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La présente invention est relative à un procédé pour former dans une bande de béton encore plastique déver- sé sur le sol, des cavités tubulaires parallèles aux deux faces latérales de ladite bande.
Dans le présent mémoire, l'expression "bande de béton encore plastique déversé sur le sol" désigne toute couche de béton encore plastique qui a été déversée sur une surface horizontale ou inclinée et qui est destinée à former par durcissement un chemin de roulement pour des véhicules. Tombent donc sous la portée de cette expression notamment les routes, les pistes, en particulier les pistes d'envol ou d'atterrissage des,avions, les dallages de ponts constitués de tronçons de grandes dimensions.
Il est connu que pour l'application de certaines techniques généralement destinées à l'amélioration des bétons, il est intéressant de ménager dans la masse de ceux-ci, en des endroits et en nombre judicieusement choi- sis, des cavités tubulaires continues qui puissent servir de voie de pénétration ou d'évacuation à des agents fluides (liquides ou gazeux) ou à des agents solides utilisés dans ces techniques.
A titre d'exemple non limitatif, on peut citer comme tels agents : l'eau liquide, la vapeur d'eau, l'aci- de carbonique, l'air, des solutions salines, des émulsions, des câbles d'acier pour précontrainte dans le béton, des conducteurs électriques.
Pratiquement pour construire des routes, des pistes; eto... en béton, on exécute des bandes de béton juxtaposées l'une à l'autre, de longueur égale à celle de la bande à construire et de largeur égale à la largeur des machines
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,utilisées pour l'épandage, le nielage, la vibration du béton, ainsi que le finissage de sa surface, ces machines roulànt sur des rails disposés le long des coffrages latéraux limitant lesdites bandes.
Jusqu'à présent pour réaliser des cavités de ce genre, on a proposé de supporter des tuyaux destinés à res- ter noyés dans le béton ou des tuyaux ou des barres pleines destinés à être retirés du béton après un léger durcisse- ment de celui-ci , au moyen de blocs posés sur la surface à bétonner, avant la mise en place de ces barres ou tuyaux, généralement, avant le commencement du bétonnage. La mise en place de ces supports selon les bons alignements et aux hauteurs désirées par rapport à la face supérieure de la bande de béton à réaliser constitue un premier inconvénient de ce procédé. Un autre inconvénient consiste en ce que les tuyaux destinés à rester noyés dans le béton ont une lon- gueur limitée et doivent être raccordés les uns aux autres dans le cas d'une bande de grande longueur, pendant un arrêt du bétonnage.
Si les tuyaux ou les barres pleines mis en place avant ou pendant le bétonnage doivent être retirés du béton après uh léger durcissement de celui-ci, ce re- trait nécessite également un arrêt du bétonnage.
La présente invention a comme objet un procédé grâce auquel on peut réaliser une bande de béton présentant des cavités tubulaires dans des plans parallèles à ses faces latérales, plus rapidement et plus facilement et de manière moins coûteuse que par les procédés connus.
Dans le procédé selon l'invention, on fait avancer ,dans le béton plastique, parallèlement aux faces latérales de la bande, des pièces vibrantes maintenues à partir du dessus du béton au niveau où on désire former les cavités.
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En outre, on traine dans le béton en arrière de chacune de ces pi ces, un mandrin dont l'extraite postérieure possède une section qui correspond à celle de la cavité désirée.
Enfin, on referme le sillon formé dans le béton au-dessus du mandrin, en compactant ce béton.
On peut donc exécuter les cavités dans le béton à la même vitesse que l'on déverse, égalise et tasse ce bé- ton, sans 'gêner la mise en place.
Dans une variante, on fait avancer dans le béton plastique, des torpilles vibrantes dont l'axe est parallèle aux faces latérales de la bande. De plus, on supporte ces torpilles, par leur extrémité arrière, par des pièces non vibrantes qui traînent derrière elles les mandrins susdits.
On peut aussi avantageusement renforcer les cavi- tés tubulaires en noyant dans le béton des saines suuples constituées par un tuyau dont l'écrasement dans le béton . est empêché par une ossature hélicoïdale flexible inté- rieure. Il suffit pour cela d'utiliser des mandrins creux et de faire passer ces gaines dans ::;eu:.:-ci.
De préférence, quand on emploie des gaines de ce genre, on compacte le béton. au-dessus des parties de ces gaines sorties des mandrins creux. Ce compactage du béton au contact des gaines souples après leur sortie des man- drins creux peut être réalisé âpres un premier compactage du béton au-dessus des mandrins pour refermer les sillons.
Mais on conçoit qu'on peut aussi refermer ceux-ci unique- ment par le compactage exécuté en arrière des mandrins.
La présente invention est également relative à une machine qui convient pour la réalisation du procédé selon l'invention et qui comprend, comme d'autres machines à faire des bandes de béton sur le sol, un châssis monté sur
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des roues grâce auxquelles il peut rouler sur des rails dis' posés le long de coffrages latéraux de la bande.
