FR2559542A1 - Cast iron arch piece for lining a shaft and sealed assembly comprising the application thereof. - Google Patents
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- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
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- E21D11/385—Sealing means positioned between adjacent lining members
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Abstract
Description
La presente invention est relative à des voussoirs en fonte, assemblés les uns aux autres par boulonnage, utilisés dans a fabrication de collecteurs de grand diamètre ou pour le revêtement interne de galeries, puits de mine, tunnels, et plus généralement, dans les cuvelages, dans lesquels il convient d'assurer une étanchéité de l'extérieur vers l'intérieur pour éviter les infiltrations d'eau. The present invention relates to cast iron segments, assembled to each other by bolting, used in the manufacture of large diameter collectors or for the internal lining of galleries, mine shafts, tunnels, and more generally, in casings, in which it is necessary to ensure a seal from the outside to the inside to prevent water infiltration.
Elle est relative egalement à l'assemblage étanche de tels voussoirs.It also relates to the sealed assembly of such segments.
Généralement les éléments de cuvelages, ou voussoirs, arrivent sur le chantier par panneaux de quatre, six ou huit éléments. On voit ainsi qu'il y a deux étanchéités à realiser, l'une lors de l'assemblage des éléments de cuvelage en panneaux, réalisée en usine, l'autre lors de l'assemblage des panneaux et réalisée sur le chantier. Generally the elements of casings, or segments, arrive on the site by panels of four, six or eight elements. It can thus be seen that there are two seals to be made, one during the assembly of the casing elements into panels, produced in the factory, the other during the assembly of the panels and carried out on the site.
De plus ces panneaux ainsi formés doivent, pour permettre une pose aisée sur chantier, présenter des cotes précises et plus particulierement un rayon de courbure et une corde parfaitement déterminés. I1 est donc nécessaire de pouvoir rattraper, en usine lors de l'assemblage des voussoirs en panneaux, les écarts dimensionnels dus à la fois aux défauts de pi anéi té des surfaces planes (flancs) des voussoirs en fonte et aux tolérances de fabrication des voussoirs. La somme de ces ecarts dimensionnels a ete estimée, dans une hypothèse très défavorable, à quelques millimètres. In addition, these panels thus formed must, to allow easy installation on site, have precise dimensions and more particularly a radius of curvature and a perfectly determined rope. It is therefore necessary to be able to compensate, in the factory during the assembly of the segments in panels, the dimensional deviations due both to the defects of pi anéi ty of the flat surfaces (sides) of the cast iron segments and to the manufacturing tolerances of the segments . The sum of these dimensional deviations has been estimated, in a very unfavorable hypothesis, at a few millimeters.
On connait par le brevet FR 2 234 452 une garniture d'étanchéité pour voussoirs en acier, en élastomère de dureté inférieure à 390
Shore, l'étanchéité du joint étant assurée à la fois par le contact direct, métal-métal, des éléments de cuvelage grace au boulonnage de ceux-ci et par l'insertion de la garniture d'étanchéité à proximité des arêtes externes des voussoirs sur les flancs de ces derniers lors de leur assemblage.The patent FR 2 234 452 discloses a gasket for segments made of steel, of elastomer with a hardness less than 390
Shore, the sealing of the joint being ensured both by direct contact, metal-metal, of the casing elements thanks to the bolting of these and by the insertion of the sealing gasket near the external edges of the segments on the sides of the latter during their assembly.
Mais dans ce cas le contact direct des différents éléments de cuvelage rend l'assemblage rigide et interdit tout rattrapage des écarts dimensionnels pouvant résulter de la fabrication des voussoirs. But in this case the direct contact of the various casing elements makes the assembly rigid and prevents any catching up of the dimensional deviations which may result from the manufacture of the segments.
De plus l'étanchéité aux arêtes latérales des voussoirs constituees par l'intersection des flancs de ces derniers n'est pas assurée, les garnitures comprimees par les elements de cuvelage ne se joignant pas parfaitement aux carrefours constitués par la juxtaposition de quatre voussoirs. Enfin il n'est pas possible dans ce type de joint, de contrôler le taux de compression de la garniture d'étanchéité. Or l'expérience a montré que pour un taux de compression superieur à 40 % un élastomère vieillit de façon prématurée.In addition, the sealing at the lateral edges of the segments formed by the intersection of the sides of the latter is not ensured, the linings compressed by the casing elements not joining perfectly at the crossroads formed by the juxtaposition of four segments. Finally, it is not possible in this type of seal to control the compression ratio of the seal. However, experience has shown that for a compression ratio greater than 40%, an elastomer ages prematurely.
