WO2008110682A1 - Dispositif de recepage a declenchement controle - Google Patents

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WO2008110682A1
WO2008110682A1 PCT/FR2008/000100 FR2008000100W WO2008110682A1 WO 2008110682 A1 WO2008110682 A1 WO 2008110682A1 FR 2008000100 W FR2008000100 W FR 2008000100W WO 2008110682 A1 WO2008110682 A1 WO 2008110682A1
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WO
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reservoir
cutting device
trigger
aqueous solution
chemical compound
Prior art date
Application number
PCT/FR2008/000100
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English (en)
Inventor
Dominique Fonfrede
Jean-Baptiste Fonfrede
Original Assignee
Recepieux
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    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/08—Wrecking of buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/04—Blasting cartridges, i.e. case and explosive for producing gas under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00—Electric fuzes
    • F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
    • F42D3/02—Particular applications of blasting techniques for demolition of tall structures, e.g. chimney stacks

Definitions

  • Trigger device with controlled release.
  • the invention relates to a device for removing concrete workpieces, comprising a reservoir in which an overpressure is generated by a gasogenic effect following a chemical reaction occurring after a predetermined delay between a chemical compound and an aqueous solution, the reservoir containing the aqueous solution, and being secured to an envelope, which comprises a first storage compartment for the chemical compound, and a cover being arranged between the first housing and the reservoir to form a complete seal between the chemical compound and the aqueous solution .
  • patent WO-0036228 describes a copying element comprising a bottle having a flat closed bottom and a lateral envelope forming an acute angle with the bottom.
  • a rigid tube connected to a connecting tubular tip formed at the top of the casing serves as a supply channel of the demolition agent inside the bottle.
  • This type of coppicing element is not practical to implement, since requires several operations of implementation: the establishment of the elements of coppicing, then the introduction of the demolition agent into the flasks through hollow rigid tubes. These two operations take time on the construction sites and require precautions of use, in particular for the setting up of the agent of demolition.
  • the known expansive agents are often mixtures comprising water and quicklime, and generally adjuvants, the adjuvants being adapted according to the temperature conditions of the concrete or the type of work to be carried out.
  • US-4571124 describes a slurry containing 30% by weight of powder and 70% by weight of water, placed in hollow protective tubes arranged in a confined space of the concrete part to be demolished.
  • the powder comprising the slurry comprises calcium aluminate ferrite, ((CaO) 4 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 ), free lime (CaO), magnesium oxide (MgO) and a retarder, for example boron.
  • the expansion of the grout generates cracks in the concrete building at a predetermined level.
  • the document JP 08 285500 relates to a tank in which an overpressure is generated by a gasogenic effect following a chemical reaction between a chemical compound and an aqueous solution housed in two chambers separated from each other by a lid. The reaction occurs when the tank is thrown against an object to burst.
  • the object of the invention is to provide a splitting device for controlled and reliable triggering of the chemical reaction independently of environmental constraints, valid for any type of concrete structure, and simple to implement.
  • the copying device is characterized in that the envelope comprises a second housing containing an electronic trigger, an actuator being controlled by the trigger to explode the lid after a predetermined time delay, causing said chemical reaction inside the tank.
  • the priming of the actuator occurs at a precise moment fixed by the delay of the electronic release. A delay of 3 to 4 days must elapse between activation of the device and initiation of the chemical reaction.
  • the cap is part of a cap mounted to seal with the casing.
  • the plug has an orifice with an internal thread, intended to cooperate by screwing with a thread externally extending along a connecting end of the tank.
  • the actuator of the electronic release comprises a pyrotechnic priming head made active during the discharge of a capacitor to explode the lid.
  • the pyrotechnic priming head can be placed on the electronic board of the release or directly on the cover.
