CA2496704A1 - Module de coffrage metallique prefabrique pour beton - Google Patents

Module de coffrage metallique prefabrique pour beton Download PDF

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Abstract

Est décrit un module de coffrage métallique préfabriqué pouvant être assemblé avec d'autres modules similaires à la façon d'un mur de brique pour former un moule pour couler le béton. Le module de coffrage est une structur e fabriquée de treillis métallique formant des parois reliées entre elles parallèlement par des tiges de raccordement métalliques pouvant se replier s ur elles-mêmes telle une penture. Ce système de coffrage comprend l'ajout de panneaux rigides isolants ou non, afin de contenir le béton lors de la coulé e. Ce coffrage demeure permanent. Il est léger, facile et rapide à installer.</SDO AB>

Description

2 MODULE DE COFFRAGE MÉTALLIQUE
PRÉFABRIQUÉ POUR BÉTON
Contexte de l'invention 1) Domaine de l'invention Il est d'usage courant d'utiliser des coffrages pour le béton. Ils sont normalement fabriqués soit de bois, d'acier ou d'un matériau isolant. Les coffrages en acier et en bois sont lourds et nécessitent un investissement substantiel lors de l'achat et requièrent un entretien régulier après usage.
Les coffrages isolants quant à eux sont légers et permanents. Par contre, ils sont fragiles et peuvent exploser lors de la mise en place du béton.
2) Description de l'art antérieur Les coffrages à béton sont habituellement fait de panneaux de bois, d'acier ou de matériaux isolants. Les parois de ces dits coffrages en bois et en acier sont normalement retenues par des tiges en acier et sont conçus pour retenir les poussées exercé par le béton lors du coulage. Ils sont lourds et nécessitent un investissement substantiel lors de l'acquisition et de l'entretien par la suite car ils sont réutilisables.
Les coffrages isolants quant à eux ont des parois conçues soit de polystyrène expansé ou extrudé et sont retenues par des écarteurs en plastiques à séquences rapprochées. Dépendamment de la densité du polystyrène utilisée lors de leur fabrication, ce système de coffrage est plus ou moins résistant aux poussées du béton, voir même aux explosions occasionnelles. Les coffrages isolants sont permanents et procurent une isolation de chaque côté du mur de béton.
3 Au vu de ce qui précède, il est clair qu'il existe un besoin pour un module de coffrage préfabriqué d'une seule pièce et qui peut être facilement et rapidement assemblé avec d'autres modules similaires de manière à former un coffrage renforcé lors du coulage de mur de béton.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte a un système de coffrage par module métalliques préfabriqué ayant une seule pièce qui peut être facilement assemblé
avec d'autres modules similaires pour former un coffrage renforcée dans lequel on fait la mise en place du béton.
Ce module, auquel on incorpore des panneaux rigides dans le but de contenir le béton lors du coulage, offre une structure résistante aux poussées du béton lors du coulage et supporte l'utilisation d'un vibrateur pour consolider le béton.
Le module comprend deux panneaux fabriqués de treillis métallique s'étendant verticalement en parallèle l'un par rapport à l'autre. Ces panneaux sont retenus entre eux par des tiges de raccordement à pentures formant deux murs longitudinaux se repliant sur eux-même pour faciliter l'installation et réduire les frais de transport.
Les panneaux de treillis métalliques sont formés de tiges verticales comportant quatre saillies pouvant s'adapter à l'épaisseur du panneau d'isolation ou autre, requis. Ces tiges métalliques verticales sont soudées à
des tiges métalliques horizontales droites pour former un treillis. Une fois le treillis
4 formé, les tiges verticales se retrouvent du côté extérieur du panneau lorsqu'il est assemblé parallèlement avec un autre panneau similaire formant ainsi un module de coffrage.
La tige verticale du treillis placée de cette façon assure au panneau une sécurité face à la qualité des soudures avec les tiges horizontales. Les parties en saillies de la tige verticale servent également de point d'attache reliant les deux panneaux parallèles. Formée de façon monolithique, la tige métallique verticale assure une sécurité structurale lors de la mise en place du béton.
Les panneaux sont assemblés parallèlement par des tiges métalliques doubles qui ont comme fonction de résister aux poussées du béton lors de la coulée. Ces tiges sont configurées dans les embouts de manière a former une penture lorsque assemblées avec les saillies des tiges verticales. En plus ces tiges de raccordement doubles assurent aux deux panneaux verticaux une stabilité de l'axe horizontal.
Des entailles sont pratiquées dans les panneaux rigides afin qu'ils puissent s'insérer dans les saillies du panneau de treillis métallique.
Selon la présente invention, il est prévu de fournir un module de coffrage préfabriqué utilisant comme paroi de mur, un panneau rigide quelconque rapporté et inséré dans les saillis du treillis formant ainsi deux murs parallèles.
Différents panneaux rigides peuvent être choisis selon le besoin, que ce soit un panneau de contreplaqué, de ciment fibre, d'aggloméré ou de matière plastique isolante. De plus une combinaison de ces panneaux est possible, a titre d'exemple un panneau de contreplaqué pourrait être utilisé d'un côté et de l'autre un panneau de matière plastique isolante, formant ainsi un module hybride.
Dans un autre mode de réalisation, le module peut être incorporé dans une mousse plastique isolante par procédé de moulage respectant ainsi certains concepts d'architectures ou d'ingénierie dans lequel le treillis métallique ne doit pas être apparent. Ces mousses isolantes plastiques peuvent être du polystyrène expansé, du polystyrène extrudé, du polyuréthane ou autre isolant quelconque n'étant pas limité a ces derniers.
La présente invention et ses nombreux avantages seront plus facilement compris en prenant connaissance de la brève description du produit relativement aux dessins qui illustrent la réalisation de l'invention.
BR~VE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente une vue de coupe d'un module de coffrage métallique démontant le positionnement des tiges verticales et horizontales du treillis ainsi que le positionnement des tiges de raccordement et le mécanisme de penture. Ce dessin démontre également les saillies de la tige verticale du treillis dans lesquelles viendront s'insérer des panneaux rigides;
La figure 2 représente une vue de coupe d'un module de coffrage métallique habillé de deux panneaux rigides rapportés similaires. Cette coupe démontre le grillage métallique qui sert de renforcement aux panneaux rapportés choisis, ainsi que de prise mécanique ou d'attachement pour la fixation de d'autres éléments de construction tel feuillards a brique, crépis, stucco, fourrure, etc. Le positionnement des tiges de raccordement est également démontré;

