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PROCEDE ET APPAREIL DE PRECONTRAINTE DE PIECES EN BETON.
La présente invention a trait à un procédé et à un appareil permettant de soumettre des pièces de béton de forme allongée à une tension préa- lable., et aux pièces "précontraintes" obtenues par ce procédé.
Jusqu'à ce jour,, la précontrainte de pièces de béton de forme allongée a généralement été effectuée à l'aide d'une série de barres ou fils d'acier,dont on effectuait la mise en place pendant les premiers stades de formation de la pièce. On procédait alors à la coulée de la pièce et on laissait le béton faire sa prise. Les barres ou fils métalliques étaient ensuite mis sous tension et ancrés aux extrémités de la pièce de béton durci. Cette méthode., qui a reçu des applications ayant donné les résultats désirés, a été modifiée dans quelques détails secondaires, mais bien que le mode opératoire fondamental soit,, en général, satisfaisant,, ladite méthode présente quelques inconvénients bien connus des spécialistes et dont l'élimination s'impose.
La méthode antérieure exigeait un ancrage pour les extrémités de chacun des fils ou barres métalliques. Ainsi., si le nombre de barres ou fils utilisés est relativement élevé, la dépense que représente le coût des ancrages par pièce fabriquée devient un facteur important du prix de revient.
De plus, la précontrainte devient coûteuse. Mais le plus grave de tous les inconvénients est peut-être le fait que, dans le cas d'ancrages par liaison, les armatures de métal se détendent progressivement, de sorte qu'une partie de l'effet de précontrainte se trouve perdu.
La présente invention offre un procédé de précontrainte et procure une pièce précontrainte dans lesquels un grand nombre des inconvénients des procédés antérieurs sont évités ou suppriméso Dans le cas d'une poutre en béton, conformément à l'invention, on commence d'une manière générale par- établir la pièce en béton et on ancre ensuite une des extrémités du ou des fils métalliques, ou éléments équivalents mis sous tension et on enroule ces
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fils autour de la pièce dans le sens longitudinal, dans la position la plus avantageuse. Comme l'enroulement comporte plusieurs spires ou tours de fil, un effet de cabestan est obtenu.
On ancre alors temporairement l'extrémité libre du fil, à l'aide de pinces ou de moyens équivalents, puis on la recouvre par du béton ou une autre matière à base de ciment. Aussitôt que le béton a fait prise et est devenu dur, on enlève les moyens d'ancrage temporaires. La liaison entre le fil et le béton maintient le fil sous tension. Toutefois, dans le cas où le fil viendrait à se détendre en partie, en raison d'une perte d'adhérence, sa tendance au glissement serait contrecarrée par l'effet de cabestan. Dans une forme de réalisation de l'invention, on effectue l'enroulement du fil dans une rainure qu'on remplit d'un coulis de ciment au fur et à mesure que s'effectue l'enroulement du fil sous tension. Le fil est ainsi noyé dans du béton, et ce dernier est rendu très compact derrière et entre les convolutions du fil.
De plus, une liaison parfaite - est ainsi obtenue qui protège complètement le fil contre une rouille possible.
La présente invention concerne par conséquent un procédé et un appareil de précontrainte de pièces en béton de forme allongée, qui évitent la nécessité d'avoir recours à de nombreux moyens d'ancrage coûteux et compliqués, tout en assurant un ancrage positif.
Un autre objet de l'invention réside dans un procédé de précontrainte qui est plus économique et plus efficace que les procédés proposés jusqu'à ce jour.
D'autres objets de l'invention seront mis en évidence au cours de la description détaillée qui en sera donnée ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue perspective, avec arrachement partiel, représentant une traverse de chemin de fer précontrainte longitudinalement; la figure 2 est une coupe horizontale par la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe verticale par la ligne 3-3 de la fig.
1 ; la figure 4 est une vue de côté illustrant le procédé et l'appareil de précontrainte longitudinale d'une traverse de chemin de fer ; la figure 5 est une vue en plan correspondant à la figure 4; la figure 6 est une vue de côté de la traverse de chemin de fer précontrainte longitudinalement, et représente les moyens d'ancrage; la figure 7 est une coupe verticale par la ligne 7-7 de la figure 6 ; la figure 8 est la vue enplan d'une forme d'appareil portant un élément de construction de forme allongée; la figure 9 est une vue de côté correspondant à la figure 8 et représente l'élément de construction porté par l'appareil et une portion d'un fil enroulé autour dudit élément;
la figure 10 est une coupe par la ligne 10-10 de la figure 9, et représente les organes de guidage du fil métallique montés par rapport à l'élément de construction; la figure 11 est une vue à plus grande échelle d'une portion d'un des organes de guidage du fil représentés à la figure 10 et donne des détails dudit organe par rapport à l'élément de construction; la figure 12 est une vue semblable à la figure 11 d'une portion d'une autre forme d'organe de guidage du fil;
La figure 13 est une vue perspective avec, arrachement partiel représentant un dispositif de guidage du fil permettant d'effectuer la mise en place du fil autour des extrémités d'un élément de construction;
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la figure 14 est une vue perspective illustrant un dispositif d'ancrage temporaire du fil métallique;
la figure 15 est une vue perspective d'un autre élément de construction composé de blocs; la figure 16 est une coupe par la ligne 16=16 de la figure
15; la figure 17 est une coupe par la ligne 17-17 de la figure 15 ; la figure 18 est une vue perspective de la poutre de la figure
15 et illustre une partie du fil recouverte d'un liant protecteur; la figure 19 est une vue perspective d'une dalle et représente le dispositif déflecteur de fil prévu pour enrouler autour de cette dalle un fil métallique précontraint; la figure 20 est une coupe par la ligne 20-20 de la figure 19 ; la figure 21 est une vue en élévation et représente une forme de réalisation d'un appareil enrouleur,alors que la figure 22 est une coupe par la ligne 22-22 de la figure 21; la figure 23 est une vue en plan correspondant à la figure 21 ;
la figure 24 est une vue en plan fragmentaire de l'extrémité de la poutre; la figure 25 est une vue en élévation avec coupe verticale par- tielle d'une autre forme de réalisation de l'invention; la figure 26 est une vue en plan fragmentaire de l'appareil repré- senté à la figure 25 ; la figure 27 est une élévation-coupe représentant une autre forme de réalisati on de l'invention.
On se référera maintenant aux dessins dont les figures 1 à 3 représentent une traverse de chemin de fer en béton qui a été pourvue d'un enroulement longitudinal de fil métallique ayant été soumis, conformément à l'invention a une précontrainte longitudinale. Comme représenté., la traverse de béton en question, désignée par 20, a été établie de manière qu'elle présente une rainure 21 sur tout son pourtour. Cette rainure renferme un fil métallique à l'état tendu 22, enroulé de plusieurs tours autour de la traverse.
Une des extrémités, 23, du fil 22 est ancrée en l'engageant dans un trou 24 à tragers ladite traverse. Ce trou 24 fait communiquer les deux portions de la rainure 21 qui se trouvent de part et d'autre de la traverse.- L'extrémité 23 du fil est coudée, comme représenté en 23, et elle est maintenue par les diverses spires de fil enroulées autour de la traverse. On remplit la rainure 21 d'un coulis de gunite ou d'un mortier jusqu'au niveau des faces latérales de la traverse 20. L'autre extrémité 27 du fil sous tension 22 est ancrée à l'aide d'un dispositif d'ancrage 28 d'un type courant, composé d'un cylindre à évidement conique et d'un noyau ou coin conique en deux piéces moyé dans le coulis de gunite ou autre ciment 26, ce dispositif pouvant d'ailleurs être omis air le ciment 26 est capable d'effectuer à lui seul l'an- 0-age du fil 22.
La traverse 20 est en outre pourvue de deux trous 29 à ses extrémités. Il ressort de la disposition qui vient d'être décrite que la mise sous tension préalable ou précontrainte de la traverse de béton 20 est assurée par le fil métallique tendu 22. Cette disposition particulière évite ainsi la nécessité d'avoir recours à une série de fils ou barres métalliques disposés dans le sens de la longueur de la traverse et pourvu chacun d'un dispositif d'ancrage à ses extrémités.
Pour mieux faire comprendre le présent procédé et le présent appareil qui permettent de fabriquer des pièces en béton de forme allongée précontraintes longitudinalement, conformément à l'invention, on se référera maintenant aux figures 4 à 7 incluses qui illustrent l'application de l'invention à des poutres de faible longueur, telles que la traverse de chemin de fer sus-mentionnée 20. Cette traverse est montée sur un plateau tournant
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30 disposé verticalement et supporté par un socle 31. Deux boulons 32 traversent le plateau tournant 30 en deux points espacés.
La traverse 20 est placée sur le plateau tournant de manière que les boulons 32 traversent les trous 29 prévus au moulage de la traverse.
Des ressorts 33 sont montés sur les boulons 32 et le montage est fixé à l'aide d'écrous 34 vissés sur ces boulons. Le plateau 30 est supporté par le socle 31 et il est entraîné par un moteur 35 connecté à toute source d'énergie appropriée. L'arbre de sortie 36 du moteur 35 traverse une boite de réduction 37 et l'arbre à vitesse réduite 38 sortant de cette boite est accouplé au plateau tournant 30. Des paliers 39 sont disposés de toute manière appropriée pour supporter les diverses pièces.
Deux colonnes 41 supportent une bobine de fil métallique 40 à une certaine distance du plateau tournant 30. Entre la bobine 40 et le plateau tournant est interposée une filière d'un type courant 42, ou son équivalent, pour tendre le fil métallique, cette filière étant montée sur une colonne 43.
