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Procédé et dispositif pour la fabrication de tuyaux en béton, en par* ticulier en bdton de ciment*
L'invention concerne la fabrication de tuyaux en béton, en particulier en béton de ciment, dans un moule tubulaire à noyau.
Suivant le procédé connu, le moule tubulaire, avec le noyau disposé concentriquement dans sa cavité, est rempli de béton en posi tion verticale. Le coulage du béton dans l'étroit espace annulaire du moule exige un temps considérable et rencontre de grosses diffi- cultés, en particulier quand le tronçon de tuyau à fabriquer est long et quand la résistance que doit présenter le tuyau nécessite le placement dans le béton d'armatures en barres d'acier ou en cor- des de fibres de verre. Dans le cas de tuyaux de grande longueur, rien ne garantit que l'étroit espace annulaire du moule est unifor- mément rempli de béton. Il en résulte la formation de zones poreu ses dans le tuyau terminé.
Pour autant que le tuyau doive être
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renforcé par une armature, il est nécessaire d'introduire celle-ci dans le moule avant de couler le béton. L'armature gène considéra- blement l'écoulement du béton dans le moule, parce qu'il doit tra- verser toute l'armature suivant l'axe du moule. Lorsqu'on emploie des cordes flexibles en fibres de verre, l'armature peut subir des déplacements indésirables pendant le coulage du béton dans le moule, ce qui peut influencer défavorablement son action de renforcement de la résistance.
Suivant l'invention, on introduit la quantité de béton nécessaire dans le moule dont le noyau occupe sa position inférieure où il bloque l'ouverture inférieure du moule par son extrémité su- périeure fermée, puis on remonte le noyau dans le moule en refou- lant simultanément le béton à la place qu'il doit occuper dans celui-ci.
Le noyau possède, de préférence, une extrémité supérieure arrondie en hémisphère ou se terminant par une pointe conique, afin de faciliter l'introduction du béton dans l'espace du moule entou- rant le noyau.
Contrairement au procédé connu, on remplit le moule de bé- ton à partir du bas vers le haut, à mesure que le noyau monte. Le béton s'introduit ainsi radialement, de l'intérieur vers l'extérieur, dans l'espace du moule qu'il doit occuper. Il ne doit donc parcourir qu'un court chemin pour parvenir à destination et ne doit donc vain- cre aucune résistance à son écoulement qui pourrait nuire à un dépôt en couches compactes. Des avantages particuliers en découlent lor- squ'on prévoit dans le moule une armature pour le tuyau à fabriquer.
Le béton traverse l'armature de manière uniforme, radialement, de l'intérieur vers l'extérieur. Il ne faut donc exercer aucune force notable sur l'armature et celle-ci ne freine guère le béton. Le nouveau procédé assure par conséquent un remplissage sans cavité de l'espace du moule à occuper par le béton, et donc la fabrication d'un tuyau parfait et plus compact.
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Suivant l'invention, on obtient une autre amélioration considérable de la qualité du tuyau en béton en soumettant le noyau à des vibrations pendant son mouvement ascendant* Des vibrations rectilignes dans le sens de l'axe du noyau en mouvement vers le haut sont préférables) elles provoquent un compactage préalable du béton se déposant sur le noyau et favorisent en meut temps 1'é oulenet latéral du béton vers l'espace qu'il doit occuper dans le moule. A l'intérieur du moule, le noyau est soumis à dos vibrations circulaires supplémentaires dans le sens horizontal. De cette façon* le béton qui se trouve déjà dans le moule subit un compactage radial supplémentaire.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procéda consiste, suivant l'invention, en moyens tel qu'un cylindre par exemple, pour guider le noyau suivant la verticale et assurer la concentricité du moule aisi que d'autres moyens, par exemple un câble, une bro- che filetée ou une pression de vapeur pour relever et descendre le noyau dans le moule.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécution d'un dispositif pour l'application du nouveau procédé, à l'aide duquel on décrira l'objet do l'invention et d'autres formes d'exécution de celui-ci
Le moule 1 est centré sur un cylindre fixe 2* de manie*. re amovible; ce cylindre sortà guider Ion mouvements de montée et de desconte du noyau 3. Suivant le type de tuyau en béton à fabri- quer, le noyau possède une section transversale circulaire ou ellip- tique et il a laforme doux, corps croux.
Son extrémité supérieure @ est fermée et arrondie en hémisphère ou, connue on l'a représentée, elle se termine par une pointe coinique l'intérieur du noyau, sont placés des vibreur m0 aniues 4 et 5; le vibreur 4 imprime au noyau des vibrations rectilignes en sens axial, tandis que le vi- breur 5 lui imprime des vibrations circulaires en sens horizontal.
Le vibreur 4 consiste de préférence en deux balourds accouplés par
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engrenages, disposés symétriquement par rapport à l'axe du noyau, de manière que la force de vibration résultante s'exerce suivant l'axe du noyau. Le vibreur 5 ne comporte qu'un balourd 8 tournant dans un plan horizontal E-E La disposition de ce balourd est telle que le centre de gravité du noyau 3 se situe dans le plan de rotation horizontal E-E du vibreur 5. Les vibreurs 4 et 5 sont, de préférence, actionnés par des moteurs électriques.
