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PERFECTIONNEMENTS ..AUX .TUYAUX .COMPOSITES ET A LEUR .PROCEDE .DE .FABRICATION.
La présente invention est relative aux sections de tuyaux en béton précontraints et en particulier à une section de tuyau composite en- touré de fil métallique, section comprenant une conduite et un raccord en forme de cloche de rigidité telle que, pour l'assemblage des deux pièces dans une relation fixe, il soit nécessaire d'utiliser un dispositif addi- tionnel.
La section de tuyau comprend : une conduite moulée; une bague en acier en forme de cloche qui forme un logement pour la section de tuyau; des moyens relativement flexibles fixés à la bague en forme de cloche et s'appliquant sur l'extérieur de la conduite; un dispositif d'étanchéité ou de joint placé entre la conduite et la bague en forme de cloche; enfin.. un fil métallique tendu enroulé autour de la conduite et des moyens flexibles; ce fil pressant lesdits moyens contre la surface extérieure de la conduite et fixant ainsi fermement la bague en forme de cloche dans une position bien déterminée sur la conduite. Le fil sous tension est attaché à la section de tuyau et constitue un renforcement ou armature permanent pour la condui- te.
Les moyens flexibles susvisés peuvent être constitués par une ou plu- sieurs bandes de métal de flexibilité plus grande que la bande en forme de cloche. Ils peuvent être fixés à ladite bague soit avant, soit après que celle-ci a été mise en place dans la position que l'on désire lui donner sur l'une des extrémités de la conduite.
. L'invention vise principalement la fabrication d'une section de tuyau composite dont la conduite est faite.en béton moulée tandis que la bague en forme de cloche est faite en acier. Dans ce type de tuyau., on peut fabriquer séparément la conduite et la bague en forme de cloche et les ter- miner avec les dimensions désirées, mais les matériaux et leurs formes sont tellement rigides que le problème de leur assemblage convenable pour former une cloche se pose. Un objet de l'invention est un moyen sûr pour fixer fer-
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mement les deux pièces l'une à l'autre dans une relation déterminée.
Conformément à l'invention, on met en oeuvre un procédé pour fa- briquer une section de tuyau composite par fixation d'une bague en acier en forme de cloche sur une conduite moulée, ce procédé comprenant l'assembla- ge de la bague précitée sur la partie extérieure de la conduite en relation de chevauchement avec celle-ci de manière à réaliser un logement de joint à l'une des extrémités de la section de tuyau, la fixation permanente d'or- ganes flexibles sur ladite bague et la compression desdits organes flexi- bles en contact à friction avec l'extérieur de la conduite., par enroule- ment et fixation d'un fil métallique tendu autour de la conduite et par- dessus les organes flexibles susvisés.
L'invention a également pour obj et le nouveau produit industriel que consistue une section de tuyau composite à enroulement de fil métallique comprenant une conduite rigide autour de laquelle est enroulé en hélice un fil métallique tendu et une bague en acier ajustée sur l'une des extrémités de la conduite et faisant saillie sur celle-ci pour former un logement de joint, des moyens étant prévus pour fixer ladite bague sur la conduite, moyens comprenant des organes flexibles fixés à la bague et se trouvant sous plusieurs tours de l'enroulement précité de fil métallique tendu par lequel ils sont pressés en contact à friction avec la surface extérieure de ladite conduite.
Pour permettre de comprendre l'invention on va la décrire main- tenant en se référant au dessin annexé sur lequel:
La figure 1 représente une section de tuyau à laquelle est ap- pliquée l'invention avec des parties arrachées;
La figure 2 est une coupe à plus grande échelle par 2-2 de la figure 1;
La figure 3 est une vue à plus grande échelle illustrant le sta- de de fabrication au cours duquel on attache un organe flexible sur une ba- gue en forme de cloche après que celle-ci a été montée sur l'extrémité d'une conduite;
La figure 4 illustre le stade de la fabrication au cours duquel on attache un organe flexible sur la bague en forme de cloche avant que cel- le-ci ait été assemblée sur la conduite;
La figure 5 montre une bague en forme de cloche séparée avec di- vers organes flexibles individuels fixés sur elle;
La figure 6 représente une bague en forme de cloche et un organe flexible enroulé distincts l'un de l'autre;
La figure 7, enfin, montre une bague en forme de cloche séparée et l'organe flexible de la figure 6 dans leur relation d'assemblage.
