslon- gitudinales de l'armature ou étriers 18.
Ces épinglesont noyées dans lebéton de façon qu'une bouole 19 dépasse horizontalement dans l'intervalle 20 ménagé dans les caissons pour la confection du joint,
Les dimensions et la forme des épingles 17 doivent être telles qu'elles intéressent une masse de béton suffisante pour que cette masse soit elle-même solidaire de la partie lon- gitudinale des .étriers, d'après les règles habituelles de l'ad- hérence. D'ailleurs ces épingles peuvent être soudées à l'étrier.
D'un caisson au caisson voisin, les.épingles sont dé- oalées en hauteur de sorte qu'elles se superposent deux par deux lorsque les caissons sont juxtaposés; ainsi qu'il est montré en pointillé ; on descend alors verticalement une barre d'acier 21 qui pénètre dans les boucles, puis on injecte du ciment dans l'intervalle 20 par des canaux et un orifice appropriés. Après la prise du ciment:; les épinglas 17 superposées sont solidaires et, ces épingles étant elles-mêmes -solidaires des étriers par l'intermédiaire du, béton, la continuité des aciers, d'un caisson à l'autre, est'assurée. D'ailleurs chaque épingle peut être cons- tituée par le prolongement de la partie longitudinale de l'étrier lui-même, qui est alors en feuillard.
Pour qu'il ne se, produise pas-de craquelures dans le béton. il importe que l'allongement du béton; correspondant en retrait empêché, se fasse uniformément; à cet effet la surface; des étriers (et des épingles) pent être munie d'aspérités obtenues en faisant passer les barres et les feuillards entre des galets en métal extra dur pourvus de stries; l'acier ne peut se prêter à des variations brusques de longueur' et le b'éton, qui en est rendu ainsi plus solidaire, est contraint de s'allonger régulière- ment sans se fissurer.
On facilite le remplissage des joints par le ciment
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injecté en montant comme décrit ci-dessus et à l'occasion de la figure 3, en imprimait à la barre 21 un mouvement vibratoire.
La barre peut être entamée à la scie un peu au-dessus du niveai prévu pour l'arrêt de chaque passe d'injection, les entailles étant de plus en plus profondes vers lextrémité inférieure de la barre. Quand le ciment de la première passe a fait sa prise, on tire sur la barre de sorte qu'elle casse un peu au- dessus de la fin de la première injection; on peut remettre en vibration la partie de la barre ainsi libérée pour la deuxième injection et ainsi de suite.
Pour mire passer la boucle 19 de l'épingle à travers le coté du moule, lors de la fabrication des caissons, en assurant l'étanchéïté du moule, on adopte la disposition montrée figo8 et 9. Dans la boucle de l'épingle, 19, fig. 9, on introduit à force une pièce en caoutchouc 22 dont l'épaisseur est égale à la largeur du feuillard; la boucle de l'épingle est ensuite enfoncée dans l'orifice 23 d'un bloc en caoutchouc 24 montré en bout, fig. 8. Le bloc 24 est fixé dans une ouverture pratiquée dans le côté au moule. Après la prise du béton, les blocs 24 s'en- lèvent avec les cotés de moule, et on retire la pièce 22 pour dé- gager les boucles des épingles.
Suivait la fig.2, les caissons servant ae planchers et de plafonds prennent appui sur les murs à leurs deux extrémi- tés. Quand la disposition ou l'importance aes habitations le né- cessiste, on peut être amené, sans sortir du cadre de l'invention à utiliser des piliers portant des poutres qui servent de supports intermédiaires à deux ou plusieurs rangées de cais- sons.
Les caissons sont prévus en conséquence, mais il peut y avoir intérêt à ce que le niveau inférieur de la poutre ne dé- passe pas celui des caissons., de façon qu'à l'intérieur des pièces il n'y ait rien en saillie sur le plan de la cloison ou du pla- fond*
A cet effet on munit alors les caissons, du ou des cotés destinés à venir s'appuyer sur la poutre 25, d'un about 26, tel que représenté fig, 10, de sorte que la hauteur de la poutre
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étant notablementinférieure à celle du caisson, la partie. in- férieure de la poutre et 'celle du caisson, soient au même niveai.
On paît naturellement faire reposer deux abouts de caissons, voi- sins sur la même poutre, ainsi que le montre la figure.'
La tranche verticale des abouts est munie de redans, comme les autres cotés des caissons, pour empêcher le glissement relatif éventuel des caissons; l'intervalle entre les deux abouts étant rempli de béton, on contribue ainsi, comme indiqué plus haut, à la constitution d'une dalla, unique favorable à'la rigidi- té de la construction.