Par ailleurs on connait par le brevet US 3 695 044, un joint d'étanchéité pour élément de cuvelage en béton, presentant une gorge menagee sur les flancs du voussoir dans laquelle est fixe par un moyen adhésif un matériau élastique d'étanchéité d'épaisseur supérieure à la profondeur de la gorge et de la largeur égale à celle de cette dernière, la compression de ce materiau lors du montage des éléments de cuvelage par boulonnage assurant l'étanchéité. Furthermore, US Pat. No. 3,695,044 discloses a seal for a concrete casing element, having a groove formed on the sides of the segment in which an elastic sealing material of thickness is fixed by adhesive means. greater than the depth of the groove and of the width equal to that of the latter, the compression of this material during the mounting of the casing elements by bolting ensuring sealing.
Mais comme l'élastomère est un matériau incompressible sa "compression" dans une direction entraine son expansion dans une autre. Ainsi lors du montage du joint decrit dans le brevet
US 3 695 044 la garniture comprimee s'etend en dehors de sa gorge de logement, dans l'espace compris entre les flancs des voussoirs. Entre les flancs espacés de deux voussoirs adjacents n'est interposé aucun moyen ou ciment de liaison ou autre matériau susceptible d'assurer la rigidité de l'ensemble des deux voussoirs. I1 en résulte, que, compte tenu des contraintes mécaniques que subissent les voussoirs, la compression de la garniture d'étanchéité n'est absolument pas contrôlée. Cette compression pouvant atteindre des valeurs excessives et inadmissibles, la perennité de la garniture n'est pas assurée.De plus la rigidité de l'ensemble n'étant pas assuré le dimensionnement et la forme du cuvelage ne peuvent être determinés avec précision.But since the elastomer is an incompressible material, its "compression" in one direction leads to its expansion in another. So when mounting the seal described in the patent
US 3,695,044 the compressed lining extends outside its housing groove, in the space between the sides of the segments. Between the spaced sides of two adjacent segments there is not interposed any means or bonding cement or other material capable of ensuring the rigidity of the assembly of the two segments. I1 follows that, taking into account the mechanical stresses that the segments undergo, the compression of the seal is absolutely not controlled. As this compression can reach excessive and inadmissible values, the durability of the lining is not guaranteed. In addition, the rigidity of the assembly is not ensured, the dimensioning and the shape of the casing cannot be determined with precision.
Enfin, là encore l'étanchéité n'est pas realisée au carrefour constitué par quatre voussoirs adjacents. Finally, here again the sealing is not carried out at the crossroads constituted by four adjacent segments.
On connaît enfin par le brevet FR A-2 264 962 un assemblage de deux panneaux de cuvelage, en fonte, conçu pour éviter l'infiltration entre les deux panneaux de matière de remplissage injectee entre la paroi rocheuse d'un tunnel et les voussoirs. Les panneaux comportent des portées ou surfaces d'appui complementaires, mais ne comportent pas de garniture d'étanchéité, puisque l'étanchéité à l'eau est assurée par la matière de remplissage. Finally, patent FR A-2 264 962 discloses an assembly of two casing panels, made of cast iron, designed to prevent infiltration between the two panels of filling material injected between the rock wall of a tunnel and the segments. The panels have additional bearing surfaces or surfaces, but do not have a gasket, since the water tightness is ensured by the filling material.
La Demanderesse s'est donc posé le problème de créer un joint d'étanchéité, pour éléments de cuvelage en fonte ou voussoirs, obtenu grâce à une simple garniture d'étanchéité en élastomère, assurant une étanchéité totale, y compris à l'eau, même aux angles des éléments de cuvelage, à des pressions extérieures de l'ordre de 10 bars, et permettant la fabrication en usine de panneaux, pas assemblage de voussoirs, présentant un rayon de courbure et une corde parfaitement déterminés, permettant une pose facile sur chantier, malgré des tolérances dimensionnelles pouvant atteindre quelques millimètres sur chaque voussoir. The Applicant therefore posed the problem of creating a seal, for cast-iron casing elements or segments, obtained by means of a simple elastomer seal, ensuring total tightness, including with water, even at the corners of the casing elements, at external pressures of the order of 10 bars, and allowing the factory production of panels, no assembly of segments, having a perfectly determined radius of curvature and cord, allowing easy installation on site, despite dimensional tolerances of up to a few millimeters on each segment.