  • the trigger further comprises a delay circuit composed of a quartz clock and a microcontroller for driving a switching circuit connected in series with the actuator. Activation of the delay of the trip unit and the charge of the capacitor takes place by means of an arming circuit comprising a magnetic switch associated with two permanent magnets of opposite polarities, one of the magnets being fixed and the other being detachable. by a pin.
  • the reservoir closed by the cap preferably comprises a cavity delimited by two frustoconical walls having a common outer contour and forming an acute angle between them.
  • the radial components generated by the reaction forces are the strongest in the vicinity of the outer contour so as to cause a horizontal fracture of the concrete in the plane passing through the contour and determining the area of coppicing.
  • the action of the vertical components causes a slight movement of lifting the concrete block during the coppicing.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view of the copying device according to the invention, the reservoir being assembled to the envelope enclosing the electronic trigger;
  • FIG. 2 shows a perspective view of the reservoir;
  • FIG. 3 is a view of the casing of Figure 1, after unscrewing and removal of the lower reservoir;
  • Figure 4 shows a vertical sectional view of Figure 3
  • FIG. 6 is a variant of the reservoir of FIG.
  • a device for removing concrete workpieces in particular in the form of piles, bars or molded walls, comprises a reservoir 10 in which a large quantity of gas is generated, so as to cause an overpressure inside the tank 10. This overpressure burst the tank, and generates reaction forces capable of causing cracking of the concrete.
  • the copying elements are put in place, either before the casting operation, preferably by means of a positioning frame, or introduced into the fresh concrete after the casting operation, preferably by means of a lost rod. or recoverable.
  • the gas causing the overpressure is produced by the chemical reaction between a chemical compound and an aqueous solution.
  • the chemical compound is preferably selected from calcium, alkali metals (lithium, potassium and sodium), alkali metal carbonates and calcium carbide and calcium carbonate.
  • the gas generated is hydrogen according to the reaction: Ca + H 2 O- * 1/2 H 2 + Ca (OH).
  • a reservoir 10 of the type represented in FIGS. 1 and 2 is preferably used.
  • the reservoir 10 made of plastics material, for example made of polyethylene, has an internal cavity 13 delimited by two walls, lower 14 and upper 15, frustoconical, having a common external contour 16 and making an acute angle ⁇ , for example between 5 ° and 60 °.
  • the bottom wall 14 is provided with a fastening element 17, projecting, for fixing the reservoir 10 on a metal structure in the fresh concrete to ensure its maintenance.
  • the upper wall 15 is extended by a nozzle 18 having an external thread 19 to be screwed into an orifice 20 with internal thread 21 of the plug 12A to seal the tank 10 to the envelope 12 of the electronic release 11.
  • the plug 12A is separated from the casing 12 by a cover 23 having a predetermined thickness, and forming a separation wall to ensure total sealing of the calcium with respect to the water as long as the tripping order does not It is delivered by the electronic release 11.
  • a cover 23 having a predetermined thickness, and forming a separation wall to ensure total sealing of the calcium with respect to the water as long as the tripping order does not It is delivered by the electronic release 11.
  • the envelope 12 is subdivided into a first housing 24 for storing the cartridge 25 of the chemical compound, for example based on calcium, and a second housing 26. containing the electronic release 11.
  • the components of the electronic trip unit 11 are connected to a printed circuit board placed vertically in the second housing 26.
  • the trip unit comprises an arming circuit 27, a DC power supply 28, for example a 3V battery, a delay circuit 29, a switching circuit 30, a power reserve circuit 31, and an actuator 32.
  • the charging circuit 27 comprises, by way of example, a magnetic switch 33 of the Reed relay type with a flexible contact blade, associated with two permanent magnets 34, 35 placed side by side in the upper part of the envelope 12. one of the magnets 34 is fixed, and the other 35 is detachable following the actuation of a pin 36.
  • the two magnets 34, 35 are identical, and have opposite magnetic polarities. In the presence of the two magnets 34, 35, their magnetic fields are compensated and the switch 33 is in the open state. The arming consists in removing the second magnet 35 by pulling on the pin 36, and causing the switch 33 to go into the state closed.