Dans ce cas, les alvéoles du caisson ne vont pas jusqu au bout, le caisson étant plein dans le voisinage de l' about.
De morne pour'les murs-caissons, dont la partie inférieure repose dans une rigole, l'alvéole peut na pas aller jusqutà l'extrémité inférieure qui est alors pleine, ce qui augmente la surface d'ap- pui et permet de placer sous le mur-caisson une chape asphaltée qui, relevée du côté de l'extérieur, empêche l'ascension de l'eau par capillarité;
On a décrit figure 7 et téxte correspondant;
les épin- gles employées pour réunir. entre eux les aciers de deux mura- caissons jointifs, disposition ayant pour but d'éviter les cra- quelures dans les murs¯ et les Joints, et d'assurer ainsi l'étan- ohéïté parfaite de la construction* La figure 11 des-dessins oi- annexés représenteune variante, plus simple, d'exécution. L'épin- gle 27 (on las fabrique d'avance en grandes séries) s'appuie par une boucle 28 sur la barre d'armatured'angle 29 L'extrémitéde la boucle 28 a reçu la forme ondulée qui est figurée. On place d'abord les épingles sur'la barre'd'armature puis on'lès pousse à leur place en les forçant, ce qui écarte temporairement la branche intérieure 28 quand le ressaut ondulé passe sur la barre 29.
Par élasticité, la boucle 28 se resserre et l'épingle serre la barre;, de sortequ'elle ne peut plus quitter son emplacement correct. La pièce de caoutchouc 24 dont il est fait mention fig.
8, peut être circulaire, ce qui évite d'avoir à percer dans,les cotés des moules des trous de passage de section rectangulaire.
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Les carcasses d'armature doivent être réalisées avec beaucoup de précision tout en économisant au maximum la main-d'oeu vre. Dans ce but, on utilise un montage représenté fig. 12, en bout. On fabrique préalablement lesétriers rectangulaires 30, et less liaisons 31 terminées par des crochets, qui servent à ré- unir deux barres longitudinales se correspondant. Des supports 32, 32' sont montés, fixes, en porte à faux sur un bâti; les supports extrêmes 32' peuvent être resserrés vers l'intérieur, ce qui est nécessaire pour le dégagement par bout de la pièce finie.
Le milieu de deux supports 32 contigus correspond à la position d'une liaison 31, Pour faire une carcasse on procède comme suit : Les pièces 32' étant ramenées vers l'intérieur, on met les étriers à leur place; on écarte les pièces 32' pour les amener à leurs positions normales, parallèles aux pièces 32.
On dispose, en travers des supports, de petits fers 33. puis on met en place, en les poussant en bout, les barres longitudinales de dessus 34; on ligature les étriers sur ces barres. On pose ensuite sur les barres 34, entre les deux pièces 32, les liaisons 31 ; ;' en resser- rant avec une pince les crochets supérieurs de ces liaisons, on les assujettit sur les barres 34; on place ensuite les barres 35 dans les crochets inférieurs des liaisons et on serre ces crochets sur les barres; puis on ligature les étriers à leur partieinférieure sur les barres. On enlève lesfers 33 et on ra- mène vers l'intérieur les pièces 32'; on peut alors extraire, en la tirant par bout, la carcasse finie.
Ce chassis de montage est placé de maniera à ce que l'ouvrier puisse circuler dessous et que les Darres soient à hauteur convenable pour que le tra- vail sur elles 33 it commode-
La manutention des caissons doit se fairesans heurts et les pièces aoivent étra manipulées avec beaucoup de soin mal- gré leur poids.
Pour les pièces à trensporter en position hori- zontale, on lessaisit au moyen d'élingues se croisant à l'aplomb du centre et terminées par des crochets en tôle, de sorte que ces crochets offrent une grande surface d'appui pour saisir les -
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bords des caissons* Pour Paire passer de la position horizontale à la position verticale, 'un élément-caisson, on emploie les dis- positions suivantes: .au moulage, on a réservé dans chaque côté du oai,sson vers -la partie haute (figure 13) un trou d'assez gros diamètre 36. Le béton entourant ce trou doit être armé en fono- tion 'des efforts à subir au cours de l'opération.
