Coffrage
La présente invention concerne un coffrage destiné à l'exécution, par coulée de béton ou, en général, de tous matériaux susceptibles de se mouler, de poteaux et de murs de sections variables de toutes dimensions et quelle que soit la hauteur.
Ce coffrage, comprenant des panneaux et des éléments d'assemblage formant des cadres servant à maintenir les panneaux rigidement ensemble, est caractérisé par le fait que, d'une part, les éléments de cadres sont munis d'ergots et que les panneaux présentent des orifices correspondants permettant un assemblage par emboîtement et que, d'autre part, chaque élément de cadre est pourvu, à au moins une extrémité, d'une plaque d'assemblage présentant des orifices pour sa liaison avec l'élément voisin.
Pour le montage d'un coffrage pour poteaux, les éléments d'assemblage sont réunis pour former les cadres qui sont, de préférence, identiques entre eux et dont chacun comporte généralement quatre de ces éléments, avantageusement également identiques. En assemblant les cadres avec les panneaux par emboî- tement, il est possible de leur donner toutes sections variables, suivant un module choisi à l'avance, en fonction des résultats que l'on veut obtenir. Cet ensemble forme une sorte de caisson pouvant recevoir la coulée de béton ou d'un autre matériau dont le poteau est constitué.
Les éléments d'assemblage formant les cadres sont avantageusement faits en fer plat et peuvent être orientés sous un angle déterminé l'un par rapport à l'autre, de préférence sous un angle droit. La plaque d'assemblage peut être assujettie à l'élément d'assemblage par l'intermédiaire d'un gousset, de préférence triangulaire, ou peut former avec ce gousset une seule pièce, la réunion de ces différentes pièces s'opérant avantageusement par soudure. D'autre part, il est avantageux de situer ladite plaque dans un autre plan que l'élément d'assemblage lui-même, de telle façon qu'elle puisse se poser sur l'élément voisin et pour permettre de situer tous les éléments d'un cadre dans un même plan.
Enfin, la plaque peut être placée en retrait par rapport à la rangée d'ergots ou bien du bord de l'élément de cadre, auquel elle est assujettie, et cela, de préférence, d'une telle quantité que son bord étroit avant ne gêne pas le panneau qui viendra s'agrafer à ladite rangée d'ergots.
Dans la pratique, deux modèles de cadres de retenue des panneaux peuvent être prévus : des cadres de base dans lesquels les ergots d'assemblage ne saillent que d'une face des éléments d'assemblage, et des cadres intermédiaires dans lesquels ces ergots dépassent des deux faces desdits éléments.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du coffrage faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent une élévation et une vue en plan d'un élément de cadre en fer plat pour le coffrage d'un poteau.
Les fig. 3 et 4 représentent, dans une vue de dessous et en élévation partiellement coupée, une variante d'un tel élément pourvue d'un organe de verrouillage.
Les fig. 5 et 6 sont, en coupe verticale et vue en plan, une partie d'une autre variante d'éléments de cadre montée entre deux panneaux.
La fig. 7 représente un coffrage pour poteau, coupé horizontalement à la face supérieure d'une rangée de panneaux.
Les fig. 8 à 10 représentent un moyen de mise à niveau pour les cadres de base.
Les fig. 11 à 13 représentent une variante aussi bien des panneaux que des cadres, permettant d'aug- menter la gamme de l'épaisseur des murs et des dimensions à donner aux sections transversales des poteaux à couler.
Les fig. 14 et 15 représentent, en élévation, des coffrages pour poteaux.
Les fig. 16,17 et 19 sont en coupes horizontales et la fig. 18 en coupe verticale, différents exemples d'exécution de panneaux.
Les fig. 20 et 21 représentent, en élévation et vu en plan, un coffrage renforcé.
Les fig. 22 à 28 représentent différents modes de fixation des ergots dans les éléments de cadre.
Les fig. 29 à 31 représentent deux formes d'exé- cution d'ergots et leur mode de fixation dans les éléments de cadre.
Les fig. 32 à 41 représentent différentes formes d'éléments et d'organes de coffrage, notamment pour le coffrage de murs, et
la fig. 42 représente une vue en perspective, d'un ensemble d'un tel coffrage.