L'enroulement de fil sous tension 22 a lieu en faisant passer un bout 23 du fil à travers la filière 42 (ou son équivalent), en l'enroulant d'un demi-tour autour de la rainure 22, en le faisant passer par le trou 24 de la traverse et en le pliant comme indiqué en 25. On met alors en marche le moteur 35,qui entraïne; le plateau tournant 30 en obligeant le fil à s'enrouler longitudinalement autour de la traverse à l'intérieur de.la rainure 21. Le fil 22 se déroule de la bobine 40 et il est tiré à travers la filière 42, ce qui assure sa mise sous tension convenable. A mesure que s'effectue l'enveloppement de la traverse, les spires du fil 22 viennent faire pression sur le coude extrême 23 et assurent son ancrage en position.
Pour effectuer l'enroulement de poutres plus longues, on peut faire usage d'un type d'appareil différent. Une flèche ou bras en porte-à-faux qui porte à son extrémité une poulie à gorge sur laquelle peut se déplacer le fil tendu, est assujetti à des chaînes passant sur des pignons de chaîne de telle manière que cette poulie soit déplacée autour de la poutre à des niveaux situés en regard des positions requises par le fil. Dans ce cas, la poutre ne tourne pas; c'est l'appareil qui se déplace autour d'elle.
Pendant que s'effectue l'enveloppement de la traverse 20 par le fil sous tension 22, à l'intérieur de la rainure 21, on peut déposer un coulis de gunite ou autre ciment ou mortier dans cette rainure par toute méthode connue, par exemple au pistolet, à la brosse ou à la truelle. Ceci est désirable parce que le fil métallique 22 en cours d'enroulement s'enfonce à travers le coulis frais et effectue un tassement parfait de la matière derrière et entre les diverses spires du fil 22. De plus, la traction du fil dans le coulis ou mortier frais assure une bonne liaison et protège le fil contre une rouille possible. Toutefois, il va de soi que la rainure 21 pourrait être remplie du coulis de ciment ou matière similaire une fois termine' l'enroulement du fil 22.
Après qu'un enroulement suffisant de fil sous tension 22 a été effectué autour de la traverse 20 pour assurer la précontrainte désirée de cette traverse, on effectue l'ancrage du bout de fil terminal, comme représenté aux figures 6 et 7. On dispose contre le coté de la traverse 20, et de façon qu'elle recouvre les bords de la rainure 21, une plaque plane 50 présentant une ouverture centrale 51 et une fente allant de cette ouverture à l'un des bords de la plaque. Dans l'ouverture 51 est ajusté un cylindre creux 53 présentant un alésage conique 54. Le cylindre 53 est pourvu d'une bride 55 destinée à s'appliquer sur la plaque 50 et présente une fente 56 régnant sur toute sa longueur.
Un noyau ou coin conique composé de deux moitiés dentelées complémentaires 57 s'ajuste dans la cavité conique 54 et les deux moitiés 57 constituent entre elles un passage 58 destiné à recevoir le fil 22. Ce dispositif d'ancrage assure le maintien du fil tendu jusqu'à ce que le coulis de ciment qui a été appliqué pendant l'opération d'enroulement., ou immédiatement à l'achèvement de cette opération, ait fait prise et
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se soit durci. La liaison entre le fil et le ciment maintient solidement le fil à l'état tendu. Par conséquent, toute tendance au glissementré- sultant d'une perte d'adhérence entre le fil et leciment se trouve complète- ment localisée.
Le risque d'un relâchement du fil 22 résultant d'un glisse- ment ou d'une perte d'adhérence est ainsi évité, à l'exception d'une légère perte de tension éventuelle aux extrémités du fil. Une fois le ciment durci, on enlève 1-ensemble composé de la plaque, du cylindre et du noyau conique en commençant par le noyau 57. Les fentes de la plaque 50 et du cylindre
53 permettent alors d'enlever ces éléments . Le même ensemble peut être réu- tilisé pour la précontrainte d'une autre traverse.
Il peut quelquefois être désirable d'établir un ancrage renforcé de l'extrémité 27 du fil 22. On peut y parvenir en faisant usage de l'ense ble du cylindre et'du noyau conique représenté à la figure 7. Un cylindre 60, présentant une fente 61, est placé autour du fil 22 près et à l'avant de l'an- crage temporaire constitué par la plaque 50, le cylindre 53 et le noyau en deux moitiés 57, avant le remplissage final de la rainure 21 par du ciment.
Le cylindre 60 présente un trou conique 62 et reçoit les deux moitiés 63 d'un coin ou noyau conique, lesquelles moitiés constituent entre elles un passage destiné à recevoir le fil 22. La tension du fil tend à enfoncer les moitiés de coin 63 à l'intérieur du trou conique 62, ce qui crée une action de coincement bloquant fermement le fil entre lesdites moitiés. On remplit finalement la rai- nure 21 de ciment jusqu'à l'affleurement avec les cotes.de la traverse 20. On laisse le cylindre 60 encastré dans le ciment durci dont il devient partie in- tégranteo Il va de soi que la précontrainte d'une pièce en béton pourrait é- galement bien $tre réalisée sans que cette pièce ait été préalablement pourvue d'une rainure périphérique.
On a toutefois constaté que la rainure est préfé- rable à de nombreux égards.
Les constructions décrites au sujet des figures 8 à 20 sont destinées à être appliquées à un élément de construction en béton qui peut à volonté avoir été établi d'une seule pièce, sous forme de poudre ou dalle, ou composée de blocs de béton. Il est toutefois évident qu'on pourrait faire usage de toute matière appropriée autre que le béton, par exemple de blocs de béton de laitier, de pierre ou de boiso
Aux figures 8 à 10, on a désigné par 10 une roue ou autre pièce circulaire disposée horizontalement et portant une table rectangulaire 11 qui est pourvue d'un arbre axial 12 s'étendant vers le bas et reçu dans une ouverture, formant palier; 14 d'une plates-forme circulaire 15.
La roue 10 est supportée, de façon à pouvoir tourner, par une série circulaire de galets ou roulettes 18 assujettis sur la face de dessous de la roue, près de son pourtour, et reposant sur la plate-forme 15.
La roue 10 et la table 11 sont animées d'une rotation par un moteur 19 qui entraîne des pignons 120 et 121, entraînant à leur tour une chaîne de transmission 122. Cette chaîne 122 engrène avec une série de dents 125 prévues sur la jante 126 de la roue 10. Bien entendu, tout autre dispositif d'entraînement pourrait être adopté pour supporter et entraîner la roue 10 en rotation, ainsi qu'il est évident pour l'homme du métier.
Dans cette forme de réalisation, une poutre en béton de forme rectangulaire 130 est placée horizontalement sur la table 11 et fermement assujettie à cette tabla par des tiges filetées 34 et 35 qui sont montées à l'une des extrémités de la table et traversent des ouvertures ménagées près des extrémités 138 et 139 de la poutre 130. Des plaques de retenue et des écrous (figure 13) sont fixés aux extrémités des tiges filetées 34 et 35.
Il est toutefois évident que les dimensions et la forme de la table 11 peuvent être modifiées en conformité avec les dimensions et la forme de la piéce que la table doit supporter, et qu'on peut faire usage de tout autre dispositif pour fixer la poutre de façon qu'elle participe à la rotation de la table.
Dans cette forme de réalisation, la poutre 130 présente deux canaux horizontaux 45 et 46 qui s'étendent autour des côtés verticaux 47 et 48
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et des extrémités 138 et 139 de la poutre, de telle sorte qu'on obtient des épaulements supérieurs et inférieurs 49 et 50 (figure 9) autour desdits còtés et extrémités.
Les extrémités 154 et 155 de chacun des canaux 45 et 46 sont reliées entre elles par deux rainures longitudinales 157 et 158 (figures 10, 11 et 14) de largeur relativement faible, formées dans chacun des c8tés verticaux 47 et 48 de la poutre, les flancs inférieurs 160 et les fonds 161 desdites rainures 157 et 158 (figures 10, 11 et 14) étant continus avec les flancs inférieurs 160a et les fonds 161a, respectivement, des canaux 45 et 46. Le nombre et les dimensions des canaux 45 et 46 et des rainures 157 et 158 peuvent varier selon le dessin ou les efforts à appliquer à la pièce, ainsi qu'il est évident pour l'homme du métier.
De plus, ainsi qu'on le verra par ce qui suit, les canaux et rainures ont pour rôle 'd'assurer une mise en place convenable du fil métallique par rapport à la poutre, et il est évident qu'on pourrait faire usage à cet effet de saillies de la poutre, que ces saillies soient des parties d'une seule pièce avec cette poutre ou qu'elles soient constituées par des broches saillantes.
Deux dispositifs déflecteurs 65 et 66 servant à diriger ou dévier le fil pour effectuer sa mise en position entre les extrémités, comme représenté aux figures 8 et 9, sont contés sur la poutre 130 et sont disposés dans des plans verticaux qui coïncident avec les extrémités respectives des rainures 157 et 158. Comme représenté à la figure 10, chacun de ces déflecteurs est composé d'un châssis en forme d'U renversé 67 et dont les deux branches 68 et 69 s'étendent vers le bas, près des côtés verticaux 47 et 48 de la poutre 130. Une traverse horizontale 70 qui est disposée parallèlement à - et près de - la face supérieure 71 de la poutre est fixée aux branches 68 et 69.
Les pièces 67, 68, 69 et 70 sont fixées les unes aux autres de façon réglable à l'aide de boulons 72. Deux pièces segmentaires 75 et 76 sont fixées par des boulons 77 aux extrémités respectives 70a et 70b de la traverse horizontale 70 et aux extrémités 68a et 69a des branches 68 et 69, les surfaces courbes 81 et 82 des pièces 75 et 76 étant tournées vers le bas. Deux plaques de guidage 85 et 86, qui sont pourvues d'un coté d'épaulements ou bossages 87 et 88, sont fixées aux pièces 75 et 76 par des boulons 89 qui traversent aussi les extrémités 68a et 69s des branches 68 et 69.