La section de tuyau représentée sur la figure 1 est un produit fini comprenant une conduite moulée 10, une bague 11 en acier en forme de cloche qui part de la conduite et forme une cloche constituant un logement dejoint, et un fil métallique 12 tendu enroulé autour de la conduite.
Un avantage de ce type de section de tuyau réside dans le fait que l'on peut fabriquer en grandes quantités la conduite et la bague en forme de cloche et ne les assembler qu'au:' fur et à mesure des besoins.
La bague en question est une bague fermée qui est emboutie ou forgée aux proportions correctes afin qu'elle s'emmanche en s'adaptant sur l'extrémi- té de la conduite. Celle-ci est faite en béton ou en une autre matière sus- ceptible d'être moulée et pouvant être travaillée, d'une manière quelconque en comportant des surfaces assurant l'étanchéité. La conduite finie peut être produite en une seule opération de coulée.
La bague en forme de cloche est montée sur l'une des extrémités de la conduite. Le diamètre intérieur de cette bague doit avoir un léger jeu avec la surface externe de la conduite pour des raisons pratiques et pour faciliter leur assemblage. Bien que la valeur du jeu entre la bague en
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forme de cloche et la conduite soit assez faible et ne constitue qu'un espace annulaire minimum, l'existence de cet espace et le caractère non élastique de la bague et de la conduite s'oppose à ce que les deux organes se trouvent immobilisés l'un sur l'autre.
Un dispositif de joint entre la conduite et la bague en forme de cloche ayant donné satisfaction est illustré sur le dessin. Ce joint com- prend une garniture 13 en caoutchouc., ou en matière analogue au caoutchouc, comprimée dans une gorge annulaire 14 prévue à l'extérieur de la conduite, mais on peut utiliser, si on le désire, d'autres dispositifs de joint. Avant de monter la garniture, on glisse la bague en forme de cloche sur la con- duite jusqu'à une position située en arrière de la gorge. On place alors la garniture dans la gorge et on tire vers l'avant la bague par dessus la gar- niture. A mesure que cette opération se poursuit, l'extrémité 15 inclinée de la bague en forme de cloche comprime la garniture à l'intérieur de la gorge et de la surface interne de la bague.
On fait avancer cette dernière jusqu'à une position dans laquelle elle sert de logement de joint pour la section de tuyau, comme on le voit sur la figure 1.
Bien que la pression sur la garniture soit suffisante momentané- ment pour maintenir la bague en place, il est désirable de prévoir une liai- son plus permanente et plus rigide entre la bague et la conduite. Cela ne peut pas se faire directement'en raison de l'absence de tout moyen d'ancrage faisant partie intégrante de la conduite. Dans la section de tuyau dont il est question ici, on n'utilise aucun dispositif physiquement associé à la conduite pendant la formation de celle-ci. Ladite conduite a une surface ex- térieure entièrement en béton et elle est plus économique à fabriquer qu'uns conduite comportant des dispositifs auxiliaires noyés dans sa masse aidant à fixer en place la bague en forme de cloche., de manière permanente.
La paroi de la conduite en béton de la section de tuyau objet de l'invention est soumise à un effort de compression par l'enroulement 12 du fil métallique sous tension, L'enroulement de fil métallique peut être ap- pliqué au moyen d'une machine du type décrit dans le brevet délivré aux Etats-Unis d'Amérique sous le n 2.348.765. On applique ledit enroulement sur la conduite en la faisant tourner pendant que le fil métallique est ame- né sous tension et est guidé de manière à s'appliquer sur la conduite en spires espacées. On fixe les extrémités du fil métallique, et parfois des portions intermédiaires de celui-ci, sur la section de tuyau au moyen de dispositifs de fixation d'un type quelconque.
Conformément à la présente ,invention, on prévoit des dispositifs métalliques flexibles pour relier la bague en forme de cloche à la conduite.
Ces dispositifs flexibles sont fixés à ladite bague dans des positions tel- les qu'ils s'étendent vers l'arrière de celle-ci et sur la surface exté- rieure de la conduite. Ces dispositifs métalliques flexibles peuvent affec- ter la forme d'un certain nombre de bandes ou plaques 16 en acier qui sont plus flexibles que l'acier de la bague en forme de cloche. Ces bandes ont de préférence une forme s'adaptant à la surface cylindrique de la conduite.