Dans ces trous on, introduit des éléments cylindriques en prolongement l'un de l'autre, qui constituent en fait un axe de rotation pour le rele- vage de .la pièce. Les figures 14 (face) et 15 (profil) représen- tent l'équipement servant au levage,; il comprend une traverse horizontale 37 avec un anneau d'accrochage 38 et des branches 39, 40 portant àleur partie bapse les éléments , cylindriques formant tourillons 41, 42, qui pénétreront dans les trous 36 du caissont les ,branches peuvent être déplacées le long de la traverse 37 et leur position est fixée par dés broches les traversant.
Pour le levage, d'un oaisson-mur de la position horizontale à la posi- tion verticale, les branches 39,40 sont placées en position extérieure, (fig. 14); après redressement du caisson-mur, las branches 39, 40 sont en position de figure 14. Le mur-caisson est reposé debout, sur le sol. Il s'agit de le reprendre et de l'amener, en position définitive, toutcontre son voisin.
On dégage les branches'39, 40 en les faisant coulisser sur la traverse 37, vers l'extérieur; puis on remonte le système dans la position indiquée figures 16, en introduisant lesbranches dans la partie creuse du caisson, Rien du système de suspension ne dépasse à l'extérieur et on peut venir accoler le caisson tout oontre celui d'à doté. Les trous qui subsistent dans les champs des caissons sont'bouchés par des cylindres de béton mou- lés à l'avance.
Pour obtenir les évidements. intérieurs descaissons, on se sert de noyaux métalliques ayant une section décroissante, qu'on extrait quand le béton commenceà faire prise, Pour éviter d'avoir à se pré'ocouper de l'étanchéïté du moule au passage des noyaux, on utilise des noyaux tels que représentés figo 17 des dessins ci-annexés.
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Cettefigure est une coupe par un plan vertical paral- lèle aux grands côtés du moule. 43 est le fond du moule ; 44, 45, sont les petits côtés du dessus de moule. Les noyaux 46, 47, en prolongement l'un de l'autre, sont suspendus de la façon in- diquée ci-après et sont appliqués respectivement par leurs ex- trémites verticales contre les côtés de moule 44 et 45.
Les noyaux 46, 47, sont suspendus respectivement par des tiges 48,49 et 50,51 vissées dans des écrous 52,53 et 54,55 soudés à l'intérieur des noyaux ; les tiges 48,49 et 50,51, sont, extérieurement aux noyaux, de diamètre supérieur à celui de la partie vissée dans l'écrou. Ces tiges sont portées par des traverses solidaires du moule. Les noyaux sont amenés en pla- ce, après épandage de la couche de béton de fond sur le moule, en les faisant glisser sur des barres posées sur cet'ce première couche de béton, et qu'on retire dès que les noyaux sont à leur place. Quand la prise du béton commence, on dévisse et enlève les tiges 48,49 et 50,51 de sorte que rien ne s'oppose à l'extrac- tion des noyaux.
Chaque noyau porte à l'intérieur, soudé respec- tivement contre sa face d'extrémité, un écrou 56, 57, dans les- quels on visse, après enlèvement aes côtés ae moule 44 et 45, des tiges filetées afin d'exercer au moyen d'un dispositif approprié, un effort suffisant pour extraire le noyau. Pendant le remplissa- ge au moule, le filetage des écrous 56 et 57 est protège par des bouchons ou encore par des vis 58 et 59 traversant les cotés de moule 44 et 45, qui appliquent les noyaux contre les parois du moule; on retire les vis 58 et 59 pour l'enlèvement des cotés 44 et 45.
Grâce à ces dispositions, la tranche de la pièce moulée est parfaitement nette et sans bavures de béton.
On peut dégager les caissons des fonds de moule sur lesquels ils ont été fabriqués au moyen d'un agencement particulier des moules, représenté fig. 18 des dessins ci-annexés. Le fond de moule 43 est portépar des longerons 60 (et 60 bis), indéfor- mables sous le poids de la pièce; il peut se déplacer sur des rails au moyen de deux paires de roues 61, 62 .
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Le moule repose sur l'essieu 61 par un point placé en son milieu, de sorte que le moule éohappe à l'action de gauchisse- ment que la voie, -si elle n'est pas bien régulière, pourrait axer- car sur le moule s'il portait en quatre points: A l'avant du oaisson on dispose une pièce'do bois ou plateau 63, detelle ma- nière que sa face avant 64 se trouveà l'aplomb de l'avant des roues 62. Il y a un'léger intervalle entre l'extrémité du caisson 65 et le plateau,' qui -est maintenu.-En liaison avec les longerons du fond de moule par des attaches 66 (et 66 bis) Le fond de moule peut être soulevé par un câble 67 attaché en 68 à l'arrière-. du,fond de moule, et les roues 6% être arrêtées par des cales 69 fixées'aux rails.