Les éléments des fig. 1 et 2, ou bien 3 et 4, de préférence quatre, forment ensemble un cadre facilement assemblable et démontable pour l'assemblage des panneaux qui constituent le coffrage d'un poteau.
Dans les fig. 1 et 2,1 désigne le corps d'un élément en fer plat, 2 un gousset triangulaire et 3 une plaque d'assemblage assujettie à une extrémité de l'élément 1, la plaque 3 se plaçant à angle droit sur le corps d'élément 1 et le gousset 2.4 sont des orifices ménagés dans la plaque d'assemblage et 5 des ergots équidistants implantés dans le corps d'élé- ment 1.
La variante montrée dans les fig. 3 et 4 comporte, vissé par la vis 16 par-dessous, au corps 1 de l'élément de cadre, un loqueteau 15 pouvant être tourné dans la position représentée en traits interrompus. Après assemblage de deux éléments de cadre voisins, le loqueteau est tourné dans la position repré- sentée en trait continu et verrouille ainsi les deux éléments voisins qui ne peuvent alors plus se défaire.
Pour prévenir un déverrouillage intempestif, une goupille ou un clou peut être glissé dans le trou 17 et fixe le loqueteau dans sa position.
La variante des fig. 5 et 6 comporte un dispositif de verrouillage qui a pour but de solidariser par une seule manoeuvre, soit un cadre de base a (fig. 14) avec les panneaux 6 montés dessus, soit un cadre intermédiaire b (fig. 14) avec les panneaux 6 infé- rieurs et supérieurs qu'il est appelé à relier en hauteur.
Ce dispositif de verrouillage se compose d'un verrou simple pour les cadres de base et d'un verrou double, c'est-à-dire à deux loquets 20 montés sur un même axe de pivotement 21 au-dessus et au-dessous du fer plat 1 d'un élément de cadre. Un tel verrou simple ou double 20 est placé avantageusement à proximité de la plaque d'assemblage de l'élément de cadre. Dans les fig. 5 et 6, cette plaque 19 constitue elle-même une variante simplifiée de la plaque 3 des fig. 1 à 4, comportant en une seule pièce la plaque d'assemblage et le gousset. Il ressort de la fig. 6 qu'il suffit de faire pivoter le verrou 20 autour de son axe 21 pour réaliser une liaison stable entre les panneaux 6 et le fer plat 1 de l'élément de cadre au-dessus ou au-dessous duquel ils sont disposés.
Ce verrouillage est un complément de celui montré dans les fig. 3 et 4 pour la réunion des éléments de cadre entre eux.
La fig. 7 montre comment, avec quatre éléments de cadre en fer plat agencés comme décrit ci-dessus, un cadre de retenue d'une très grande rigidité peut être assemblé. Les quatre éléments forment un rectangle dont les dimensions correspondent à celles du poteau à couler, et sont assemblés de telle façon que la plaque 3 d'un élément vienne se poser sur le corps 1 de l'élément voisin orienté à angle droit par rapport au premier, en s'agrafant par ses orifices 4 aux ergots 5 du second. Sur le cadre ainsi formé, sont placés les panneaux 6 du coffrage, et le raccordement se fait par les ergots 5 du cadre qui s'engagent dans les trous des panneaux, les bords avant des plaques 3 étant suffisamment reculés pour laisser de la place aux panneaux 6.
Comme il est relativement difficile de mettre de niveau les cadres de base sur des sols plus ou moins dénivelés, la variante représentée dans les fig. 8 à 10 montre un moyen pour faciliter cette mise à niveau. Elle comporte à un endroit approprié du fer plat 1 des éléments de cadre, de préférence près de l'extrémité de ce fer opposée à celle portant la plaque d'assemblage 19 et dans la ligne des ergots 5, un vérin 22 à vis qui permet de faire rapidement, sans fatigue et avec une grande précision, la mise à niveau du cadre de base et, partant, de régler la verticalité du coffrage.
Dans les figures précédentes, la variation des sections transversales des poteaux à couler était fonction des distances ou entre-axes M entre les ergots qui, en pratique, étaient généralement de 50 mm. Pour permettre de réduire la marge entre deux sections transversales, les panneaux 6 représentés dans les fig. 11 à 13 sont percés en haut et en bas de deux rangées de trous 4 au lieu d'une seule et les trous de chaque rangée ont le même entre-axe
M que les ergots des cadres, mais ces trous sont décalés par rapport aux champs verticaux dans le sens longitudinal des panneaux, de sorte que la distance des deux premiers trous 4 du champ vertical le plus proche est un quart d'entre-axe, tandis que la distance des deux derniers trous 4 du champ vertical le plus proche est trois quarts d'entre-axe.