La figure 3 représente une vue de coupe d'un module de coffrage métallique habillé de deux panneaux rigides rapportés d'épaisseur et de composition différente. L'un d'eux est un panneau d'isolation rigide et l'autre est un panneau soit de contreplaqué, ciment fibre ou autre. Ce dessin démontre également que la tige verticale du treillis métallique s'adapte à toutes les épaisseurs de panneaux rigides choisis;
La figure 4 représente une vue de coupe du module de coffrage métallique habillé de deux panneaux d'isolation rigides similaires. Tel les coupes 2 et 3 ce dessin montre également que les panneaux rigides sont insérés dans les saillies de la tige verticale du treillis grâce à des entailles correspondantes pratiquées dans chacun des panneaux;
La figure 5 représente une vue de coupe du module de coffrage métallique noyé dans une matériau plastique isolant, soit de polystyrène expansé ou extrudé, de polyuréthane ou autre par procédé de moulage. Selon ce mode de réalisation un fond de vissage est représenté dans la partie supérieure du panneau;
La figure 6 représente une vue de plan d'un assemblage du module de coffrage de treillis métallique. Ce dessin démontre les tiges horizontales rattachés aux tiges verticales du même treillis laissant voir les saillies de la tige verticale qui sont jointes parallèlement par les tiges de raccordement. Ce mode d'assemblage démontre aussi le systëme de penture des tiges de raccordement permettant aux panneaux de se replier sur eux-mêmes;
La figure 7 représente une vue isométrique d'un module de coffrage métallique habillé de deux panneaux rigides de composition différentes et d'épaisseurs différentes. Ce dessin permet de voir l'assemblage des panneaux avec le treillis et de comprendre cet assemblage des entailles dans les panneaux correspondant aux saillies pratiquées sur le treillis. D'un côté comme de l'autre, le treillis permet d'attacher des éléments servant à la finition intérieure ou extérieure tels : fourrure de bois ou métallique, feuillards à brique, renfort de stucco ou crépis etc.;
La figure 7A est un agrandissement de la figure 7;
La figure 8 représente une vue isométrique d'un module de coffrage métallique noyé dans une matière plastique isolante. Un fond de vissage est intégré dans la partie supérieure de chacun des panneaux. Ce mode de fabrication de moulage est utilisé dans les cas où la performance de l'isolation est recherchée et que le treillis ne doit pas être apparent;
La figure 8A est un agrandissement de la figure 8;
La figure 9 représente une vue de plan du module de coffrage métallique illustré à la figure 6 habillé de panneaux rigides d'épaisseurs et de composition différentes;
La figure 10 représente une vue de plan du module de coffrage métallique tel la figure 6 noyée dans un matériau isolant quelconque. Cet isolant peu varier en épaisseur car ce n'est pas l'élément structural principal qui retient le béton lors de la coulée. Dans ce cas le treillis métallique n'est pas apparent du côté
extérieur du panneau;
La figure 11 représente un assemblage typique en coin de 90 degrés de deux modules de coffrage métallique habillés de panneaux rigides;