  • any other type of switch in particular electromechanical or electronic.
  • the 3V battery of the power supply 28 is electrically connected in series with the switch 33 and with a resistor R1.
  • the energy reserve circuit 31 is formed by a storage capacitor C1 of the electrolytic type connected in parallel between the resistor R1 and the negative pole constituting the mass of the power supply 28.
  • the delay circuit 29 is composed of a clock 37 and a microcontroller 38.
  • the clock 37 is formed by a crystal 39 connected on the one hand to the microcontroller 38 and on the other hand to ground by two decoupling capacitors C3, C4.
  • the switching circuit 30 comprises a power transistor Q2, for example of the bipolar NPN type, whose collector is connected in series with the actuator 32, and whose emitter is electrically connected to ground.
  • the base of the transistor Q2 is connected to the output S1 of the microcontroller 38 through a resistor R2. Any other type of switching component can of course be used.
  • the actuator 32 is composed of a pyrotechnic ignition head 40 and the plastic cover 23 which it will explode during the discharge of the capacitor C1.
  • the pyrotechnic priming head 40 may be of the N28BR type from the Davey Bickford company, and is arranged either on the electronic board or directly on the cover 23. In the latter case, an electrical connection (not shown) connects the board at the priming head 40.
  • the operation of the electronic trigger 11 is as follows: The removal of the pin 36 causes the activation and closure of the switch 33 causing the start of the tripping cycle.
  • the output of the switch 33 is connected by an electrical connection L1 to the power supply terminal B1 of the microcontroller 38 so as to deliver a voltage adapted to the delay circuit 29.
  • the battery of the power supply 28 initiates the delay and charges simultaneously the capacitor C1 of the energy reserve circuit 31.
  • An additional capacitor C4 is connected between the supply terminal B1 and ground to continue to supply the microcontroller 38 after switching of the transistor Q2.
  • the output S1 of the microcontroller 38 delivers a tripping order to the transistor Q2, which switches from the off state to the on state.
  • the capacitor C1 then discharges into the pyrotechnic priming head 40, which bursts causing an overpressure inside the casing 12.
  • the cap 23 gives way as soon as the pressure exceeds a predetermined threshold, for example 5 bars.
  • the calcium 25 stored in the first housing 24 will fall into the tank 10 to mix with the water by causing a chemical reaction with a gaseous release of hydrogen inside the closed tank .
  • the shape of the reservoir 10 makes it possible to concentrate the reaction forces F resulting from the expansion effect when the chemical compound is released by the electronic release 11, and mixes with the water contained in the reservoir 10 Since the pressure is an inverse function of the surface, the radial components F1 generated by the reaction forces are the strongest in the vicinity of the outer contour 16, common to the two walls 14 and 15. This results in a horizontal fracture of the concrete in the plane passing through the outline external 16, which determines the area of clearing 22. The action of the vertical components F2 can cause a slight upward movement of the concrete block during the coppicing.
  • the variation in temperature has very little influence on the expansion effect and there is no need to change the amount and the content of the chemical compound and / or the aqueous solution as a function of temperature.
  • the tank 10 used for the coppicing may also be of another form than that described above.
  • the type of tank described in the patent WO-0036228 may also be used in the context of the invention.
  • FIG. 6 It is also possible to make use of the tank 10 illustrated in FIG. 6, in which the profile is wider and flatter than that of FIG. 2.
  • the lower and upper faces are parallel and subjected respectively to a pressure in compression ( arrow F4), and a tension in tension (arrow F3).
  • the direction of the crack after expansion extends horizontally (arrow F5), and passes through the contour 16 as in Figure 1.

