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Méthode pour le développement d'une colonne.
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La présente invention concerne une méthode pour le développement d'une colonne télesoopique ou poteau utilitaire, par pompage de substance fluide, par exemple de béton, dans l'un des segments télescopiques, alignés, interverrouillés, afin d'aligner en direction longitudinale les dits segments à partir d'une base rigide pré-coulée dans laquelle ils sont fixés. Les segments télescopiques peuvent être enlevés ou laissés tenus en place à mesure que le béton durcit.
Selon la présente méthode, des poteaux utilitaires tels que des poteaux téléphoniques ou des poteaux pour lampions
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de rue, peuvent être développée simplement en partant d'un coffrage télescopique affaissé par pompage de béton dans l'un des segments du ooffrage télésoopique de manière à aligner verticalement les divers segments au-dessus de la basa à laquelle ces segments sont fixés. Selon le principe "premier venu, premier servi", le béton qui ost pompé en premier lieu monte pendant qu'il se solidifie, aveo le segment télescopique de plus petit diamètre jusqu'en haut du poteau à mesure que du béton frais est introduit au fond du poteau.
Puisque les segments sont interverrouillés l'un à l'autre et qu'ils sont rendus étanohes sous pression l'un par rapport à l'autre, ils sont alignés verti- calement à mesure qu'ils sont sortis et il n'y a aucune nécessité d'employer d'autres coffrages.
Les segments télescopiques peuvent servir de moyens de mise sous tension ou de contrainte. E galement, un fil métallique s'étendant depuis le segment le plus éloigné jusqu'à la base du coffrage pourra servir de moyen de mise sous tension.
Cela aura pour résultat qu'on supprime la nécessité de transporter de longs poteaux pré-coulés à travers des villes encombrées et qui implique des frais élevés de transport. Egale- ment, on supprime la nécessité de montage et démontage de coffrages compliquées avant et après l'opération de coulée.
On a déjà envisagé la possibilité d'employer des coffrages métalliques, verticalement alignés pour la ooulée et la solidi- fication de béton sous forme de colonnes. Ces coffrages étaient boulonnés sur une base rigide et verrouillés l'une par rapport à l'autre. Les segments du coffrage n'étaient ni télescopiques ni interverrouillés et apparemment on n'a encore jamais envisagé les possibilités de développer la colonne en mettant sous pression un coffrage télesoopique par du béton fluide, de telle sorte que le
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béton fasse aligner longitudinalement les segments au-dessus de la base et l'un par rapport à l'autre.
Selon la présente Invention, une colonne en béton est développée en ancrant sur une base rigide un coffrage télesco- pique du type comprenant une pluralité de segments interverrouillés, alignés, ou bien en insérant le segment ayant le plus grand diamè- tre dans la base et en pompant ensuite le béton fluide dans les coffrages, afin d'aligner longitudinalement les segments au-dessus de la base tout en maintenant la pression du fluide à l'intérieur du coffrage de manière à rendre rigides les segments l'un par rapport à l'autre. Une pression hydraulique est maintenue en fermant une porte à l'ouverture d'entrée du béton à mesure que le béton se solidifie. La mise sous tension de la colonne peut se faire en oréant une tension depuis le segment le plus éloigné jusqu'à la base.
Un trou formé dans le segment ayant le plus petit diamètre permet d'évacuer l'air de la colonne et lorsqu'on
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ef feu Luc labicoage aved des aégats de béton on réalise hydrau- liquement une fermeture étanche de la colonne.
La méthode selon l'invention peut être mise en oeuvre en entier non seulement sur terre, mais également en-dessous du niveau de la mer, les segments télescopiques étant fixés sur une base rigide placée sur le fond de la mer,et en alignant ensuite verticalement ces segments en-dessous de l'eau par pompage de béton hors d'un récipient placé en surface, à travers un tuyau flexible, vers le segment de base fixé sur la base rigide ou monté à l'intérieur de celle-ci. L'invention est considérée comme ayant un potentiel considérable d'utilisation dans les forages sous eau et dans'les opérations minières.
Une courte description des dessins ci-joints sera main-
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tenant donnée.
Dans ces dessins,
La figure 1 est une vue en perspective, partiellement en coupe, montrant les segments alignés longitudinalement, en direction verticale avec du béton solidifié à leur intérieur, la position affaissée des segments avant le pompage du béton étant montréc en traita interrompus.