L'invention a pour objet un voussoir qui resoud ce problème. The subject of the invention is a segment which solves this problem.
Le voussoir de l'invention, pour cuvelage en fonte de type à voile de forme générale parallélépipédique et incurvée, sur les flancs duquel est fixée, par un moyen adhésif, une garniture d'etanchéite élastique destinée à être comprimée dans un assemblage étanche de tels voussoirs, est caractérisé en ce qu il comporte sur chacun de deux angles opposés formés par deux flancs perpendiculaires une partie saillante ou protubérance sur laquelle est appliquée la garniture d'étanchéité. The segment of the invention, for a casing type of sail type of generally parallelepipedal and curved shape, on the flanks of which is fixed, by adhesive means, an elastic sealing gasket intended to be compressed in a tight assembly of such segments, is characterized in that it comprises on each of two opposite angles formed by two perpendicular flanks a projecting part or protuberance on which the seal is applied.
Grâce à cette partie saillante, il est possible de réaliser un assemblage étanche au carrefour angulaire de quatre voussoirs. Thanks to this projecting part, it is possible to produce a tight assembly at the angular crossroads of four segments.
L'invention a egalement pour objet un assemblage étanche de quatre voussoirs dont les flancs perpendiculaires sont ceinturés d'une garniture d'étanchéité, lesdits flancs étant de deux categories mâle, femelle en vis-à-vis, cette assemblage étant caractérisé en ce qu'il forme un carrefour à deux angles opposes formés par l'intersection d'un flanc mâle et d'un flanc femelle et à deux angles opposés formés par l'intersection de deux flancs de même nature mâle-mâ7le et femelle-femelle, et comporte au voisinage des voiles, deux parties saillantes opposées appliquant les angles des garnitures d'étanchéité correspondantes au contact l'un de l'autre et au contact des angles des garnitures d'étanchéité des deux autres voussoirs opposés, dépourvus de parties saillantes de sorte qu'au dit carrefour angulaire, aucun vide ne subsiste entre les garnitures d'étanchéité respective des quatre voussoirs. The invention also relates to a sealed assembly of four segments, the perpendicular flanks of which are surrounded by a sealing gasket, said flanks being of two categories male, female opposite, this assembly being characterized in that '' it forms a crossroads at two opposite angles formed by the intersection of a male flank and a female flank and at two opposite angles formed by the intersection of two flanks of the same male-male and female-female nature, and comprises in the vicinity of the sails, two opposite projecting parts applying the angles of the corresponding packings in contact with one another and in contact with the angles of the packings of the two other opposed segments, devoid of projecting parts so that at said angular crossroads, no void remains between the respective seals of the four segments.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre. Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows.
Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple
- La Fig. 1 est une vue en plan d'un élement de cuvelage selon
l'invention vu par sa face superieure ou voile ;
- La Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 2-2
de la Fig. 1 du voussoir selon l'invention ;
- La Fig. 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne 3-3
de la Fig. 1 du voussoir selon l'invention ;
- La Fig. 4 est une vue partielle en perspective d'un angle d'un
élément de cuvelage selon l'invention ;
- La Fig. 5 est une vue partielle en perspective de angle
opposé à celui représenté à la Fig. 4 d'un élément de cuvelage
selon l'invention ;
- La Fig. 6 est une vue en coupe partielle de la garniture
d'étanchéité du joint selon l'invention ;;
- La Fig. 7 est une vue partielle de la zone de contact de quatre
voussoirs adjacents munis de leur garniture d'étanchéité selon
l'invention, le voile de chacun des voussoirs n' étant pas
représenté ;
- La Fig. 8 est une vue partielle analogue à la Fig. 7 de la zone
de contact de quatre voussoirs adjacents, dépourvus des parties
saillantes selon l'invention, munis de leur garniture
d'étanchéité ;
- La Fig. 9 est une vue partielle en coupe selon la ligne 9-9 de
la figure 7 illustrant le joint de l'invention constitué par
deux flancs de deux éléments de voussoirs adjacents munis de
leur garniture d'étanchéité.In the accompanying drawings given solely by way of example
- Fig. 1 is a plan view of a casing element according to
the invention seen by its upper face or veil;
- Fig. 2 is a view in longitudinal section along line 2-2
of Fig. 1 of the segment according to the invention;
- Fig. 3 is a cross-sectional view along line 3-3
of Fig. 1 of the segment according to the invention;
- Fig. 4 is a partial perspective view of an angle of one
casing element according to the invention;
- Fig. 5 is a partial perspective view from an angle
opposite to that shown in FIG. 4 of a casing element
according to the invention;
- Fig. 6 is a partial sectional view of the lining
sealing of the joint according to the invention;
- Fig. 7 is a partial view of the contact area of four
adjacent segments with their packing according to
the invention, the veil of each segment not being
represented ;
- Fig. 8 is a partial view similar to FIG. 7 of the zone
of contact of four adjacent segments, devoid of parts
protrusions according to the invention, provided with their trim
sealing;
- Fig. 9 is a partial sectional view along line 9-9 of
FIG. 7 illustrating the seal of the invention constituted by
two sides of two adjacent segment elements with
their packing.