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Abstract

Dispositif de recépage de pièces d'ouvrage en béton, comprenant un réservoir (10) dans lequel est générée une surpression par effet gazogène suite à une réaction chimique intervenant au bout d'un délai prédéterminé entre un composé chimique et une solution aqueuse. Le réservoir (10) contient la solution aqueuse, et est solidarisé à une enveloppe (12), laquelle est subdivisée en un premier logement (24) de stockage du composé chimique, et un deuxième logement (25) renfermant un déclencheur électronique (11). Un opercule (23) est agencé entre le premier logement (24) et le réservoir (10) pour constituer une étanchéité totale entre le composé chimique et la solution aqueuse en l'absence d'ordre de déclenchement du déclencheur (11). Un actionneur (32) formé par une tête d'amorçage (40) pyrotechnique provoque l'explosion de l'opercule (23) après une temporisation prédéterminée, entraînant la réaction chimique à l'intérieur du réservoir (10).

Description

Dispositif de recépage à déclenchement contrôlé.
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne un dispositif de recépage de pièces d'ouvrage en béton, comprenant un réservoir dans lequel est générée une surpression par effet gazogène suite à une réaction chimique intervenant au bout d'un délai prédéterminé entre un composé chimique et une solution aqueuse, le réservoir contenant la solution aqueuse, et étant solidarisé à une enveloppe, laquelle comprend un premier logement de stockage du composé chimique, et un opercule étant agencé entre le premier logement et le réservoir pour constituer une étanchéité totale entre le composé chimique et la solution aqueuse.
État de la technique
II existe des dispositifs de recépage comprenant un réservoir destiné à recevoir un agent réactif de nature chimique ou mécanique qui provoque la fissuration de la pièce en béton par effet d'expansion. Ainsi le brevet WO-0036228 décrit un élément de recépage comprenant un flacon ayant un fond fermé plat et une enveloppe latérale faisant un angle aigu avec le fond. Un tube rigide raccordé à un embout tubulaire de connexion ménagé au sommet de l'enveloppe, sert de canal d'amenée de l'agent de démolition à l'intérieur du flacon. Ce type d'éléments de recépage n'est pas pratique à mettre en œuvre, puisqu'il nécessite plusieurs opérations de mise en œuvre : la mise en place des éléments de recépage, puis l'introduction de l'agent de démolition dans les flacons par l'intermédiaire de tubes rigides creux. Ces deux opérations prennent du temps sur les chantiers et nécessitent des précautions d'usage, notamment pour la mise en place de l'agent de démolition.
Un des problèmes majeurs des procédés de recépage est le contrôle de l'expansion des agents réactifs, qui génère des fissures dans le béton. En effet, l'expansion de l'agent réactif ne doit pas avoir lieu avant la prise du béton, ni lorsque celui-ci commence à avoir des résistances trop élevées, notamment en traction. Les agents expansifs connus sont souvent des mélanges comprenant de l'eau et de la chaux vive, et généralement des adjuvants, les adjuvants étant adaptés en fonction des conditions de température du béton ou du type d'ouvrage à réaliser.
L'expansion due à la réaction chimique entre l'eau et la chaux vive n'est pas facile à contrôler, même en utilisant des retardateurs. Ainsi le brevet US- 4571124 décrit un coulis contenant 30 % en poids de poudre et 70 % en poids d'eau, placé dans des tubes protecteurs creux disposés dans un espace confiné de la partie en béton à démolir. La poudre constituant le coulis comprend un ferrite d'aluminate de calcium, ((CaO)4AI2O3Fe2O3 ), de la chaux libre (CaO), de l'oxyde de magnésium (MgO) et un retardateur, par exemple le bore. L'expansion du coulis génère des fissures dans l'édifice en béton à un niveau prédéterminé. Un des inconvénients majeurs de ce produit est l'utilisation du retardateur qui a pour but de faire coïncider l'expansion et donc la génération des fissures avec la montée en résistance de l'édifice en béton. Il est cependant nécessaire d'adapter la composition du coulis aux conditions de température du béton sur chaque chantier, notamment en faisant varier la teneur en retardateur en fonction de la température. Cette adaptation de l'agent expansif aux conditions de température est difficile à mettre en œuvre sur les chantiers.
