BE513127A - - Google Patents

Description

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    PROCED   DE CONSTRUCTION D'UN TUBE PRECOMPRIME AVEC DES ELEMENTS   PREFABRIQUES,   ET PRODUIT OBTENU. 



   On connaît les avantages que l'on obtient en soumettant un corps tubulaire de peu d'épaisseur par rapport aurayon et constitué d'une matière ayant une faible résistance à la traction, à un système de précompression orthogonale, par rapport au sens axial et au sens tangentiel. 



   Les tubes en ciment armé précomprimé connus jusqu'à présent sont constitués en général en béton de ciment à résistance élevée, coulé en une seule fois, et comprennent un système   d9armatures   en câbles ou en fils d'a- cier, destinés à produire la précompression tangentielle et la précompres- sion axiale du tube. La mise sous tension des armatures a lieu avant la coulée du béton et pendant cette dernière. 



   L'objet de la présente invention consiste en un procédé de construction   d'un   tube en partant d'éléments préfabriqués en béton, grès, brique ou matière analogue, suffisamment résistante à la compression. Le tube obtenu avec ledit procédé forme également l'objet de la présente in- ventiono 
La présente invention sera mieux comprise à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif. 



   Les figures 1 et 2 montrent des éléments préfabriqués utilisés dans la construction d'une forme particulière de réalisation du tube. 



   Les figures 3 et 4 montrent deux exemples particuliers de la disposition des éléments constituant le tube, après leur montage, et avant qu'ils soient soumis à précompression. 



   La figure 5 est une projection horizontale du tube fini suivant l'exemple de la figure 3. 

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   Les figures 6 et 7 montrent, en détail, en vue en coupe, les cro- chets pour la fixation de l'armature en forme de filet pour le tube, suivant la forme de réalisation montrée à la figure 4. 



   La figure 8 montre le tube, suivant la figure 4, complètement terminé et avec la forme employée pour la compression, encore introduite dans sa partie interne. 



   La figure 9 montre les éléments principaux pour la fabrication d'une autre forme de réalisation d'un tube, montés sur la forme dilatable, avant la mise sous tension. 



   La figure 10 montre le tube, suivant l'exemple de la figure 9, dans la phase de mise sous tension des éléments principaux. 



   La figure 11 montre le tube, suivant les figures 9 et 10, complè- tement terminé. 



   La figure 12 montre la forme cylindrique employée dans l'opéra- tion de compression des diverses formes de réalisation du tube suivant l'in- vention. 



   En se référant aux dessins et en particulier aux figures 1 à 8, 1 et 2 désignent les éléments préfabriqués, destinés à former la paroi du tube ; ils sont réalisés en béton, brique, grès ou autre matière convenable, suffisamment résistante à la compression. Les éléments 1 et 2 sont des secteurs cylindriques, de forme sensiblement parallélépipédique. Ils ont une hauteur égale et on pourrait définir les éléments 1 comme étant des é- léments principaux, et les éléments 2 comme étant des coins ou cales, étant donné que ces derniers sont destinés à s'insérer entre les éléments princi- paux pour la formation du tube.

   Pour ladite formation du tube, les élé- ments principaux 1 et les coins 2 peuvent présenter une longueur égale à celle du tube que l'on veut obtenir (voir les figures 3 et   5),   ou bien ils peuvent former une série d'anneaux superposés l'un sur l'autre, en nombre nécessaire pour conférer au tube la hauteur ou longueur désirée (voir les figures   4,6,   7 et 8). Comme on le voit facilement, chacun de ces anneaux constitue une portion convenable du tube.    



  L'angle au sommet [alpha]des coins doit être plus grand que l'angle ss formé par les axes de deux éléments principaux, et plus pe-   tit que deux fois l'angle de frottement entre les matières constituant les deux types d'éléments. 



   L'amplitude de l'angle ss et, par conséquent, le nombre d'é- léments préfabriqués constituant la paroi du tube, peuvent varier en fonc- tion des dimensions du tube et de l'importance des déformations requises pour mettre l'armature sous tension. 