La figure 2 est une élévation frontale, en partie en coupe, montrant une forme modifiée de colonne dans laquelle le segment de base ayant le plus grand diamètre est monté à l'inté- rieur de la base rigide, plut8t que fixé sur cette base rigide.
La figure 3 est une coupe verticale fragmentaire des segments télescopiques, selon la figure 1 ou la figure 2.
La figure 4 est une coupe verticale fragmentaire de la colonne du type illustré dans la figure 2.
La figure 5 est une coupe verticale fragmentaire agrandie des figures 2 et 4 montrant les éléments verticaux d'alignement.
La figure 6 est une coupe transversale, faite le long de la ligne 6-6 de la figure 5 , et la figure 7 est une coupe fragmentaire agrandie montrant une méthode alternative d'interverrouillage et d'alignement des segments télescopiques l'un par rapport à l'autre.
Une description sera maintenant donnée des modes do réali- sation préférentiels :
Dans la figure 1 on a illustré un poteau utilitaire désigné d'une manière générale par le chiffre de référence 10, ce poteau comprenant des segments télescopiques 20, 22 et 24. Le se gment le plus éloigné 24 comprend une ouverture 26 servant pour l'échappement de l'air. Un ou plus leurs fila métalliques 28 servant à mettre le poteau soue tension (revêtue d'asphalte ou
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aura t.4rla, non. llamt) peuvent passer depuie le segment
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supérieur le plus éloigné 24 dans une plaque d'anorage 32 montée dans la base en béton 14.
Des boulons d'ancrage 18 passant depuis la base 14 dans des consoles 38, 40 et 42 (ou davantage) servant à stabiliser le segment de base, ces consoles pouvant être soudées sur la lèvre inférieure du segment 20. A la partie supérieure du segment 20 se trouve un guide périphérique d'alignement 36, fixé sur le segment 20, et venant eu engagement avec la paroi externe du segment intermédiaire 22, (voir figure 3). Une porte de pompe 34 est prévue pour l'introduction de béton sous pression. La structure de la porte de pompe 34 peut comprendre une porte 35 à fermeture étanche à la pression, animée d'un mouvement vertical alternatif.
Ainsi qu'illustré dans les figures 1 et 3, le segment intermédiaire 22 tel qu'illustré comprend un guide supérieur d'alignement 80 venant buter oontre la surface externe du segment 24 et un guide Inférieur d'alignement 82 fixé au segment 22, venant buter contre la surface interne du segment 20. La butée complémen- taire de guides 36 et 82 effectue l'alignement en direction ver- ticale et vérifie le prolongement des segments pendant le télesco- page et la solidification du béton.
Ainsi qu' il sera évident lorsqu'on emploie des fils métal- liques de pré-tension, les segments télescopiques peuvent être faits en tubes en matière plastique ou en papier fort, ou bien en métal mince. Le béton pourra être pompé à diverses pressions pour obtenir le développement d'une colonne de 30 à 45 mètres de hauteur. Puis- que les segments sont télescopés par le béton pompé, on supprime le facteur temps de remplissage des segments avec du béton. Il n'est pas nécessaire que le béton soit solidifié dans le premier segment avant d'introduire du béton additionnel. Le béton est Introduit assez rapidement pour empêcher uns solidification avant que toua
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les segments ne soient remplis et complètement télescopés.
Puisque la colonne est rendue rigide en elle-même, il n'est pas nécessaire d'employer des éléments additionnels de support ou des fils métalliques d'amarre, comme cela se fait dans les poteaux utilitaires conventionnels. La force de la construction est obtenue dans l'unité. Egalement, puisque les segments de téles- copage peuvent servir pour la mise sous tension, ils peuvent être laissés en phase et ne sont pas nécessairement dénudés, comme cela se fait dans les modes de réalisation conventionnels. Une applica- tion spéciale de l'invention est le placement d'enseignes commercia- les, par exemple celles utilisées aux stations de distribution d'essence, ou pour le plaoement de tours micro-ondes ayant des antennes compliquées.
Les enseignes peuvent âtre placées sur le segment 24 avant le pompage, ensuite soulevées aveo le segment 24 à Masure que le béton est introduit. D'une manière similaire, un réservoir d'eau pourrait être construit en plaçant le réservoir sur une pluralité d'unités de segments télescopiques qui sont ensuite simultanément soulevés verticalement par pompage de béton.
