<Desc/Clms Page number 1>
STRUCTURE CONTINUE ARTICULEE, CONSTITUEE D'ELEMENTS RIGIDES EGAUX SOLIDAI-
RES, ENTRE EUX, AYANT LA POSSIBILITE DE DOUBLE ARTICULATION.
La présente invention a pour objet une structure continue articu- lée constituée par des éléments tous rigides, égaux et solidaires entre eux, ayant la possibilité de double articulation, selon des faisceaux d'axes de rotation parallèles et orthogonaux entre eux, et peut être réalisée en béton armé, béton d'amiante, béton de ciment, briques ou métaux pour défenses flu- viales, pour travaux hydrauliques en général, pour pavages et pistes de lan- cement pour avions.
L'invention résoud le problème de rendre pratiquement possible la réalisation d'une structure ayant la possibilité d'articulation tant se- lon des axes parallèles entre eux que selon des axes, également parallèles en- tre eux, mais en même temps perpendiculaires aux premiers.
La caractéristique spéciale de.l'invention est d'avoir réalisé, par une forme originale et rationnelle donnée aux éléments rigides qui la constituent, une' structure qui, selon les sollicitations qu'elle reçoit, a la possibilité d'articulation, comme il a été dito
Cette caractéristique spéciale est très importante pour une ra- tionalisation complète de constructions d'ouvrages pour défenses fluviales et hydrauliques en général, pistes pour avions ou pavages.
En ligne générale, selon l'invention, la structure constituée par des éléments rigides et mutuellement solidaires entre eux a les qualités d'une ample articulation par exemple '(jusqu'à 180 ) sur des axes parallèles et en même temps d'une autre articulation plus limitée par exemple (jusqu'à 15 ) .se- lon des axes normaux par rapport à ceux de l'articulation principale.
L'invention permet de disposer d'un moyen particulièrement propre aux exigences de la technique hydraulique, qui se comporte selon les exigences de l'ouvrage dont elle fait partie, De fait, les possibilités d'une articu- lation différente de la structure selon l'invention se révèle d'une manière particulière propre à neutraliser l'action délétère d'érosion des eaux par leur
<Desc/Clms Page number 2>
lent et continuel mouvement contre le revêtement de la base des ouvrages.,
Ces structures peuvent s'articuler en différentes mesures selon les exigences prévues de chaque partie de l'ouvrage et suivre l'avance ir- régulière des eaux, en se pliant plus ou moins dans les différentes parties dans lesquelles peut être divisé le bord du radier.
Chaque morceau du ra- dier peut, grâce à l'articulation secondaire, se plier sur les côtés et indé- pendamment derrière selon des axes normaux à ces côtés, profitant ainsi de l'articulation principale après avoir bénéficié de l'articulation secondaire.
Tel est l'avantage essentiel présenté uniquement par les structu- res en question, qui peuvent en outre permettre indifféremment l'articulation principale même sur des axes normaux entre eux, grâce à la simple application d'une théorie d'éléments spéciaux qui seront décrits par la suite.
L'invention permet en outre la possibilité pratique de disposer ces structures sur des superficies planes et courbes et sur des plans diffé- rents sans solution de continuité dans beaucoup de cas, ou avec des solutions de continuité partielle quand c'est nécessaire pour les adapter au terrain ou à l'ouvrage qu'elles revêtent ou protègent, de n'importe quelle façon.
Il faut noter que la structure selon l'invention évite, vu sa double articulation, les sollicitations transversales en un point quelconque.
Comparée à tout autre type de structure, l'invention garantit, grâce à la rationalisation de sa construction,.j une plus longue durée et un fonctionnement parfait des ouvrages ; en outre, l'exécution des travaux du gen- re indiqué précédemment s'avère extrêmement simple et rapide, avantage qui peut être particulièrement précieux quand d'urgents travaux de défense fluvia- le doivent être faits, ou quand surgit l'urgente nécessité d'aménager, par exemple, une piste de lancement pour avions, Enfin, un autre avantage pré- senté par l'invention est léconomie qu'elle permet, les structures étant, comme il sera décrit par la suite,
constituées par un nombre très réduit d'é- léments de base qui peuvent être construits en grande série avec des ma- chines à cycle et par conséquent à des prix modiques et facilement contrôla- bles.
