Procédé et installation pour moulage d'objets en béton. La présente invention est relative à un procédé pour le moulage d'objets en béton à forte résistance nécessitant l'emploi d'un bé ton de densité élevée.
Dans le procédé selon l'invention, le bé ton est soumis dans le moule à l'action com binée de la compression, du vide et des vi brations. Ce procédé a. pour but de libérer le béton de l'air qui y est occlus et de l'excès d'eau et d'en faire des blocs compacts d'une résistance et d'une impénétrabilité supé rieures.
Ce procédé est applicable en particulier, mais non exclusivement, à la fabrication de blocs de béton arqués creux renforcés appro priés à la construction de revêtements de tunnels.
L'invention se rapporte également à une installation pour la mise en oeuvre du pro cédé.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem- ple, trois formes d'exécution de cette instal lation et quelques détails.
La fi,-. 1 montre en vue, en élévation par tiellement coupée, un moule arqué pour le moulage de blocs creux et arqués servant pour le revêtement des tunnels; La fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1, certaines parties n'étant pas représentées; La fig, 3 est une vue partielle en perspec tive d'une deuxième forme d'exécution du moule arqué placé de champ et dont une par tie est dessinée en coupe; La fig. 4 est une coupe circonférentielle partielle selon la ligne 4-4 de la fig. 3;
La. fig. 5 est une coupe verticale d'un moule montrant certaines modifications de détails, certaines. parties n'étant pas représen tées; La fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 5; La fig. î est une vue de face partielle d'un bloc de revêtement intérieur du moule La fi-. 8 est une coupe longitudinale d'un bloc de béton fini, confectionné dans le moule des fig. 1 et 2, et Les fig. 9 et 10 sont des coupes transver sales suivant les lignes 9-9 et 10-10 de la fig. 8.
En se référant tout d'abord aux fig. 1 et 2 et 8 à 10, le moule est conformé pour mou ler un bloc cintré 1 d'apparence à peu près semblable aux segments de fonte utilisés communément dans la construction de che mins de fers souterrains, mais de section rec tangulaire au lieu de section tubulaire et com portant une série de cavités 2 partant de la courbe intérieure et disposées de distance en distance dans le sens de la longueur du bloc pour pouvoir introduire des boulons dans des trous 3 ménagés aux extrémités et sur les cô tés. du bloc.
Les dimensions et la courbure du moule sont calculées de façon à mouler un bloc constituant un segment d'un sixième de cercle approximativement; six de ces blocs disposés bout à. bout avec une courte pièce d'assem blage forment un cercle complet.
Le moule représenté dans les fig. 1 et 2 comporte une plaque de base arquée 4 moulant la courbe extérieure du bloc et une plaque su périeure arquée 5 en moulant la courbe inté rieure.
Les côtés 6 du moule sont fixés à demeure à la plaque supérieure 5, de façon à former un couvercle ayant, comme le montre la fig. 2, l'apparence générale d'un canal dont la plaque 5 formerait le toit et les côtés 6 les rebords.
Les côtés 6 sont munis de brides qui se boulonnent ou se fixent de toute autre fa çon à la plaque de base 4.
Les extrémités du moule sont fermées cha cune par une plaque séparée 8 boulonnée à. des cornières 9 disposées sur les plaques infé rieure et supérieure et à des oreilles 10 sou dées aux côtés 6.
Le fond 4 du moule est muni d'une série de plaques saillantes ou ailes 11 faisant fonc- tion en même temps de supports du fond du moule et d'organes locaux de renforcement pour résister à la pression existant. dans le moule. Cela permet de construire le fond du moule en un matériel plus mince qu'il ne se rait nécessaire autrement.
Dans l'exemple représenté, le moule a en viron 50 centimètres de large, il décrit un arc d'environ 60 avec un rayon d'environ 1,80 m. Ce moule a quatre ailes 11 qui sont munies en outre de nervures transversales 12 dans un but de renforcement. Toutes ces par ties sont de préférence soudées ensemble.