Immédiatement au-dessus de la porte à béton 34 une cheville 154 ou autre dispositif similaire passe à travers le segment 20 de plus grand diamètre comme arrêt, empêchant les segments supérieurs de télescopage 22 et 24 de bloquer la porte à béton 34. La cheville 154 peut également être employée pour soulever et déplaoer le ooffrage télescopique affaisé avant le pompage.
Dans la figure 2 on a illustré la modification selon laquel- le la colonne comprend une pluralité de segmenta télescopiques 106, 108, 110, 112, 114, 116 et 118 présentant un ou plusieurs éventa supérieurs 120 pour l'échappement de l'air. Le segment inférieur 106 de diamètre plue grand est monté à l'intérieur de la base tubulaire 178 dans laquelle sont emboîtée -les segments
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1141 108, 112,/116, et 118. Après quoi, le fond 190 est fixe par soudure ou par une autre méthode. La base 178 peut alors être fixée dans la terre, comme illustré dans la figure 4, ou fixée dans du béton 126, comme illustré dans la figure 2. Les segments télescopiques se recouvrent comme montré en 128. Ce recouvrement est également illustré dans les figures 4 et 5.
Dans la figure 4 le segment de base 178 présente une saillie 132 dirigée radialemcnt vers l'inté- rieur, laquelle peut s'interverrouiller avec une saillie complémen- taire 136 dirigée radialement vers l'extérieur sur le fond ou Jupe du segment télescopique 106. Egalement, un anneau d'arrêt 134 diri- gé circonférentiellement peut être intercalé entre la jupe supé- rieure 137 du segment 178 et la paroi 130 du segment 108 et être anoré dans la paroi 130. Cela donnera un joint hydraulique étanche.
Egalement, ainsi qu'illustré dans la figure 5, le joint étanche circonférentiel 134 pour le béton liquide pourra être remplacé par une pluralité de civettes 140 espacées périphériquement et dirigées exialement, anorées sur le segment 108.
Dans la figure 6 trois éléments, ou un nombre plus grand de tels éléments 140, 142 et 146 sont illustrés comme étant placés entre les segments télescopiques 108 et 110 ancrés sur le segment 110. Les interstices périphériques 148,150, et 152 entre les clavettes dirigées axialement 140, 142 et 146, sont remplit de béton sous pression, le béton en durcissant servant à rendre rigides les segmente télescopiques l'un par rapport à l'autre.
Une autre modification de l'invention est illustrée dans la figure 7 dans laquelle le segment supérieur 116 est illustré comme présentant une jupe suspendue 156 à laquelle se trouvent fixées par soudure ou analogue trois ou plusieurs pattes périphé- riques 166 dirigées axialement. Ces pattes se trouvent en aligne- ment avec la paroi 158 du segment inférieur 114, un certain jeu
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minimum ou espace de pression étant prévu entre les pattes 166 et la paroi 158 à l'intérieur.
A mesure que du béton 162 est pompé dans les segments télesoopiques, il trouve son chemin dans les interstices périphériques (non illustrée) entre les pattes 166, similaires au mode de réalisation selon la figure 6. Egalement, le béton 162 peut arrlver lui-mime dans l'intervalle 164 entre la bague périphérique 168 dirigée radialement vers l'intérieur, fixée par soudure ou autre méthode analogue sur la partie supérieure 174 du segment 114. Le béton 162 passant à travers l'espace 164 peut servir de coulis pour rendre les segments télescopiques étanohes à l'égard de l'humidité.
Egalement, la surface supérieure 176 de la bande annulaire pourra être inclinée pour permettre le drainage de l'humidité hors de cet aspace 164. E galement, un élément de compression, tel que du caout- chouc ou autre joint élastique inerte analogue pourra être intercalé entre les pattes 166 et 168 (soudure) pour améliorer davantage l'étanchéité du Joint. Le chanfreinage 180 à la partie supérieure de la patte 166 améliore la réunior des segments avant ltintrodue-. tion du béton pompé sous pression.
On pourra évidemment employer divers types de dispositifs d'interverrouillage et de joints étanches sans sortir des principes et de la portée de l'invention.
REVENDICATIONS.
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Method for the development of a column.
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The present invention relates to a method for the development of a telesoopic column or utility pole, by pumping a fluid substance, for example concrete, in one of the telescopic segments, aligned, interlocked, in order to align in the longitudinal direction the said segments from a rigid pre-cast base in which they are fixed. Telescopic segments can be removed or left held in place as the concrete hardens.