- La Fig. 10 est une vue schematique en perspective d'un tronçon
circulaire complet de cuvelage.- Fig. 10 is a schematic perspective view of a section
complete casing circular.
Suivant l'exemple d'execution des Fig. 1 à 3 et 10 et selon une structure connue chaque élément de cuvelage comprend une face superieure 1, ou voile, incurvée selon une courbe cylindrique et quatre faces latérales 2, ou flancs, à peu près perpendiculaires à ce voile 1. Following the example of execution of Figs. 1 to 3 and 10 and according to a known structure, each casing element comprises an upper face 1, or veil, curved according to a cylindrical curve and four lateral faces 2, or sides, roughly perpendicular to this veil 1.
Comme on le voit plus particulièrement aux Figures 1-2 et 3, ces flancs sont de deux types 2a mâle et 2b femelle ou emboitement. Au voisinnage du voile 1, les flancs 2a, comme représentes plus particulièrement aux Figures 4 et 9, ont un profil 3,4,5,6 et 7 en escalier, en retrait par rapport au reste du flanc 2a, sont constitués sur leur face externe par un epaulement 3 (ou surface d'appui 3) parallèle au voile 1, qui relie une face 4, de hauteur h, à peu pres perpendiculaire à ce voile 1, à une autre face plane 5 perpendiculaire à cet épaulement 3. Cette face 5 est reliée à un autre épaulement 6 parallèle à l'épaulement 3 par l'intermédiaire d'une portée 7. Les flancs 2a se poursuivent par une face plane 11 perpendiculaire au voile 1.Au voisinage du voile 1 la partie périphérique des flancs 2b présente un profil à peu prés en équerre et en avancée, ou prolongement, par rapport au reste du flanc 2b. Comme représentés plus particulièrement aux Figures 5 et 9, ils présentent une face plane 8 reliee par l'intermédiaire d'une portée 9 à un prolongement 10 (ou surface d'appui 10) du voile 1, d'épaisseur e correspondant à la hauteur h de la face 4 du flanc 2a, et s'étendant sur toute la longueur du flanc 2b. As seen more particularly in Figures 1-2 and 3, these flanks are of two types 2a male and 2b female or socket. In the vicinity of the web 1, the sides 2a, as shown more particularly in Figures 4 and 9, have a 3,4,5,6 and 7 profile in staircase, set back from the rest of the side 2a, are formed on their face external by a shoulder 3 (or bearing surface 3) parallel to the web 1, which connects a face 4, of height h, roughly perpendicular to this web 1, to another flat face 5 perpendicular to this shoulder 3. This face 5 is connected to another shoulder 6 parallel to the shoulder 3 by means of a bearing 7. The flanks 2a are continued by a flat face 11 perpendicular to the veil 1.About the veil 1 the peripheral part of the flanks 2b has a profile roughly square and advanced, or an extension, relative to the rest of the side 2b. As shown more particularly in FIGS. 5 and 9, they have a flat face 8 connected by means of a bearing 9 to an extension 10 (or bearing surface 10) of the web 1, of thickness e corresponding to the height h of the face 4 of the sidewall 2a, and extending over the entire length of the sidewall 2b.
En outre, comme on le voit à la Figure 9, la profondeur totale p du prolongement 10 et de la portée 9 est inférieure à la largeur L constituée par la face 6 la portee 7 et l'épaulement 3 et supérieur à la largeur totale 1 de la face 5 et de la portée 7. In addition, as seen in Figure 9, the total depth p of the extension 10 and the span 9 is less than the width L formed by the face 6 the span 7 and the shoulder 3 and greater than the total width 1 face 5 and scope 7.
De plus comme on le voit plus particulièrement à la Fig 1 les faces 2a d'un panneau sont adjacentes ainsi que les faces 2b. In addition, as can be seen more particularly in FIG. 1, the faces 2a of a panel are adjacent as well as the faces 2b.