La paroi intérieure de la plaque 5 du moule porte des noyaux de coffrage 13 pour former les cavités 2. Comme on le voit dans la fig. 1, les noyaux situés aux extrémités du moule sont de forme différente de ceux placés au centre,
de façon à permettre de dé placer les parties du moule pour extraire le bloc complet sans endommager le béton dans les cavités ou les nervures formées par celles- ci. Le noyau central représenté est à peu près rectangulaire et ceux des deux côtés ont leur paroi extérieure 14 inclinée;
cette inclinaison va en augmentant jusqu'aux noyaux extrê mes. Le dernier noyau est muni d'un coin (non représenté), de façon à donner naissance à un évidement rectangulaire comme le. mon tre la fig. 8.
Les noyaux 13 pour les évidements sont en bois et sont revêtus chacun d'une enve loppe en caoutchouc 15 à double paroi dans laquelle on introduit de l'air comprimé par les tubes 16 d'une nourrice 1? alimentée par un compresseur schématiquement représenté en 18.
Le béton est préparé à l'état franchement liquide pour qu'il coule aisément et on l'intro duit dans le moule représenté par deux ou vertures d'admission 19 auxquelles abou tissent des tubes d'alimentations 20 schéma tiquement représentés. Ces ouvertures et ces tubes sont disposés à peu près symétrique ment dans le plan transversal du moule.
Après introduction du béton, on le soumet simultanément à l'action du vide et de la compression et en même temps on soumet le moule à des vibrations pour rendre compact le béton et le libérer de l'excès d'eau.
La pression est appliquée par l'entremise des enveloppes de caoutchouc 15 et le vide par une ouverture 21 (fig. 2) ménagée au centre de la plaque de base 4 et reliée avec une pompe à vide représentée schématique ment en 22. On peut au besoin prévoir plus d'une prise de vide.
Pour permettre l'évacuation de l'air -et de l'eau libérés du béton sous l'action du vide, le fond du moule est revêtu de douves 23, de préférence en métal -ou en un bois comme le teck, conformées de façon à ménager des rai nures 24 et des conduits 25 par lesquels le liquide peut parvenir aux prises de vide 21.
Les douves 23 sont disposées en travers, de la largeur du moule et au centre de chacune d'entre elles est ménagé un évidement 26 pour le logement d'une lame d'acier arquée 27 dis posée en travers des douves sur toute la lon gueur du moule et servant d'organe de trans mission des vibrations produites par des vi breurs représentés schématiquement en 28. Les vibrations sont transmises à la lame 27 par une tige à ressort 29 ou un organe simi laire traversant une ouverture 30 dans le fond du moule 4 qui relie ainsi le vibreur 28 et la lame d'acier 27. Le dessin ne montre qu'une seule lame, mais il est bien entendu qu'il peut y en avoir plus d'une.
Des blocs, de revêtement 31 sont prévus entre les. noyaux 13 sur la paroi intérieure de la plaque 5 du moule.
Les blocs de béton utilisés pour le revô- tement des tunnels sont soumis à des efforts latéraux considérables, parce que les plaques doivent être forcées en avant et un robuste renforcement est désirable. Dans 1e bloc usuel d'environ 12 centimètres d'épaisseur, on peut prévoir un renforcement tel que celui repré senté aux fig. 8 à 10 et consistant en une barre de renforcement 32 de 3/4 pouce de dia mètre longeant la courbe intérieure du bloc près. de celle-ci -et à une distance d'environ 2,5 centimètres des côtés.
Cette barre est arrondie aux angles et de préférence soudée de façon à constituer un renforcement cou- tinu. Une série de barres plus légères 53 sont disposées le long de la courbe extérieure -et des barres transversales 33, de préférence sou dées à ces dernières passent par-dessus les barres principales à distance d'environ 10 cen timètres l'une de l'autre. Des tubes: 34 soudés aux barres de renforcement pour ménager les trous de boulons sont prévus: de chaque côté de tous les évidements ainsi qu'à l'extrémité des évidements terminaux, de façon à per mettre de relier les blocs bout à bout.
On peut aussi prévoir un renforcement spiral (non représenté) particulièrement près des extrémités du bloc où les évidements ont pour effet de réduire considérablement la ré sistance du bloc.
Les fig. 3, 4 et 7 montrent un moule pour mouler également un bloc à la fois: et dis posé de façon à couler le béton de, champ.