Les épaulements 87 et 88 sont reçus dans les rainures 157 et 158, les bords inférieurs et extérieurs 92 et 93 (figure 11) desdits épaulements étaht disposés à une faible distance des fonds 161 et des côtés inférieurs 160 des rainures 157 et 158, respectivement.
Les trous 94 des plaques de guidage 85 et 86 à travers lesquels passent des boulons 89 ont une forme oblongue en section, afin de permettre de régler la position des plaques 85 et 86.
La même disposition est prévue pour la traverse supérieure 67 du châssis en U et la traverse horizontale 70, afin qu'il soit possible de régler la position des branches 68 et 69 par rapport aux côtés 47 et 48 de la'-poutre 130. Avant d'effectuer le serrage des boulons 72, on peut tirer fermement les branches 68 et 69 contre les côtés 47 et 48 de la poutre 130 par une tige filetée à manivelle 95, qui est supportée librement, à l'une des branches 69, et dont l'autre extrémité 95a, qui est filetée, se visse dans une ferrure taraudée 97 fixée à l'autre bras, 68.
Grâce à cette construction, les deux déflecteurs sont serrés sur la poutre dans toute position désirée. Pour obtenir certaine répartition des efforts, un seul déflecteur suffit; dans d'autres cas, deux ou plus de deux déflecteurs destinés à être fixés en différents points de la longueur de la poutre peuvent être nécessaires. Ces déflecteurs pourraient être fixés autrement que sur la poutre. On pourrait aussi faire usage de tout autre dispositif permettant de les fixer par rapport à la poutre, par exemple en les montant sur la table 11.
Des déflecteurs permettant d'effectuer la mise en position du fil métallique aux extrémités de la poutre ont été représentés aux figures 8, 9 et 13. Des ferrures de support 100 et 101 sont montées, à l'aide de vis 102, sur les côtés opposés 103 et 104 de la table 11, près des extrémités
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105 et 106 de cette table. Des rails de guidage 110 et 111 sont supportés de façon pivotante an112 113, par chacune des ferrures 100 et'101, respec- tivemento Les extrémités opposées et non supportées 110a et llla des rails
110 et 111 s'étendent dans des directions opposées en travers de la table 11.
Les rails 110 et 111 sont supportés près de leurs portions centrales respec- tives 110b et 111b par des bras 118 et 119, qui sont généralement disposés à angle droit par rapport à eux. Les bras 118 et 119, qui sont eux-mêmes montés de façon pivotante, en 120 et 121, sur les extrémités 105 et 106 de la table 11, sont élevés ou abaissés par des mécanismes à vérin 124 et 125, dont l'un a été représenté en détail à la figure 13.
Le mécanisme à vérin 124 représenté à la figure 13 est élevé ou abaissé par un arbre rotatif 126 s'étendant à partir dudit mécanisme et por- tant à son extrémité opposée une roulette 129 qui s'appuie sur un chemin stationnaire 1130 (figure 9), convenablement monté près des extrémités 105 et 106 de la table 11. Chaque fois que la table reçoit une rotation complè- te, chacune des roulettes 129 et 129a des mécanismes à vérin 124, 125, res- pectivement, roule sur le chemin stationnaire 1130 et elle est de ce fait animée d'une rotation correspondante.
Par un choix approprié des dimensions des roulettes 129 et 129a et des chemins stationnaires 1130, les vérins 124 et 125 et, par suite les rails de guidage 118 et 119, peuvent être élevés ou abaissés dans la mesure désirée à chaque révolution de la table 11. Il va de soi que d'autres types de mécanismes de levage bien connus dans la tech- nique peuvent être adoptés pour élever ou abaisser les rails118 et 119.
A la figure 14, une des extrémités d'un enroulement de fil métallique 140 est ancrée par des plaques serre-fil 141 à la table 11. Lorsque la table tourne, le fil 140 se déroule de la bobine et il est mis sous tension par passage à travers une filière d'étirage ou un autre dispositif de freinage.
Dans le cas d'une filière d'étirage, le fil est réduit en diamètre, et reçoit la tension qu'il est nécessaire de lui communiquer pour le tirer à travers l'orifice de la filière, cette tension dépendant du diamètre du fil et du diamètre dudit orifice. Dans le cas d'un appareil de freinage, le fil s'enroule de plusieurs tours autour d'un organe analogue à un cabestan qui. est frainé de telle sorte qu'il ne tourne que lorsque la tension du fil s'est élevée à la valeur désirée. On se rend compte que des types divers bien connus des techniciens de dispositifs de tension peuvent être substitués aux filières ou dispositifs de freinage si on le désire. On règle le dispositif de tension de façon que le fil possède la tension désirée, selon la qualité du métal, l'effet de précontrainte désiré et le nombre des spires de l'enroulement.
Pendant la rotation de la table 11 (et de la poutre 130), le fil sous tension 140 vient heurter les surfaces courbes 81 et 82 des segments déflecteurs 75, 76 successivement et il est dirigé vers le bas par ces segments de manière que les spires soient convenablement mises en position à l'intérieur des rainures 157 et 158 par les plaques directrices à épaulements 85 et 86. Chaque fois qu'une des extrémités 138 et 139 de la poutre 130 est amenée ,par rotation à une position située en regard du fil 140, ce dernier heurte les rails de guidage 110 et 111,alternativement, et il est ainsi dirigé vers le haut par ces rails et amené à la position de hauteur désirée autour des extrémités 138 et 139 de la poutre 130 et à l'intérieur des canaux 45 et 46.
Le fil 140 est maintenu en position autour des extrémités 138 et 139 de la poutre en raison du fait que la tension du fil oblige celui-ci à mordre suffisamment dans les coins de la poutre.
Il ressort d'un examen de la figure 13 que, dans cette forme de réalisation de l'invention les vérins 124 et 125 sont disposés de telle sorte que chacun des rails de guidage 110 et 111 s'abaisse d'une distance précise à chacun des tours de la table, de sorte que la première boucle 145 du fil 140 se place près des épaulements supérieurs 49 de la poutre, que la seconde boucle 146 se place à une faible distance au-dessous de la première, et ainsi de suite. Ce mode d'espacement du fil aux extrémités de la poutre est voulu dans le but de diminuer les efforts d'appui qui s'exercent entre le fil et
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la poutre, et aussi de répartir les fils au-dessus et au-dessous du centre de gravité de la poutre pour le renforcer contre les efforts tranchants.
On peut modifier la position du fil sur l'extrémité de la poutre selon la répartition désirée des efforts, une ou plusieurs boucles de fil étant superposées l'une à l'autre en même temps que juxtaposées, comme représenté.
Ainsi qu'il a été mentionnéau sujet des figures 11 et 12, les faces 92 et 93 des épaulements 87 et 88 des plaques 85 et 86, peuvent être placées à toute distance désirée des fbnds 161 des rainures 157 et 158. Dans certains cas, on a trouvé qu'il est préférable de faire en sorte que cette distance soit approximativement égale à l'épaisseur du fil ou à un multiple de cette épaisseur. De la sorte,' lorsque la table 11 tourne, chacune des boucles de fil successives se place près et directement au-dessous de la précédente, à l'intérieur des rainures 157 et 158. Ceci empêche les spires de l'enroulement de se grouper d'une manière irrégulière, ce qui aurait pour effet de relâcher certaines spires ou même de les faire saillir à l'extérieur de la rainure.
La distribution du fil à l'intérieur de la rainure régit aussi dans une certaine mesure la répartition des efforts.
A cet égard, on notera que les fonds 161 des rainures 157 et 158 (figures 10 et 11) sont disposés généralement dans un plan parallèle aux còtés ce la poutre. Toutefois, pour contribuer à empêcher la spire inférieure de l'enroulement de fil à se déplacer vers le côté supérieur de la rainure, on peut, comme représenté à la figure 12, disposer le fond 161a de cette rainure obliquement par rapport au coté 48 de la poutre 130. Le bord ou côté adjacent 88a de la plaque de guidage 86 peut aussi être modifié de façon qu'il soit disposé parallèlement au fond 161a.
Après que le nombre désiré de spires de fil a été enroulé autour de la poutre 130, on utilise temporairement une bride-crampon 154 (figure 14) qu'on fixe à l'aide d'un clou ou une broche 155 enfoncé dans le côté 48 de la poutre 130, pour maintenir les spires en position convenable dans les rainures 157 et 158 et les empêcher de se mouvoir lorsque les organes déflecteurs 65 et 66 ont été enlevés.
Divers artifices peuvent être utilisés pour fixer temporairement les extrémités du fil de tension. Comme représenté à la figure 14, un cadre rectangulaire 156 pourvu d'entailles 1157 et 1158 sur ses côtés opposés, est alors placé contre l'extrémité 38 de la poutre, les deux extrémités 140a et 140 b du fil traversant ces entailles. On glisse alors des dispositifs d'ancrage à cône femelle et coin 164 et 165 d'un type courant sur lesdites extrémités, près de la face du cadre 156 tournée vers l'extérieur) puis on chasse les coins à fond. On se rend compte que ce dispositif d'ancrage temporaire, du fil a à la fois pour effet de fixer les deux extrémités du fil et de mettre à profit la traction équilibrée des deux brins pour maintenir le cadre en position.
De cette façon, lorsque ce système d'ancrage temporaire du fil est appliqué, on peut couper les extrémités du fil qui se trouvent à l'extérieur des dispositifs 164 et 165 et transférer la poutre de la table à un autre lieu de travail.
Les fils peuvent être protégés d'une façon permanente et/ou ancrés et liés par tout revêtement protecteur, tel que du métal pulvérisé, du mortier ou une autre substance à base de ciment appliqué à la main, ou un coulis de gunite ou autre ciment projeté à l'intérieur des rainures 157 et 158 et des portions des canaux 45 et 46 qui s'étendent le long des côtés longitudinaux 47 et 48 de lapoutre 130. Les portions des canaux 45 et 46 qui s'étendent en travers des extrémités 138 et 139 de la poutre peuvent aussi être garnies du liant. La figure 18 représente une poutre ainsi revêtue, une partie du revêtement étant partiellement brisée pour la compréhension du dessin.