En tirant sur le câblé 67 on soulève le fond de moule qui 'pivote autour de l'axe des roues 62. A un certain moment le oaisson glisse sur le fond du moula; mais il s'arrête aussitôt en butant contre le- plateau 63. Le mouvement se conti- nuant; le moule et le caisson arrivent à la verticale au moment 'où le plateau, 63 vient reposer sur les rails de la voie, A ce moment le caisson est dégagé sans qu'on ait eu à le toucher en aucun point, et sans lui faire subir d'efforts looaux, de sorte que l'opération peut se faire aussitôt que la pièce a acquis un certain degré de résistance, qui serait toutefois insuffisant si la pièce travaillait à la flexion. De ce fait l'enlèvement peut avoir lieu, quand on emploie du ciment à durcissement rapide, quelques heures seulement après le moulage.
Après enlèvement des liaisons 66 (ét 66 bis), on replace le fond de moule sur ses roues en position horizontale-et il est prêt pour une nouvelle opéra- tion. Pour que le passage ultérieur en position horizontale des pièces ains'i démoulées puisse se faire commodément, les caissons oomportent la disposition décrite en correspondance avec la fi- gure 13 ci-dessus.
La fig. 19 représente schématiquement en plan une dis- position pouvait être adoptée pour l'usine de fabrication des caissons. Les pièces sont moulées au point 70. On peut vibrer la moule dans son ensemble en le soulevant sur un ou des châssis pourvus d'un appareil vibratoire; dans cette'position de travail,
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les roues'supportant le moule cessent de porter sur les rails.
Quand la vibration est terminée, le châssis vibrant est abaissé et il permet en cette position le passage du moula. Les moules arrivent ensuite en 71, où on enlève les côtés des moules etles noyaux, puis en 72 où les caissons sont enlevés des moules et disposés verticalement par le procédé décrit ci-dessus en'corres- pondance avec la figure 18, Entre le moulage en 70 et le dé- coffrage en 71, il s'écoule un temps suffisant pour que le béton ait acquis une résistance convenable Les fonds de moule sont préparés en 73 et reçoivent en 74 lour armature. Pour assurer le transfert entre 71 et 70 des côtés de moule et des noyaux, on peut employer un transporteur 75.
Le système des moules est combiné pour qu'après un certain nombre d'avances, dont chacune correspond à la fabri- cation d'une pièce nouvelle, les noyaux et côtés libérés en 71 arrivent au point 70 (fig. 19) en correspondance avec le moule auquel ils sont destinés.
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9PIC (ZDE FOR THE SERIES CONSTRUCTION OF HOUSES 'DIRA BITLTI ON AND: MOIÈNS P 0 U R LE R E 4 L I SEnti
The processes employed in the construction of ordinary residential houses have not changed much in the past, a long time. Although they generally result in lasting achievements, the introduction of more modern modes of construction is highly desirable.
The present patent relates to the construction of residential houses by means of hollow reinforced concrete elements or caissons, of suitable dimensions, manufactured on a central site and assembled in such a way that the implementation . is done with a minimum of field work. It is so
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possible to employ a high percentage of non-specialist labor, and to obtain a great saving of time and materials.
The figures of the accompanying schematic drawings will be defined during the description.
, The figure 1 represents, in transversal section, a box supposed to four longitudinal cells; the thickness of the concrete 1 is as low as possible, it suffices that the steels 2 are covered.
Such caissons, supported at their ends and juxtaposed horizontally, constitute a floor or a ceiling. Similarly, as shown in partial vertical section, FIG. 2, case of a house. a floor on a basement, the walls are made with juxtaposed vertical caissons 3; at the desired location of each box, a shoulder 4 serves as a support for the box-floor 5 and at its upper part a recess 6 receives the box-ceiling 7. The caisson wall 3 rests in a channel 8, made in the foundation, and which, during assembly, ensures that the caisson wall is correctly placed without adjustment.
The advantages of the new construction process result both from the nature of the elements and from their combination in always the same positions. In addition, the walls thus produced have advantageous thermal insulation properties, especially if the cavities of the boxes are filled with a suitable material.
The boxes obtained in metal molds always have very precise dimensions, which makes it possible to reduce to a minimum the very important ancillary work in an ordinary building.