Dans la machine selon l'invention; ledit châssis porte, d'une part, des pièces vibrantes à un niveau tel châssis qu'elles soient engagées dans le béton quand ce/roule sur les rails susdits ainsi que des mandrins situés en arrière de ces pièces vibrantes et dont les extrémités postérieures ont une section qui correspond à la section de la cavité à laisser subsister dans le béton en arrière d'elles., d'au- tre part, une poutre vibrante dirigée transversalement à la direction d'avancement de la machine et située à un ni- veau.tel qu'elle vibre la surface du béton afin de refermer les sillons formés au-dessus des mandrins et de compacter le béton autour des cavités formées par ceux-ci.
Dans'le but de permettre d'effectuer simultanément des cavités à des niveaux différents, il est prévu de mon- ter les pièces vibrantes et les mandrins susdits sur le châssis de façon qu'on puisse régler leur hauteur indivi- duellement par rapport à ce châssis.
Une autre particularité de la machine selon l'in- vention facilitant la mise en place des pièces vibrantes et des mandrins dans le béton ou leur extraction de celui- ci ainsi qu'une modification de leur niveau de travail, par exemple aux endroits où des joints de dilatation transversaux doivent être formés, consiste en ce que les pièces vibrantes et les mandrins susdits sont montés sur une traverse de hauteur réglable.
On a également prévu selon l'invention de monter les pièces vibrantes et les mandrins sur le châssis de façon qu'on puisse faire varier la distance qui sépare les éléments relatifs à la formation d'une cavité de ceux rela- tifs à la formation d'une cavité adjacente.
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Selon une forme d'exécution avantageuse, les pièces 'vibrantes sont constituées par des torpilles dirigées hori- zontalement vers l'avant par rapport à des supports sur lesquels elles sont montées par l'intermédiaire d'un amortis seur de vibrations, lesdits supports portant vers l'arriè- re les mandrins susdits.
Bien que l'on puisse réaliser actuellement des torpilles vibrantes de faible diamètre, par exemple de trois à quatre centimètres, il peut arriver souvent que les cavités tubulaires désirées doivent avoir un diamètre enco- re plus petit. Dans ce cas, on utilise des mandrins qui sont convergents depuis les.pièces du châssis qui les por- tent jusqu'à leur extrémité arrière. Le compactage du béton effectué au dessus des mandrins a comme effet de refermer les cavités formées par les torpilles jusqu'au diamètre de sortie des mandrins.
Si% au contraire, les cavités désirées doivent avoir un diamètre plus grand que celui des torpilles vibrantes u- tilisées, on utilise une machine dont les mandrins sont divergents vers l'arrière.
De toute façon, même dans le cas d'emploi, de man- drins convergents vers l'arrière, on a intérêt à terminer ces mandrins par une partie divergente afin d'assurer un meilleur compactage de la partie du béton entourant de près la cavité en arrière du mandrin considéré.
Dans le cas où on désire renforcer les cavités tu- bulaires par une gaine contenant une armature hélicoïdale empêchant son écrasement par le béton, on utilise une ma- chine dans laquelle les mandrins susdits et les pièces du châssis sur lesquelles ils sont fixés présentent un creux suffisant pour le passage à travers eux d'une gaine souple contenant une armature hélicoïdale empochant son
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écrasement par le béton.
Pour qu'une même machine puisse servir à former des cavités de différents diamètres, avec ou sans gaine de renforcement, il est prévu de monter les mandrins de maniè- re amovible sur le châssis.
Lorsqu'on utilise des mandrins creux pour le passage de gaines souples de renforcement destinées à rester dans le béton, il est avantageux d'amener le béton au contact de gaines après leur sortie des mandrins. Pour pouvoir, à l'ai- de d'une même machine, effectuer le compactage du béton au- dessus des mandrins ou en arrière de ceux-ci selon que les cavités tubulaires ne sont pas ou sont renforcées par une gaine souple du type susdit, il est prévu de monter la poutre vibrante à distance réglable des supports des man- drins.
Selon une forme d'exécution avantageuse, la poutre vibrante est montée sur un ohariot qui roule sur le châs- sis susdit parallèlement à la direction d'avancement de celui-ci et qui peut être immobilisé dans différentes posi- tions par rapport à ce châssis.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, deux formes d'exécution d'une machine selon l'invention et des variantes de certaines pièces qui interviennent dans sa construction.'
La figure 1 est une vue en plan d'une machine selon l'invention, après coupe horizontale selon la ligne étagée I-I des figures 2 et 3.
Les figures 2 et 3 sont des coupes transversales correspondant aux lignes II-II et III-III de la figure 1.
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La figure 4 est une !Coupe longitudinale corres- pondant à la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est une coupe verticale à travers une torpille vibrante, un mandrin creux qui lui fait suite et un support creux pour ces deux éléments.
La figure 6 représente schématiquement une variante d'un mandrin.
La figure 7 représente une gaine poreuse et souple pouvant être utilisée pour le renforcement de cavités tu- bulaires formées par la machine selon l'invention.
La figure 8 représente schématiquement une autre forme d'exécution d'un mandrin pour une machine suivant l'invention.
La figure 9 est une vue latérale de quelques éléments d'une deuxième forme d'exécution de la machine ' selon l'invention.
La figure 10 est une vue en plan des éléments représentés à la figure 9.