Il est commode d'appliquer le dispositif flexible par fixation d'un certain nombre de bandes flexibles 17 (figures 4 et 5) sur une bague 18 en forme de cloche au moyen de soudures 19 avant l'assemblage de la bague sur la conduite 20. Si on le désire, on peut placer des bandes semblables 21 (figure 3) au contact de la surface extérieure 22 d'une conduite 23 et contre le bord arrière d'une bague 24 en forme de cloche sur laquelle elles sont soudées,comme on l'a indiqué-en 25.
On a obtenu des résultats satis- faisants en utilisant six bandes également espacées, mais, pour des tuyaux de diamètre moindre, leur nombre peut être réduit;
Sur les figures 6 et 7 on a représenté une bande unique 26 en acier flexible qui a été enroulée à un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre intérieur de la bague 27 en Terme de cloche, Cette bande a une longueur au moins suffisante pour s'étendre circonférentiellement autour de la plus grande partie de la circonférence de la conduite moulée. On en- coche son bord arrière de manière à former des doigts 28 destinés à être
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pressés individuellement au contact de l'extérieur d'une conduite:moulée au moyen d'un enroulement de fil métallique tendu.
Cette bande peut être soudée à la bague en forme de cloche, comme on l'a représenté sur la figure 7, avant l'application de ladite bague sur l'extrémité d'une conduite, ou bien être fixée à la bague après que la bande et la bague elle-même ont été montées à leur place sur la conduite.
Lorsque l'enroulement de fil métallique est appliqué autour de la conduite., il est supporté par les éléments flexibles et, en raison de la tension élevée dans le fil métallique, les éléments flexibles se trouvent infléchis et fortement pressés contre la surface extérieure de la conduite, ce qui a pour résultat que la bague en forme de cloche est fermement fixéeà ladite conduite.
L'extrémité du fil métallique, à l'extrémitécôté cloche, du tuyau, peut être fixée à l'un desdits éléments flexibles ou à la bague en forme de cloche, à volonté.
Comme on le voit sur la figure 1, l'extrémité du fil métallique passe dans une douille 29 qui est serrée sur ledit fil et qui est, à son tour, soudée à la bague en forme de cloche. On peut adopter tout autre dis- positif approprié d'ancrage.
L'extrémité du fil métallique, du côté mâle du tuyau, peut être fixé de manière analogue à une plaque 30 par un moyen d'ancrage quelconque 31. La plaque 30 se place sous l'enroulement de fil métallique et elle se- rait libre si elle n'était pas soumise à la pression exercée sur elle par le fil métallique et au frottement avec la surface extérieure de la condui- te. Il est indifférent que les extrémités de l'enroulement de fil métallique soient fixées à la section de tuyau tant que l'enroulement est maintenu en place sous tension de manière permanente. Pour protéger l'enroulement de fil métallique., on applique habituellement un enduit de ciment 32 à l'exté- rieur de la section de tuyau.
L'invention peut recevoir des formes nombreuses et des applica- tions diverses sans que l'on s'écarte pour cela des caractéristiques essen- tielles décrites ici. Il est bien entendu que la description particulière donnée ne l'a été qu'à titre d'illustration sans aucun caractère limitatif de la portée de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Section de tuyau composite entourée de fil métallique compre- nant une conduite rigide sur laquelle est enroulé en hélice un fil métal- lique tendu et une bague en acier ajustée sur une extrémité de la conduite et faisant saillie sur elle pour former un logement de jointe des moyens étant prévus pour fixer ladite bague à ladite conduite et ces moyens com- prenant un dispositif flexible fixé à la bague et se plaçant sous plusieurs tours de l'enroulement de fil métallique sous tension susvisé et étant pres- sés par ledit enroulement pour venir en prise à frottement avec la surface extérieure de ladite conduite.
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IMPROVEMENTS .. TO .COMPOSITE .PIPES AND THEIR. MANUFACTURING .PROCEDE.
The present invention relates to the sections of prestressed concrete pipes and in particular to a section of composite pipe surrounded by metal wire, the section comprising a pipe and a bell-shaped connection of rigidity such that, for the assembly of the two. parts in a fixed relation, it is necessary to use an additional device.