Lorsque le liant a suffisamment durci, on peut enlever les moyens d'ancrage temporaires et sectionner les extrémités saillantes du fil, étant donné que le revêtement maintient le fil en place sous tension. Si on le désire, on peut compléter la fixation des extrémités du fil en enfonçant des clous, broches ou attaches similaires dans la poutre.
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Dans certains cas, il peut être désirable d'enrouler à titre de support temporaire plusieurs boucles de fil 170 autour du bord supérieur 171 de la poutre.comme représenté aux figures 15 et 18,dans un plan généralement parallèle à la face supérieure 71 et voisin de cette face. Les extrémités du fil de support temporaire 170 sont fixées par une plaque de serrage 172 maintenue par un clou 173 qui est enfoncé dans le côté de la poutre. Ainsi, lorsqu'on enlève la poutre de la table et qu'ol la transporte à pied d'oeuvre, on ne court aucun risque qu'elle fléchisse ou se fendille lorsqu'elle est levée ou secouée. Les fils temporaires 170 servent aussi à empêcher le flé- chissement de la poutre lors de l'opération d'enroulement du fil sous tension autour de ladite poutre.
Une fois celle-ci en place dans la structure de bâtiment, on peut enlever les fils temporaires 170, qui ne sont pas revêtus de liant.
Bien que la poutre précédemment décrite soit constituée par une seule pièce en béton, il est évident qu'elle pourrait être composée d'une sé- rie de blocs rectangulaires 13a. 130b et 130c. comme représenté aux figures
15 et 18. Dans-cette variante de construction de poutre,on notera que tous les blocs 130a et 13b, à l'exception des deux blocs extrêmes 130 et 130 ', sont creux intérieurement, comme il ressort des figures 16 et 17. Les blocs de la portion centrale ont la section transversale de la figure 16, alors que ceux des extrémités ont la section transversale de la figure 17.
Pour munir d'un enroulement de fil sous tension une poutre de ce type, il est né- cessaire de fixer les blocs côte à côte à l'aide d'un tirant fileté 176 traversant les cavités centrales 175 des blocs 130a et 130b et des trous 177 pratiqués dans les blocs d'extrémité 130c et 130c, Les extrémités du tirant 176 portent des rondelles 178 et sont fixées par des écrous 179. Une fois l'opération d'enroulement terminée, on peut enlever le tirant 176 et les écrous 179 puisque la tension exercée par le fil suffit à maintenir les blocs assemblés. Il semble préférable, lorsqu'on effectue l'enroulement d'une poutre de ce type, de faire usage d'une ligature de fil temporaire 170 du type précédemment décrit.
L'avantage d'une construction de ce type est évidemment que la poutre terminée est relativement légère et que son prix de revient est moindre, puisque la quantité de béton nécessaire pour former les blocs creux est moindre.
Il va de soi que Ces éléments de construction autres que des poutres peuvent aussi recevoir un nroulement de fil sous tension. Par exemple, les figures 19 et 20 représentent un élément de construction en forme de dalle 190. Cette dalle présente des rainures et elle est montée sur une table tournante 191 du type précédemment décrit, les rainures étant tournées vers le haut et la dalle étant fixée à la table à l'aide de boulons 192 et 193.
La dalle 190 représentée à titre d'exemple possède deux rainures 196 et 197 qui s'étendent le long de sa face 198 tournée vers le haut et qui constituent entre elles un épaulement de renforcement saillant 199.
Un déflecteur 202 est monté sur la surface supérieure 198a de 1'épaulement 199 et il est fixé sur cette surface par les mêmes boulons 192 et écrous 193 que ceux qui sont utilisés pour fixer la dalle 190 à la table tournante 191. Aux extrémités du déflecteur 202 sont formés deux épaulements obliques 204 et 205 qui sont tournés vers le bas et butent centre les extrémités 206 et 207 de l'épaulement de renforcement 199 avec lequel ils font un angle. Les faces de butée 210 et 211 des épaulements 204 et 205 s'étendent vers le bas presque jusqu'à un plan contenant les fonds 212 et 213 des rainures 196 et 197.
Des rails 216, 217, 218 et 219 servant au guidage du fil métallique sont fixés par des clous 220 au coins respectifs 221, 222, 223 et 224 de la dalle 190 et s'étendent obliquement vers le bas pour venir reposer sur la surface supérieure de la table 191.
Pour illustrer l'opération d'enroulement de cette forme de réalisation de l'invention, on supposera que la table 191 et la dalle 190 tournent dans le sens dextrorsum. Le fil sous tension 140 vient d'abord heurter l'épaulement 204 du déflecteur 202, qui le dévie vers le bas, l'amène au voisinage du fond 213 de la rainure 197, et le fait passer autour de l'extrémité 206
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da 1^épaulement de renforcement 199. Le fil vient ensuite heurter le rail ds guidage 216, qui le relève au-dessus du coin 221 de la dalle 190. Dans la continuation de la rotation de la dalle, le fil 140 entre en contact avec le rail 217, qui le fait passer autour du coin 222 en provoquant son engagement brusque dans la rainure 197.
Le fil rencontre ensuite l'épaulement 205 du déflecteur 202,qui le guide vers le bas et l'amène près des fonds 212 et 213 des rainures 196 et 197 autour de l'extrémité opposée 207 de l'épaulement 199. L'opération de déviation du fil est répétée à chacune des extrémités de l'épaulement 199, jusqu'à ce que la quantité désirée de fil ait été enroulée sur cet épaulement. On notera que le fil 140 ne peut pas glisser vers le haut et sortir de la rainure 196 (ou 197) au moment où il passe autour des coins 220, 221, 222 et 223 de la dalle, puisqu'il est maintenu abaissé par les épaulements 204 et 205 du déflecteur 202.
Comme on le voit mieux à la figure 20, les fonds 212 et 213 des rainures 196 et 197 peuvent être légèrement relevés près du centre de la dalle 190, comme cela est indiqué en 230, les rainures 196 et 197 étant de ce fait moins profondes en cet endroit. Cette disposition des rainures a pour rôle de relever les spires de fil près du milieu de la dalle pendant que le fil s'enroule autour de l'épaulement de renforcement 199, ce qui, comme dans le cas de la construction de poutre précédemment décrite, assure l'effet de précontrainte. Bien entendu, la surface 198 susmentionnée est la surface supérieure de la dalle lorsque celle-ci a été mise-en place dans une construction.
De Berne, comme décrit au sujet du procédé de précontrainte de la poutre, le fil est. ancré, et les rainures 196 et 197 de la dalle peuvent être remplies d'un ciment ou autre matière de protection et/ou de liaison après que le fil a été enroulé.
-un observera aussi que, grâce à la disposition convenable du déflecteur 202 et des rails 216, 217, 218 et 219, le fil sous tension 140 peut être enroulé de différentes façons autour de la dalle 190. En disposant différemment l'appareil déflecteur, on peut faire en sorte que le fil ne soit inséré que dans une des rainures et qu'il soit enroulé autour d'un des côtés de la dalle, selon la répartition des efforts qu'on désire.
En se référant particulièrement aux figures 21 et 22, 130 désigne une poutre en béton qui est montée sur un support 312 et qu'on se propose de renforcer en enroulant, en principe hélicoidalement, autour de sa périphérie, un fil d'acier 3140 La poutre 130 est fixée au support 312 à l'aide de crampons à vis 351. Près des extrémités de ladite poutre, des évidements sont prévus pour la réception de tubes 318 (Fig. 24) et d'arbres 320 et 322 supportant deux pignons de chaîne 324. L'arbre 320 supporte un moteur d'en- traînement 326 qui sert à faire tourner l'arbre 321 et ses pignons 324.
Un arbre 323 tourne sur l'arbre 322. Des chaînes 328 relient les pignons de chaque paire entre eux et, à ces chaînes, sont fixés deux blocs, à savoir un bloc supérieur 330 et un bloc inférieur 332, qui supportent une colonne verticale 334. Au-dessous du bloc inférieur 332, la colonne 334 présente une fente 346, et l'extrémité inférieure de cette fente reçoit de façon télescopique un dispositif 348 servant à guider le fil, lequel dispositif présente une entaille 350 dans laquelle sont disposés en regard l'un de l'autre deux galets ou billes 352 destinés à entrer en contact avec les surfaces opposées d'un chemin-came 354.
Le fil 314 peut être amené au dispositif de guidage 348 à partir de tout dispositif d'alimentation en fil, tel qu'une bobine de fil pivotant sur un trépied monté au-dessus de l'appareil entier, ou une bobine de fil placée latéralement audit appareil.
Le chemin-came 354 entoure le support entier 312 et il est divisé en segments, ainsi qu'on le voit clairement à la figure 21, chacun des segments étant porté par une tige 356 qui reçoit, électriquement, hydrauliquement ou de toute autre manière assurant un mouvement progressif des segments, un mouvement d'avancement ou de recul par rapport à un cylindre 358, de manière à effectuer l'espacement désiré des spires ou convolutions successives de l'hélice de fil 314,d'une manière prédéterminée. Les chemins 354' qui se trouvent aux deux extrémités, forment chacun un parcours en forme de fer
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A adaval servart à guider la came en travers de l'extrémité de la poutre, ess enemins extrêmes étant reliés par des charnières 355 au reste du chemin
354.