Le document JP 08 285500 se rapporte à un réservoir dans lequel est générée une surpression par effet gazogène suite à une réaction chimique entre un composé chimique et une solution aqueuse logés dans deux chambres séparées l'une de l'autre par un opercule. La réaction intervient lorsque le réservoir est projeté contre un objet à faire éclater.
Objet de l'invention
L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de recépage permettant un déclenchement contrôlé et fiable de la réaction chimique indépendamment des contraintes environnementales, valable pour tout type d'ouvrage en béton, et simple à mettre en œuvre.
Le dispositif de recépage est caractérisé en ce que l'enveloppe comporte un deuxième logement renfermant un déclencheur électronique, un actionneur étant piloté par le déclencheur pour faire exploser l'opercule après une temporisation prédéterminée, provoquant ladite réaction chimique à l'intérieur du réservoir.
L'amorçage de l'actionneur intervient à un instant précis fixé par la temporisation du déclencheur électronique. Un délai de 3 à 4 jours doit s'écouler entre l'activation du dispositif et le lancement de la réaction chimique.
Selon une réalisation préférentielle de l'invention, l'opercule fait partie d'un bouchon monté à étanchéité avec l'enveloppe. Le bouchon comporte un orifice doté d'un filetage interne, destiné à coopérer par vissage avec un filetage externe s'étendant le long d'un embout de raccordement du réservoir. L'actionneur du déclencheur électronique comporte une tête d'amorçage pyrotechnique rendue active lors de la décharge d'un condensateur pour faire exploser l'opercule. La tête d'amorçage pyrotechnique peut être placée sur la carte électronique du déclencheur ou directement sur l'opercule.
Le déclencheur comprend de plus un circuit de temporisation composé d'une horloge à quartz et d'un microcontrôleur destiné à piloter un circuit de commutation connecté en série avec l'actionneur. L'activation de la temporisation du déclencheur et de la charge du condensateur intervient au moyen d'un circuit d'armement comprenant un interrupteur magnétique associé à deux aimants permanents de polarités opposées, l'un des aimants étant fixe et l'autre étant détachable par une goupille.
Le réservoir fermé par le bouchon comporte de préférence une cavité délimitée par deux parois tronconiques ayant un contour externe commun et faisant entre elles un angle aigu. Les composantes radiales engendrées par les forces de réaction sont les plus fortes au voisinage du contour externe de manière à provoquer une fracture horizontale du béton dans le plan passant par le contour et déterminant la zone de recépage. L'action des composantes verticales engendre un léger mouvement de soulèvement du bloc de béton lors du recépage.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe verticale du dispositif de recépage selon l'invention, le réservoir étant assemblé à l'enveloppe renfermant le déclencheur électronique ; - la figure 2 montre une vue en perspective du réservoir ;
- la figure 3 est une vue de l'enveloppe de la figure 1 , après dévissage et enlèvement du réservoir inférieur ;
- la figure 4 représente une vue en coupe verticale de la figure 3 ;
- la figure 5 illustre le schéma électrique du déclecheur ; - la figure 6 est une variante du réservoir de la figure 2.
Description d'un mode particulier de réalisation.
Un dispositif de recépage des pièces d'ouvrage en béton, notamment en forme de pieux, de barrettes ou de parois moulées, comporte un réservoir 10 dans lequel est généré une quantité importante de gaz, de manière à provoquer une surpression à l'intérieur du réservoir 10. Cette surpression fait éclater le réservoir, et génère des forces de réaction capables de provoquer la fissuration du béton. Les éléments de recépage sont mis en place, soit avant l'opération de coulée, de préférence au moyen d'un cadre de positionnement, soit introduits dans le béton frais après l'opération de coulée, de préférence au moyen d'une tige perdue ou récupérable.