The pipe section includes: a molded pipe; a bell-shaped steel ring which forms a housing for the pipe section; relatively flexible means attached to the bell-shaped ring and applied to the outside of the pipe; a sealing device or gasket placed between the pipe and the bell-shaped ring; finally .. a taut metal wire wound around the pipe and flexible means; this wire pressing said means against the outer surface of the pipe and thus firmly fixing the bell-shaped ring in a well-determined position on the pipe. The live wire is attached to the section of pipe and provides a permanent reinforcement or armor for the pipe.
The aforementioned flexible means can be constituted by one or more metal bands of greater flexibility than the bell-shaped band. They can be attached to said ring either before or after the latter has been put in place in the position that it is desired to give it on one of the ends of the pipe.
. The main object of the invention is the manufacture of a section of composite pipe, the pipe of which is made of cast concrete while the bell-shaped ring is made of steel. In this type of pipe, one can separately manufacture the pipe and the bell-shaped ring and finish them with the desired dimensions, but the materials and their shapes are so rigid that the problem of their proper assembly to form a bell. arises. An object of the invention is a secure means for fixing fer-
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the two pieces to each other in a determined relationship.
In accordance with the invention, a method is carried out for manufacturing a section of composite pipe by fixing a bell-shaped steel ring to a molded pipe, this method comprising the assembly of the aforementioned ring. on the outer part of the pipe in overlapping relation therewith so as to provide a seal housing at one end of the pipe section, the permanent attachment of flexible members to said ring and the compression said flexible members in frictional contact with the outside of the pipe, by winding and fixing a metal wire stretched around the pipe and over the aforementioned flexible members.
Another object of the invention is the new industrial product which consists of a section of composite wire-wound pipe comprising a rigid pipe around which is helically wound a taut wire and a steel ring fitted on one of the pipes. ends of the pipe and projecting therefrom to form a seal housing, means being provided for fixing said ring to the pipe, means comprising flexible members attached to the ring and located under several turns of the aforementioned winding of taut metal wire by which they are pressed into frictional contact with the outer surface of said pipe.
To enable the invention to be understood, it will now be described with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 shows a section of pipe to which the invention is applied with parts broken away;
Figure 2 is a section on a larger scale through 2-2 of Figure 1;
Figure 3 is a view on a larger scale illustrating the manufacturing stage in which a flexible member is attached to a bell-shaped ring after the latter has been mounted on the end of a pipe. ;
FIG. 4 illustrates the stage of manufacture in which a flexible member is attached to the bell-shaped ring before the latter has been assembled on the pipe;
Figure 5 shows a separate bell-shaped ring with various individual flexible members attached to it;
FIG. 6 shows a bell-shaped ring and a coiled flexible member distinct from each other;
Figure 7, finally, shows a separate bell-shaped ring and the flexible member of Figure 6 in their assembly relation.
The pipe section shown in Fig. 1 is a finished product comprising a molded pipe 10, a bell-shaped steel ring 11 which extends from the pipe and forms a bell constituting a joint housing, and a stretched wire 12 wound around it. of driving.
An advantage of this type of pipe section is that the pipe and the bell-shaped ring can be manufactured in large quantities and only assembled as and when required.
The ring in question is a closed ring which is stamped or forged to the correct proportions so that it fits on and fits over the end of the pipe. This is made of concrete or some other material capable of being molded and capable of being worked, in any manner with surfaces providing sealing. The finished pipe can be produced in a single casting operation.
The bell-shaped ring is mounted on one end of the pipe. The inside diameter of this ring must have a slight play with the outside surface of the pipe for practical reasons and to facilitate their assembly. Although the amount of play between the ring in
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bell shape and the pipe is quite small and only constitutes a minimum annular space, the existence of this space and the inelastic nature of the ring and the pipe prevents the two members from being immobilized. 'one on top of the other.
A satisfactory sealing device between the pipe and the bell-shaped ring is illustrated in the drawing. This gasket comprises a gasket 13 of rubber, or a rubber-like material, compressed in an annular groove 14 provided outside the pipe, but other gasket devices can be used, if desired. . Before fitting the packing, the bell-shaped ring is slid over the pipe to a position behind the groove. The packing is then placed in the groove and the ring is pulled forward over the packing. As this operation continues, the angled end of the bell-shaped ring compresses the packing within the groove and the inner surface of the ring.