The tiles are laid, face down, in the molds, when the corresponding boxes are being manufactured, and they are completed by the sole installation of the box-floors; the floors of each room are assembled in the carpentry workshop and laid as they are in place, simply fixed by lag screws crossing the floor boxes and
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screwing into the joists; for this purpose holes are / reserved in the oaissons-floors at the time of pouring. In addition, the plasters used as plaster are poured on the coffered walls and coffered ceilings after partial drying of the concrete.
For this purpose, the corresponding surface of the caissons is not smoothed, but on the contrary it is degraded as soon as the casting is finished, in order to improve the adhesion between plaster and concrete; only very small-width joints are to be made at the junction of the various boxes.
Some of the coffered walls have openings for doors, others for windows, others for both hawks and other openings; the corresponding woodwork is placed during the manufacture of the boxes, the molds of which are studied accordingly.
The coffered floors must possibly be interrupted when passing stairs.
It goes without saying that the openings necessary for the distribution of water, gas, electric current, the evacuation of waste water and waste materials, the organization of chimneys, central heating, etc. are spared during the molding of the boxes, so that the assembly of the cm alizations and pipes as well as the accessories can be done with material prepared in the workshop, therefore in the best conditions,
Particular care is taken in assembling the caisson walls together;
as is shown in 3 in a cup. by a horizontal plane, the joint can be obtained by filling, by means of liquid cement, a gap formed in each oaisson so that there are teeth 9 on either side of the joint, so that the caissons cannot play with each other;
This also ensures excellent sealing because the water should travel a very long path in the capillary space between the edge of the box wall and the sealing cement. is done on the inside, by successive passes of lm. approximately, going up, to
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by means of cement injection through suitable holes. 1 the injection is stopped when the cement flows from the upper hole, and it is resumed after the cement has set through a hole placed a little above the control hole.
The foundation is finished before arrival (the assembly team who will complete their work in a few days. The channel 8 which supports the caisson walls (figure 2) and regulates their position, must be prepared with great precision. This is done by using a metallic chasie, which is set in place, and around which the concrete is poured, after removal, a perfectly clean and well-arranged channel is obtained.
At the corners of the building, pillars were also hollow; these pillars are connected at the head by steel tie rods of fairly large section, such as 9 a, (figure 2) which is put in place by making them descend aans these grooves made in the pillars and in the box walls. These tie rods are tightened by nuts or wedges to the inner part of the pillars and therefore no part appears on the outside.
The construction thus described offers, at the upper part, an absolutely flat surface on which a roof of such type is mounted.
Outside, the walls do not need to be covered with plaster and they are resistant to bad weather.
The vessels of various kinds which go into the construction of a house according to the invention are manufactured by processes which make it possible to obtain both excellent quality and great precision and, moreover, requiring only a minimum of labor. labor, In the central site, the molds are carried on trolleys moving on a circular path, and pass successively to the various workshops.
The mold filling can be done by means of the device shown schematically in FIG. 4, which makes it possible to operate very quickly and with very little labor.
A frame (not shown) can move, on the one hand, laterally (parallel to the plane of the figure, according to
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horizontal) and, on the other hand, longitudinally (perpendicular to the plane of the figure); it supports (fig. 4) a hopper, concrete relay 10 and a conveyor belt 11 The constant-rate feed is obtained by means of a concrete pump 12 of a known model, or any other device simpler tending to the soul goal, so that the flow of the conveyor belt is perfectly regular.
To manufacture a box, proceed as follows! after placing the reinforcements in the mold:
1 / - The hopper-belt system is moved longitudinally above the mold 13 by moving back and forth by a determined distance, as shown schematically in fig. 5.
The concrete is thus deposited regularly on the round of the mold; this being vibrated simultaneously, one adorns it without difficulty a uniform layer. The back and forth movement of the hopper-conveyor system is controlled automatically by means of a simple apparatus which need not be described: As soon as a part of the font has been formed, the corresponding cores are put in place.
These cores have a decreasing cross section so that their extraction can be done easily when the concrete has started to set.
2 / - Once the bottom is finished and the cores f ig. 6 14, 15 ... are in place, concrete distributors 16 are placed on the mold 13, which cover the locations of the walls to be formed. These distributors consist of troughs including. the two faces inclined in the form of? do not join; below,. so that the slit which remains does not allow the concrete to press in in a static state, but lets it descend when the distributors are vibrated.
By means of the hopper-belt system (10-11), the distributors 16 are quickly filled; then they are put into vibration at the same time as the mold 18 itself.
3 / - Then, we make the top of the box as we did the bottom, in the first operation.