Le fil est entraîné de haut en bas à travers un guide 360 porté par le bloc 330 et à travers un guide 362 porté par le bloc 332, passe ensuite à travers une filière 364 qui est constituée dans (ou portée par) l'organe
348 et qui peut assurer une partie ou la totalité du frottement qui est né- cessaire pour tendre convenablement le fil au cours de son enroulement autour de la poutre.9 Toutefois, on peut assurer la tension désirée à l'aide de tout autre dispositif, par exemple à l'aide de sabots ou de disques de freina- ge montés sur la bobine de fil et convenablement réglés de l'une quelconque des nombreuses manières bien connues dans la technique. On peut modifier les positions relatives des segments lorsqu'on désire changer la répartition des fils.
Comme représenté aux figures 25 et 26, le mouvement rectiligne entre la poutre et la filière ou le dispositif de guidage du fil peut être rectiligne dans trois dimensions. Dans ces figures, la poutre destinée à être pourvue de l'enroulement de fil, et son support 312, sont interposés entre deux rails 366 et 368 qui supportent un chariot 370 mobile dans les deux sens dans la direction 'Longitudinale de la poutre 130. Le chariot 370 repose, à gauche, sur le chemin 366 à l'aide de galets 372, alors qu'il por- te, à droite, un ou plusieurs pignons ou rouleaux dentés 374 qui engrènent avec une denture de crémaillère 376 portée par le-rail 368. Les pignons 374 peuvent être entraînés par un arbre 378 de toute manière propre à permettre de communiquer un mouvement dans les deux sens au chariot 370, par rapport à la poutre.
Ce mouvement dans les deux sens du chariot le long de la poutre est un des trois mouvements rectilignes sus-mentionnés. La partie supérieure du chariot 370 est constituée par une plaque 380 qui est convenablement fixée par des boulons 382 et présente une fente ou ouverture allongée 384 transversale à l'axe de la poutre. Cette fente reçoit l'extrémité supérieure d'une colonne 334 qui, à l'aide de deux collets 386, est assemblée avec, et retenue dans la fente 384, de manière à pouvoir effectuer à la fois un mouvement de pivotement et un mouvement axial dans les deux sens. Une portion saillante de la colonne 334 est reque dans une ouverture correspondante d'un levier 388 dont une portion intermédiaire présente une fente 390 destinée à recevoir un doigt 392 qui est fixé à la plaque 380 et autour de laquelle le levier 388 peut pivoter.
L'autre extrémité du levier présente une fente 394 destinée à recevoir un doigt 396 porté par une tige 398 coulissant par rapport à un boîtier 400 qui est convenablement fixé à la plaque 380 et renferme un mécanisme (pneumatique, hydraulique,électrique ou autre) capable de communiquer un mouvement alternatif au levier 388, qui communique à son tour au moment voulu un mouvement alternatif à la colonne 334, pour provoquer son déplacement en travers des extrémités de la poutre.
La variante représentée à la figure 27 comprend un chariot portepièce 402, pourvu de roulettes 404 et d'une crémaillère 406 qui engrène avec un pignon 408 porté par l'arbre 410 d'un moteur 4120 L'arbre 410 est supporté dans des consoles-paliers 414 fixés à un socle 416 par lequel le moteur 412 est également supporté et sur lequel le chariot 402 peut se déplacer dans les deux sens.
Un bâti 418 fixé au socle 416 supporte une plaque 380 qui est essentiellement la même que la plaque 380 des figures 25 et 260 Dans ce cas, une colonne verticale 420 est montée pour tourner et coulisser dans la fente 384 dans laquelle elle est maintenue en position dans le sens longitudinal par des bagues 422 et 424. La portion inférieure de la colonne 420 présente une fente 426 permettant le libre passage du fil 341, qui est destiné à traverser le guide ou filière 364 constitué dans un bloc 428 monté de façon coulissante sur la colonne 420, ce bloc étant destiné à être déplacé progressivement sur ladite colonne par une vis 430 dont l'extrémité inférieure ou tête 432 est assemblée de façon pivotante avec le bloc.
La vis 430 se visse dans un taraudage 434 de la colonne pour faire coulisser le bloc 428 le long de cette vis lorsque celle-ci reçoit une rotation d'un moteur 436 monté sur une table 336 portée par l'extrémité supérieure de la colonne.
Le fil 314 arrive d'une source extérieure, comme précédemment décrit. Il
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ressort de la description de cette variante que le mouvement alternatif dans la direction longitudinale de la pièce à précontraindre, telle qu'une poutre, est effectué par le mouvement de cette pièce elle-même sur son chariot 402 sous la commande du moteur 412. Le mouvement rectiligne transversal à l'axe longitudinal de la poutre 130 est effectué de la même manière que celle décrite au sujet de la figure 26, à savoir à l'aide d'un mécanisme à levier et à moteur. La répartition des fils est régie par des chemins-cames 425 montés à l'aide de colonnes 427 sur le chariot 402. Les chemins 425 encerclent le chariot entier.
Un organe 423 engagé dans les chemins, est fixé rigidement à la colonne 420 et provoque la montée et la descente de cette colonne dans les bagues 422 et 424. Il est aussi prévu une butée 423 sur la portion supérieure de la colonne. L'organe 423 doit posséder une longueur suffisante pour rester à l'intérieur des chemins-cames lorsque la colonne pivote. Le mouvement progressif nécessaire pour assurer l'espacement des spires successives de l'enroulement et obtenu, dans ce cas, à l'aide du moteur 436 qui entraîne la vis 430 de manière à faire coulisser le bloc 428. Cette façon de déterminer la forme de l'enroulement de fil est la mpins coûteuse du point de vue de la construction.
La forme de l'enroulement est déterminée par les chemins-cames et l'organe commandé par ces cames, alors que l'espacement des spires est déterminé par la vis. Cette disposition pourrait être utilisée avec le chariot mobile de la figure 25.
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PROCEDURE AND APPARATUS FOR PRE-STRESSING CONCRETE PARTS.
The present invention relates to a method and apparatus for subjecting elongated concrete pieces to prior tension, and to "prestressed" pieces obtained by this method.
Until now, prestressing of elongated concrete pieces has generally been carried out using a series of steel bars or wires, which were laid during the early stages of forming. the room. We then proceeded to the casting of the part and we let the concrete set. The metal bars or wires were then tensioned and anchored to the ends of the hardened piece of concrete. This method, which has received applications having given the desired results, has been modified in some minor details, but although the basic procedure is, in general, satisfactory, said method has some drawbacks well known to specialists and of which elimination is required.
The previous method required an anchor for the ends of each of the wire or metal bars. Thus, if the number of bars or wires used is relatively high, the expense represented by the cost of the anchors per manufactured part becomes an important factor in the cost price.
In addition, the prestressing becomes expensive. Perhaps the most serious of all drawbacks, however, is the fact that, in the case of tie-anchors, the metal reinforcements gradually relax, so that part of the prestressing effect is lost.
The present invention provides a method of prestressing and provides a prestressed part in which many of the drawbacks of the prior methods are avoided or eliminated. In the case of a concrete beam, according to the invention, one generally begins by- establishing the concrete part and then anchoring one of the ends of the metal wire (s), or equivalent elements under tension and winding these
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threads around the part in the longitudinal direction, in the most advantageous position. As the winding comprises several turns or turns of wire, a capstan effect is obtained.
The free end of the wire is then temporarily anchored, using clamps or equivalent means, then it is covered with concrete or another cement-based material. As soon as the concrete has set and has become hard, the temporary anchoring means are removed. The bond between the wire and the concrete keeps the wire under tension. However, in the event that the wire were to relax in part, due to loss of grip, its tendency to slip would be counteracted by the capstan effect. In one embodiment of the invention, the wire is wound in a groove which is filled with a cement grout as the wire is wound under tension. The wire is thus embedded in concrete, and the latter is made very compact behind and between the convolutions of the wire.
In addition, a perfect bond - is thus obtained which completely protects the wire against possible rust.
The present invention therefore relates to a method and apparatus for prestressing elongated concrete parts, which obviates the need for numerous expensive and complicated anchoring means, while ensuring positive anchoring.
Another object of the invention resides in a prestressing process which is more economical and more efficient than the processes proposed to date.
Other subjects of the invention will become evident in the course of the detailed description which will be given below with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 is a perspective view, partially cut away, showing a longitudinal prestressed railway sleeper; Figure 2 is a horizontal section taken on line 2-2 of Figure 1; FIG. 3 is a vertical section taken along line 3-3 of FIG.
1; Fig. 4 is a side view illustrating the method and apparatus for longitudinal prestressing of a railway sleeper; Figure 5 is a plan view corresponding to Figure 4; FIG. 6 is a side view of the longitudinally prestressed railway sleeper, and shows the anchoring means; Figure 7 is a vertical section taken on line 7-7 of Figure 6; Fig. 8 is a plan view of one form of apparatus carrying an elongated building member; Figure 9 is a side view corresponding to Figure 8 and shows the building element carried by the apparatus and a portion of a wire wound around said element;
Figure 10 is a section taken on line 10-10 of Figure 9, and shows the wire guide members mounted relative to the building element; Figure 11 is a view on a larger scale of a portion of one of the yarn guide members shown in Figure 10 and gives details of said member with respect to the construction element; Figure 12 is a view similar to Figure 11 of a portion of another form of yarn guide member;
FIG. 13 is a perspective view with, partially cut away, showing a device for guiding the wire making it possible to place the wire around the ends of a construction element;
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FIG. 14 is a perspective view illustrating a device for temporarily anchoring the metal wire;
Fig. 15 is a perspective view of another building element composed of blocks; figure 16 is a section through line 16 = 16 of figure
15; Figure 17 is a section taken on line 17-17 of Figure 15; figure 18 is a perspective view of the beam of figure
15 and illustrates part of the wire covered with a protective binder; FIG. 19 is a perspective view of a slab and shows the wire deflector device provided for winding around this slab a prestressed metal wire; Figure 20 is a section taken on line 20-20 of Figure 19; Fig. 21 is an elevational view and shows one embodiment of a rewinding apparatus, while Fig. 22 is a section through line 22-22 of Fig. 21; Figure 23 is a plan view corresponding to Figure 21;
Figure 24 is a fragmentary plan view of the end of the beam; Fig. 25 is an elevational view in part vertical section of another embodiment of the invention; Figure 26 is a fragmentary plan view of the apparatus shown in Figure 25; Fig. 27 is a sectional elevation showing another embodiment of the invention.