La figure 11 est une coupe transversale selon la ligne XI-XI de 'la figure 9.
La figure 12 est une vue latérale de quelques éléments d'une troisième forme d'exécution de la machine suivant l'invention.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Aux figures 1 à 4, on a représenté un tronçon de route constitué par du béton qui vient d'être déversé sur le sol 2. Ce' béton a été nivelé,par exemple par une machi- ne habituelle à construire des routes. Il constitue une bande 3 qui est maintenue enre des coffrages latéraux 6' parallèles à l'axe de la route. Au-dessus de cette bande dE béton 3, se trouve une machine comprenant un châssis 4
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monté sur des roues 5 qui peuvent rouler sur des rails 6 disposés le long des coffrages latéraux 6'. Les essieux 7 dès roues 5 portent des paliers 8 sur lesquels sont fixée? des cornières longitudinales 9. Sur celles-ci sont fixées des tôles verticales 10 servant de support à des consoles 11 pour des paliers 12.
Dans ces paliers, sont montées des tiges 13 présentant deux parties filetées 14 et 15 que l'on peut faire tourner en agissant sur une manivelle 16.
Les filets des parties filetées 14 et 15 sont de sens oppo- sés. Ils engrènent avec des roues hélicoïdales désignées respectivement par 17 et 18 qui sont solidaires de longs pignons 19 et 19'. Ces roues hélicoïdales et ces pignons sont calés sur des arbres 20 montés dans des paliers 21.
Ceux-ci sont fixés sur les tôles verticales 10.
Le pignon 19 engrène avec deux crémaillères 22 passant dans des guides 23 portés par les tôles 10.
Les crémaillères 22 sont solidaires de deux.tra- verses 24 réunies entre elles par des entretoises 25.
Celles-ci sont constituées par deux cornières dont les ailes verticales présentent des trous 26 pour le passage de broches 27-pour la fixation de pièces 28 servant de sup- port à des torpilles vibrantes 29 dirigées vers l'ayant cc'est-à-dire dans la direction de la flèche X) et à des mandrins creux 30 dirigés vers l'arrière, dans le prolonge- ment de'ces torpilles.
Dans les supports 28, sont ménagés une série de trous 31 dans lesquels on peut faire passer les broches 27.
On peut ainsi régler individuellement le niveau de chaque torpille et- du mandrin correspondant par rapport aux mêmes éléments portés par les traverses 24.
La distance qui sépare un support 28 d'un autre qui lui est adjacent'peut également être modifiée grâce à l'existence d'un grand nombre de trous 32 dans les traverse
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24, ces trous servant au passage de broches de fixation 33 à travers eux et les ailes horizontales des cornières- constituant les entretoises 25.
Comme on peut s'en rendre compte facilement, en faisant tourner la manivelle 16, on fait monter ou descen- dre les crémaillères 22 situées aux extrémités des traver- ses 24, de la même quantité et dans le même sens On peut donc régler ainsi simultanément la profondeur d'immersion des torpilles vibrantes et des mandrins correspondants dans le béton 3. Eventuellement, cette profondeur peut être mo- difiée pendant l'avancement de la machine dans le sens de la flèche X, par exemple pour abaisser les torpilles et 'les mandrins quand ces éléments passent aux endroits de la ban- de de béton 3 où des joints de dilatation.doivent être formés.
Lorsqu'on fait avancer la machine dans le sens de la flèche X, les torpilles, vibrantes 29 s'enfoncent faci- lement dans le béton grâce aux vibrations qu'elles trans- mettent à celui-ci. Il en est de même des supports 28 grâce auxquels elles, sont fixées aux traverses 24 situées au- dessus du béton.-Ces supports laissent subsister en arriè- re d'eux des sillons qui sont refermés par compactage du béton au moyen d'une poutre vibrante 34 dirigée transver- salement à la direction d'avancement et située à un ni- veau tel qu'elle vibre la surface du béton.
Pour amener cette poutre vibrante au niveau conve- nable, on peut se servir d'une deuxième liaison mécanique analogue à celle utilisée pour faire varier la profondeur- d'immersion des torpilles et des mandrins. Cette deuxième liaison mécanique est portée par un chariot 35 que l'on peut déplacer parallèlement à la direction d'avancement de la machine en faisant rouler des galets 36 sur des rails 37
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portés par le châssis 4. Ce chariot peut être immobilisé par rapport à ce châssis par exemple à l'aide de broches 38 passant dans une saillie 39 de ce chariot et dans l'un ou l'autre des trous 40 ménagés dans le châssis.
Le chariot 35 comprend, en outre, des tôles verti- cales 41 portant des consoles 42 pour des paliers 43. Ceux- ci 'servent de support à une tige filetée 44 présentant deux parties filetées 45 et 46 dont les filets sont à sens oppo- sés. Une manivelle 47 permet de faire tourner cette tige filetée et d'entraîner des roues hélicoidales 48 et 49 solidaires de longs pignons 50 et 50'. Ceux-ci sont calés en même temps que les roues hélicoidales 48 et 49 sur des arbres 51 montés dans des paliers 52. Les pignons 50 et 50' engrènent avec des crémaillères 53 guidées dans des guides 54 portés par les tôles verticales 41. Ces crémail- lères sont solidaires de traverses 55 qui supportent élas- tiquement la poutre vibrante 34, par l'intermédiaire de ressorts 56.