   Pour le tube montré aux figures 3 et 5, il est suffisant de sou- mettre les éléments à une précompression tangentielle à l'aide de l'arma- ture 3 et de la forme montrée à la figure 13 ; ladite armature 3 est consti- tuée simplement par un fil d'acier enroulé en spirale sur la superficie ex- térieure du tube. 



   Pour la fabrication du tube suivant les figures 4 et 8, il est, par contre, nécessaire, en plus de la précompression tangentielle, de pré- voir encore une précompression axiale pour provqquer une cohésion des por- tions annulaires particulières. Suivant une caractéristique importante de l'invention, les deux précompressions susdites s'effectuent en une seule opération utilisant la même forme que dans le cas précédent, et un type par- ticulier d'armature 3' qui consiste en un filet tubulaire de fils d'acier, ayant une longueur égale à celle du tube terminé; les mailles du filet pré- sentent avantageusement la forme de parallélogrammes dont les côtés sont inclinés par rapport à l'axe du tube ;

   aux deux extrémités du filet tubu- laire, sont soudés, aux fils constituant le filet, des crochets 4 en forme de U (voir les figures 6 et 7) qui viennent se poser à cheval sur le bord 

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 libre des éléments principaux 1, à chaque extrémité du tube. Les dimensions des mailles du filet sont établies en se basant sur les dimensions des   élé=   ments préfabriqués, de manière que les croisements des fils s'effectuent au centre de ces élémentset en se basant sur le rapport que l'on veut obte- nir entre la précompression axiale et la précompression tangentielle.   De'   cette manière, lorsque, durant la fabrication du tube, le filet tabulaire est mis sous tension en le forçant à augmenter son diamètre, des tensions.

   sont induites dans les fils d'acier constituant le filet, tensions qui, du fait de l'inclinaison desdits fils, se décomposent suivant le sens axial et suivant le sens tangentiel par rapport au tube. Une telle   réalisation'   permet   d9exécuter,   par une opération unique, les précompressions, axiale -et tangentielle, nécessaires pour la fabrication du tube par réunion des élé- ments qui le constituent, à savoir les éléments principaux 1, les coins 2, et le filet tubulaire 3'. 



   A la figure 12, on désigne par 5 la forme cylindrique en bois ou autre matière convenable, employée durant l'opération de précompression du tubeo Cette forme est constituée de quartiers 6 de hauteur égale à celle du tube et en nombre égal à celui des éléments principaux 1 formant un anneau du tubeo Entre deux quartiers 6 consécutifs, sont placés des réservoir 7 plats, dilatables, en tôle, caoutchouc ou autre, matière coq- venable, réservoirs ayant une hauteur égale à celle de la forme 5. Pour la préparation du tube, on opère de la manière suivante. 



   Les éléments principaux 1 et les coins 2 sont montés à l'inté- rieur de l'armature tubulaire 3 de manière à prendre la position relative montrée aux figures 3 et   4.   Les coins 3 sont à peine emboîtés dans les intervalles entre deux éléments principaux 1 de manière à laisser une lé- gère contrainte pour la mise sous tension. A l'intérieur des éléments 1 et 2 ainsi montés, est introduite la forme 5 de manière que les quartiers de celle-ci viennent se placer en correspondance avec les éléments princi- paux 1. 



   A l'intérieur des réservoirs 7, est introduit un milieu sous pression qui fait dilater les réservoirs en forçant ainsi lesdits quartiers 6 de la forme, à   s 1 éloigner     l'un   de   l'autre,   en provoquant l'augmentation du diamètre de ladite forme. 



   Les éléments principaux 1 qui sont en contact avec les quartiers sont de ce fait poussés vers   l'extérieur,   en poussant aussi vers l'exté- rieur les coins 2 et en les déplaçant contre l'armature 3 ou 3'. suivant les cas, qui est mise sous tension. L'armature mise sous tension réagit en contraignant les coins à entrer dans les intervalles entre les deux éléments principaux 1 consécutifs. 