Reference will now be made to the drawings in which FIGS. 1 to 3 represent a concrete railway sleeper which has been provided with a longitudinal winding of metal wire which has been subjected, in accordance with the invention, to a longitudinal prestress. As shown, the concrete crosspiece in question, designated by 20, has been established so that it has a groove 21 around its entire periphery. This groove contains a metal wire in the stretched state 22, wound in several turns around the cross member.
One of the ends, 23, of the wire 22 is anchored by engaging it in a hole 24 in said cross member. This hole 24 communicates the two portions of the groove 21 which are on either side of the crosspiece. - The end 23 of the wire is bent, as shown at 23, and it is held by the various turns of wire wrapped around the cross member. The groove 21 is filled with a gunite grout or a mortar up to the level of the side faces of the crosspiece 20. The other end 27 of the wire under tension 22 is anchored using a device for anchor 28 of a common type, composed of a cylinder with a conical recess and a conical core or wedge in two pieces, averaged in the grout of gunite or other cement 26, this device being able to be omitted in the cement 26 is able to perform on its own the anchoring of the wire 22.
The cross member 20 is also provided with two holes 29 at its ends. It emerges from the arrangement which has just been described that the pre-tensioning or prestressing of the concrete cross member 20 is ensured by the stretched metal wire 22. This particular arrangement thus avoids the need to have recourse to a series of wires. or metal bars arranged in the direction of the length of the cross member and each provided with an anchoring device at its ends.
To better understand the present method and the present apparatus which make it possible to manufacture longitudinally prestressed elongated concrete parts, in accordance with the invention, reference will now be made to FIGS. 4 to 7 inclusive which illustrate the application of the invention. to beams of short length, such as the aforementioned railway sleeper 20. This sleeper is mounted on a rotating plate
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30 arranged vertically and supported by a base 31. Two bolts 32 pass through the turntable 30 at two spaced points.
The cross member 20 is placed on the turntable so that the bolts 32 pass through the holes 29 provided for the molding of the cross member.
Springs 33 are mounted on the bolts 32 and the assembly is secured by means of nuts 34 screwed onto these bolts. The plate 30 is supported by the base 31 and it is driven by a motor 35 connected to any suitable energy source. The output shaft 36 of the motor 35 passes through a reduction box 37 and the low speed shaft 38 coming out of this box is coupled to the turntable 30. Bearings 39 are arranged in any suitable manner to support the various parts.
Two columns 41 support a coil of metal wire 40 at a certain distance from the turntable 30. Between the coil 40 and the turntable is interposed a die of a common type 42, or its equivalent, to tension the metal wire, this die being mounted on a column 43.
The winding of wire under tension 22 takes place by passing one end 23 of the wire through the die 42 (or its equivalent), winding it half a turn around the groove 22, passing it through the hole 24 of the cross member and by folding it as indicated at 25. The motor 35 is then started, which drives; the turntable 30 by forcing the wire to wind longitudinally around the cross member inside the groove 21. The wire 22 unwinds from the spool 40 and is pulled through the die 42, which ensures its proper power-up. As the wrapping of the crosspiece takes place, the turns of the wire 22 come to put pressure on the end elbow 23 and ensure its anchoring in position.
To wind longer beams, a different type of device can be used. An arrow or cantilever arm which carries at its end a grooved pulley on which the stretched wire can move, is secured to chains passing over chain sprockets in such a way that this pulley is moved around the beam at levels located opposite the positions required by the wire. In this case, the beam does not turn; it is the apparatus which moves around it.
While the wrapping of the crosspiece 20 by the wire under tension 22 is carried out, inside the groove 21, it is possible to deposit a grout of gunite or other cement or mortar in this groove by any known method, for example with a spray gun, brush or trowel. This is desirable because the wire 22 being wound sinks through the fresh grout and performs a perfect settlement of the material behind and between the various turns of the wire 22. In addition, the pulling of the wire in the grout or fresh mortar ensures a good bond and protects the wire against possible rust. However, it goes without saying that the groove 21 could be filled with the cement slurry or similar material once the winding of the wire 22 has been completed.
After a sufficient winding of wire under tension 22 has been carried out around the cross member 20 to ensure the desired prestressing of this cross member, the anchoring of the end of the end wire is carried out, as shown in FIGS. 6 and 7. It is placed against the side of the crosspiece 20, and so that it covers the edges of the groove 21, a flat plate 50 having a central opening 51 and a slot extending from this opening to one of the edges of the plate. In the opening 51 is fitted a hollow cylinder 53 having a conical bore 54. The cylinder 53 is provided with a flange 55 intended to be applied on the plate 50 and has a slot 56 prevailing over its entire length.
A conical core or wedge composed of two complementary serrated halves 57 fits into the conical cavity 54 and the two halves 57 constitute between them a passage 58 intended to receive the wire 22. This anchoring device ensures that the wire is kept taut until '' that the cement grout which was applied during the winding operation, or immediately at the end of this operation, has set and
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has hardened. The bond between the wire and the cement securely holds the wire in a taut state. Therefore, any tendency to slip resulting from loss of adhesion between the wire and the cement is completely localized.
The risk of loosening of the yarn 22 resulting from slipping or loss of adhesion is thus avoided, with the exception of a possible slight loss of tension at the ends of the yarn. Once the cement has hardened, 1-assembly consisting of the plate, the cylinder and the conical core is removed, starting with the core 57. The slits of the plate 50 and the cylinder
53 then allow these elements to be removed. The same assembly can be reused for the prestressing of another cross member.
It may sometimes be desirable to establish a reinforced anchoring of the end 27 of the wire 22. This can be achieved by making use of the assembly of the cylinder and the conical core shown in FIG. 7. A cylinder 60, having a slit 61, is placed around the wire 22 near and in front of the temporary anchor constituted by the plate 50, the cylinder 53 and the two-halved core 57, before the final filling of the groove 21 with cement.
The cylinder 60 has a tapered hole 62 and receives the two halves 63 of a wedge or tapered core, which halves form between them a passage for receiving the wire 22. The tension of the wire tends to push the wedge halves 63 through. 'inside the tapered hole 62, which creates a wedging action firmly locking the wire between said halves. The groove 21 is finally filled with cement until it is flush with the dimensions of the cross member 20. The cylinder 60 is left embedded in the hardened cement, of which it becomes an integral part. It goes without saying that the prestressing d A concrete part could also well be made without this part having first been provided with a peripheral groove.
The groove has, however, been found to be preferable in many respects.
The constructions described with reference to Figures 8 to 20 are intended to be applied to a concrete construction element which may at will have been established in one piece, in the form of powder or slab, or composed of concrete blocks. It is obvious, however, that any suitable material other than concrete could be used, for example slag concrete blocks, stone or wood.
In Figures 8 to 10, 10 denotes a wheel or other circular part arranged horizontally and carrying a rectangular table 11 which is provided with an axial shaft 12 extending downwardly and received in an opening, forming a bearing; 14 of a circular platform 15.
The wheel 10 is supported, so as to be able to turn, by a circular series of rollers or casters 18 secured to the underside of the wheel, near its periphery, and resting on the platform 15.
The wheel 10 and the table 11 are rotated by a motor 19 which drives pinions 120 and 121, in turn driving a transmission chain 122. This chain 122 meshes with a series of teeth 125 provided on the rim 126 of the wheel 10. Of course, any other drive device could be adopted to support and drive the wheel 10 in rotation, as is obvious to those skilled in the art.
In this embodiment, a rectangular shaped concrete beam 130 is placed horizontally on the table 11 and firmly secured to this table by threaded rods 34 and 35 which are mounted at one end of the table and pass through openings. provided near the ends 138 and 139 of the beam 130. Retaining plates and nuts (Figure 13) are attached to the ends of the threaded rods 34 and 35.
It is however evident that the dimensions and the shape of the table 11 can be modified in accordance with the dimensions and the shape of the part which the table is to support, and that any other device can be used to fix the beam. way that it participates in the rotation of the table.
In this embodiment, the beam 130 has two horizontal channels 45 and 46 which extend around the vertical sides 47 and 48.
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and ends 138 and 139 of the beam, so that upper and lower shoulders 49 and 50 (figure 9) are obtained around said sides and ends.
The ends 154 and 155 of each of the channels 45 and 46 are interconnected by two longitudinal grooves 157 and 158 (Figures 10, 11 and 14) of relatively small width, formed in each of the vertical sides 47 and 48 of the beam, the lower flanks 160 and the bottoms 161 of said grooves 157 and 158 (Figures 10, 11 and 14) being continuous with the bottom flanks 160a and the bottoms 161a, respectively, of the channels 45 and 46. The number and dimensions of the channels 45 and 46 and grooves 157 and 158 may vary depending on the design or the forces to be applied to the part, as is obvious to those skilled in the art.
In addition, as will be seen from what follows, the role of the channels and grooves is to ensure that the metal wire is properly positioned relative to the beam, and it is obvious that use could be made of this effect of protrusions of the beam, whether these protrusions are parts of a single piece with this beam or whether they are constituted by projecting pins.
Two deflector devices 65 and 66 serving to direct or deflect the wire to effect its positioning between the ends, as shown in Figures 8 and 9, are counted on the beam 130 and are arranged in vertical planes which coincide with the respective ends. grooves 157 and 158. As shown in Figure 10, each of these deflectors is composed of an inverted U-shaped frame 67 and whose two branches 68 and 69 extend downward, near the vertical sides 47 and 48 of the beam 130. A horizontal cross member 70 which is arranged parallel to - and close to - the upper face 71 of the beam is fixed to the branches 68 and 69.