Le moule représenté est destiné à la fa brication de blocs cintrés évidés d'apparence générale semblable à celui représenté dans les fig. 8 à 10. Les, côtés arqués .du moule com prennent une planche incurvée extérieure 60 et une planche incurvée intérieure 61. Le des sus et le fond du moule sont formés par des planches. planes 62 -et 63 aux côtés arqués em boîtés dans des rainures 64 des planches laté rales 60 et 61. Le moule est fermé à chaque extrémité par une plaque 65.
Dans le moule représenté dans les. fig. 3 et 4, les planches latérales 60 et 61 sont renfor cées par des fers à I verticaux 66 portant à leurs extrémités: supérieures et inférieures des boulons, articulés 67 destinés à maintenir les clés de serrage 68.
Le moule tout entier est soutenu par une poutrelle arquée en<B>T,</B> 69 (fig. 3). L'intérieur de ce moule est légèrement modifié par rapport à l'intérieur du moule représenté aux fig. 1 et 2. Les noyaux sont soumis, à l'action de l'air comprimé, mais la forme des évidements dans cette construction n'est pas déterminée par une enveloppe élas tique, mais par un organe métallique ou en autre matériel rigide en forme de chapeau 70 coulissant sur un porte-noyaux 71.
U n sac. élastique en caoutchouc ou maté riel similaire 72 est disposé entre le porte- noyau 71 et le chapeau -10 et est relié par un conduit 7 3 à. une source d'air comprimé. (non représentée). Grâce au gonflement du sac<B>72,</B> le chapeau 70 est pressé dans le moule et y comprime le béton. Des épaulements 74 des blocs latéraux 75 limitent le déplacement du chapeau 70. Cette construction a l'avantage de permettre de ménager dans les blocs mou lés des évidements de dimensions précises.
La paroi arquée extérieure 60 du moule est revêtue de lattes ou douves 7 6 allant du fond au-dessus du moule et munies de rai nures 7 7 et 7 8 pour permettre de drainer l'excès d'eau et l'air du béton.
Une prise (le vide 7 9 est ménagée au bas de la paroi 60 pour drainer le. liquide ras semblé dans cette paroi extérieure, tandis qu'une autre prise de vide 80 est ménagée dans le fond 63 pour recueillir le liquide de la paroi intérieure. Les prises 7 9 et 8(1 sont reliées à, une ou plusieurs pompes à vide re présentées schématiquement en cl.
Les blocs de revêtement 75 et des blocs analogues 82 qui séparent les noyaux sont munis de fentes 83 pour le drainage du liquide et celles-ci sont recouvertes de toile (non représentée) servant de filtre. Les fentes 83 communiquent avec des conduits aboutis sant à la prise de vide 80.
Les lattes de revêtement 76 dans la forme représentée aux fig. 3 et 4 sont conformées de façon à contenir deux lames d'acier vi brantes 84 actionnées de façon analogue à la lame ? 7 des fi-. 1 et 2 au moyen des broches vibrantes à ressort 85 des vibreurs 86 repré sentés schématiquement.
On introduit le béton par un orifice 87 ménagé au-dessus du moule auquel aboutit un tube d'alimentation 88.
La fig. 4 montre les chapeaux 70 dans leur position extrême intérieure et la fig. 3 ces mêmes chapeaux dans leur position extrême extérieure.
Les fig. 5 et 6 montrent un moule destiné au coulage d'un bloc d'assemblage. Ce moule est d'une façon générale analogue à celui des <B>4</B> fig. 3 et 4, mais comme il est court, on em ploie des parois droites 89 et 90 et la cour bure est donnée au bloc par les revêtements 76, 82 et 75. Les plaques de tête 91 sont. in clinées comme l'indique la. fig. 6.
Dans ce moule, les échantignolles et les clés de serrage sont disposées. perpendiculai rement à celles de la fig. 3.
La fig. 5 montre le bloc de béton 92 et le renforcement 93 dans le moule ainsi que des noyaux de coffrage mobiles appointés 94 pré vus sur les côtés et aux extrémités des blocs pour ménager dans les brides des trous pour les boulons. Les noyaux sont maintenus en place par des boulons ou des clés appropriées 95. Cette disposition peut également. s'em ployer dans les fig. 3 et 4 où l'on voit des trous 96 ménagés dans la planche supérieure du moule pour loger les boulons 95.