Les éléments constituant la structure et certaines formes préfé- rées de réalisation de la structure même, sont représentés dans les planches de dessins annexées, à titre d'indications, mais non à titre.-limitatif.
Dans les dessins :
La figure 1 représente la vue en plan d'un type d'élément cons- titutif de la structure;
La figure 2 représente l'élément de la figure 1 en une coupe fai- te le long de la ligne II-II de'la figure 1;
La figure 3 représente la coupe de l'élément de la figure 1 fai- te le long de la ligne III-III de cette figure.
La figure 4 représente la vue en plan d'un pivot de réunion entre les éléments ;
La figure 5 représente la vue de l'extrémité du pivot de la figu- re 4.
@ La figure 6 représente la vue en plan d'un type différant d'éié- ment constitutif de la structureo
La figure 7 représente la coupe de l'élément de la figure 6 faite le long de la ligne VII-VII de la figure 6.
La figure 8 représente la coupe de l'élément de la figure 6 faite le long de la ligne VIII-VIII de la figure 7.
La figure 9 représente un exemple de disposition de la structure vue en plan.
La figure 10 représente la coupe de la figure 9 faite le long d la ligne X-X de la figure 9.
<Desc/Clms Page number 3>
La figure 11 représente la coupe fait le long de la ligne XI-XI de la figure 9.
Les figures 12, 13 et 14 représentent des vues en plan de dispo- sition des éléments constituant la structure.
Dans les dessins,les structures sont constituées par des éléments en forme de H comme le montre le plan dans la figure 1 et en deux coupes ca- ractéristiques dans les figures 2 et 3.
En mettant l'un à côté de l'autre ces éléments et en insérant les pivots représentés par les figures 4 et 5 dans les ouvertures réservées indi- quées par a (figures 2 et 3) dans la disposition indiquée par la figure 9, on obtientune structure articulée constituée par des éléments rigides soli- daires entre eux et susceptibles d'articulation sous l'action de sollicita- tions éventuelles aussi bien autour des axes parallèles passant par le cen- tre des ouvertures indiquées par a dans les figures 2 et 3 qu'autour des axes parallèles indiqués par A' et B'dans la figure 1.
Il faut noter que la rotation autour des ouvertures a qui consti- tue l'articulation principale, peut se produire à des angles divers, par exemple jusqu'à un maximum de 180 , tandis que la rotation (articulation se- condaire) autour des axes A et A', et B et B' peut se produire à un moindre degré et par exemple jusqu'à environ 15 .
Cette limitation est due à la courbe des faces indiquées par f et f' (figures 1 et 3) opportunément modelées de manière à bloquer la rotation secondaire avant que ce mouvement puisse provoquer une flexion du pivot. Dans ce but chaque pivot présente une zone cylindrique centrale C avec des zones en tronc de cône aux deux extrémités e-e. Le pivot se termine ensuite d'un côté p' par une surface plane et de l'autre par une surface convexe.
La figure 11 montre comment les pivots de jonction se trouvent l'un après l'autre.
L'emploi¯pratique de la structure à double articulation permet de
EMI3.1
l'orienter d-e"mà.nière' avoir-3.aa..cz3atibn firincipale ri.eoté:aur 3eq.elselle est llérit:è'5'SaiJle.rM?is"par exemple, dans les radiers de répulsion d'une défense,f1uvia- .,il faut que l'articulation principale puisse se'produire sur trois cotés:et alors l'emploi d'une théorie d'éléments constitutifs comme- ceux indiqués par les figures
EMI3.2
b'7 e<tr:8', qilW1 pe:t::fuè::tten:t l.' inv.ersiol1..L.d arxi.euJ:.a:.id.ons susindiquées est-nécessaire.
La jonction de ces éléments indiquée dans la figure 14 par la lettre s se fait par les éléments en H en insérant le pivot indiqué dans les figures 4 et 5 dans les ouvertures b de l'élément spécial (figure 7).