Conformément à l'invention, les arêtes laterales opposées (ou angles opposés d'un voussoir) constituées, dans le mode de réalisation représenté, par les intersections de deux flancs 2a-2a ou 2b-2b de même type présentent chacune une partie saillante ou protubérance, 12a et 12b, de hauteur H correspondant à la hauteur de la face 5 comme on le voit plus particulièrement aux Figures 4 et 5.Les parties saillantes 12a et 12b prolongent, sur une partie de leur hauteur les arêtes à angle droit de deux flancs adjacents 2a-2a ou 2b-2b La partie saillante 12a située à l'intersection des faces 2a est constituée par un élargissement de l'épaulement 3 entrainant une diminution correspondante de la largeur de l'épaulement 6, toutes les autres dimensions du flanc 2a restant inchangées. De même la partie saillante 12b est située à l'intersection des flancs êb en-dessous du prolongement 10 du voile 1 et en retrait par rapport à ce prolongement 10.Cette partie saillante 12b est limitée à son extrémité supérieure par la portée 9 qui présente au-dessus de ladite partie saillante 12b un profil correspondant à cette dernière
Les parties saillantes 12a et 12b forment un diedre d'angle aigu sur lequel est appliqué un bourrelet d'étanchéité 13. De plus, il va de soi que les parties 12a et 12b saillantes pourraient être situées aux deux arêtes laterales opposées constituées par l'intersection d'un flanc 2a et d'un flanc 2b.According to the invention, the opposite lateral edges (or opposite angles of a segment) formed, in the embodiment shown, by the intersections of two flanks 2a-2a or 2b-2b of the same type each have a projecting part or protuberance, 12a and 12b, of height H corresponding to the height of the face 5 as seen more particularly in Figures 4 and 5. The projecting parts 12a and 12b extend, over part of their height, the right-angled edges by two adjacent flanks 2a-2a or 2b-2b The projecting part 12a located at the intersection of the faces 2a is constituted by an enlargement of the shoulder 3 causing a corresponding reduction in the width of the shoulder 6, all the other dimensions of the flank 2a remaining unchanged. Likewise, the projecting part 12b is situated at the intersection of the sides b b below the extension 10 of the web 1 and recessed with respect to this extension 10. This projecting part 12b is limited at its upper end by the bearing 9 which has above said projection 12b a profile corresponding to the latter
The projecting parts 12a and 12b form an acute angle diere on which a sealing bead 13 is applied. Furthermore, it goes without saying that the projecting parts 12a and 12b could be located at the two opposite lateral edges formed by the intersection of a side 2a and a side 2b.
La partie saillante 12a raccorde deux faces 5 perpendiculaires et est en retrait par rapport aux faces perpendiculaires 11 du reste des flancs mâle 2a et à l'arête d'intersection des faces 11 (Fig. 4). The projecting part 12a connects two perpendicular faces 5 and is set back with respect to the perpendicular faces 11 of the rest of the male sides 2a and to the intersection edge of the faces 11 (Fig. 4).
La partie saillante 12 b raccorde deux faces 8 perpendiculaires et est en surplomb par rapport à l'arête de deux faces adjacentes perpendiculaires 8 du reste des flancs femelles 2b (Fig, 5). The protruding part 12b connects two perpendicular faces 8 and is overhanging with respect to the edge of two adjacent perpendicular faces 8 from the rest of the female flanks 2b (Fig, 5).