Le gaz provoquant la surpression est produit par la réaction chimique entre un composé chimique et une solution aqueuse. Le composé chimique est de préférence choisi parmi le calcium, les métaux alcalins (le lithium, le potassium et le sodium), les carbonates de métaux alcalins et le carbure de calcium et le carbonate de calcium. A titre d'exemple pour le calcium, le gaz généré est l'hydrogène selon la réaction : Ca + H2O-* 1/2 H2 + Ca(OH).
Quelques grammes de composé chimique, par exemple 4 grammes de calcium pur, dégagent suffisamment de gaz pour réaliser le recépage de pièces d'ouvrage en béton. D'autres composés chimiques peuvent bien entendu être utilisés sans sortir du cadre de l'invention.
Pour que l'effet d'expansion ait lieu lorsque le béton commence à durcir, il est nécessaire de contrôler la production du gaz à l'intérieur du réservoir 10, de manière à ce qu'elle ne commence pas dès la coulée du béton, ni lorsque celui- ci a acquis des résistances trop élevées. Pour parvenir à provoquer la réaction entre le composé chimique et la solution aqueuse au moment voulu, on contrôle le moment où la solution aqueuse entre en contact avec le composé chimique grâce à l'intervention d'un déclencheur électronique 11. Ce dernier est logé dans une enveloppe 12 munie d'un bouchon 12A, lequel est vissé à étanchéité sur le réservoir 10.
Selon un mode de réalisation préférentiel, on utilise de préférence un réservoir 10 du type représenté sur les figures 1 et 2. Le réservoir 10 en matière plastique, par exemple en polyéthylène, comporte une cavité 13 interne délimitée par deux parois, inférieure 14 et supérieure 15, tronconiques, ayant un contour 16 externe commun et faisant un angle aigu α, compris par exemple entre 5° et 60°. La paroi inférieure 14 est dotée d'un élément de fixation 17, en saillie, destiné à fixer le réservoir 10 sur une structure métallique dans le béton frais pour assurer son maintien. La paroi supérieure 15 est prolongée par un embout 18 doté d'un filetage extérieur 19 destiné à être vissé dans un orifice 20 à filetage interne 21 du bouchon 12A pour solidariser à étanchéité le réservoir 10 à l'enveloppe 12 du déclencheur électronique 11.
Le bouchon 12A est séparé de l'enveloppe 12 par un opercule 23 ayant une épaisseur prédéterminée, et formant une paroi de séparation pour assurer une étanchéité totale du calcium par rapport à l'eau aussi longtemps que l'ordre de déclenchement n'a pas été délivré par le déclencheur électronique 11. Au- dessus de l'opercule 23, l'enveloppe 12 est subdivisée en un premier logement 24 de stockage de la cartouche 25 du composé chimique, par exemple à base de calcium, et un deuxième logement 26 renfermant le déclencheur électronique 11.
Sur les figures 3 à 5, les composants du déclencheur électronique 11 sont connectés sur une carte électronique à circuit imprimé placée verticalement dans le deuxième logement 26. Le déclencheur comprend un circuit d'armement 27, une alimentation 28 à courant continu, par exemple une pile de 3V, un circuit de temporisation 29, un circuit de commutation 30, un circuit de réserve d'énergie 31 , et un actionneur 32.
Le circuit d'armement 27 comporte à titre d'exemple un interrupteur 33 magnétique du type relais Reed à lame de contact souple, associé à deux aimants permanents 34, 35 placés côte à côte dans la partie supérieure de l'enveloppe 12. L'un des aimants 34 est fixe, et l'autre 35 est détachable suite à l'actionnement d'une goupille 36. Les deux aimants 34, 35 sont identiques, et présentent des polarités magnétiques opposées. En présence des deux aimants 34, 35, leurs champs magnétiques se compensent et l'interrupteur 33 se trouve dans l'état ouvert. L'armement consiste à enlever le deuxième aimant 35 en tirant sur la goupille 36, et provoquant le passage de l'interrupteur 33 vers l'état fermé. A la place de l'interrupteur 33 magnétique, il est possible d'utiliser tout autre type d'interrupteur, notamment électromécanique ou électronique.