D'autre part, les trous 4 dans les plaques d'assemblage 19 des éléments de cadre sont percés à des distances correspondant à un demi-entre-axe
M/2 des ergots, ce qui permet de les accrocher a# ceux-ci a# des distances correspondant audit demientre-axe M/2. La fig. 11 montre, vu en plan, le montage d'un coffrage dont la section utile transversale entre les faces 6'des panneaux latéraux 6 est égale x fois M. Pour obtenir une section utile transversale entre les faces 6'des panneaux latéraux 6 égale (x fois M) +-, il suffit de décaler les fers 1 des cadres de-et de retourner les panneaux transversaux 6 (fig. 12) pour faire jouer le décalage des trous 4 dans le sens longitudinal.
La fig. 13 montre dans une vue en plan d'un panneau 6, le perçage de ces trous, décalés par rapport aux deux faces de champ du panneau.
La fig. 14 montre comment un coffrage pour poteaux, appliquant les éléments des figures précédentes, peut se monter par étages à partir d'un cadre de base a et, avec interposition entre deux étages de panneaux 6, de cadres intermédiaires b.
Il ressort de toutes ces figures, qu'avec un seul et même modèle d'éléments 1 en fer plat et de panneaux 6, des cadres et, partant des coffrages de sections et dimensions très variables peuvent être composés.
Toutefois, comme il est, en pratique, parfois désiré de pouvoir couler d'un seul tenant des poteaux d'une hauteur de 2,50 m à 3 m, les variantes d'exé- cution représentées dans les fig. 15 à 21 répondent également à cette nécessité. Elles prévoient des panneaux 6"qui ne sont pris qu'entre un seul cadre inférieur ou de base a et un seul cadre supérieur b.
Le poids de béton coulé sur de telles hauteurs donne alors naissance à un moment de flexion très important agissant sur les panneaux. Il est donc nécessaire de conférer à ces panneaux une rigidité suffisante pour leur permettre de résister à la poussée latérale du béton.
Les fig. 15 à 19 montrent quelques solutions de ce problème.
Selon les fig. 15 à 18, les panneaux 6"sont autoporteurs en étant constitués par des caissons en tôle, entretoisés à l'intérieur par des éléments métalliques profilés 25 qui s'étendent, de préférence, sur toute la hauteur du panneau et entre lesquels s'éten- dent transversalement d'autres éléments métalliques profilés 26. Dans une variante d'exécution de ces panneaux 6", les entretoises métalliques logées à l'intérieur des caissons sont remplacées par des lattes en bois collé 28 (fig. 19).
Une autre forme d'exécution d'un coffrage pour une hauteur libre entre deux cadres de retenue jusqu'à environ 3 m prévoit l'utilisation de panneaux 27 raidis seulement transversalement par des entretoises 26, mais renforcés sur toute la hauteur par des éléments de serrage, représentés dans les fig. 20 et 21.
Selon ces figures, ce dispositif de coffrage se compose d'au moins une ferme 29 par panneau 27 qui est agencée pour pouvoir être engagée entre les plaques d'assemblage sur les ergots des éléments de cadre inférieurs et supérieurs. Ces fermes qui se présentent, de préférence, également sous forme de caissons, portent à plusieurs endroits de leur hauteur des vérins à vis 30.
La fig. 21 montre clairement qu'à l'aide de ces fermes 29 ancrées en haut et en bas aux cadres et des vérins à vis 30 logés dans ces fermes, il est possible de presser fortement chaque panneau 27 contre la face de champ verticale du panneau adjacent. Il y a avantage à munir ces faces de champ de bandes 31 en matière à coefficient de frottement élevé, telle que du caoutchouc dur, qui augmentent l'adhérence entre les deux panneaux adjacents et assurent, en même temps, une étanchéité parfaite du joint entre lesdits panneaux.