The latter is advanced to a position where it serves as a seal housing for the section of pipe, as seen in Figure 1.
Although the pressure on the packing is momentarily sufficient to hold the ring in place, it is desirable to provide a more permanent and rigid connection between the ring and the pipe. This cannot be done directly due to the absence of any anchoring means which are an integral part of the pipe. In the section of pipe referred to here, no device physically associated with the pipe is used during formation of the pipe. Said pipe has an exterior surface entirely of concrete and is more economical to manufacture than a pipe having auxiliary devices embedded in its mass helping to fix the bell-shaped ring in place permanently.
The wall of the concrete pipe of the pipe section which is the subject of the invention is subjected to a compressive force by the winding 12 of the metal wire under tension. The winding of the metal wire can be applied by means of a machine of the type described in the patent issued in the United States of America under No. 2,348,765. Said winding is applied to the pipe by rotating it while the metal wire is brought under tension and is guided so as to rest on the pipe in spaced turns. The ends of the wire, and sometimes intermediate portions thereof, are fixed to the section of pipe by means of fixing devices of some type.
According to the present invention, flexible metal devices are provided for connecting the bell-shaped ring to the pipe.
These flexible devices are attached to said ring in such positions that they extend rearwardly thereof and over the outer surface of the pipe. These flexible metal devices can take the shape of a number of steel bands or plates 16 which are more flexible than the steel of the bell-shaped ring. These bands preferably have a shape which matches the cylindrical surface of the pipe.
It is convenient to apply the flexible device by attaching a number of flexible bands 17 (Figures 4 and 5) to a bell-shaped ring 18 by means of welds 19 before assembling the ring to the pipe 20. If desired, similar strips 21 (Figure 3) can be placed in contact with the outer surface 22 of a pipe 23 and against the rear edge of a bell-shaped ring 24 to which they are welded, as it was indicated in 25.
Satisfactory results have been obtained using six equally spaced bands, but for smaller diameter pipes their number may be reduced;
In Figures 6 and 7 there is shown a single strip 26 of flexible steel which has been wound to an internal diameter substantially equal to the internal diameter of the ring 27 in bell term, This strip has a length at least sufficient to extend circumferentially around most of the circumference of the molded pipe. Its rear edge is notched so as to form fingers 28 intended to be
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individually pressed in contact with the outside of a pipe: molded by means of a winding of taut wire.
This strip can be welded to the bell-shaped ring, as shown in Figure 7, before the application of said ring on the end of a pipe, or be fixed to the ring after the band and the ring itself have been fitted in their places on the pipe.
When the wire wrap is applied around the pipe, it is supported by the flexible elements, and due to the high tension in the metal wire, the flexible elements are found flexed and strongly pressed against the outer surface of the pipe. pipe, which results in the bell-shaped ring being firmly attached to said pipe.
The end of the wire, at the bell end of the pipe, can be attached to one of said flexible elements or to the bell shaped ring at will.
As seen in Figure 1, the end of the metal wire passes through a socket 29 which is clamped on said wire and which is, in turn, welded to the bell-shaped ring. Any other suitable anchoring device can be adopted.
The end of the wire, on the male side of the pipe, can be fixed analogously to a plate 30 by any anchoring means 31. Plate 30 is placed under the coil of wire and would be free. if it was not subjected to the pressure exerted on it by the metal wire and to the friction with the outer surface of the pipe. It does not matter whether the ends of the wire coil are attached to the section of pipe as long as the coil is permanently held in place under tension. To protect the coil of wire, a cement coating 32 is usually applied to the exterior of the section of pipe.
The invention can have many forms and various applications without departing for this from the essential features described herein. It is understood that the particular description given has been given only by way of illustration without any limiting nature on the scope of the invention.
CLAIMS.
1. Section of composite pipe surrounded by metal wire comprising a rigid conduit on which is helically wound a taut wire and a steel ring fitted over one end of the conduit and protruding from it to form a housing attached means being provided for fixing said ring to said pipe and these means comprising a flexible device fixed to the ring and being placed under several turns of the aforementioned winding of metallic wire under tension and being pressed by said winding to frictionally engage with the outer surface of said pipe.