   En même temps, dans le cas particulier du tube des figures 4 et 8, le filet tubulaire 3', étant mis sous tension aussi dans le sens axial, transmet ladite tension, par les crochets 4, sur les éléments terminaux du tube, en serrant fortement entre eux les éléments principaux des différents anneaux constituants le tube. 



   Le mouvement relatif entre les divers éléments constituant le tube est irréversible ; en effet, en cessant la pression intérieure dans la forme à quartiers, la tension de l'armature se transmet sur les éléments préfabriqués 1 et 2 qui en sont uniformément comprimés dans le sens tan- gentiel et éventuellement aussi dans le sens axial : les coins 2 restent ainsi bloqués, en vertu du frottement, dans la position finale qu'ils at- teignent entre les éléments principaux 1, comme on le montre respectivement aux figures 4 et 8. 



   Lorsque l'action de la pression hydraulique est interrompue, la forme à quartiers est démontée et le tube est prêt à être induit. 



   Suivant une autre forme de réalisation illustrée aux figures 10, 11 et 12, le tube peut être fabriqué au moyen d'un encastrement, entre les éléments principaux 1', d'éléments convenables 2' qui n'ont pas obligatoi- 

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 rement la forme de coin et qui ne se prédisposent pas entre les éléments prin- cipaux, au début de   l'opération.   Lesdits éléments d'encastrement peuvent avoir une forme parallélépipédique et sont introduits entre les éléments prin- cipaux après que ceux-ci sont éloignés l'un de l'autre sous l'effet de l'aug- mentation du diamètre de la forme intérieure 5 à quartiers 6, suivant la fi- gure   13.   



   De plus, dans ce cas, les éléments principaux l' sont disposés autour de la forme à quartiers dilatable et sont enveloppés par une arma-' ture spiralée 3, analogue à celle employée pour la forme de réalisation des figures 3, 5 et 6, ou bien, suivant les cas, une armature du type à filet tubulaire 3'. 



   En agissant convenablement, par le milieu sous pression, sur les quartiers 6 de la forme 5, on oblige les éléments l' à prendre la position montrée à la figure 11, en mettant sous tension l'armature 3'; on insère en- suite des éléments 2' dans les espaces vides qui se sont créés entre chaque couple d'éléments principaux l' consécutifs ; la pression étant supprimée, la forme 5 est démontée, cependant que les éléments 2' restentserrés entre les éléments l',avec obtention ainsi du tube qui peut être parachevé grâce à un simple enduit. 



   La présente invention a été décrite et illustrée à seul titre d'exemple non limitatif, mais il est entendu que des variantes d'exécution pourraient être apportées sans sortir du cadre de protection de la présente demande de brevet. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'é- léments préfabriqués, caractérisé en ce qu'à l'intérieur d'une armature tu- bulaire à fils d'acier sont prédisposés des éléments préfabriqués, en bé- ton, brique, grès, ou autre matière convenable, capables de constituer le tube, lesdits éléments étant soumis 4 upe compression convenable, au moyen d'une forme, sensiblement cylindrique, dilatable, à quartiers, qui exerce son action exclusivement en direction radiale et qui pourvoit à la forma- tion complète du tube, de manière gue, à la cessation de la dilatation de la forme, de sorte que celle-ci reprenne ses dimensions primitives, ladite forme puisse être démontée du tube complètement formé qui peut être éven- tuellement parachevé grâce à un simple enduit.

Claims (1)

1. 2. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'éléments préfabriqués, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments se subdivisent en éléments principaux et en éléments auxi- liaires capables de s'encastrer, durant le processus de précompression par l'effet de dilatation de la forme, entre les éléments principaux susdits.

   3. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'éléments préfabriqués, suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, durant la phase de précompression, les éléments auxiliaires s'in- sèrent entre les éléments principaux, lesdits éléments auxiliaires ayant. une allure de coins.

   4. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'é- léments préfabriqués, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les coins arqués constituant les éléments auxiliaires ont leur angle au sommet plus grand que l'angle formé par les axes de deux éléments principaux, et plus petit que le double de l'angle de frottement entre les matières dont sont constitués les éléments principaux et lesdits coins.