ô
La figure 12 représente un assemblage typique en coin de 135 degrés de deux modules de coffrage métallique habillés de panneaux rigides;
La figure 13 représente un assemblage typique en coin de 90degrés de deux modules de coffrage métallique noyés dans un matériaux plastique isolant;
La figure 14 représente un assemblage typique en coin de 135 degrés de deux modules de coffrage métallique noyés dans un matériaux plastique isolant;
et La figure 15 représente un assemblage de mur typique démontrant l'utilisation d'un système d'échafaudage requis lors de l'installation des modules de coffrages métalliques.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La figure 1 illustre une vue de coupe d'assemblage d'un module de coffrage métallique A représenté dans un assemblage B avec un panneau rigide à la figure 7 selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
La figure 8 illustre un autre mode de réalisation d'un module de coffrage métallique C.
Les figures 2, 3, et 4 illustrent différentes combinaisons d'assemblages du module de treillis métallique avec des panneaux rigides 6 et 7. La figure 5 illustre le module de treillis métallique A noyé dans un matériau plastique isolant 8.

La structure métallique A préfabriquée, du module de coffrage illustré à
la figure 1 est composée de tiges métalliques verticales 1 profilées de manière à
créer des saillies 5 dans le but de s'incérer dans les entailles 9 réalisées dans les panneaux rigides 6 et 7. Les saillies 5 peuvent varier en fonction de l'épaisseur du panneau d'habillage 6 ou 7, etc.
Les tiges métalliques verticales 1 sont soudées à d'autres tiges métalliques horizontales 2 de chaque côté des saillies 5 de la tige verticale, formant ainsi un mur de treillis métallique tel qu'illustré a la figure 7. Ces tiges verticales 1 sont obligatoirement soudées du côté extérieur aux tiges horizontales 2 de manière à ce que la poussée latérale du béton lors du coulage ne puisse faire céder les soudures.
La jonction entre les deux murs de treillis est assurée par des tiges de raccordement double 3 fournissant un écartement vertical et parallèle des deux murs et une stabilité dans l'axe horizontal. Ces tiges de raccordement 3 sont retournées dans chacun de leurs bouts 4 afin de former une penture tel qu'illustré à la figure 6.
Les figures 2, 3 et 4 montrent respectivement que des panneaux 6 et 6', 7 et 6 ou 7 et 7' s'étendent dans des plans verticaux parallèles laissant les treillis métalliques formés des tiges 1 et 2 apparents tel qu'illustré à la figure 9.
Lors de l'assemblage, des panneaux rigides sont insérés dans les saillies 5 du treillis métallique en pratiquant des entailles 9 correspondantes dans les panneaux rigides. Une fois les panneaux 6, 7 ou 8 insérés dans les treillis, les tiges de raccordement 3 sont alors repliées 4 autour des saillies 5 du treillis créant ainsi l'effet de penture.

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Les tiges de raccordement 3 ont comme fonctions de retenir les panneaux parallèlement, de conserver l'écartement des dits panneaux lors de la mise en place du béton et de garder les panneaux dans un même axe lors de la manutention.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le module de treillis métallique peut être noyé dans un matériaux plastique isolant tel polystyrène expansé ou extrudé, un polyuréthane ou autre sans limitation par rapport à ces derniers, tel qu'illustré a la figure 8 et 8A représentant un panneau 8 et 8'.
Le treillis métallique formé des tiges verticales 1 et horizontales 2 est placé dans le panneau de mousse isolante 8, 8' de façon à se retrouver le plus près possible de la surface extérieure du module, en fonction de l'épaisseur du panneau, le but étant d'assurer une meilleure résistance aux poussées du béton lors de la coulée. Il est également tenu compte du positionnement de la languette métallique 12 servant de fond de vissage de manière à ce que la vis une fois fixée jouisse d'un espace suffisant avant d'atteindre le béton durci.
Comme il est également montré aux figures 8 et 8A, une languette métallique 12 sert de fond de vissage. Cette languette est située dans le haut de chacun des panneaux 8, 8' fixés sur les tiges verticales 1 et 2 du panneau de treillis métallique assurant ainsi une prise mécanique solide lors du vissage.
Afin de préserver un rendement optimal de l'isolation la figure 10 illustre le système de raccordement d'un module par rapport à un autre ou un emboîtement de type "à rainure" 10 ou de type "bouveté" qui n'est pas illustré, est utilisé dans un plan vertical ainsi que sur le plan horizontal 11 tel qu'illustré à la figure 8A.