Les vibrations sont communiquées à cette pou- tre par un vibrateur 57 qu'elle porte. Les traverses 55 sont réunies par une plateforme 58 portant un moteur 59 qui entraine une dynamo 60. Celle-ci est destinée à fournir du courant au moteur du vibrateur 57 ainsi qu'aux moteurs des vibràteurs disposés dans les torpilles vibrantes. La façon d'amener le courant à 'ce dernier moteur sera expli- que plus loin.
A la figure 5, on voit une torpille vibrante 29 dans laquelle on a monté, de manière connue en soi, un moteur élextrique 61 présentant un balourd et tournant à grande vitesse. C'est ce moteur qui fait vibrer la torpille trans versalement . Celle-ci est dirigée horizontalement par rapport au support 28, sur laquelle elle est montée par l'intermédiaire d'un amortisseur de vibrations 62. Celui-ci
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se présente sous la forme d'un manchon engagé autour d'une tige filetée 63. Après son engagement sur cebbe tige, on a vissé sur celle-ci un collier 64. Lorsque le manchon 62 a été engagé dans la torpille 29, il a été dilaté radiale- ment par son serrage entre le collier 64 et une bague 65 vissée sur une partie filetée de la tige 63.
La partie de ce manchon serrée entre la bague 65 et l'extrémité arrière de là torpille vibrante 29 sert en même temps à assurer l'étanchéité de l'intérieur de la torpille.
La tige 63 rendue solidaire de la torpille 29, de la manière qui vient d'être décrite, présente à l'arrière une autre partie filetée 66 qui est vissée dans une cavité taraudée 67à'un guide 68 se trouvant à l'arrière du mandrir creux 30. Après engagement de ce guide dans uh logement correspondant du support 28, sa rotation pendant le vissa- ge de la partie filetée 63 est empêchée par une clavette 69 engagée dans une rainure axiale de la pièce 28.
Ce vissage a en même temps comme effet de comprimer trois bourrages d'étanchéité 70, 71 et 72. Le bourrage 70 est serré entre l'arrière de la torpille 29 et le sup- port 28. Le bourrage 72 est serré entre l'avant du mandrin creux et l'arrière du support 28, tandis que le bourrais 71 est serré entre le guide 68 et un collier 73 q de la tige 63 présente un peu en arrière de deux bagues conductrices de l'électricité 74 et 75. Celles-ci sont isolées de la tige 63 et reçoivent du courant par l'intermédiaire de deux balais 76 et 77 connectés électriquement à la dynamo 60 par des conducteurs 78 et 79.
Comme on peut le constater, les mandrins 30 sont montés de manière amovible sur les supports 28 fixés au châssis. Ce montage amovible est avantageux pour pouvoir utiliser la machine avec des mandrins qui diffèrent d'une
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application à une autre.
Si la cavité tubulaire à former dans le béton pré- sentait une section transversale inférieure à celle de la torpille 29, 10 mandrin 30 est convergent vers l'arrière comme représenté aux figures 4 et 5. Si, au contraire, la cavité doit avoir une section transversale plus grande que celle de la torpille 29, le mandrin 30 doit être légèrement divergent vers l'arrière comme représenté à la figure 6.
Cette dernière figure représente en même temps un mandrin plein qui peut être utilisé lorsque la cavité tu- bulaire qu'il laisse subsister après son passage n'est pas renforcée par une gaine poreuse et souple telle que la gaine 80 représentée aux figures 5 et 7. Cette gaine est constituée, par exemple, par un tuyau tressé 81 dont l'é- crasement sous la pression du béton est empêché par une ar- mature hélicoïdale 82 constituée par exemple.par un fil métallique. -
Au lieu d'un mandrin qui converge depuis son ex- trémité avant jusqu'à son extrémité.arrière, on peut éga- lement utiliser un mandrin tel que celui représenté à la figure 8 qui présente une partie convergente 83 jusque près de son extrémité arrière mais qui se termine en cet endroit par une petite partie légèrement divergen'te 84.
Cette der- nière partie a comme effet de renforcer la compacité du béton aux environs immédiats de la cavité qui subsiste en arrière du mandrin. Cette augmentation de compacité est avantageuse lorsque cette cavité n'est pas renforcée par une gaine telle que la gaine 80 de la figure 7.
Lorsqu'on désire utiliser des gaines de ce genre, on emploie une machine dont le châssis 4 porte à sa partie supérieure des paliers 85 pour des bobines 86 de la gaine poreuse et souple. Ces paliers sont disposés dans des ré-
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cipients 87 pouvant recevoir lesdites bobines et mettre celles-ci à l'abri de la pluie. Ces récipients sont reliés, par des enveloppes imperméables et souples, aux pièces 28 supportant les mandrins.