The parts 67, 68, 69 and 70 are fixed to each other in an adjustable manner by means of bolts 72. Two segmental parts 75 and 76 are fixed by bolts 77 to the respective ends 70a and 70b of the horizontal cross member 70 and at the ends 68a and 69a of the branches 68 and 69, the curved surfaces 81 and 82 of the parts 75 and 76 being turned downwards. Two guide plates 85 and 86, which are provided on one side with shoulders or bosses 87 and 88, are fixed to the parts 75 and 76 by bolts 89 which also pass through the ends 68a and 69s of the branches 68 and 69.
The shoulders 87 and 88 are received in the grooves 157 and 158, the lower and outer edges 92 and 93 (FIG. 11) of said shoulders are disposed at a small distance from the bottoms 161 and from the lower sides 160 of the grooves 157 and 158, respectively.
The holes 94 of the guide plates 85 and 86 through which the bolts 89 pass are oblong in section, in order to allow the position of the plates 85 and 86 to be adjusted.
The same arrangement is provided for the upper cross member 67 of the U-frame and the horizontal cross member 70, so that it is possible to adjust the position of the branches 68 and 69 relative to the sides 47 and 48 of the beam 130. Front to tighten the bolts 72, the branches 68 and 69 can be pulled firmly against the sides 47 and 48 of the beam 130 by a threaded crank rod 95, which is freely supported, at one of the branches 69, and whose other end 95a, which is threaded, is screwed into a threaded fitting 97 fixed to the other arm, 68.
Thanks to this construction, the two deflectors are clamped to the beam in any desired position. To obtain a certain distribution of the forces, a single deflector is sufficient; in other cases two or more baffles intended to be fixed at different points along the length of the beam may be required. These deflectors could be fixed other than on the beam. Use could also be made of any other device making it possible to fix them relative to the beam, for example by mounting them on the table 11.
Deflectors making it possible to position the metal wire at the ends of the beam have been shown in FIGS. 8, 9 and 13. Support fittings 100 and 101 are mounted, using screws 102, on the sides. opposites 103 and 104 of table 11, near the ends
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105 and 106 of this table. Guide rails 110 and 111 are pivotally supported at 112 113, by each of brackets 100 and 101, respectively. The opposite and unsupported ends 110a and 11a of the rails
110 and 111 extend in opposite directions across the table 11.
The rails 110 and 111 are supported near their respective central portions 110b and 111b by arms 118 and 119, which are generally disposed at right angles to them. The arms 118 and 119, which are themselves pivotally mounted, at 120 and 121, on the ends 105 and 106 of the table 11, are raised or lowered by jack mechanisms 124 and 125, one of which has been shown in detail in Figure 13.
The jack mechanism 124 shown in Figure 13 is raised or lowered by a rotating shaft 126 extending from said mechanism and carrying at its opposite end a caster 129 which rests on a stationary path 1130 (Figure 9). , suitably mounted near the ends 105 and 106 of the table 11. Each time the table receives a full rotation, each of the rollers 129 and 129a of the cylinder mechanisms 124, 125, respectively, rolls on the stationary path 1130 and it is therefore animated by a corresponding rotation.
By a suitable choice of the dimensions of the casters 129 and 129a and of the stationary tracks 1130, the cylinders 124 and 125 and, consequently the guide rails 118 and 119, can be raised or lowered to the desired extent with each revolution of the table 11 Of course, other types of lifting mechanisms well known in the art can be adopted to raise or lower the rails 118 and 119.
In Figure 14, one end of a coil of wire 140 is anchored by wire clamp plates 141 to table 11. As the table rotates, wire 140 unwinds from the spool and is put under tension by. passage through a drawing die or other braking device.
In the case of a drawing die, the wire is reduced in diameter, and receives the tension which it is necessary to impart to it to pull it through the orifice of the die, this tension depending on the diameter of the wire and the diameter of said orifice. In the case of a braking device, the wire is wound several turns around a member similar to a capstan which. is fed so that it only turns when the thread tension has risen to the desired value. It will be appreciated that various types well known to those skilled in the art of tensioning devices can be substituted for dies or braking devices if desired. The tension device is adjusted so that the wire has the desired tension, depending on the quality of the metal, the desired prestressing effect and the number of turns in the winding.
During the rotation of the table 11 (and of the beam 130), the wire under tension 140 strikes the curved surfaces 81 and 82 of the deflector segments 75, 76 successively and it is directed downwards by these segments so that the turns are properly positioned within the grooves 157 and 158 by the stepped guide plates 85 and 86. Whenever one of the ends 138 and 139 of the beam 130 is rotated to a position facing the wire 140, the latter strikes the guide rails 110 and 111, alternately, and it is thus directed upwards by these rails and brought to the desired height position around the ends 138 and 139 of the beam 130 and inside channels 45 and 46.
The wire 140 is held in position around the ends 138 and 139 of the beam because the tension in the wire forces the wire to bite sufficiently into the corners of the beam.
It will be seen from an examination of Figure 13 that in this embodiment of the invention the jacks 124 and 125 are arranged such that each of the guide rails 110 and 111 is lowered by a precise distance at each. turns of the table, so that the first loop 145 of the wire 140 goes near the upper shoulders 49 of the beam, the second loop 146 goes a short distance below the first, and so on. This way of spacing the wire at the ends of the beam is intended in order to reduce the bearing forces exerted between the wire and
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beam, and also to distribute the wires above and below the beam's center of gravity to strengthen it against shearing forces.
The position of the wire on the end of the beam can be modified according to the desired distribution of the forces, one or more wire loops being superimposed on each other at the same time as juxtaposed, as shown.
As mentioned in connection with Figures 11 and 12, the faces 92 and 93 of the shoulders 87 and 88 of the plates 85 and 86, can be placed at any desired distance from the ends 161 of the grooves 157 and 158. In some cases, it has been found that it is preferable to make this distance approximately equal to the thickness of the wire or to a multiple of this thickness. In this way, as the table 11 rotates, each of the successive wire loops is placed near and directly below the previous one, inside the grooves 157 and 158. This prevents the turns of the winding from grouping together. irregularly, which would have the effect of releasing certain turns or even making them protrude outside the groove.
The distribution of the wire within the groove also governs to a certain extent the distribution of the forces.
In this regard, it will be noted that the bottoms 161 of the grooves 157 and 158 (Figures 10 and 11) are generally arranged in a plane parallel to the sides of the beam. However, to help prevent the lower turn of the wire winding from moving towards the upper side of the groove, it is possible, as shown in FIG. 12, to dispose the bottom 161a of this groove obliquely with respect to side 48 of the groove. beam 130. The adjacent edge or side 88a of the guide plate 86 can also be modified so that it is disposed parallel to the bottom 161a.
After the desired number of turns of wire has been wrapped around the beam 130, a clamp 154 is temporarily used (figure 14) which is fixed with a nail or a pin 155 driven into the side. 48 of the beam 130, to maintain the turns in the proper position in the grooves 157 and 158 and prevent them from moving when the deflector members 65 and 66 have been removed.
Various devices can be used to temporarily secure the ends of the tension wire. As shown in Figure 14, a rectangular frame 156 provided with notches 1157 and 1158 on its opposite sides, is then placed against the end 38 of the beam, the two ends 140a and 140b of the wire passing through these notches. Anchoring devices with female cone and wedge 164 and 165 of a common type are then slipped over said ends, near the face of frame 156 facing outwards) and then the wedges are completely driven out. We realize that this temporary anchoring device, the wire has both the effect of fixing the two ends of the wire and of taking advantage of the balanced traction of the two strands to keep the frame in position.
In this way, when this temporary wire anchoring system is applied, one can cut off the ends of the wire which are outside the devices 164 and 165 and transfer the beam from the table to another workplace.
The wires can be permanently protected and / or anchored and bonded by any protective coating, such as sprayed metal, mortar or other cement-based substance applied by hand, or a grout of gunite or other cement. projected into the grooves 157 and 158 and the portions of the channels 45 and 46 which extend along the longitudinal sides 47 and 48 of the beam 130. The portions of the channels 45 and 46 which extend across the ends 138 and 139 of the beam can also be packed with the binder. FIG. 18 shows a beam thus coated, part of the coating being partially broken for the understanding of the drawing.
When the binder has sufficiently hardened, the temporary anchoring means can be removed and the protruding ends of the wire severed, since the coating holds the wire in place under tension. If desired, the attachment of the ends of the wire can be completed by driving nails, pins or similar fasteners into the beam.
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In some cases, it may be desirable to wind as temporary support several loops of wire 170 around the top edge 171 of the beam, as shown in Figures 15 and 18, in a plane generally parallel to the top face 71 and adjacent. of this face. The ends of the temporary support wire 170 are secured by a clamp plate 172 held by a nail 173 which is driven into the side of the beam. Thus, when the beam is removed from the table and transported to the work site, there is no risk of it flexing or cracking when lifted or shaken. The temporary wires 170 also serve to prevent sagging of the beam during the operation of winding the wire under tension around said beam.
Once this is in place in the building structure, the temporary wires 170 can be removed, which are not coated with binder.
Although the beam previously described is made up of a single piece of concrete, it is obvious that it could be made up of a series of rectangular blocks 13a. 130b and 130c. as shown in the figures
15 and 18. In this variant of beam construction, it will be noted that all the blocks 130a and 13b, with the exception of the two end blocks 130 and 130 ', are internally hollow, as is apparent from FIGS. 16 and 17. blocks of the central portion have the cross section of figure 16, while those of the ends have the cross section of figure 17.