La pile de 3 V de l'alimentation 28 est branchée électriquement en série avec l'interrupteur 33 et avec une résistance R1. Le circuit de réserve d'énergie 31 est formé par un condensateur C1 de stockage du type électrolytique connecté en parallèle entre la résistance R1 et le pôle négatif constituant la masse de l'alimentation 28.
Le circuit de temporisation 29 est composé d'une horloge 37 et d'un microcontrôleur 38. L'horloge 37 est formée par un quartz 39 connecté d'une part au microcontrôleur 38 et d'autre part à la masse par deux condensateurs de découplage C3, C4.
Le circuit de commutation 30 comprend un transistor Q2 de puissance, par exemple du type bipolaire NPN, dont le collecteur est branché en série avec l'actionneur 32, et dont l'émetteur est relié électriquement à la masse. La base du transistor Q2 est connectée à la sortie S1 du microcontrôleur 38 à travers une résistance R2. Tout autre type de composant de commutation peut bien entendu être utilisé.
L'actionneur 32 est composé d'une tête d'amorçage 40 pyrotechnique, et de l'opercule 23 plastique qu'elle va faire exploser lors de la décharge du condensateur C1. La tête d'amorçage 40 pyrotechnique peut être du type N28BR de la société Davey Bickford, et est agencée soit sur la carte électronique, soit directement sur l'opercule 23. Dans ce dernier cas, une liaison électrique (non représentée) relie la carte à la tête d'amorçage 40.
Le fonctionnement du déclencheur électronique 11 est le suivant : Le retrait de la goupille 36 provoque l'activation et la fermeture de l'interrupteur 33 entraînant le début du cycle de déclenchement. La sortie de l'interrupteur 33 est reliée par une liaison électrique L1 à la borne d'alimentation B1 du microcontrôleur 38 de manière à délivrer une tension adaptée au circuit de temporisation 29. La pile de l'alimentation 28 amorce la temporisation et charge simultanément le condensateur C1 du circuit de réserve d'énergie 31. Un condensateur C4 additionnel est branché entre la borne d'alimentation B1 et la masse pour continuer d'alimenter le microcontrôleur 38 après commutation du transistor Q2. Après dépassement de la temporisation, la sortie S1 du microcontrôleur 38 délivre un ordre de déclenchement au transistor Q2, lequel commute de l'état bloqué vers l'état passant. Le condensateur C1 se décharge ensuite dans la tête d'amorçage 40 pyrotechnique, laquelle éclate en provoquant une surpression à l'intérieur de l'enveloppe 12. L'opercule 23 cède dès que la pression dépasse un seuil prédéterminé, par exemple 5 bars.
Après destruction de l'opercule 23, le calcium 25 stocké dans le premier logement 24, va tomber dans le réservoir 10 pour se mélanger avec l'eau en provoquant une réaction chimique avec un dégagement gazeux d'hydrogène à l'intérieur du réservoir fermé. On peut également envisager le processus inverse dans lequel l'eau se trouve au-dessus, et s'écoule sur le calcium.
Sur la figure 1 , la forme du réservoir 10 permet de concentrer les forces de réactions F résultant de l'effet d'expansion lorsque le composé chimique est libéré par le déclencheur électronique 11 , et se mélange à l'eau contenue dans le réservoir 10. La pression étant une fonction inverse de la surface, les composantes radiales F1 engendrées par les forces de réaction sont les plus fortes au voisinage du contour externe 16, commune aux deux parois 14 et 15. Il en résulte une fracture horizontale du béton dans le plan passant par le contour externe 16, ce qui détermine la zone de recépage 22. L'action des composantes verticales F2 peut provoquer un léger mouvement de soulèvement du bloc de béton lors du recépage.