Les récipients 87 présentent un couvercle 89 disposé latéralement pour faciliter l'introduction des bobines. Deux chemins de roulement 90 s'étendent à l'in- térieur des récipients, de ces couvercles jusqu'aux paliers 85. Ces chemins de roulement sont inclinés vers ces pa- liers de sorte que lorsque les tourillons des bobines sont disposés sur eux, il suffit de les laisser rouler jusque dans les paliers.
Lorsque l'on utilise des gaines telles que les gaines 80 pour renforcer les cavités ménagées dans la ban- de de béton parallèlement aux faces latérales de celle- ci , on peut amener le béton au contact de ces gaines après leur sortie des mandrins creux 30, en vibrant la surface de la bande au-dessus de la gaine. Le chariot 35 a été repré- senté dans une position qui convient à cet effet. Si des gaines de renforcement n'étaient pas utilisées, on ne pourrait pas compacter le béton en arrière des mandrins parce que le compactage aurait comme effet de refermer les cavités subsistant directement en arrière des mandrins.
Dans ce cas, il faudrait amener le chariot 35 beaucoup plus vers l'avant et utiliser des mandrins plus longs de façon que la zone de béton soumise aux vibrations de la poutre vibrante 34 n'atteigne pas l'extrémité arrière de ces mandrins.
Aux figures 9,10 et 11, on a représenté une partie d'une autre forme d'exécution de la machine suivant l'inven tion dans laquelle la poutre vibrante 34 est portée par une pièce qui ne roule plus sur le châssis 4.
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Dans cette forme d'exécution, la distance entre les essieux sur lesquels sont montées les roues 5 est réglable.
Les'roues arrières portent un châssis auxiliaire 91 qui peut être immobilisé dans différentes positions par rap- port au châssis principal 4, grâce à des broches 92 pas- sant dans des trous 93 de ce dernier châssis. Le châssis auxiliaire 91 porte lui-même des traverses 55 supportant élastiquement la poutre vibrante. Le châssis auxiliaire 91 est avantageusement pourvu de galets 94 pour faciliter son déplacement le long du châssis principal 4.
A la figure 12, on a représenté une partie d'une autre forme d'exécution de la machine selon l'invention dé, pourvue de torpilles vibrantes. Dans ce cas, les pièces 28 vibrent elles-mêmes et sont' actionnées par un vibrateur 95. Les mandrins creux 30 sont montés sur ces pièces vi- brantes 28 à l'aide d'amortisseurs destinés à empêcher au- tant que possible leurs vibrations. Une telle machine ne pourrait pas être employée dans le cas où les cavités tu- bulaires ne seraient pas renforcées par des gaines telles que les gaines 80 .
La machine selon l'invention convient également pour la pose de gaines poreuses et souples qui ne sont pas tressées ou pour la pose de gaines souples non poreuses.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusi- veraent limitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la for- me, la disposition et la constitution de certains des élé- ments intervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée du présent brevet, à condition que ces modifica- tions ne soient pas en contradiction avec l'objet de cha- cune des revendications suivantes.
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The present invention relates to a process for forming, in a strip of still plastic concrete poured over the ground, tubular cavities parallel to the two lateral faces of said strip.
In the present specification, the expression "strip of concrete still plastic poured on the ground" designates any layer of concrete still plastic which has been poured on a horizontal or inclined surface and which is intended to form by hardening a raceway for vehicles. Therefore fall within the scope of this expression in particular roads, runways, in particular runways or landing strips for airplanes, pavements of bridges made up of large sections.
It is known that for the application of certain techniques generally intended for the improvement of concrete, it is advantageous to provide in the mass of the latter, in places and in a number judiciously chosen, continuous tubular cavities which can serve as a route of entry or evacuation for fluid agents (liquid or gaseous) or for solid agents used in these techniques.
By way of nonlimiting example, there may be mentioned as such agents: liquid water, water vapor, carbon dioxide, air, saline solutions, emulsions, steel cables for prestressing in concrete, electrical conductors.
Practically for building roads, tracks; eto ... out of concrete, concrete strips are made juxtaposed to each other, of length equal to that of the strip to be built and of width equal to the width of the machines
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, used for the spreading, the nielage, the vibration of the concrete, as well as the finishing of its surface, these machines roll on rails arranged along the side forms limiting the said bands.
Until now, in order to produce cavities of this kind, it has been proposed to support pipes intended to remain embedded in the concrete or pipes or solid bars intended to be removed from the concrete after a slight hardening thereof. ci, by means of blocks placed on the surface to be concreted, before the installation of these bars or pipes, generally before the start of concreting. The placement of these supports in the right alignments and at the desired heights relative to the upper face of the concrete strip to be produced constitutes a first drawback of this process. Another drawback consists in that the pipes intended to remain embedded in the concrete have a limited length and must be connected to each other in the case of a strip of great length, during a stop of the concreting.
If the pipes or solid bars placed before or during the concreting must be removed from the concrete after a slight hardening of the latter, this withdrawal also requires a stop of the concreting.
The present invention relates to a method by which a concrete strip can be produced having tubular cavities in planes parallel to its side faces, more quickly and more easily and at less cost than by the known methods.
In the process according to the invention, vibrating parts held from above the concrete at the level where it is desired to form the cavities are advanced in the plastic concrete, parallel to the side faces of the strip.