The box-floors and the box-ceilings por-
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tent on their vertical edges of light steps which, filled with cement after installation, prevent their possible relative sliding. The floor and the ceiling are then formed from a single slab, so that the force of the wind on one race of the house is transferred to the perpendicular faces, and that the overall stability is largely assured, although the walls -boxes are not recessed at the foot.
The elements of a house built according to the invention weigh up to 2 or 3 tonnes and require, for their installation, the use of a traveling gantry crane which spans the building and moves on two rails. provisional. A gantry allows rapid assembly of the fifty or so caissons which go into the composition of a common house.
The exemplary embodiment described above relates in particular to a specific type of house; It goes without saying that the process is applicable to all kinds of buildings, and that, by different combinations, it is possible, with the same boxes, to achieve a certain diversity of constructions.
It is understood, in fact, that starting from the same caissons, it is possible (the; to build models that differ significantly from one another, in particular as regards the surface area, the distribution of bays, the number of floors, etc. ...
Figure 3, and corresponding text, has been briefly described an assembly of the vertical caissons forming the wall elements. These caissons are put in place after a certain period of time necessary for the concrete to set. At this point, the withdrawal took place for the most part; naturally, the constitution, then the setting of the concrete are monitored so as to reduce the shrinkage to a minimum: particle size, compactness, minimum water, nature of the cement, humidification, etc. However, shrinkage continues thereafter, and it is important to take out insurance against any cracks that may occur.
For this purpose, according to the invention, a continuity is established between the transverse reinforcements of the caissons forming the walls by embedding in the mass of the concrete strip pins.
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which are joined together as will be seen later. on fig.7 of the accompanying drawings; which shows the partial section, by a horizontal plane, of a wall box, 17 designates the strip pins, added to the ends of the longitudinal parts of the frame or brackets 18.
These pins are embedded in the concrete so that a slug 19 projects horizontally into the gap 20 made in the boxes for making the joint,
The dimensions and the shape of the pins 17 must be such that they involve a sufficient mass of concrete so that this mass is itself integral with the longitudinal part of the stirrups, according to the usual rules of the ad- herence. Moreover these pins can be welded to the stirrup.
From one box to the neighboring box, les.épingles are offset in height so that they are superimposed two by two when the boxes are juxtaposed; as shown in dotted lines; then vertically descends a steel bar 21 which penetrates into the loops, then cement is injected into the gap 20 through suitable channels and orifice. After the cement has set :; the superimposed pins 17 are integral and, these pins being themselves -solidarized stirrups by means of the concrete, the continuity of the steels, from one box to another, est'assured. Moreover, each pin can be formed by the extension of the longitudinal part of the stirrup itself, which is then made of strip.
So that no cracks occur in the concrete. it is important that the concrete elongation; corresponding indented prevented, is done uniformly; for this purpose the surface; brackets (and pins) can be provided with roughness obtained by passing the bars and strips between extra hard metal rollers provided with grooves; the steel cannot lend itself to sudden variations in length, and the concrete, which is thus made more integral, is constrained to lengthen regularly without cracking.
It facilitates the filling of joints with cement
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injected upward as described above and on the occasion of Figure 3, imparted to the bar 21 a vibratory movement.
The bar can be cut into the saw a little above the level provided for stopping each injection pass, the notches being deeper and deeper towards the lower end of the bar. When the cement of the first pass has set, the bar is pulled so that it breaks a little above the end of the first injection; the part of the bar thus freed for the second injection can be put back into vibration, and so on.
In order to pass the loop 19 of the pin through the side of the mold, during the manufacture of the boxes, ensuring the sealing of the mold, we adopt the arrangement shown in figo8 and 9. In the loop of the pin, 19 , fig. 9, a rubber part 22 is force-fed, the thickness of which is equal to the width of the strip; the loop of the pin is then driven into the orifice 23 of a rubber block 24 shown at the end, fig. 8. The block 24 is fixed in an opening made in the side of the mold. After the concrete sets, the blocks 24 come off with the mold sides, and part 22 is removed to release the loops from the pins.
As shown in fig. 2, the caissons serving as floors and ceilings are supported on the walls at both ends. When the arrangement or the size of the dwellings so requires, it is possible, without departing from the scope of the invention, to use pillars carrying beams which serve as intermediate supports for two or more rows of boxes.
The caissons are planned accordingly, but it may be advantageous that the lower level of the beam does not exceed that of the caissons, so that inside the parts there is nothing protruding. in terms of the partition or the ceiling *
To this end, the caissons, on the side or sides intended to rest on the beam 25, are then provided with a butt 26, as shown in fig, 10, so that the height of the beam
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being notably lower than that of the box, the part. lower beam and 'that of the box, are at the same level.