La flexibilité du système permet en outre d'assembler un module de coffrage, utilisant d'un côté un panneau 6 de type treillis apparent et de l'autre côté, un panneau 9 de type noyé dans un matériau isolant ou autre, dévoilant une surface lisse.
La jonction des modules dans un assemblage en coin de 90 degrés est illustré aux figures 11 et 13 pour des compositions de mur différents. Afin de s'assurer que le raccordement des modules de coins résistent aux poussées du béton, les saillie des tiges verticales 5 doivent être reliées entre elles.
Les figures 12 et 14 montrent similairement l'assemblage en coin de 135 degrés. De la même façon les saillies des tiges verticales 5 se doivent d'être raccordées ensembles.
L'assemblage des murs illustré à la figure 15 montre que les modules sont assemblés à la façon d'un mur de brique, c'est à dire que les joints verticaux se croisent d'une rangée à l'autre.
Les modules une fois assemblés, forment un coffrage considéré comme étant conventionnel par les personnes versées dans le domaine, car les panneaux sont reliés entre eux parallèlement par des tiges de raccordement 3 métalliques de petit diamètre, permettant au béton de voyager librement dans les coffrages.
Les personnes versées dans le domaine apprécient également un coffrage qui puisse résister aux poussées du béton lors de la coulée permettant l'utilisation d'un vibrateur.

Les échafaudages 14 permettent de garder le mur droit sur un plan vertical lors de l'installation des modules et servent également de plate-forme de travail pour les ouvriers lors de la mise en place du béton.
Les coins guides 13 font parti du système d'échafaudage et servent de guide pour garantir que la mesure d'un mur donné est au niveaû à la verticale.
Plus précisément, ils assurent que la mesure du mur à son sommet soit la même que celle du départ.
Le système d'échafaudage 14 illustré à la figure 15 doit être attaché aux tiges du mur de treillis 1 et 2 lorsqu'il est utilisé sur un mur où le treillis métallique est apparent à la surface de celui-ci tel qu'illustré aux figures 7 et 7A.
Dans le cas où le système d'échafaudage 14 est utilisé sur un mur où le module de treillis métallique est noyé dans un matériau plastique isolant, tel qu'illustré aux figures 8 et 8A, les échafaudages 14 doivent être vissés dans le fond de vissage 12 incorporé dans la partie supérieure du module tel qu'illustré
aux figures 8 et 8A, des trous étant préalablement perforés à cet effet.
Le système d'échafaudage 14 de la figure 15 est toujours utilisé
préférablement du côté intérieur du mur, évitant ainsi la superposition d'échafaudages conventionnels dans le cas de multi étages.
Des madriers 16 sont assis sur les équerres ajustables 19 en hauteur et servent de plate-forme de travail pour les ouvriers. Des poteaux 18 amovibles permettent de retenir les garde-corps 17. Des bras télescopiques 15 sont utilisé
pour aligner les murs. Ces même bras 15, en plus d'être télescopiques, peuvent s'ajuster en tournant dans un sens ou dans l'autre 20 afin de garantir un ajustement final pour un alignement parfait du mur.
Chaque panneau a, par exemple, une longueur de 8 pieds et une hauteur de 2 pieds. L'épaisseur de chacun des panneaux peut varier ainsi que l'écartement entre les deux panneaux parallèles afin de rencontrer les exigences de la structure de béton.
Les modules de coffrages métalliques similaires B ou C assemblés bout à
bout sur une même rangée et superposés par d'autres rangées tout en croisant les joints verticaux tel un assemblage de brique, forment un coffrage de mur dans lequel le béton peut être mis en place.

Claims

REVENDICATIONS
1. Un module de coffrage tel que décrite dans la présente demande.
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