La structure trouve de nombreuses applications dans le domaine des travaux d'utilité publique, mais particulièrement dans ce qui concerne la défense fluviale et travaux hydrauliques en général.
-D'autres importantes applications peuvent être réalisées pour la construction de pistes de vol pour avions.
En particulier, en examinant les structures susdites, pour ce qui concerne les travaux hydrauliques, il a été dit comment elles peuvent être employées comme radiers de répulsion de défenses rasantes, et de membrures, soit comme parois de caissons de superstructures, soit enfin comme couches continues de revêtement et protection des superstructures des ouvrages mêmes.
Pour que les radiers puissent se placer sur le terrain à protéger au fur et à mesure que les eaux, par leur érosion, avancent, il est nécessai- re que les bords des radiers mêmes soient subdivisés en parties, indiquées par t dans la figure 14 de largeur variable, mais toujours multiple d'une lon- gueur d'un demi-élément en Ho Ces parties doivent être toutes unies à la structure continue derrière le bord,mais séparées et en même temps adjacen- tes dans le sens normal au bord comme la figure 14 l'indique.
Pour complèter ces parties le long des lignes de séparation, il faut que, pendant le montage, les éléments en H soient alternés avec les élé- ments en T formés par la division en moitiés d'un élément en H et indiqués
<Desc/Clms Page number 4>
dans le détail de la figure 9 par la lettre m.
Il faut noter en outre, au sujet du montage des parties de bord des radiers, que ce montage doit être fait dans la forme indiquée par la fi- gure 14, afin que les axes de rotation de l'articulation principale soient parallèles au bord de la structure, ce qui entraine comme conséquence que les axes de rotation de l'articulation secondaire sont parallèles aux lignes de séparation de chaque partie du bordo
La structure en question peut en outre être employée pour la construction de revêtements imperméables articulés pour fossés de garde, pour ouvrages d'aménagements de terrains en éboulement. L'imperméabilisa- tion des structures dans ce cas, comme du reste dans tous les cas où cela in- téresse, est réalisée en insérant dans les connexions entre les éléments, du ciment plastique bitumineux.
L'insertion de cette matière, dans ces cas, n'élimine pas l'articulation nécessaire dans les ouvrages en question;,
La structure peut être employée très utilement comme manteau de revêtement de berges ou comme revêtement continu des parois et du fond de ca- naux d'irrigation et d'écoulement.
Il peut être nécessaire que le manteau recouvre des parties de berges en courbe et alors les éléments, bien qu'ayant la possibilité de sui- vre n'importe quelle courbure à cause de leur articulation mutuelle, ne pour- raient pas se poser sur des parties de berge, vu que celles-ci ont toujours, selon le rayon de la courbe et l'inclination du talus, le développement d'une portion de surface latérale de tronc de cône.
A cet effet, la structure selon l'invention peut être rendue adé- quate par la mise en oeuvre de parties ayant aux côtés transversaux des demi- éléments en H taillés dans le sens de la longueur et munis de trous d'ouver- ture en queue d'aronde, comme l'indique la lettre n dans la figure 12.
Naturellement les vides, indiqués dans la même figure par la let- tre v doivent être réparés dans l'ouvrage avec des matériaux et des moyens idoines.
La même nécessité de suivre la courbe peut se présenter même pour les radiers qui, solidaires du manteau, ont la fonction d'en défendre les pieds.
Même dans ces cas, le problème est résolu par la possibilité de mettre en oeu- vre des parties de structure ayant aux côtés de sens transversal des demi-élé- ments en H, avec ailettes réduites ou augmentées, comme indiqué dans la figu- re 13. Naturellement les demi-éléments des parties contiguës, tant sur la ber- ge sur sur le radier, seront disposés dans leur fonctionnement naturel, selon le rayon de la courbe ou la pente du talus, partant d'un origine rapprochée et s'écartant progressivement entre eux, laissant ainsi l'espace pour de pe- tits éléments trapézoïdaux de raccord indiqués par r dans la figure 130
Ce qui a été expliqué en détails pour- remploi dans des ouvrages hydrauliques peut être répété pour le montage des structures destinées à la formation de pistes de lancement pour avions.
