Procédé et dispositif pour fabriquer des colonnes de béton creuses
et pour utiliser un coffrage glissant.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif servant à fabriquer des colonnes de béton creuses inclinées, et, en particulier, un procédé et un dispositif pour nouler de façon continue des colonnes de béton creuses autoportantes dont l'axe est incliné par rapport à l'horizontale.
On connaît .déjà divers procédés et divers dispositifs pour mouler en continu des colonnes de béton, aussi bien des colonnes massives que des colonnes creuses. Dans la plupart de ces procédés, on utilise divers types de coffrages glissants. On connaît, par exemple, un coffrage glissant utilisé pour mouler des colonnes de béton creuses verticales. Sous ce rapport, on utilise des gabarits pouvant être soulevés qui supportent le coffrage et qui, en montant forment la paroi interne et
la paroi externe de la colonne. C'est le coffrage qui sert à positionner l'équipement de coffrage sous-jacent. Dans certaines constructions, le gabarit avec le coffrage est supporté et soulevé directement à partir du sol. On connaît également un coffrage dans lequel le béton moulé partiellement rigidifié sert de support pour l'équipement de coffrage. A cet effet, on utilise de préférence des vérins hydrauliques et des tiges qui font partie
de l'armature du béton et qui sont noyées dans la paroi de béton moulée.
Dans les constructions en béton, il arrive fréquemment que l'on ait besoin de colonnes de béton creuses inclinées. Ces colonnes ont jusqu'à présent été moulées verticalement à l'aide d'un coffrage classique puis elles ont été amenées dans la position inclinée voulue. On connaît un procédé permettant de couler deux ou plusieurs colonnes simultanément au moyen d'un coffrage glissant et qui se soutiennent mutuellement.
Les difficultés que l'on éprouve à maîtriser et/ou à éliminer les forces latérales prédominantes qui s'exercent dans la colonne et le coffrage conjointement avec les charges obliques n'ont pu être évitées de manière satisfaisante jusqu'à présent.
L'invention concerne un procédé et un dispositif nouveaux pour mouler et construire en continu et "sur place" des colonnes de béton creuses autoportantes et inclinées.
L'invention a but spécial de procurer des procédés
pour mouler des colonnes de béton creuses de grandes dimensions, destinées, en particulier, à des plates-formes de forages pétroliers en béton utilisées au large des eûtes et comprenant des colonnes
de 6 à 20 m de diamètre et de 100 à 150 m de hauteur.
Le procédé conforme à l'invention est donc du type utilisant un coffrage glissant avec lequel on commence par fabriquer un socle et une section inférieure de la colonne qui y est ancrée, et il est caractérisé en ce qu'on positionne, dans la section inférieure de la colonne, un dispositif de support et de guidage combiné qui est maintenu en place de façon déplaçable tout en étant sollicité fermement contre la paroi interne de la colonne et qui peut être soulevé d'une manière connue en étant ancré à cet effet à la partie moulée de la colonne au moyen de vérins de levage
ou de dispositifs analogues, ce dispositif de support et de guidage étant muni de moyens de réglage latéraux, tels que des verins de telle sorte que pendant le moulage continu de la colonne, on puisse régler et maîtriser la direction de la colonne moulée.
Le dispositif ou l'équipement servant à exécuter le procédé peut être réalisé de diverses manières. L'une de ses formes d'exécution comprend un chariot dimensionné de manière à pouvoir être positionné et guidé à l'intérieur de la colonne, ce chariot étant muni de patins ou de galets agencés de telle sorte qu'il puisse
être fermement sollicité contre la surface interne de la partie moulée et rigidifiée de la colonne, l'extrémité supérieure du chariot étant munie de poutres ou de jougs transversaux en porte à faux, qui dépassent latéralement à l'extérieur de la colonne et qui portent le coffrage glissant servant à mouler la surface intérieure ainsi que la surface extérieure de la colonne, et des vérins disposés tout droit au-dessus de la paroi de la colonne et comporcant des éléments de levage pouvant être ancrés dans la paroi de béton moulée. et servant à supporter et à soulever la totalité de l'équipement.
Dans une forme d'exécution préférée d'un dispositif servant à exécuter le procédé conforme à l'invention, une tige de support que l'on peut faire pivoter de force est prévue entre le chariot et le support supérieur latéral destiné au coffrage, cette tige pouvant intervenir pour assurer le positionnement et le guidage voulus du coffrage ce qui assure la maîtrise nécessaire de la direction ou de l'orientation de la colonne moulée.
L'invention sera décrite ci-après, plus en détail, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
la Fig. 1 est une vue schématique d'une construction de tour de forage tripode comportant des colonnes de support inclinées creuses qui peuvent être moulées conformément à l'invention;
la Fig. 2 est une vue verticale, en partie en coupe et à plus grande échelle, d'une partie d'une colonne inclinée comme sur la Fig. 1, montrant d'une manière générale le coffrage glissant conforme à l'invention;
la Fig. 3 est une vue en coupe horizontale suivant le
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la Fig. 4 est une vue verticale semblable à la Fig. 2 d'une forme d'exécution préférée pour le coffrage glissant conforme à l'invention;
la Fig. 5 est une vue en coupe horizontale suivant le
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la Fig. 6 est une vue en coupe horizontale semblable suivant le plan VI-VI de la Fig. 4.