To provide a winding of wire under tension to a beam of this type, it is necessary to fix the blocks side by side using a threaded tie rod 176 passing through the central cavities 175 of the blocks 130a and 130b and holes 177 made in the end blocks 130c and 130c, The ends of the tie rod 176 carry washers 178 and are fixed by nuts 179. Once the winding operation is complete, the tie rod 176 and the nuts 179 can be removed since the tension exerted by the wire is sufficient to keep the blocks assembled. It seems preferable, when winding a beam of this type, to make use of a temporary wire tie 170 of the type previously described.
The advantage of a construction of this type is obviously that the finished beam is relatively light and that its cost price is lower, since the quantity of concrete necessary to form the hollow blocks is less.
It goes without saying that these construction elements other than beams can also receive a winding of wire under tension. For example, Figures 19 and 20 show a slab-shaped building element 190. This slab has grooves and is mounted on a turntable 191 of the type previously described with the grooves facing upward and the slab fixed. to the table using bolts 192 and 193.
The slab 190 shown by way of example has two grooves 196 and 197 which extend along its face 198 facing upwards and which between them constitute a projecting reinforcing shoulder 199.
A baffle 202 is mounted on the upper surface 198a of the shoulder 199 and is secured to this surface by the same bolts 192 and nuts 193 that are used to secure the slab 190 to the turntable 191. At the ends of the baffle 202 are formed two oblique shoulders 204 and 205 which are turned downwards and abut the ends 206 and 207 of the reinforcing shoulder 199 with which they make an angle. The stop faces 210 and 211 of the shoulders 204 and 205 extend downward almost to a plane containing the bottoms 212 and 213 of the grooves 196 and 197.
Rails 216, 217, 218 and 219 serving to guide the metal wire are fixed by nails 220 to the respective corners 221, 222, 223 and 224 of the slab 190 and extend obliquely downwards to come to rest on the upper surface from table 191.
To illustrate the winding operation of this embodiment of the invention, it will be assumed that the table 191 and the slab 190 rotate in the dextrorsum direction. The wire under tension 140 first strikes the shoulder 204 of the deflector 202, which deflects it downwards, brings it to the vicinity of the bottom 213 of the groove 197, and passes it around the end 206
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from the reinforcing shoulder 199. The wire then strikes the guide rail 216, which raises it above the corner 221 of the slab 190. As the slab continues to rotate, the wire 140 comes into contact with it. the rail 217, which passes it around the corner 222, causing it to engage abruptly in the groove 197.
The wire then meets the shoulder 205 of the deflector 202, which guides it down and brings it near the bottoms 212 and 213 of the grooves 196 and 197 around the opposite end 207 of the shoulder 199. The operation of Deflection of the wire is repeated at each end of the shoulder 199, until the desired amount of wire has been wound on that shoulder. Note that the wire 140 cannot slide upward and out of the groove 196 (or 197) as it passes around the corners 220, 221, 222 and 223 of the slab, since it is kept lowered by the shoulders 204 and 205 of the deflector 202.
As best seen in Figure 20, the bottoms 212 and 213 of the grooves 196 and 197 may be slightly raised near the center of the slab 190, as indicated at 230, the grooves 196 and 197 therefore being shallower. in this place. This arrangement of the grooves serves to raise the turns of wire near the middle of the slab while the wire wraps around the reinforcing shoulder 199, which, as in the case of the beam construction previously described, ensures the effect of prestressing. Of course, the aforementioned surface 198 is the upper surface of the slab when the latter has been placed in a construction.
From Berne, as described about the beam prestressing process, the wire is. anchored, and the slab grooves 196 and 197 may be filled with cement or other protective and / or bonding material after the wire has been wound up.
one will also observe that, thanks to the suitable arrangement of the deflector 202 and the rails 216, 217, 218 and 219, the wire under tension 140 can be wound in different ways around the slab 190. By arranging the deflector apparatus differently, it is possible to ensure that the wire is inserted only in one of the grooves and that it is wound around one of the sides of the slab, according to the distribution of the forces which is desired.
With particular reference to Figures 21 and 22, 130 denotes a concrete beam which is mounted on a support 312 and which it is proposed to reinforce by winding, in principle helically around its periphery, a steel wire 3140 La beam 130 is fixed to the support 312 using screw clamps 351. Near the ends of said beam, recesses are provided for the reception of tubes 318 (Fig. 24) and shafts 320 and 322 supporting two pinions of chain 324. Shaft 320 supports a drive motor 326 which serves to rotate shaft 321 and its pinions 324.
A shaft 323 rotates on the shaft 322. Chains 328 connect the sprockets of each pair to each other and to these chains are fixed two blocks, namely an upper block 330 and a lower block 332, which support a vertical column 334. Below the lower block 332, the column 334 has a slot 346, and the lower end of this slot telescopically receives a device 348 serving to guide the wire, which device has a notch 350 in which are arranged opposite one of the other two rollers or balls 352 intended to come into contact with the opposite surfaces of a cam track 354.
Wire 314 can be fed to guide 348 from any wire feed device, such as a spool of wire pivoting on a tripod mounted above the entire apparatus, or a spool of wire placed sideways. said device.
The cam track 354 surrounds the entire support 312 and is divided into segments, as clearly seen in Figure 21, each of the segments being carried by a rod 356 which receives, electrically, hydraulically or in some other manner ensuring a progressive movement of the segments, an advancing or retreating movement with respect to a cylinder 358, so as to effect the desired spacing of the successive turns or convolutions of the wire helix 314, in a predetermined manner. The tracks 354 'which are at both ends, each form an iron-shaped course
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A adaval servart to guide the cam across the end of the beam, end ess enemins being connected by hinges 355 to the rest of the way
354.
The wire is driven up and down through a guide 360 carried by the block 330 and through a guide 362 carried by the block 332, then passes through a die 364 which is formed in (or carried by) the member.
348 and which can provide some or all of the friction which is necessary to properly tension the wire as it is wound around the beam. 9 However, the desired tension can be provided by any other device, for example by using shoes or brake discs mounted on the spool of wire and suitably adjusted in any of the many ways well known in the art. It is possible to modify the relative positions of the segments when it is desired to change the distribution of the wires.
As shown in Figures 25 and 26, the rectilinear movement between the beam and the die or the wire guide device may be rectilinear in three dimensions. In these figures, the beam intended to be provided with the wire winding, and its support 312, are interposed between two rails 366 and 368 which support a carriage 370 movable in both directions in the longitudinal direction of the beam 130. The carriage 370 rests, on the left, on the path 366 using rollers 372, while it carries, on the right, one or more pinions or toothed rollers 374 which mesh with a rack toothing 376 carried by the -rail 368. The pinions 374 can be driven by a shaft 378 in any manner suitable for making it possible to communicate a movement in both directions to the carriage 370, relative to the beam.
This movement in both directions of the carriage along the beam is one of the three rectilinear movements mentioned above. The upper part of the carriage 370 is constituted by a plate 380 which is suitably secured by bolts 382 and has an elongated slot or opening 384 transverse to the axis of the beam. This slot receives the upper end of a column 334 which, using two collars 386, is assembled with, and retained in the slot 384, so as to be able to perform both a pivoting movement and an axial movement. in both ways. A projecting portion of the column 334 is provided in a corresponding opening of a lever 388, an intermediate portion of which has a slot 390 intended to receive a finger 392 which is fixed to the plate 380 and around which the lever 388 can pivot.
The other end of the lever has a slot 394 for receiving a finger 396 carried by a rod 398 sliding relative to a housing 400 which is suitably attached to the plate 380 and encloses a mechanism (pneumatic, hydraulic, electric or otherwise) capable of to impart reciprocating motion to lever 388, which in turn communicates reciprocating motion to column 334 at the desired time, to cause it to move across the ends of the beam.
The variant shown in FIG. 27 comprises a part-holder carriage 402, provided with rollers 404 and a rack 406 which meshes with a pinion 408 carried by the shaft 410 of a motor 4120 The shaft 410 is supported in consoles. bearings 414 fixed to a base 416 by which the motor 412 is also supported and on which the carriage 402 can move in both directions.
A frame 418 attached to the pedestal 416 supports a plate 380 which is essentially the same as the plate 380 of Figures 25 and 260 In this case, a vertical column 420 is mounted to rotate and slide in the slot 384 in which it is held in position. in the longitudinal direction by rings 422 and 424. The lower portion of the column 420 has a slot 426 allowing the free passage of the wire 341, which is intended to pass through the guide or die 364 formed in a block 428 slidably mounted on column 420, this block being intended to be moved progressively on said column by a screw 430, the lower end or head 432 of which is pivotally assembled with the block.
The screw 430 is screwed into an internal thread 434 of the column to slide the block 428 along this screw when the latter receives a rotation of a motor 436 mounted on a table 336 carried by the upper end of the column.
Wire 314 arrives from an external source, as previously described. he
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It emerges from the description of this variant that the reciprocating movement in the longitudinal direction of the part to be prestressed, such as a beam, is effected by the movement of this part itself on its carriage 402 under the control of the motor 412. The Rectilinear movement transverse to the longitudinal axis of the beam 130 is effected in the same manner as that described in connection with Fig. 26, namely by means of a lever and motor mechanism. The distribution of the wires is governed by cam paths 425 mounted with the aid of columns 427 on the carriage 402. The paths 425 encircle the entire carriage.
A member 423 engaged in the paths, is rigidly fixed to the column 420 and causes this column to rise and fall in the rings 422 and 424. A stop 423 is also provided on the upper portion of the column. The member 423 must have a sufficient length to remain inside the cam tracks when the column is pivoted. The progressive movement necessary to ensure the spacing of the successive turns of the winding and obtained, in this case, by means of the motor 436 which drives the screw 430 so as to slide the block 428. This way of determining the shape of the wire winding is the expensive mpins from a construction point of view.
The shape of the winding is determined by the cam tracks and the member controlled by these cams, while the spacing of the turns is determined by the screw. This arrangement could be used with the mobile cart of figure 25.