   5. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au myen d'é- léments préfabriqués, suivant les revendications 1, 2,3 et 4, caractérisé en ce que les éléments présentent une longueur égale à celle du tube que l'on veut réaliser, l'armature étant constituée simplement par un fil métal- <Desc/Clms Page number 5> lique enroulé en spirale autour de la surface extérieure-des éléments qui sont soumis exclusivement à précompression dans le séns radial.

   6. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'e'lé- ments préfabriqués, suivant les revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que les éléments présentent une longueur leur permettant de réaliser un corps annulaire de hauteur ou longueur convenable., le tube résultant de la réunion, l'un à la suite de l'autre, d'un nombre convenable de ces anneaux, le tube devant être soumis, pour sa formation, en plus du procédé de précom- pression tangentielle, à la précompression axiale.

   7. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'élé- ments préfabriqués, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pré- compression axiale et tangentielle s'effectue en une seule opération grâce à Inaction exercée par la forme dilatable et grâce au type particulier d'ar- mature extérieure tubulaire des éléments, consistant en un filet à mailles en forme de parallélogramme et avec les côtés des mailles inclinés par rap- port à l'axe du tube, l'extrémité de l'armature étant convenablement reliée, par exemple, au moyen de crochets, aux extrémités libres correspondantes du tube formé par les anneaux particuliers, de manière que, sous l'effet de la dilatation radiale de la forme utilisée, on assure, dans les fils du filet, des tensions qui, du fait de l'inclinaison desdits fils,

   se décomposent aus- si bien dans le sens axial que dans le sens tangentie. au tube.

   8. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'é- léments préfabriqués, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les mailles du filet ont leurs points de rencontre qui viennent se disposer à la partie centrale des éléments préfabriqués.

   9. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'é- léments préfabriqués, suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement vers l'extérieur des éléments constituant le tube est irréversible du fait de l'inclinaison particulière des surfaces de contact entre les éléments principaux et les coins.

   10. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'éléments préfabriqués, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, autour de la forme dilatable et intérieurement à l'armature, sont disposés uniquement des éléments principaux en contact entre eux, les éléments auxi- liaires étant insérés par la suite dans les espaces qui, sous l'effet de la poussée vers l'extérieur exercée par la forme utilisée, se créent entre chaque couple d'éléments principaux consécutifs, lesdits éléments auxi- liaires, qui sont de forme sensiblement parallélépipédique, restant encas- trés entre les éléments principaux, après que l'extraction de la forme hors de l'intérieur du tube.

   11. Procédé de construction d'un tube précomprimé, au moyen d'éléments préfabriqués, suivant les revendications précédentes, caracté- risé en ce que l'opération de précompression du tube est exécutée au moyen d'une forme, autour de laquelle sont disposés les éléments, forme qui est composée d'un nombre convenable de quartiers distancés entre eux pour créer un logement à un nombre correspondant de réservoirs dans lesquels est in- troduit, dune manière convenable, un milieu sous pression qui, en écartant l'un de l'autre les quartiers, provoque l'augmentation du diamètre exté- rieur de ladite forme.

   12. Tube précomprimé formé d'éléments préfabriqués, réalisé grâce au procédé suivant les revendications précédentes, substantiellement comme décrit et illustré.

   En annexe 2 dessins. <Desc/Clms Page number 6>

   N. R. à la figure 9, il faut lire la référence l'et non pas 1. à la figure 10, il faut lire les références l'et 3' et non pas 1 et 3. page 2, ligne 42, il faut lire : "figure 12" au lieu de Il figure 13" page 3, ligne 53, il faut lire : "... figures 5 et 8" et non pas "... figures 4 et 8" page 3, ligne 57, il faut Ure : "... figures 9 ,10 et 11 ..." et non pas "... figures 10, 11 et 12...". page 4, ligne 6, il faut lire : figure 12" et non pas "... fi- gure 13 Il . page 4, ligne 10, il faut lire "... figures 3 et 5 et non pas "... figures 3,5 et 6 " page 4, ligne 14, il faut lire "... figure 10..."et non pas "... fi- gure 11