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In addition, there is dragged in the concrete behind each of these pieces, a mandrel whose posterior extract has a section which corresponds to that of the desired cavity.
Finally, the groove formed in the concrete above the mandrel is closed, by compacting this concrete.
The cavities can therefore be executed in the concrete at the same speed as this concrete is poured, leveled and packed, without hindering the placement.
In a variant, vibrating torpedoes are advanced in the plastic concrete, the axis of which is parallel to the lateral faces of the strip. In addition, these torpedoes are supported by their rear end, by non-vibrating parts which drag the aforementioned mandrels behind them.
It is also advantageously possible to reinforce the tubular cavities by embedding in the concrete sound suuples formed by a pipe, the crushing of which in the concrete. is prevented by an interior flexible helical frame. It suffices for that to use hollow mandrels and to pass these sheaths in ::; eu:.: - ci.
Preferably, when such sheaths are employed, the concrete is compacted. above the parts of these sheaths coming out of the hollow mandrels. This compaction of the concrete in contact with the flexible sheaths after their exit from the hollow cores can be carried out after a first compaction of the concrete above the cores in order to close the furrows.
However, it will be appreciated that these can also be closed only by the compaction carried out behind the mandrels.
The present invention also relates to a machine which is suitable for carrying out the method according to the invention and which comprises, like other machines for making concrete strips on the ground, a frame mounted on
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wheels thanks to which it can roll on rails arranged along side forms of the strip.
In the machine according to the invention; said frame carries, on the one hand, vibrating parts at a level such that they are engaged in the concrete when it / rolls on the aforesaid rails as well as mandrels located behind these vibrating parts and the rear ends of which have a section which corresponds to the section of the cavity to be left behind in the concrete behind them., on the other hand, a vibrating beam directed transversely to the direction of advance of the machine and located at a level calf as it vibrates the surface of the concrete in order to close the grooves formed above the mandrels and to compact the concrete around the cavities formed by them.
With the aim of making it possible to simultaneously perform cavities at different levels, provision is made to mount the vibrating parts and the aforesaid mandrels on the frame so that their height can be adjusted individually with respect to this. frame.
Another feature of the machine according to the invention facilitating the placement of vibrating parts and mandrels in the concrete or their extraction therefrom as well as a modification of their working level, for example in places where Transverse expansion joints must be formed, consists in that the vibrating parts and the aforesaid mandrels are mounted on a cross member of adjustable height.
According to the invention, provision has also been made for mounting the vibrating parts and the mandrels on the frame so that the distance which separates the elements relating to the formation of a cavity from those relating to the formation of a cavity can be varied. 'an adjacent cavity.
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According to an advantageous embodiment, the vibrating parts consist of torpedoes directed horizontally forwards with respect to supports on which they are mounted by means of a vibration damper, said supports bearing the aforementioned mandrels towards the rear.
Although vibrating torpedoes of small diameter, for example three to four centimeters, can currently be made, it can often happen that the desired tubular cavities must have an even smaller diameter. In this case, mandrels are used which converge from the parts of the frame which carry them to their rear end. The compacting of the concrete carried out above the mandrels has the effect of closing the cavities formed by the torpedoes up to the outlet diameter of the mandrels.
If, on the contrary, the desired cavities must have a larger diameter than that of the vibrating torpedoes used, a machine is used whose mandrels diverge rearwardly.
In any case, even in the case of use, of cores converging towards the rear, it is advantageous to end these chucks with a divergent part in order to ensure better compaction of the part of the concrete closely surrounding the cavity. behind the considered mandrel.
In the event that it is desired to reinforce the tubular cavities with a sheath containing a helical reinforcement preventing its crushing by the concrete, a machine is used in which the aforementioned mandrels and the parts of the frame on which they are fixed have a hollow. sufficient for the passage through them of a flexible sheath containing a helical reinforcement pocketing its
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crushing by concrete.
So that the same machine can be used to form cavities of different diameters, with or without reinforcing sheath, provision is made to mount the mandrels in a removable manner on the frame.
When using hollow mandrels for the passage of flexible reinforcing sheaths intended to remain in the concrete, it is advantageous to bring the concrete into contact with the sheaths after they leave the mandrels. In order to be able, using the same machine, to compact the concrete above the mandrels or behind them depending on whether the tubular cavities are not or are reinforced by a flexible sheath of the aforementioned type. , it is planned to mount the vibrating beam at an adjustable distance from the chuck supports.
According to an advantageous embodiment, the vibrating beam is mounted on a carriage which rolls on the aforesaid frame parallel to the direction of advance of the latter and which can be immobilized in different positions relative to this frame. .
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto, which represent schematically, and by way of example only, two embodiments of a machine according to the invention and variants of certain parts involved in its construction. '
Figure 1 is a plan view of a machine according to the invention, after horizontal section along the stepped line I-I of Figures 2 and 3.
Figures 2 and 3 are cross sections corresponding to lines II-II and III-III of Figure 1.
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Figure 4 is a longitudinal section corresponding to line IV-IV of figure 1.
Figure 5 is a vertical section through a vibrating torpedo, a hollow mandrel which follows it and a hollow support for these two elements.