LA Fig. 1 illustre, à titre d'exemple, des parties
d'une plate-forme de forage au large des côtes comportant des colonnes inclinées, qui est représentée pendant sa construction. La plate-forme représentée est fabriquée en moulant
du béton en position flottante mais il va de' soi que l'invention peut également être utilisée avec les mêmes avantages pour mouler des colonnes creuses dans d'autres circonstances, par exemple à terre. Aux dessins, le chiffre 2 désigne la surface de la mer, et la structure de base 4 de la plate-forme est destinée à un certain nombre de colonnes,dans le cas présent trois colonnes creuses inclinées vers l'axe vertical central de la plate-forme. Une grue flottante
6 est présente pendant la construction,entre autres pour fournir
le béton. La référence 8 désigne d'une manière générale le coffrage glissant conforme à l'invention qui est représenté à plus grande échelle sur la Fig. 2 qui est une vue en coupe verticale schématique de la construction.
Comme le montre la Fig. 2, un chariot 10 est en place
à l'intérieur de la colonne 5 et la hauteur effective du chariot doit être supérieure au diamètre de la colonne. Un certain nombre de patins ou de trains de galets 9 sont espacés àxialement et circonférentiellement sur le chariot et sont sollicités contre la paroi interne de la colonne de telle sorte que
le chariot puisse monter et descendre dans cette colonne. Les coulisseaux ou les trains de galets peuvent être réglés de force latéralement au moyen de vérins hydrauliques ou de dispositifs analogues (non représentés). Le chariot peut ainsi tout d'abord
être maintenu en contact avec la surface interne de la colonne
puis il peut être réglé angulairement par rapport à l'axe de la colonne.
Un certain nombre de traverses ou de jougs espacés circonférentiellement 12 sont prévus à la partie supérieure
du chariot 10 et servent de support pour le coffrage glissant annulaire comportant des tôles 14 et 16 qui délimitent respectivement l'intérieur et l'extérieur de la paroi de la colonne. Le coffrage glissant comprend, en outre, un dispositif de serrage circonférentiel, etc. Cet équipement peut être de type classique
et ne doit pas être décrit plus en détail ci-après.
Des vérins hydrauliques ou pneumatiques convenablement espacés dans le sens circonférentiel 18 sont prévus sur
les jougs 12, au voisinage des tôles de coffrage, selon une vue horizontale, et sont destinés à agir sur des tiges de support telles que des tiges en acier d'armature 20 dont les extrémités inférieures sont positionnées et ancrées dans la partie inférieure déjà coulée et rigidifiée de la paroi de la colonne. Le chariot 10 et le coffrage, c'est-à-dire tout le système, sont supportés par les tiges 20 et sont soulevés progressivement au moyen
des vérins 18. Les tiges 20, dans une forme d'exécution mentionnée plus haut, peuvent être noyées à demeure comme armature de la paroi de la colonne, ou, en variante, elles peuvent être retirées après le moulage de la colonne. Dans cette dernière forme d'exécution, des douilles tubulaires s'étendent vers le bas dans la paroi de la colonne et sont montées en dessous des vérins sur les
jougs 12 de sorte que, pendant le moulage, un passage tubulaire continu descend vers l'extrémité inférieure de la colonne. Les tiges 20, dans cette forme d'exécution, sont sollicitées
à l'extrémité inférieure de la colonne. A mesure que la colonne s'élève pendant le moulage, on ajoute de nouvelles sections de ces tiges de support et .Lorsque toute la colonne est prête,
on peut retirer et enlever tout le chapelet de tiges de support. Ces tiges de support sont de préférence fournies en longueurs standards et sont assemblées par vissage.
Le dispositif décrit pour exécuter le procédé est mis
en oeuvre de la manière suivante.
Après avoir fabriqué le socle ou la base de la colonne, par exemple le pied 4 représenté sur la Fig. 1, on moule une section inférieure de la colonne d'une manière classique, par exemple en utilisant des tOles de coffrage habituelles. Cette section inférieure est cependant moulée d'une manière telle qu'elle présente déjà l'inclinaison désirée de la colonne. Le chariot avec l'équipement de coffrage représenté sur la Fig. 2 est alors abaissé ou descendu dans cette section inférieure de la colonne de telle sorte que les tOles du .coffrage chevauchent le bord supérieur de cette section inférieure de la colonne. Les patins et/ou les trains de galets sont ensuite réglés de manière que le chariot atteigne exac-tement la position angulaire voulue,après quoi le moulage de la colonne inclinée peut être effectué au moyen de l'équipement décrit.