En ce qui concerne la fixation des ergots 5 dans les éléments 1 des cadres, plusieurs variantes sont également possibles. Dans les éléments pour les cadres de base, les ergots 5 peuvent être des simples tenons implantés dans le corps 1 de l'élément et y assujettis par une couche de soudure 7 qui remplit le fond du trou d'implantation (fig. 22). Dans les éléments pour les cadres intermédiaires, les ergots, qui dépassent de part et d'autre du corps 1 de l'élé- ment, peuvent être des goujons 8 à renflement médian fileté 9 qui se visse dans le corps 1 (fig.
23). D'autres formes d'exécution prévoient de simples tenons 10 fixés par des cordons de soudure (fig. 24), ou des mamelons 11 emmanchés des deux côtés dans le corps 1 et réunis par une tige centrale 12 qui les traverse de part en part et y est fixée par soudure (fig. 25), ou encore des boulons étages 13 traversant le corps 1, et ayant d'un côté du corps la forme de l'ergot, tandis qu'ils sont coiffés, de l'autre côté, de bagues 14 ayant extérieurement la forme d'un ergot (fig. 26). Les fig. 27 et 28 montrent deux autres variantes d'ergots utilisables pour des cadres de base.
Les fig. 29 à 31 montrent, enfin, encore une autre forme d'exécution, qui s'applique aussi bien aux ergots des cadres de base qu'à ceux des cadres intermédiaires. Dans le premier cas (fig. 30), l'ergot 18 comporte une seule gorge 23 et dans le second cas (fig. 29 et 31), l'ergot 18'est à deux gorges 23 qui, lorsque l'ergot est implanté, de préférence à force, dans le fer plat 1, doivent venir sensiblement à fleur des faces du fer plat 1. A l'aide d'outils à sertir, par exemple d'un matoir 24 et d'une contrebouterelle 24', de la matière du fer plat 1 est chassée dans les gorges 23 des ergots 18,18'et les ancre solidement dans les trous respectifs.
Les fig. 32 à 42 montrent comment, en appliquant le principe des éléments à ergots et des panneaux s'y accrochant, il est possible d'ériger également des ensembles de murs en béton coulé.
Dans ce cas, les éléments d'assemblage sont constitués avant tout par des longerons 32 à ergots spéciaux, entre lesquels s'étendent les panneaux 6 qui sont, de préférence, les mêmes que ceux utilisés pour le coffrage de poteaux.
Les longerons 32 montrés dans les fig. 32 et 33 en élévation et vus en plan, sont faits en fers à U dont les deux semelles sont percées de trous équidistants 33 placés en ligne. Un certain nombre de ces trous est garni d'ergots 5'de préférence à raison de deux à trois par panneau et qui, d'une part, traversent les deux semelles de la poutrelle pour en émerger vers le haut et vers le bas et, d'autre part, ne sont pas implantés à force dans la poutrelle, mais peuvent coulisser axialement et pivoter dans les trous 33 au point de pouvoir être escamotés par en dessous, soit pour obtenir une face lisse pour les longerons de base, soit pour pouvoir défaire l'assem- blage entre les panneaux et les longerons.
Les ergots 5'sont avantageusement combinés avec des clips 34 représentés en élévation frontale et latérale dans les fig. 38,40 et 41 et vus en plan dans la fig. 39.
Ces clips 34 forment un genre d'étrier qui, en venant chevaucher sur une semelle du longeron 32 et la membrure d'un panneau 6 y agencé, en assurent la liaison et le serrage de l'une contre l'autre. Les clips 34 sont attachés aux ergots 5'par des pattes 35 et des gaines 36, ces dernières étant glissées sur les ergots 5'et y étant assujetties par des goupilles 36'.
Les gaines 36 font, en même temps, office de butées pour limiter la course axiale des ergots 5'vers le haut et le bas et pour éviter ainsi que ceux-ci puissent se perdre.
La fig. 40 montre un clip 34 solidaire de l'ergot 5'en position de serrage ; le longeron 32 et le panneau 6 (en coupe verticale) sont retenus ensemble par le clip. La fig. 41 montre le même clip en position de repos sur la semelle inférieure du longeron 32. Pour l'y amener, il suffit de le faire pivoter avec l'ergot 5', comme axe de pivotement, pour le libérer des longeron et panneau, de le soulever et de le ramener sur la semelle inférieure du longeron.