Pour la montée et la descente du noyau 3dans le moule 1, on se sert d'un câble 9 attaché à un tirant 10. Ce dernier est at- taché au noyau 3 par 1'intermédiaire de deux ressorts 11 et 12 Ces ressorts permettent des mouvements de vibration du noyau, sans transmettre celles-ci avec toute leur force au câble et au treuil associé, non représenté sur le dessin. Au lieu d'un câble, on peut encore prévoir, comme moyen mécanique pour la montée et la descente du noyau 3, une broche filetée animée de mouvements de montée et de descente au moyen d'un écrou déplacé dans un mouvement de rotation vers la droite ou vers la gauche.
Le cylindre 2 est fermé son extrémité inférieure et com- porte une admission de vapeur 14 pouvant se fermer au moyen d'une van ne 13 ainsi nu'un échappement de vapeur 16 réglable au moyen d'une vanne 15. Le noyau 3 peut avoir dans le cylindre 2 un jeu pour le passage de la vapeur. En vue d'assurer l'étanchéité de 1'in térieur du moule vers l'extérieur, on peut prévoir, sur la bride supérieure 17 de celui-ci, une parnitrue d'étanohéito 18 de pré- férence une garniture tubulaire élastique dont l'action d'étache - ment peut être réglée suivant les exigences au moyen d'air ou d'un liquide sous pression introduit dans la garniture.
La pression de t vapeur agissant sur toute la section transversale du noyau 3 peut servir au mouvement ascensionnel du noyau dans le moule, au lieu des moyens mécaniques décrits ci-dessus. La pression nécessaire de la vapeur peut être réglée avec beaucoup de précision au moyen des vannes 13 et 15, afin d'assurer un Mouvement de montée uniforme du noyau dans le moule, rendant la montée du noyau sous la pression
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de vapeur, la masse de béton se trouvant au-dessus du noyau assure de manière suffisante l'étanchéité du jeu X de sorte qu'aucune perte notable do vapeur ne se produit,
Afin de pouvoir amener la chaleur au béton se trouvant déjà dans le moule et sur le noyau, par l'intermédiaire de la surface de celui-ci, en vue d'accélérer la prise du béton,
on peut rendre la cavité du noyau accessible à la vapeur en prévoyant des entrées pour celle-ci dans les cloisons transversales de la cavité du noyau, que l'on peut voir sur le dessin. De cette façon, tout l'intérieur du moule est porté à la température de la vapeur.
Le cylindre est installe dans une fosse 19, de sorte que sa bride de fixation supérieure 20 pour le moule 1 se trouve au ni- veau du sol. Cette disposition facilite la mise en place et l'en- levement du moule ainsi que le retrait du tuyau en béton coule.
Dans la position inférieure du noyau 3, représentât en traits pleins sur le dessin, dans laquelle son extrémité supérieure se terminant en pointe terme l'ouverture inférieure du moule, on verse dans le moule par la goulctte 19 la quantité de bdton néces- saire à la fabrication du tuyau. Si le tuyau en béton à fabriquer doit avoir une armature 21, celle-ci est introduit* dans le Mule par le haut, sous la forme d'une pièce préfabriquée en treillis.
Les vibreurs 4 et 5 sont alors mis en marche et on remonte le noyau 3 au moyen du câble 9. Ceci amène la masse du béton se trouvant sur le noyau à pénétrer latéralement dans l'espace annulaire du mou- le entourant celui-ci, à mesure que le noyau s'élève, comme le mon- tre clairement la moitié gaucho du dessin.
Les vibrations verticales assurent un précompactage du bé- ton et facilitent le glissement de celui-ci sur le noyau pointu.
Les vibrations circulaires horizontales du noyau agissent radiale- mont sur le béton se trouvant déjà dans le moule et le compactent de manière efficace, rendant le mouvement ascensionnel du noyau 3, la vapeur est introduite dans le cylindre 2 par la conduite 14.
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'Elle assiste par sa surpression le travail de levage du câble 9, ou assure elle-même ce travail. Elle chauffe le noyau 3 de l'in- térieur et parvient par le jeu antre le cylindre et le noyau ainsi que par le jeu provoque par les vibrations circulaires du noyau entre celui-ci et le tuyau en béton en coure de fabrication sur la face intérieure du tuyau qui est donc chauffa ainsi direc- tement. Le chauffage du béton accélère considérablement et améliore sa prise et non durcissement . Finalement, le noyau est soulevé assez haut pour que son extrémité inférieur*, comme le montre la .
partie supérieure gauche du dessin soit dégagée du tuyau en béton mais se trouve encore dans la garniture d'eetachéité 18 fermant' toujours l'ouverture supérieure du moule. Dans cette position du noyau, la vapeur peut agir librement sur la face intérieure du tuyau fin béton pendant le temps voulu'
Dès que le tuyau en béton a fait prise, on retire le no- yau 3 entièrement du moule 1 et ensuite on soulève celui-ci de ma- nière à pouvoir accéder librement au tuyau pour enlever celui-ci.
REVENDICATIONS.
1 - Procédé de fabrication de tuyaux en béton, en particu- lier en béton de ciment, dans un moule tubulaireà noyau, caractéri- sé en ce que l'on charge dans le meule la quantité de béton néces- saire tandis que le noyau occupe 1&. position inférieure extrême dans laquelle son extrémité supérieure fermée obture l'ouverture inférieure du moule, après quoi, on déplace le noyau vers le haut à l'intérieur du moule, en amenant simultanément le béton a pénétrer dans l'espace annulaire entre le moule et le noyau.