Comme représentée à la Fig. 6 la garniture d'étanchéité, en élastomère d'une dureté de 400 à 45" Shore, extrudable, est constituée d'un bourrelet 13 de section rectangulaire d'epaisseur c et de hauteur g superieur à c. L'épaisseur c inferieure à la largeur 1 de la face 2a est supérieure à la moitié de celle-ci. De même la hauteur i est légèrement inférieure à la hauteur H de la face 5 du flanc 2a diminuée de la hauteur de la portee 9 du flanc 2b. Ce bourrelet 13 est destiné à être posé, par des moyens adhesifs, sur les faces 5 et 8 des flanc 2a et 2b des voussoirs et sur les parties saillantes 12a 12b.Ce bourrelet 13 est positionne de maniere precise sur les flancs des éléments de cuvelage, grâce aux portées 7 et 9, sa face inferieure reposant sur la face supérieure de la portée 7 et sa face supérieure reposant sur la face inférieure de la portée 9. bors de l'assemblage des voussoirs, tant en usine que sur chantier, le montage des éléments de voussoirs est tel qu'un flanc mâle 2a d'un voussoir est toujours en vis à vis d'un flanc femelle ou emboitement 2b d'un autre voussoir et réciproquement. Ainsi, et comme representé plus particulièrement à la
Fig. 9, l'assemblage de deux voussoirs délimite une gorge constituée par les faces 5-6-7 et 8, les portees 7 et 9 et la face inferieure du prolongement 10. A l'intérieur de cette gorge Sont en contact les bourrelets 13 des deux voussoirs adjacents.As shown in Fig. 6 the seal, made of elastomer with a hardness of 400 to 45 "Shore, extrudable, consists of a bead 13 of rectangular section of thickness c and height g greater than C. The thickness c less than the width 1 of the face 2a is greater than half of the same. Similarly, the height i is slightly less than the height H of the face 5 of the sidewall 2a minus the height of the bearing surface 9 of the sidewall 2b. 13 is intended to be placed, by adhesive means, on the faces 5 and 8 of the sidewalls 2a and 2b of the segments and on the projecting parts 12a 12b. This bead 13 is positioned in a precise manner on the sides of the casing elements, thanks at spans 7 and 9, its lower face resting on the upper face of the bearing 7 and its upper face resting on the lower face of the bearing 9. during assembly of the segments, both in the factory and on site, the mounting of the segment elements is such that a male side 2a of a segment is always in screw with respect to a female flank or socket 2b of another segment and vice versa. Thus, and as represented more particularly at the
Fig. 9, the assembly of two segments defines a groove formed by the faces 5-6-7 and 8, the bearing surfaces 7 and 9 and the lower face of the extension 10. Inside this groove The beads 13 of the two adjacent segments.
Le montage des plaques en usine se fait sur un gabarit de type connu, comme decrit par exemple par le brevet FR 2 259 944, où les différents éléments de cuvelage sont positionnés de façon à former des panneaux de longueur et de courbure déterminés. Les cotes precises des panneaux sont obtenues en rapprochant plus ou moins les flancs 2a-2b de deux voussoirs adjacents en emboîtant le prolongement 10 sur la surface d'appui 3 et donc en comprimant plus ou-moins leurs garnitures d'étanchéité élastiques 13 en vis-à- vis.Les dimensions respectives de la garniture 13 et de la gorge 5-6-7-8-9 resultant de la juxtaposition de deux voussoirs adjacents sont telles que le taux de compression de chaque garniture 13, lors du montage des panneaux en usine, est toujours situe entre 20 %, dans le cas d'un écartement maximal des voussoirs, et 40 %, dans le cas d'un contact parfait de deux voussoirs adjacents par les surfaces 8 et 11 des flancs 2a-2b en vis-à-vis. De plus, dans ce dernier cas de compression maximale de chaque garniture d'étanchéité 13 où le volume de la gorge 5-6-7-8-9 resultant de la juxtaposition de deux voussoirs est minimum, le volume de cette gorge est toujours superieur au volume des deux bourrelets 13 qu'elle contient. The mounting of the plates in the factory is done on a template of known type, as described for example by patent FR 2 259 944, where the various casing elements are positioned so as to form panels of determined length and curvature. The precise dimensions of the panels are obtained by bringing the flanks 2a-2b more or less close to two adjacent segments by fitting the extension 10 onto the bearing surface 3 and therefore by compressing more or less their elastic gaskets 13 in screws The respective dimensions of the lining 13 and of the groove 5-6-7-8-9 resulting from the juxtaposition of two adjacent segments are such that the compression ratio of each lining 13, during assembly of the panels in the factory, is always between 20%, in the case of a maximum spacing of the segments, and 40%, in the case of perfect contact of two adjacent segments by the surfaces 8 and 11 of the flanks 2a-2b in screw opposite. In addition, in the latter case of maximum compression of each seal 13 where the volume of the groove 5-6-7-8-9 resulting from the juxtaposition of two segments is minimum, the volume of this groove is always greater to the volume of the two beads 13 which it contains.