Les fig. 34 à 37 montrent, vus en élévation et en plan, deux longerons angulaires 37 et 38 pour la retenue des panneaux dans les angles des murs à couler en béton ; le longeron d'angle 37 est destiné à former des angles intérieurs et le longeron d'angle 38 à former des angles extérieurs. Comme les longerons droits 32, les longerons d'angle 37 et 38 sont établis en fers à U et percés dans leurs semelles de trous équidistants 33 pour l'insertion d'ergots. Tous, droits ou angulaires, sont munis à leurs extrémités de flasques 40 percés de trous pour l'assemblage des uns aux autres.
La fig. 42 représente un angle d'une construction en béton érigé à l'aide d'un coffrage composé de longerons 32,37 et 38 et de panneaux 6. Il ressort clairement de cette figure que le seul et même coffrage sert à monter la construction progressivement en hauteur, le coffrage grimpant en quelque sorte avec la construction. En effet, tel qu'il ressort de la fig. 42, le coffrage composé des longerons 32, 37,38 et des panneaux 6, est prêt à recevoir la coulée de béton.
Il est assemblé auparavant de la même façon que le coffrage pour les poteaux, c'est à-dire que sur une suite, intérieure et extérieure, de longerons inférieurs, sont posées et ancrées par les ergots 5'des rangées intérieures et extérieures de panneaux 6 qui, à leur tour, sont rendus solidaires entre eux, en haut, par une suite intérieure et extérieure de longerons supérieurs 32,37 et 38. L'écar- tement entre les longerons intérieurs et extérieurs est assuré par des entretoises appropriées 41, composées, de préférence, de tubes en carton qui, ultérieu- rement, seront perdus en étant noyés dans la masse de béton, et de tirants récupérables qui traversent ces tubes.
En outre, les coffrages sont stabilisés de place en place par des stabilisateurs 42, constitués, par exemple, par des tubes, de préférence à section carrée ou rectangulaire, et qui s'étendent des longerons supérieurs 32 du coffrage vers le bas, au-delà des longerons inférieurs 32. A hauteur desdits longerons supérieurs et inférieurs, les stabilisateurs 42 possèdent des goussets 43 munis d'ergots (non visibles sur le dessin) par lesquels ils peuvent être accrochés aux trous 33 desdits longerons. Leur extrémité inférieure comporte un vérin à vis 44, muni d'une plaque d'appui 45 par laquelle les stabilisateurs 42 s'appuient sur le pan de mur déjà coulé.
Enfin, pour faciliter le montage des panneaux 6, des consoles 46 pour la pose de passerelles 48 peuvent être accrochées par des goussets à ergots 47 aux trous 33 des longerons 32 intérieurs et extérieurs. Le bras horizontal de ces consoles comporte à son extrémité libre un manchon pour l'emmanchement d'une barre 49, support de garde-corps.
La coulée du béton dans le coffrage ainsi constitué étant terminée et le béton ayant pris, les stabilisateurs 42 sont d'abord enlevés, puis tous les ergots 5'des longerons supérieurs 32 qui ont retenu les panneaux 6 à leurs faces supérieures, sont escamotés vers le haut par la manoeuvre décrite ci-dessus. Les panneaux 6 ainsi libérés peuvent alors être retirés et être dégagés des longerons inférieurs 32 pour être remis en place sur les longerons supérieurs qui, des maintenant, font office de longerons inférieurs pour l'établissement du coffrage pour la coulée d'une nouvelle tranche de mur. Enfin, les longerons antérieurement inférieurs sont dégagés des entretoises 41 qui les retiennent au mur coulé auparavant et ils sont montés comme longerons supérieurs pour le nouveau coffrage.
Ainsi, le même coffrage monte progressivement et sa mise en place et l'enlèvement s'effectuent de façon rapide et aisée. Il peut varier dans une mesure très large selon le genre et les dimensions des constructions à ériger.
Les clips 5'spécialement étudiés pour le coffrage de murs permettent de réunir solidement les longerons supérieurs 32 avec les panneaux 6 sous-jacents et d'éviter ainsi une déformation du coffrage par la pression exercée par le béton liquide sur les panneaux.
Bien que les coffrages décrits ci-dessus soient destinés plus particulièrement à la confection de poteaux à section transversale carrée ou rectangu- laire et de murs à angle droit, il est possible de les adapter par de simples modifications d'ordre constructif, pour la confection de poteaux et de murs ayant des angles de plus ou de moins de 90 .