Dans ce cas également, les axes de rotation des articulations . principales et secondaires peuvent être disposés en rapport avec les solli- citations prévisibles, tout comme également, où cela sera nécessaire, par exemple au -croisement des deux pistes, les directions principales ou se- condaires d'articulation peuvent être interverties.
Quant aux matériaux formant la structure, ils peuvent être compo- sés selon l'invention, avec des matières premières différentes,selon l'usage auxquels ils sont destinés.
Si la structure doit être employée dans des ouvrages de défense fluviale ou de plage, les éléments particuliers et les pivots correspondants sont construits en béton armé vibré et comprimé, tandis que,d'autres ouvrages hydrauliques, par exemple des revêtements de canaux, peuvent être construits de préférence avec des éléments et des pivots à base de ciment par exemple en ciment d'amiante ou encore en briques.
<Desc/Clms Page number 5>
Dans l'emploi spécifique des pistes de lancement pour avions, les éléments et les pivots pourront être construits en béton armé, vibré et com- primé, ou dans des cas spéciaux même en métalo ¯Quand les structures doivent être imperméables, les jonctions peu- vent être fermées avec de la matière plastique bitumineuse et avec de la fi- bre d'amiante qui permettent une articulation suffisante entre les éléments sans que les interstices puissent présenter des vides dangereux pour la con- servation de l'imperméabilité @
Naturellement ce matériel plastique bitumineux doit avoir un coef- ficient de liquéfaction très élevétet un coefficient de solidification très bas pour garantir que--les phénomènes de liquéfaction et de solidification,- rappelés précédemment,
ne se vérifieront pas entre les limites déterminées par les déplacements thermiques maxima enregistrés au lieu d'application.
La présente invention a été illustrée et décrite dans certaines formes choisies de réalisation, mais il s'entend que des variantes construc- tives pourront y être apportées en pratique sans sortir du cercle de protec- tion de la présente invention.
<Desc / Clms Page number 1>
CONTINUOUS ARTICULATED STRUCTURE, CONSTITUTED OF EQUAL RIGID ELEMENTS SOLIDAR
RES, BETWEEN THEM, HAVING THE POSSIBILITY OF DOUBLE JOINT.
The present invention relates to a continuous articulated structure constituted by elements which are all rigid, equal and integral with one another, having the possibility of double articulation, according to bundles of axes of rotation parallel and orthogonal to each other, and can be produced. in reinforced concrete, asbestos concrete, cement concrete, bricks or metals for river defenses, for hydraulic works in general, for paving and runways for aircraft.
The invention solves the problem of making practically possible the production of a structure having the possibility of articulation both along axes parallel to each other and along axes, also parallel to each other, but at the same time perpendicular to the first ones. .
The special characteristic of the invention is to have achieved, by an original and rational form given to the rigid elements which constitute it, a structure which, according to the solicitations it receives, has the possibility of articulation, as it does. was dito
This special feature is very important for a complete rationalization of constructions of works for river and hydraulic defenses in general, runways for airplanes or pavements.
In general, according to the invention, the structure consisting of rigid elements which are mutually integral with one another has the qualities of a wide articulation for example '(up to 180) on parallel axes and at the same time of another. more limited articulation for example (up to 15). according to the normal axes compared to those of the main articulation.
The invention makes it possible to have a means particularly specific to the requirements of hydraulic technique, which behaves according to the requirements of the structure of which it is part. In fact, the possibilities of a different articulation of the structure according to the invention is found in a particular way suitable for neutralizing the deleterious action of water erosion by their
<Desc / Clms Page number 2>
slow and continuous movement against the coating of the base of the structures.,
These structures can be articulated in different measures according to the foreseen requirements of each part of the structure and follow the irregular advance of the water, by bending more or less in the different parts in which the edge of the raft can be divided. .
Each piece of the rack can, thanks to the secondary articulation, bend to the sides and independently behind according to axes normal to these sides, thus benefiting from the main articulation after having benefited from the secondary articulation.
Such is the essential advantage presented only by the structures in question, which can moreover indifferently allow the main articulation even on normal axes between them, thanks to the simple application of a theory of special elements which will be described. thereafter.