It is of course possible to rest two ends of the caissons, adjacent to the same beam, as shown in the figure. '
The vertical edge of the ends is provided with steps, like the other sides of the boxes, to prevent any relative sliding of the boxes; the interval between the two ends being filled with concrete, one thus contributes, as indicated above, to the constitution of a slab, unique favorable to the rigidity of the construction.
In this case, the cells of the box do not go to the end, the box being full in the vicinity of the end.
As far as the box-walls are concerned, the lower part of which rests in a channel, the cell may not go as far as the lower extremity which is then full, which increases the supporting surface and makes it possible to place under the caisson wall an asphalt screed which, when raised from the outside, prevents water from rising by capillary action;
FIG. 7 and the corresponding text have been described;
the pins used to unite. between them the steels of two adjoining caisson walls, an arrangement intended to avoid cracks in the walls ¯ and the joints, and thus to ensure the perfect watertightness of the construction * Figure 11 of- The accompanying drawings represent a simpler variant of execution. The pin 27 (we manufacture them in advance in large series) is supported by a loop 28 on the angle reinforcing bar 29 The end of the loop 28 has received the wavy shape which is shown. The pins are first placed on the reinforcing bar and then pushed in their place by forcing them, which temporarily pushes aside the inner branch 28 when the wavy projection passes over the bar 29.
By elasticity, the loop 28 tightens and the pin clamps the bar ;, so that it can no longer leave its correct location. The rubber part 24 which is mentioned in FIG.
8, can be circular, which avoids having to drill through the sides of the molds through holes of rectangular section.
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The reinforcement carcasses must be made with great precision while minimizing labor savings. For this purpose, an assembly shown in fig. 12, at the end. The rectangular stirrups 30, and the links 31 terminated by hooks, which serve to join two corresponding longitudinal bars together are made beforehand. Supports 32, 32 'are mounted, fixed, cantilevered on a frame; the end supports 32 'can be tightened inwards, which is necessary for end clearance of the finished part.
The middle of two contiguous supports 32 corresponds to the position of a link 31. To make a carcass, the procedure is as follows: The parts 32 'being brought inwards, the brackets are put in their place; the parts 32 'are moved apart to bring them to their normal positions, parallel to the parts 32.
Small irons 33 are placed across the supports. Then, by pushing them at the end, the top longitudinal bars 34 are placed; the stirrups are tied on these bars. The links 31 are then placed on the bars 34, between the two parts 32; ; ' by tightening the upper hooks of these links with pliers, they are secured to the bars 34; the bars 35 are then placed in the lower hooks of the links and these hooks are tightened on the bars; then the stirrups are tied at their lower part on the bars. The irons 33 are removed and the parts 32 'are brought back inwards; one can then extract, by pulling it by end, the finished carcass.
This mounting frame is placed so that the worker can walk under it and that the Darres are at a suitable height so that working on them is convenient.
The handling of the boxes must be done smoothly and the parts must be handled with great care despite their weight.
For parts to be transported in a horizontal position, they are gripped by means of slings crossing each other directly over the center and terminated by sheet metal hooks, so that these hooks offer a large support surface for gripping the -
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edges of the boxes * To pass a box element from the horizontal to the vertical position, the following arrangements are used:. during molding, we have reserved in each side of the oai, its towards -the upper part ( figure 13) a fairly large diameter hole 36. The concrete surrounding this hole must be reinforced according to the stresses to be sustained during the operation.
In these holes are introduced cylindrical elements extending from one another, which in fact constitute an axis of rotation for the lifting of the part. Figures 14 (front) and 15 (profile) show the equipment used for lifting; it comprises a horizontal cross member 37 with a hooking ring 38 and branches 39, 40 carrying to their bapse part the elements, cylindrical forming journals 41, 42, which will penetrate into the holes 36 of the box, the branches can be moved along cross member 37 and their position is fixed by pins passing through them.
For lifting, from a wall-wall from the horizontal position to the vertical position, the branches 39,40 are placed in the external position, (fig. 14); after recovery of the box-wall, las branches 39, 40 are in the position of Figure 14. The box-wall is resting upright on the ground. It is a question of taking it back and bringing it, in its final position, all against its neighbor.
The branches' 39, 40 are released by sliding them on the cross member 37, outwards; then the system is reassembled in the position indicated in figures 16, by introducing lesbranches in the hollow part of the box, Nothing of the suspension system protrudes outside and we can come to attach the box all oontre that of with endowed. The holes which remain in the fields of the caissons are filled with concrete cylinders molded in advance.