Using this method, utility poles such as telephone poles or lantern poles
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street, can be developed simply by starting from a collapsed telescopic formwork by pumping concrete into one of the telesoopic formwork segments so as to vertically align the various segments above the base to which these segments are attached. On a “first come, first served” basis, the concrete that is pumped first rises as it solidifies, with the smaller diameter telescopic segment to the top of the post as fresh concrete is fed into the pole. bottom of the post.
Since the segments are interlocked to each other and sealed under pressure with respect to each other, they are aligned vertically as they are pulled out and there is no no need to use other forms.
The telescopic segments can serve as a means of tensioning or restraint. Also, a metal wire extending from the furthest segment to the base of the formwork may serve as a means of tensioning.
This will result in eliminating the need to transport long, pre-cast poles through congested towns and cities which involve high transport costs. Also, the need for assembly and disassembly of complicated formwork before and after the casting operation is eliminated.
The possibility of using metal formwork, vertically aligned, for the flow and the solidification of concrete in the form of columns has already been considered. These forms were bolted to a rigid base and locked to each other. The segments of the formwork were neither telescopic nor interlocked and apparently the possibilities of developing the column by pressurizing a telesoopic formwork with fluid concrete have apparently never been considered, so that the
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concrete aligns the segments longitudinally above the base and relative to each other.
According to the present invention, a concrete column is developed by anchoring to a rigid base a telescopic formwork of the type comprising a plurality of interlocked, aligned segments, or by inserting the segment having the largest diameter in the base and by then pumping the fluid concrete into the forms, in order to align the segments longitudinally above the base while maintaining the pressure of the fluid inside the formwork so as to make the segments rigid with respect to each other 'other. Hydraulic pressure is maintained by closing a door at the concrete inlet opening as the concrete solidifies. The column can be energized by applying voltage from the furthest segment to the base.
A hole formed in the segment having the smallest diameter allows air to be evacuated from the column and when
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ef feu Luc labicoage with concrete aggregates, a watertight closing of the column is achieved hydraulically.
The method according to the invention can be implemented in full not only on land, but also below sea level, the telescopic segments being fixed on a rigid base placed on the seabed, and then aligning these segments vertically below the water by pumping concrete out of a container placed on the surface, through a flexible pipe, to the base segment attached to or mounted inside the rigid base. The invention is considered to have considerable potential for use in wet drilling and in mining operations.
A short description of the attached drawings will be hand-
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holding data.
In these drawings,
Figure 1 is a perspective view, partially in section, showing the segments aligned longitudinally, in a vertical direction with solidified concrete therein, the collapsed position of the segments prior to pumping of concrete being shown in interrupted line.
Fig. 2 is a front elevation, partly in section, showing a modified form of column in which the base segment having the largest diameter is mounted within the rigid base, rather than fixed to this rigid base. .
Figure 3 is a fragmentary vertical section of the telescopic segments, according to figure 1 or figure 2.
Figure 4 is a fragmentary vertical section of the column of the type shown in Figure 2.
Figure 5 is an enlarged fragmentary vertical section of Figures 2 and 4 showing the vertical alignment members.
Figure 6 is a cross section, taken along line 6-6 of Figure 5, and Figure 7 is an enlarged fragmentary section showing an alternate method of interlocking and aligning the telescopic segments with respect to each other. to the other.
A description will now be given of the preferred embodiments:
In Figure 1 there is illustrated a utility post designated generally by the numeral 10, this post comprising telescopic segments 20, 22 and 24. The outermost segment 24 includes an opening 26 serving for the air exhaust. One or more of their metal fila 28 serving to put the post under tension (coated with asphalt or
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will have t.4rla, no. llamt) can pass from the segment
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outermost top 24 in an anorage plate 32 mounted in concrete base 14.
Anchor bolts 18 passing from the base 14 in brackets 38, 40 and 42 (or more) serving to stabilize the base segment, these brackets being welded to the lower lip of the segment 20. At the top of the segment 20 is a peripheral alignment guide 36, attached to segment 20, and engaging the outer wall of intermediate segment 22, (see Figure 3). A pump door 34 is provided for the introduction of concrete under pressure. The structure of the pump door 34 may include a pressure-tight closing door 35, driven in a reciprocating vertical movement.