The invention also allows the practical possibility of arranging these structures on flat and curved surfaces and on different planes without any break in continuity in many cases, or with solutions of partial continuity when necessary to adapt them. to the land or structure they cover or protect, in any way.
It should be noted that the structure according to the invention avoids, given its double articulation, transverse stresses at any point.
Compared to any other type of structure, the invention guarantees, thanks to the rationalization of its construction, a longer duration and perfect functioning of the works; moreover, the execution of works of the kind indicated above proves to be extremely simple and rapid, an advantage which can be particularly valuable when urgent works of river defense must be carried out, or when the urgent need arises. 'fit out, for example, a launching strip for airplanes. Finally, another advantage presented by the invention is the economy which it allows, the structures being, as will be described hereinafter,
made up of a very small number of basic elements which can be built in large series with cycle machines and therefore at low prices and easily controlled.
The elements constituting the structure and certain preferred embodiments of the structure itself are shown in the accompanying drawing boards, by way of indication, but not by way of limitation.
In the drawings:
FIG. 1 represents the plan view of one type of constituent element of the structure;
Figure 2 shows the element of Figure 1 in section taken along the line II-II of Figure 1;
Figure 3 shows the section of the element of Figure 1 taken along the line III-III of this figure.
FIG. 4 represents the plan view of a connecting pivot between the elements;
FIG. 5 represents the view of the end of the pivot of FIG. 4.
@ Figure 6 shows the plan view of a different type of constituent element of the structure.
Figure 7 shows the section of the element of figure 6 taken along the line VII-VII of figure 6.
Figure 8 shows the section of the element of figure 6 taken along the line VIII-VIII of figure 7.
FIG. 9 represents an example of the arrangement of the structure seen in plan.
Figure 10 shows the section of Figure 9 taken along the line X-X of Figure 9.
<Desc / Clms Page number 3>
Figure 11 shows the section taken along the line XI-XI of figure 9.
Figures 12, 13 and 14 show plan views of the arrangement of the elements constituting the structure.
In the drawings, the structures are constituted by H-shaped elements as shown in the plan in figure 1 and in two characteristic sections in figures 2 and 3.
By placing these elements next to each other and inserting the pins shown in Figures 4 and 5 in the reserved openings indicated by a (Figures 2 and 3) in the arrangement indicated in Figure 9, we obtains an articulated structure made up of rigid elements which are integral with one another and capable of articulation under the action of possible stresses both around the parallel axes passing through the center of the openings indicated by a in Figures 2 and 3 than around the parallel axes indicated by A 'and B' in Figure 1.
It should be noted that the rotation around the openings a which constitute the main joint, can occur at various angles, for example up to a maximum of 180, while the rotation (secondary joint) around the axes A and A ', and B and B' can occur to a lesser degree and for example up to about 15.
This limitation is due to the curve of the faces indicated by f and f '(figures 1 and 3) suitably modeled so as to block the secondary rotation before this movement can cause bending of the pivot. For this purpose, each pivot has a central cylindrical zone C with truncated cone zones at the two ends e-e. The pivot then ends on one side p 'with a flat surface and on the other with a convex surface.
Figure 11 shows how the connecting pins are located one after the other.
The practical use of the double-articulated structure allows
EMI3.1
orient it by "mà.nière 'Having-3.aa..cz3atibn firincipale ri.eoté: aur 3eq.elselle est ilérit: è'5'SaiJle.rM? is" for example, in the repulsion raft defense, f1uvia-., it is necessary that the main articulation can occur on three sides: and then the use of a theory of constitutive elements such as those indicated by the figures
EMI3.2
b'7 e <tr: 8 ', qilW1 pe: t :: fuè :: tten: t l.' inv.ersiol1..L.d arxi.euJ: .a: .id.ons above is-necessary.
The junction of these elements indicated in figure 14 by the letter s is made by the H elements by inserting the pivot indicated in figures 4 and 5 in the openings b of the special element (figure 7).
The structure finds many applications in the field of public utility works, but particularly in what concerns river defense and hydraulic works in general.
-Other important applications can be realized for the construction of flight tracks for airplanes.