Pour diminuer autant que possible l'obliquité prédominante ou les déformations dues aux charges de gravité et/ou de torsion, le chariot et le reste de l'équipement sont, comme indiqué sur la Fig. 2, construits"obliquement", c'est-à-dire d'une manière telle que tous les montants soient inclinés sous un angle correspondant à l'inclinaison de la colonne et que tous les éléments horizontaux s'étendent horizontalement ou en substance horizontalement et ne soient donc pas perpendiculaires à l'axe de la colonne.On obtient ainsi une surface de coulée horizontale pour le béton ce qui est important pour éviter que le béton s'écoule avant de se rigidifier. On comprendra que tout l'équipement est supporté par
la colonne inclinée autoportante. Pendant le moulage, on contrôle sans interruption la rectitude de la colonne. Des corrections et
des compensations peuvent être effectuées en réglant la position
des patins et/ou des trains de galets par rapport à la surface interne de la colonne.
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et de l'équipement qui y est suspendu. La Fig. 4 est une vue semblable à la Fig. 2. Dans ce cas, le chariot 30 est un peu plus court que le chariot représenté sur la Fig. 2 mais, autrement,
il est équipé de patins et/ou de trains de galets 32 décalés en hauteur et répartis circonférentiellement comme ceux de
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tée à pivot dans la partie inférieure du chariot 30 et:une plateforme 36 est également montée à pivot sur cette tige, la fonction de cette plate-forme correspondant à celle des jougs 12 représentés sur la Fig. 2. L'équipement de coffrage glissant est monté sur la plate-forme 36 et est autrement identique à celui repré-
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est prévu un dispositif d'orientation asservi comprenant, par exemple des vérins pneumatiques et/ou hydrauliques 38. La plate-forme 36 peut, dans cette forme d'exécution, pivoter librement sur des tourillons 40 car une direction et un guidage suffisants peuvent être obtenus au moyen des vérins 38 mais, si on le désire, on peut également prévoir des vérins de liaison entre la tige
de support 34 et la plate-f orme 36. La forme d'exécution représentée sur les Fig. 4 à 6 est mise en oeuvre de la même manière que celle représentée sur la Fig. 2 nais celle-ci est préférable dans la plupart des cas du fait que l'on obtient ainsi un guidage plus efficace du coffrage et une meilleure compensation des charges obliques prédominantes. Par exemple, en pressant la
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cer tout l'équipement de coffrage vers la gauche et, grâce
à l'articulation entre la tige et la plate-forme, on évite tout positionnement oblique du coffrage. Pour obtenir un guidage et une compensation des charges obliques optima, les axes de pivotement
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et sur la plate-forme et s'étendent perpendiculairement au plan vertical passant par l'axe incliné de la colonne et,par conséquent, seul un mouvement de pivotement dans ce plan vertical
est possible. Au moyen des patins et/ou des trains de
galets réglables 32, on peut cependant également obtenir des corrections ou des compensations dans d'autres sens. Pour obtenir un réglage latéral total, il peut être souhaitable de prévoir des moyens de réglage supplémentaires des patins et des trains
de galets disposés de l'autre cOté du plan vertical passant par
la colonne.
Le tourillon prévu entre la tige de support et la plateforme peut être remplacé par un palier sphérique central grâce auquel la plate-forme comprenant le coffrage peut s'adapter ou se régler d'elle-même dans toutes les directions angulaires.
Les colonnes creuses sont normalement des colonnes de section circulaire vues dans 'un plan de coupe mais ellés peuvent évidemment avoir une autre forme, par exemple elle peuvent être circulaires autour d'un plan horizontal (dans une position inclinée). L'invention peut également être utilisée pour fabriquer des colonnes creuses ayant d'autres formes telles que polygonales, par exemple rectangulaires.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour mouler des colonnes de béton creuses autoportantes inclinées au moyen.d'un coffrage glissant, suivant lequel on commence par fabriquer un socle et un section inférieure de la colonne qui y est ancrée, caractérisé. en ce qu'on positionne, dans la section inférieure de la colonne, un dispositif de support et de guidage combiné qui est maintenu en place de façon déplaçable, fermement contre la paroi interne de la colonne et qui peut être soulevé d'une manière .connue en étant relié à la partie moulée de la colonne au moyen de vérins de levage ou de dispositifs analogues, ce dispositif de support et de-guidage pouvant simultanément être réglés de force dans un sens latéral de telle sorte que, pendant
le moulage en continu de la colonne, on puisse maîtriser et s'il le faut corriger la direction de la paroi de la colonne pendant le moulage.
2.- Dispositif servant à exécuter le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de guidage et de support comprend un gabarit ou un chariot pourvu de patins ou de
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teur qui peuvent être réglés de force dans le sens latéral, et un dispositif pour régler de façon coordonnée les patins ou les trains de galets en vue de déplacer l'axe longitudinal du chariot par rapport à l'axe longitudinal de la colonne, et en ce que le chariot est muni d'un système de support transversal pour l'équipement de coffrage glissant et pour les vérins de levage, des organes de levage et de support étant prévus, par exemple des tiges en acier d' armature ou l'équivalent, entre les vérins.de levage et la colonne.
3.- Dispositif servant à exécuter le procédé suivant la