To get the recesses. inside the caissons, we use metal cores with a decreasing section, which we extract when the concrete begins to set, To avoid having to worry about the sealing of the mold when passing the cores, we use cores as shown in figo 17 of the accompanying drawings.
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This figure is a section through a vertical plane parallel to the long sides of the mold. 43 is the bottom of the mold; 44, 45, are the short sides of the mold top. The cores 46, 47, in extension of one another, are suspended in the manner indicated below and are applied respectively by their vertical ends against the mold sides 44 and 45.
The cores 46, 47, are suspended respectively by rods 48,49 and 50,51 screwed into nuts 52,53 and 54,55 welded inside the cores; the rods 48,49 and 50,51, are, outside the cores, of greater diameter than that of the part screwed into the nut. These rods are carried by cross members integral with the mold. The cores are brought into place, after spreading the base concrete layer on the mold, by sliding them on bars placed on this first layer of concrete, and which are removed as soon as the cores are at their place. When the concrete starts to set, the rods 48,49 and 50,51 are unscrewed and removed so that nothing stands in the way of the extraction of the cores.
Each core carries inside, welded respectively against its end face, a nut 56, 57, into which threaded rods are screwed, after removal from the sides of the mold 44 and 45, in order to exert at the bottom. by means of a suitable device, sufficient effort to extract the nucleus. During mold filling, the threads of nuts 56 and 57 are protected by plugs or else by screws 58 and 59 passing through the mold sides 44 and 45, which press the cores against the walls of the mold; screws 58 and 59 are removed to remove sides 44 and 45.
Thanks to these provisions, the edge of the molded part is perfectly clean and without concrete burrs.
The boxes can be released from the mold bases on which they were manufactured by means of a particular arrangement of the molds, shown in fig. 18 of the accompanying drawings. The mold base 43 is carried by side members 60 (and 60 bis), which cannot be deformed under the weight of the part; it can move on rails by means of two pairs of wheels 61, 62.
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The mold rests on the axle 61 by a point placed in its middle, so that the mold escapes the warping action that the track, -if it is not quite regular, could focus- because on the mold if it had four points: At the front of the housing there is a piece of wood or plate 63, in such a way that its front face 64 is in line with the front of the wheels 62. There is has a 'slight gap between the end of the box 65 and the plate,' which -is maintained.-In connection with the side members of the mold base by fasteners 66 (and 66a) The mold base can be lifted by a cable 67 attached at 68 at the rear. du, mold base, and the wheels 6% be stopped by wedges 69 fixed to the rails.
By pulling on the cable 67 the mold base is lifted which pivots around the axis of the wheels 62. At a certain moment the oaisson slides on the base of the mold; but it stops immediately, stumbling against the plateau 63. The movement continues; the mold and the box arrive vertically when the plate, 63 comes to rest on the rails of the track, At this moment the box is released without having to be touched at any point, and without making him undergo looaux forces, so that the operation can be carried out as soon as the part has acquired a certain degree of resistance, which would however be insufficient if the part was working on bending. Therefore the removal can take place, when using fast hardening cement, only a few hours after molding.
After removing the links 66 (et 66 bis), the mold base is replaced on its wheels in a horizontal position - and it is ready for a new operation. So that the subsequent passage in a horizontal position of the parts thus demolded can be done conveniently, the boxes have the arrangement described in correspondence with FIG. 13 above.
Fig. 19 shows schematically in plan an arrangement could be adopted for the box manufacturing plant. The parts are molded at point 70. The whole mold can be vibrated by lifting it on one or more frames provided with a vibratory device; in this working position,
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the wheels supporting the mold stop bearing on the rails.
When the vibration is finished, the vibrating frame is lowered and it allows in this position the passage of the mold. The molds then arrive at 71, where the sides of the molds and cores are removed, and then at 72 where the boxes are removed from the molds and arranged vertically by the method described above in accordance with Figure 18, Between the molding. at 70 and the stripping at 71, sufficient time elapses for the concrete to have acquired a suitable strength. The mold bases are prepared at 73 and receive heavy reinforcement in 74. To ensure the transfer between 71 and 70 of the mold sides and the cores, a conveyor 75 can be employed.
The mold system is combined so that after a certain number of advances, each of which corresponds to the manufacture of a new part, the cores and sides released at 71 arrive at point 70 (fig. 19) in correspondence with the mold for which they are intended.