In particular, by examining the aforementioned structures, with regard to hydraulic works, it was said how they can be used as repulsive rafts for grazing fenders, and frames, either as walls of superstructure boxes, or finally as layers continuous coating and protection of the superstructures of the works themselves.
So that the rafts can be placed on the ground to be protected as the waters, by their erosion, advance, it is necessary that the edges of the rafts themselves are subdivided into parts, indicated by t in figure 14 of variable width, but always multiple of a length of half an element in Ho These parts must all be united to the continuous structure behind the edge, but separated and at the same time adjacent in the direction normal to the edge as figure 14 indicates.
To complete these parts along the dividing lines, it is necessary that, during assembly, the H-elements are alternated with the T-elements formed by the division into halves of an H-element and indicated
<Desc / Clms Page number 4>
in the detail of figure 9 by the letter m.
It should also be noted, with regard to the mounting of the edge parts of the rafters, that this mounting should be done in the form shown in figure 14, so that the axes of rotation of the main joint are parallel to the edge of the base. the structure, which results in the axes of rotation of the secondary joint being parallel to the dividing lines of each part of the bordo
The structure in question can also be used for the construction of articulated waterproof coverings for guard ditches, for landslides development works. The waterproofing of the structures in this case, as in all cases where it is of interest, is carried out by inserting bituminous plastic cement into the connections between the elements.
The insertion of this material, in these cases, does not eliminate the necessary articulation in the works in question;
The structure can be used very usefully as a shoreline lining mantle or as a continuous lining for the walls and bottoms of irrigation and drainage channels.
It may be necessary for the mantle to cover parts of curving banks and then the elements, although having the possibility of following any curvature because of their mutual articulation, could not land on parts of bank, since these always have, according to the radius of the curve and the inclination of the bank, the development of a portion of the lateral surface of a truncated cone.
For this purpose, the structure according to the invention can be made suitable by the use of parts having at the transverse sides half-H-elements cut in the direction of the length and provided with opening holes in the direction of the length. dovetail, as indicated by the letter n in figure 12.
Naturally the voids, indicated in the same figure by the letter v must be repaired in the work with suitable materials and means.
The same need to follow the curve may arise even for the rafters which, attached to the mantle, have the function of defending the feet.
Even in these cases, the problem is solved by the possibility of implementing parts of the structure having at the sides of the transverse direction half H-elements, with reduced or increased fins, as shown in the figure. 13. Naturally the half-elements of the contiguous parts, both on the bank and on the raft, will be arranged in their natural functioning, according to the radius of the curve or the slope of the bank, starting from a close origin and s' gradually spreading between them, thus leaving space for small trapezoidal connecting elements indicated by r in figure 130
What has been explained in detail for re-use in hydraulic works can be repeated for the erection of structures intended for the formation of launching tracks for airplanes.
Also in this case, the axes of rotation of the joints. principal and secondary can be arranged in relation to the foreseeable stresses, just as also, where it will be necessary, for example at the crossing of the two tracks, the principal or secondary directions of articulation can be inverted.
As for the materials forming the structure, they can be composed according to the invention, with different raw materials, according to the use for which they are intended.
If the structure is to be used in river or beach defense works, the particular elements and the corresponding pivots are made of vibrated and compressed reinforced concrete, while other hydraulic works, for example channel linings, can be preferably constructed with cement-based elements and pivots, for example asbestos cement or even bricks.
<Desc / Clms Page number 5>
In the specific use of launching runways for airplanes, the elements and pivots may be constructed of reinforced concrete, vibrated and compressed, or in special cases even of metal ¯When the structures must be impermeable, the junctions may be can be closed with bituminous plastic and with asbestos fiber which allow sufficient articulation between the elements without the interstices being able to present dangerous voids for the preservation of impermeability @
Naturally, this bituminous plastic material must have a very high liquefaction coefficient and a very low solidification coefficient to ensure that - the liquefaction and solidification phenomena, - mentioned previously,
will not be verified between the limits determined by the maximum thermal displacements recorded at the place of application.
The present invention has been illustrated and described in certain selected embodiments, but it is understood that constructive variations may be made in practice without departing from the circle of protection of the present invention.