La variation de température influence très peu l'effet d'expansion et il n'est pas nécessaire de modifier la quantité et la teneur du composé chimique et/ou de la solution aqueuse en fonction de la température.
Le réservoir 10 utilisé pour le recépage peut également être d'une autre forme que celle décrite ci-dessus. Par exemple, le type de réservoir décrit dans le brevet WO-0036228 peut être également utilisé dans le cadre de l'invention.
Il est aussi possible de faire usage du réservoir 10 illustré à la figure 6, dans lequel le profil est plus large et plus aplati que celui de la figure 2. Les faces inférieure et supérieure sont parallèles, et soumises respectivement à une pression en compression (flèche F4), et une pression en traction (flèche F3). La direction de la fissure après expansion s'étend horizontalement (flèche F5), et passe par le contour 16 comme dans la figure 1.

Claims

Revendications
1. Dispositif de recépage de pièces d'ouvrage en béton, comprenant un réservoir (10) dans lequel est générée une surpression par effet gazogène suite à une réaction chimique intervenant au bout d'un délai prédéterminé entre un composé chimique et une solution aqueuse, le réservoir (10) contenant la solution aqueuse, et étant solidarisé à une enveloppe (12), laquelle comprend un premier logement (24) de stockage du composé chimique, et un opercule (23) étant agencé entre le premier logement (24) et le réservoir (10) pour constituer une étanchéité totale entre le composé chimique et la solution aqueuse, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) comporte un deuxième logement (25) renfermant un déclencheur électronique (11), un actionneur (32) étant piloté par le déclencheur (11 ) pour faire exploser l'opercule (23) après une temporisation prédéterminée, provoquant ladite réaction chimique à l'intérieur du réservoir (10).
2. Dispositif de recépage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'opercule (23) fait partie d'un bouchon (12A) monté à étanchéité avec l'enveloppe (12).
3. Dispositif de recépage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bouchon (12A) comporte un orifice (20) doté d'un filetage interne (21 ), destiné à coopérer par vissage avec un filetage externe (19) s'étendant le long d'un embout (18) de raccordement du réservoir (10).
4. Dispositif de recépage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'actionneur (32) du déclencheur électronique (11 ) comporte une tête d'amorçage (40) pyrotechnique rendue active lors de la décharge d'un condensateur (C1 ) pour faire exploser l'opercule (23).
5. Dispositif de recépage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le déclencheur (11 ) comprend de plus un circuit de temporisation (29) destiné à piloter un circuit de commutation (30) connecté en série avec l'actionneur (32).
6. Dispositif de recépage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de temporisation (29) est composé d'une horloge (37) à quartz (39) et d'un microcontrôleur (38).
7. Dispositif de recépage selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'activation de la temporisation du déclencheur (11 ) et de la charge du condensateur (C1) intervient au moyen d'un circuit d'armement (27) comprenant un interrupteur (38) magnétique associé à deux aimants permanents (34,35) de polarités opposées, l'un des aimants (34) étant fixe et l'autre (35) étant détachable par une goupille (36).
8. Dispositif de recépage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de commutation (30) comporte un transistor (Q2) bipolaire ayant une base connectée à la sortie (S1) du micro contrôleur (38) par l'intermédiaire d'une résistance (R2).
9. Dispositif de recépage selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la tête d'amorçage (40) pyrotechnique est placée sur la carte électronique du déclencheur (11 ) ou directement sur l'opercule (23).
10. Dispositif de recépage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le réservoir (10) fermé par le bouchon (12A) comporte une cavité (13) délimitée par deux parois (14,15) tronconiques ayant un contour externe (16) commun et faisant entre elles un angle aigu (α).
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