Une fois les panneaux mis aux cotes voulues, compte tenu des tolerances de fabrication des éléments de cuvelage, ces derniers peuvent ne pas être en contact par les faces en vis- -vis 8 et ll
Ainsi pour réaliser la rigidite des panneaux que les garnitures d'étanchéité 13 n'assurent pas, on injecte entre les faces 8 et ll de deux voussoirs adjacents un beton de résine 14 dont le rôle est uniquement d'assurer la rigidité, et donc le maintien aux dimensions voulues des assemblages de voussoirs constituant des panneaux, ainsi que l'encaissement des efforts mecaniques de compression exercés par les terrains apres l'assemblage des panneaux sur chantier. En effet, lesdits efforts mecaniques ne sauraient être supportés par un bourrelet en élastomère, quelque soit la durete de ce dernier.Once the panels have been placed at the desired dimensions, taking into account the manufacturing tolerances of the casing elements, the latter may not be in contact by the facing faces 8 and ll
Thus to achieve the rigidity of the panels that the seals 13 do not provide, a resin concrete 14 is injected between the faces 8 and ll of two adjacent segments, the role of which is only to ensure rigidity, and therefore the maintenance of the desired dimensions of the assemblies of segments constituting the panels, as well as the cashing of the mechanical compression forces exerted by the grounds after the assembly of the panels on site. Indeed, said mechanical forces cannot be supported by an elastomer bead, whatever the hardness of the latter.
En outre comme on le voit à la Fig. 7, l'assemblage des voussoirs, en usine ou sur chantier, est effectué de telle manière que le carrefour de quatre voussoirs presente deux angles opposés 16 de voussoirs constitues par l'intersection d'un flanc male 2a et d'un flanc femelle 2b et deux angles opposés 16a et 16b constitués par l'intersection de deux flancs de même type 2a-2a et 2b-2b.De plus comme on le voit toujours à la Fig. 7 les deux parties saillantes 12a et 12b des angles 16a et 16b sont en vis-à-vis c'est-à-dire à l'opposé l'une de l'autre et non adjacentes. I1 en résulté que les parties saillantes 12a 12b appliquent les angles 16a-16b des garnitures d'étanchéité 13 correspondantes au contact l'un de l'autre et au contact des angles 16 des garnitures d'étanchéité 13 des deux autres voussoirs opposés, des sorte qu'audit carrefour angulaire 16-16a-16b, aucun vide ne subsiste entre les garnitures d'étanchéité respectives 73 de chacun. des quatre voussoirs et qu'une étanchéité parfaite est réaliseeà ce carrefour. Furthermore, as can be seen in FIG. 7, the assembly of the segments, in the factory or on site, is carried out in such a way that the crossroads of four segments presents two opposite angles 16 of segments constituted by the intersection of a male flank 2a and a female flank 2b and two opposite angles 16a and 16b formed by the intersection of two flanks of the same type 2a-2a and 2b-2b. Furthermore, as always seen in FIG. 7 the two protruding parts 12a and 12b of the angles 16a and 16b are opposite, that is to say opposite one another and not adjacent. It follows that the projecting portions 12a 12b apply the angles 16a-16b of the corresponding seals 13 in contact with each other and in contact with the angles 16 of the seals 13 of the two other opposite segments, so that audit angular intersection 16-16a-16b, no vacuum remains between the respective seals 73 of each. four segments and a perfect seal is achieved at this crossroads.
Comme connu, les panneaux sont assemblés à leur tour en anneaux de cuvelage complets (Fig. 10), et les anneaux sont assemblés bout à bout jusqu'à l'achèvement d'un cuvelage complet. As is known, the panels are assembled in turn into complete casing rings (Fig. 10), and the rings are assembled end to end until the completion of a complete casing.
A titre comparatif avec un assemblage de type antérieur connu, comme on le voit à la Fig. 8 dans le cas où les arêtes latérales constituees par l'intersection de deux flancs identiques (2a et 2b) sont dépourvues des parties saillantes 12a et 12b, le contact des garnitures 13 au carrefour de quatre voussoirs adjacents n'est pas réalisé. En effet, la compression de ces garnitures en cet endroit est insuffisante et il existe donc un vide 15 où l'étanchéité n'est pas assuree. Par contre comme on le voit à la Fig. 7 (invention) les parties saillantes 12a et 12b compriment les bourrelets 13 au carrefour constitué par la juxtaposition de quatre voussoirs adjacents. Ainsi l'étanchéité en ce carrefour est réalisée, le vide 15 ayant disparu. By way of comparison with an assembly of known prior type, as seen in FIG. 8 in the case where the lateral edges formed by the intersection of two identical sides (2a and 2b) are devoid of the projecting parts 12a and 12b, the contact of the linings 13 at the crossroads of four adjacent segments is not achieved. Indeed, the compression of these linings in this location is insufficient and there is therefore a vacuum 15 where the seal is not ensured. On the other hand, as seen in FIG. 7 (invention) the projecting parts 12a and 12b compress the beads 13 at the crossroads formed by the juxtaposition of four adjacent segments. Thus the sealing at this crossroads is achieved, the vacuum 15 having disappeared.