As illustrated in Figures 1 and 3, the intermediate segment 22 as illustrated comprises an upper alignment guide 80 abutting against the outer surface of the segment 24 and a lower alignment guide 82 attached to the segment 22, coming into contact with the outer surface of the segment 24. abut against the internal surface of segment 20. The complementary stop of guides 36 and 82 performs alignment in the vertical direction and checks the extension of the segments during telescoping and solidification of the concrete.
As will be evident when employing pre-tensioning metal wires, the telescoping segments can be made of plastic or strong paper tubes, or of thin metal. The concrete can be pumped at various pressures to obtain the development of a column 30 to 45 meters high. Since the segments are telescoped by the pumped concrete, the time factor for filling the segments with concrete is eliminated. It is not necessary that the concrete be solidified in the first segment before introducing additional concrete. The concrete is introduced quickly enough to prevent solidification before any
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segments are filled and completely telescoped.
Since the column is made rigid on its own, it is not necessary to employ additional support members or tether wires, as is done in conventional utility poles. The strength of the construction is obtained in unity. Also, since the telescoping segments can be used for energization, they can be left in phase and not necessarily stripped, as is done in conventional embodiments. A special application of the invention is the placement of commercial signs, for example those used at gasoline stations, or for the placement of microwave towers having complicated antennas.
The signs can be placed on segment 24 before pumping, then lifted with segment 24 at Masure as concrete is introduced. In a similar fashion, a water tank could be constructed by placing the tank on top of a plurality of telescoping segment units which are then simultaneously lifted vertically by pumping concrete.
Immediately above the concrete door 34 a pin 154 or the like passes through the larger diameter segment 20 as a stopper, preventing the upper telescoping segments 22 and 24 from blocking the concrete door 34. The pin 154 can also be used to lift and move the collapsed telescopic formwork before pumping.
In Figure 2 there is illustrated the modification according to which the column comprises a plurality of telescopic segments 106, 108, 110, 112, 114, 116 and 118 having one or more upper vents 120 for the exhaust of air. The larger diameter lower segment 106 is mounted inside the tubular base 178 in which the segments are nested.
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1141 108, 112, / 116, and 118. After which, the bottom 190 is fixed by welding or by some other method. The base 178 can then be fixed in the earth, as shown in Figure 4, or fixed in concrete 126, as shown in Figure 2. The telescopic segments overlap as shown at 128. This overlap is also shown in the figures. 4 and 5.
In Figure 4 the base segment 178 has a radially inwardly directed protrusion 132 which can interlock with a complementary radially outwardly directed protrusion 136 on the bottom or skirt of the telescopic segment 106. Also, a circumferentially directed stop ring 134 may be interposed between the top skirt 137 of segment 178 and wall 130 of segment 108 and be sealed in wall 130. This will provide a tight hydraulic seal.
Also, as illustrated in Figure 5, the circumferential seal 134 for the liquid concrete can be replaced by a plurality of civets 140 spaced peripherally and directed exially, anorated on the segment 108.
In figure 6 three elements, or a greater number of such elements 140, 142 and 146 are illustrated as being placed between the telescopic segments 108 and 110 anchored on the segment 110. The peripheral interstices 148, 150, and 152 between the axially directed keys 140, 142 and 146, are filled with concrete under pressure, the hardening concrete serving to make the telescopic segments rigid with respect to each other.
Another modification of the invention is illustrated in FIG. 7 in which the upper segment 116 is illustrated as having a suspended skirt 156 to which are attached by welding or the like three or more axially directed peripheral legs 166. These tabs are aligned with the wall 158 of the lower segment 114, a certain clearance
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minimum or pressure space being provided between the tabs 166 and the wall 158 inside.
As concrete 162 is pumped into the telesoopic segments, it finds its way into the peripheral interstices (not shown) between the legs 166, similar to the embodiment according to Figure 6. Also, the concrete 162 may fall on its own. in the gap 164 between the peripheral ring 168 directed radially inward, fixed by welding or the like on the upper part 174 of the segment 114. The concrete 162 passing through the gap 164 can serve as a grout to make the telescopic segments waterproof with regard to humidity.
Also, the upper surface 176 of the annular band could be inclined to allow moisture to drain out of this space 164. Also, a compression element, such as rubber or other similar inert elastic seal could be inserted. between the tabs 166 and 168 (welding) to further improve the sealing of the Joint. The chamfer 180 at the top of the tab 166 improves the reunion of the segments before ltintrodue-. tion of concrete pumped under pressure.
Obviously, various types of interlocking devices and tight seals could be employed without departing from the principles and scope of the invention.
CLAIMS.
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