FIG. 6 schematically represents a variant of a mandrel.
FIG. 7 represents a porous and flexible sheath which can be used for the reinforcement of tubular cavities formed by the machine according to the invention.
FIG. 8 schematically represents another embodiment of a mandrel for a machine according to the invention.
FIG. 9 is a side view of some elements of a second embodiment of the machine according to the invention.
Figure 10 is a plan view of the elements shown in Figure 9.
Figure 11 is a cross section taken on line XI-XI of Figure 9.
FIG. 12 is a side view of some elements of a third embodiment of the machine according to the invention.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
In Figures 1 to 4, there is shown a section of road consisting of concrete which has just been poured onto the ground 2. This concrete has been leveled, for example by a conventional road building machine. It constitutes a strip 3 which is maintained between lateral formwork 6 'parallel to the axis of the road. Above this concrete strip 3 is a machine comprising a frame 4
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mounted on wheels 5 which can roll on rails 6 arranged along the side forms 6 '. The axles 7 from the wheels 5 bear bearings 8 on which are fixed? longitudinal angles 9. On these are fixed vertical plates 10 serving as support for consoles 11 for bearings 12.
In these bearings are mounted rods 13 having two threaded parts 14 and 15 which can be rotated by acting on a crank 16.
The threads of the threaded portions 14 and 15 are in opposite directions. They mesh with helical wheels designated respectively by 17 and 18 which are integral with long pinions 19 and 19 '. These helical wheels and these pinions are wedged on shafts 20 mounted in bearings 21.
These are fixed on the vertical sheets 10.
The pinion 19 meshes with two racks 22 passing through guides 23 carried by the sheets 10.
The racks 22 are integral with two cross members 24 joined together by spacers 25.
These are constituted by two angles whose vertical wings have holes 26 for the passage of pins 27 - for the fixing of parts 28 serving as support for vibrating torpedoes 29 directed towards the side having ccest to- say in the direction of arrow X) and to rearward facing hollow mandrels 30 in the extension of these torpedoes.
In the supports 28, a series of holes 31 are formed through which the pins 27 can be passed.
It is thus possible to individually adjust the level of each torpedo and of the corresponding mandrel with respect to the same elements carried by the cross members 24.
The distance which separates a support 28 from another which is adjacent to it can also be modified thanks to the existence of a large number of holes 32 in the cross members.
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24, these holes serving for the passage of fixing pins 33 through them and the horizontal flanges of the angles constituting the spacers 25.
As one can easily see, by turning the crank 16, the racks 22 located at the ends of the cross bars 24 are raised or lowered by the same quantity and in the same direction. simultaneously the immersion depth of the vibrating torpedoes and the corresponding mandrels in the concrete 3. Optionally, this depth can be modified during the advancement of the machine in the direction of the arrow X, for example to lower the torpedoes and ' the mandrels when these elements pass at the places of the concrete strip 3 where expansion joints must be formed.
When the machine is moved in the direction of the arrow X, the vibrating torpedoes 29 sink easily into the concrete thanks to the vibrations which they transmit to the latter. The same applies to the supports 28 by means of which they are fixed to the crosspieces 24 located above the concrete. These supports leave behind them furrows which are closed by compacting the concrete by means of a vibrating beam 34 directed transversely to the direction of advance and located at a level such that it vibrates the surface of the concrete.
To bring this vibrating beam to the proper level, a second mechanical link can be used similar to that used to vary the depth of immersion of the torpedoes and mandrels. This second mechanical link is carried by a carriage 35 which can be moved parallel to the direction of advance of the machine by rolling rollers 36 on rails 37
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carried by the frame 4. This trolley can be immobilized with respect to this frame, for example by means of pins 38 passing through a projection 39 of this trolley and into one or the other of the holes 40 made in the frame.
The carriage 35 further comprises vertical plates 41 carrying consoles 42 for bearings 43. These serve as a support for a threaded rod 44 having two threaded parts 45 and 46, the threads of which are in opposite direction. his. A crank 47 makes it possible to rotate this threaded rod and to drive helical wheels 48 and 49 integral with long pinions 50 and 50 '. These are wedged at the same time as the helical wheels 48 and 49 on shafts 51 mounted in bearings 52. The pinions 50 and 50 'mesh with racks 53 guided in guides 54 carried by the vertical plates 41. These racks - The stems are integral with sleepers 55 which elastically support the vibrating beam 34, by means of springs 56.
The vibrations are communicated to this beam by a vibrator 57 which it carries. The sleepers 55 are joined by a platform 58 carrying a motor 59 which drives a dynamo 60. The latter is intended to supply current to the motor of the vibrator 57 as well as to the motors of the vibrators arranged in the vibrating torpedoes. How to supply current to this latter motor will be explained later.
In Figure 5, we see a vibrating torpedo 29 in which has been mounted, in a manner known per se, an electric motor 61 having an unbalance and rotating at high speed. It is this motor which makes the torpedo vibrate transversely. The latter is directed horizontally relative to the support 28, on which it is mounted by means of a vibration damper 62. The latter
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is in the form of a sleeve engaged around a threaded rod 63. After its engagement on this rod, a collar 64 has been screwed onto the latter. When the sleeve 62 has been engaged in the torpedo 29, it has been radially expanded by its clamping between the collar 64 and a ring 65 screwed onto a threaded portion of the rod 63.