De plus grâce au fait que le volume minimal de la gorge 5-6-7-8-9 constituée par la juxtaposition d'un flanc 2a et d'un flanc 2b de deux voussoirs adjacents (Fig. 9), est supérieur au volume des deux bourrelets 13 qu'elle contient, la compression de ces derniers lors du boulonnage en usine des voussoirs est telle que la déformation résultante des garnitures 13 s'effectue à l'intérieur de ladite gorge 5-6-7-8-9 sans expansion ni interposition d'une partie de ces dernières (13) entre les faces 8 et 11 des flancs 2a et 2b en vi s-à- vis. Ainsi les garnitures d'étanchéité 13 ne risquent-elles pas de voir leur compression atteindre des valeurs supérieures à 40 % pouvant résulter d'un mouvement relatif des faces 8 et 11. Ainsi un vieillissement prématuré de la garniture en élastomère est-il évité. In addition, thanks to the fact that the minimum volume of the groove 5-6-7-8-9 formed by the juxtaposition of a flank 2a and a flank 2b of two adjacent segments (Fig. 9), is greater than the volume of the two beads 13 which it contains, the compression of the latter during the bolting in the factory of the segments is such that the resulting deformation of the linings 13 takes place inside said groove 5-6-7-8-9 without expansion or interposition of part of the latter (13) between the faces 8 and 11 of the sides 2a and 2b in vis-à-vis. Thus the seals 13 are not likely to see their compression reach values greater than 40% which may result from a relative movement of the faces 8 and 11. Thus premature aging of the elastomeric lining is avoided.
En outre, le fait que la compression minimale en usine des garnitures d'étanchéité soit superieure à 20 g, fait que, même s'il apparaît un certain écartement des voussoirs sur chantier, dû à des contraintes mécaniques très importantes rsltan des terrains, la compression minimale des garnitures est. toujours supérieure à 10 X. In addition, the fact that the minimum compression in the seals in the factory is greater than 20 g, means that, even if there is a certain distance between the segments on site, due to very high mechanical stresses on the ground, the minimum packing compression is. always greater than 10 X.
Ainsi le joint de cuvelage de l'invention pouvant fonctionner à des taux de compression des garnitures d'étanchéité pouvant varier de 10 à 40 %, ce joint peut donc absorber des écarts dimensionnels de l'ordre de 4 a 5 mm sur les dimensions des voussoirs en fonte.Thus, the casing joint of the invention being able to operate at compression ratios of the seals which can vary from 10 to 40%, this joint can therefore absorb dimensional differences of the order of 4 to 5 mm on the dimensions of the cast iron segments.
Enfin, grâce aux garnitures d'étanchéité 13 et au béton de résine 14 qui assure la rigidité d'assemblage des voussoirs, il est possible de livrer sur chantier des panneaux, (issus de l'assemblage de plusieurs voussoirs en fonte), qui soient etanches, qui présentent des cotes précises, ce qui facilite grandement leur assemblage en cuvelage sur chantier. En effet, il n'est plus nécessaire d'effectuer une opération supplémentaire d'étanchêification sur chantier, par exemple par matériau de remplissage, tous les panneaux étant totalement ceinturés par les bourrelets 13. Finally, thanks to the seals 13 and the resin concrete 14 which ensures the rigidity of the assembly of the segments, it is possible to deliver on site panels, (resulting from the assembly of several segments in cast iron), which are seals, which have precise dimensions, which greatly facilitates their assembly in casing on site. In fact, it is no longer necessary to carry out an additional sealing operation on site, for example by filling material, all the panels being completely surrounded by the beads 13.
Le beton de résine 14 assure la rigidité de l'assemblage sans interdire le rattrapage des tolérances de fabrication des voussoirs. The resin concrete 14 ensures the rigidity of the assembly without preventing the catching of the manufacturing tolerances of the segments.
Ainsi ce joint pour cuvelage de l'invention est un moyen simple pour assurer l'étanchéité d'un cuvelage, constitué par l'assemblage de voussoirs, en particulier en fonte, à des pressions pouvant atteindre 10 bars. Thus this joint for casing of the invention is a simple means for sealing a casing, constituted by the assembly of segments, in particular in cast iron, at pressures up to 10 bars.
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| FR2559542B1 (en) | 1986-05-16 |
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Legal Events
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