The part of this sleeve clamped between the ring 65 and the rear end of the vibrating torpedo 29 serves at the same time to seal the interior of the torpedo.
The rod 63 made integral with the torpedo 29, in the manner which has just been described, has at the rear another threaded part 66 which is screwed into a threaded cavity 67 with a guide 68 located at the rear of the mandrir. hollow 30. After this guide has been engaged in a corresponding housing of the support 28, its rotation during screwing of the threaded part 63 is prevented by a key 69 engaged in an axial groove of the part 28.
This screwing has at the same time the effect of compressing three sealing packings 70, 71 and 72. The packing 70 is clamped between the rear of the torpedo 29 and the support 28. The packing 72 is clamped between the front of the hollow mandrel and the rear of the support 28, while the stuffing 71 is clamped between the guide 68 and a collar 73 q of the rod 63 has a little behind two electrically conductive rings 74 and 75. Those- these are isolated from the rod 63 and receive current via two brushes 76 and 77 electrically connected to the dynamo 60 by conductors 78 and 79.
As can be seen, the mandrels 30 are removably mounted on the supports 28 fixed to the frame. This removable assembly is advantageous in order to be able to use the machine with mandrels which differ from a
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application to another.
If the tubular cavity to be formed in the concrete had a cross section smaller than that of the torpedo 29, the mandrel 30 converges rearwardly as shown in Figures 4 and 5. If, on the contrary, the cavity should have a In cross section larger than that of torpedo 29, mandrel 30 should diverge slightly towards the rear as shown in Figure 6.
This last figure represents at the same time a solid mandrel which can be used when the tubular cavity which it leaves to remain after its passage is not reinforced by a porous and flexible sheath such as the sheath 80 shown in Figures 5 and 7. This sheath is constituted, for example, by a braided pipe 81, the crushing of which under the pressure of the concrete is prevented by a helical arch 82 constituted, for example, by a metal wire. -
Instead of a mandrel which converges from its front end to its rear end, it is also possible to use a mandrel such as that shown in Figure 8 which has a converging portion 83 as far as its rear end. but which ends in this place with a small slightly divergent part 84.
This last part has the effect of reinforcing the compactness of the concrete in the immediate vicinity of the cavity which remains behind the mandrel. This increase in compactness is advantageous when this cavity is not reinforced by a sheath such as the sheath 80 in FIG. 7.
When it is desired to use sheaths of this type, a machine is employed, the frame of which carries at its upper part bearings 85 for coils 86 of the porous and flexible sheath. These bearings are arranged in re-
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receptacles 87 capable of receiving said coils and sheltering them from the rain. These receptacles are connected, by waterproof and flexible envelopes, to the parts 28 supporting the mandrels.
The containers 87 have a cover 89 disposed laterally to facilitate the introduction of the coils. Two raceways 90 extend inside the containers, from these covers to the bearings 85. These raceways are inclined towards these bearings so that when the journals of the reels are disposed on them, just let them roll into the bearings.
When sheaths such as sheaths 80 are used to reinforce the cavities formed in the concrete strip parallel to the lateral faces of the latter, the concrete can be brought into contact with these sheaths after leaving the hollow mandrels 30. , by vibrating the surface of the strip above the sheath. The carriage 35 has been shown in a suitable position for this purpose. If reinforcement sheaths were not used, the concrete could not be compacted behind the mandrels because the compaction would have the effect of closing the cavities remaining directly behind the mandrels.
In this case, the carriage 35 would have to be brought much further forward and longer mandrels used so that the area of concrete subjected to the vibrations of the vibrating beam 34 does not reach the rear end of these mandrels.
In FIGS. 9, 10 and 11, a part of another embodiment of the machine according to the invention is shown in which the vibrating beam 34 is carried by a part which no longer rolls on the frame 4.
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In this embodiment, the distance between the axles on which the wheels 5 are mounted is adjustable.
The rear wheels carry an auxiliary frame 91 which can be immobilized in different positions with respect to the main frame 4, thanks to pins 92 passing through holes 93 of the latter frame. The auxiliary frame 91 itself carries cross members 55 resiliently supporting the vibrating beam. The auxiliary frame 91 is advantageously provided with rollers 94 to facilitate its movement along the main frame 4.
In FIG. 12, part of another embodiment of the machine according to the invention has been shown, provided with vibrating torpedoes. In this case, the parts 28 vibrate themselves and are actuated by a vibrator 95. The hollow mandrels 30 are mounted on these vibrating parts 28 by means of dampers intended to prevent their vibrations as much as possible. . Such a machine could not be employed if the tubular cavities were not reinforced by sheaths such as sheaths 80.
The machine according to the invention is also suitable for laying porous and flexible sheaths which are not braided or for laying non-porous flexible sheaths.
It is obvious that the invention is not limited to the embodiments represented and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of certain of the elements involved in its realization. , without departing from the scope of the present patent, provided that these modifications do not contradict the subject matter of each of the following claims.