DESCRIPTION
La présente invention concerne le domaine de l'industrie du bâtiment et des travaux publics, en particulier le domaine de la fabrication de matériels de chantiers, et a pour objet un moule de préfabrication transportable.
Dans le domaine du bâtiment et des travaux publics, un moule de préfabrication est un outil destiné à permettre la fabrication directement sur chantier de poutres et de poteaux en béton armé. Actuellement, les moules de préfabrication sur chantier existants sont généralement réalisés par assemblage de différentes pièces d'infrastructure, sur lesquelles sont montés les éléments de coffrage d'une poutre ou d'un poteau, consistant essentiellement en des parois latérales et en un fond de moule qui sont maintenus latéralement par l'intermédiaire de moyens correspondants, tels que des équerres serrées entre elles par des tiges de serrage comparable aux tiges de serrage des banches. Le fond du moule est réalisé sous forme d'une paroi rapportée sur des cales de hauteur prédéterminée. L'une des dimensions de la section de la poutre ou du poteau est réalisée par la largeur du fond du moule, tandis que l'autre dimension, à savoir la hauteur de la poutre ou du poteau, est réalisée par le positionnement de règles d'arase maintenues à l'intérieur du moule par des aimants ou par des dispositifs mécaniques adaptés. Les extrémités de ces moules sont fermées par des abouts maintenus en position par des barrettes ou par des équerres fixées au fond de moule. Les équerres de maintien des parois latérales du moule sont généralement pourvues de profilés guidés dans des rails transversaux de l'infrastructure, de sorte que chaque paroi latérale peut être sous forme d'un élément monobloc avec des équerres latérales de guidage et de maintien. Pour le déplacement des parois latérales, par exemple en vue du rapprochement contre le fond du moule ou pour l'ouverture de celui-ci, les opérateurs agissent sur les équerres au moyen de barres à mines ou analogue, en prenant appui sur l'infrastructure, afin de réaliser un rippage des équerres à l'intérieur de leur guidage transversalement à l'axe longitudinal du moule. Ces moules existants permettent donc de réaliser toutes les dimensions de poutre ou de poteau généralement requises. Cependant, la -2- manoeuvre de leurs parois latérales, en vue du réglage préalablement au moulage, ainsi que pour le démoulage, est relativement fastidieuse et pénible, surtout après plusieurs utilisations, les équerres, qui supportent tout le poids des parois latérales devant être déplacées par glissement, donc en frottant, dans les rails de guidage et une telle manoeuvre n'est pas envisageable par un opérateur seul, de sorte que les coûts de production en sont fortement grevés. De plus, les jeux nécessaire au fonctionnement, c'est-à-dire devant permettre la manoeuvre des différentes parties, doivent être relativement importants, du fait des difficultés précitées, ce qui a un effet néfaste sur l'étanchéité du moule. En outre, afin de pouvoir intervenir sur le guidage des équerres dans les rails correspondants, notamment pour assurer le nettoyage desdits rails et desdites équerres, pour garantir un glissement correct des équerres dans les rails, lesdites équerres s'étendent vers l'extérieur par rapport à l'axe longitudinal du moule, de sorte que l'encombrement en largeur d'un tel moule, c'est-à-dire inclusivement l'infrastructure, est très important et incompatible avec une réalisation sous forme d'un bloc unique mécano-soudé et transportable sur une remorque au gabarit routier. Par ailleurs, en cas de réalisation de plusieurs poutres ou poteaux en parallèle sur une même infrastructure nécessitant la mise en oeuvre de parois intermédiaires rapportées sur l'infrastructure et contre lesquelles sont serrées des parois de fond et des parois latérales externes de moule, il se pose un problème de guidage desdites parois latérales, l'aile des équerres de maintien guidée dans les rails de l'infrastructure pouvant ne plus être suffisamment guidée dans lesdits rails pour assurer un maintien correct de la position desdites parois latérales. En effet, les équerres qui maintiennent les parois coffrantes ne sont pas adaptées pour offrir une résistance suffisante pour contrer la pression exercée par le béton. Le parallélisme des faces coffrantes doit donc être assuré par des tiges, généralement filetées également dénommées entretoises, reliant les deux parois. Du fait de ces entretoises, le remplissage des moules connus est généralement réalisé de manière peu ergonomique, la répartition du béton étant gênée par lesdites entretoises. En outre, le lissage et la finition étant généralement réalisés à un niveau inférieur aux bords supérieurs du moule, l'opérateur se trouve aussi dans une position antiergonomique pour effectuer ces travaux. -3- Enfin, du fait de l'encombrement important des moules, qui nécessitent une réalisation en plusieurs parties totalement démontables et transportables sous une forme colisée ou par éléments individuels, la mise en oeuvre de tels moules entraîne des coûts importants de montage et de démontage, ainsi que de transport. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un moule de préfabrication pouvant être facilement mis en oeuvre par un opérateur seul et dont l'encombrement est compatible pour un transport par un convoi routier standard, sans démontage en sous- ensembles. En outre, l'invention se propose d'améliorer, l'ergonomie et la sécurité des opérateurs, tout en favorisant les gains de productivité et la fiabilité du moule. A cet effet, le moule de préfabrication est caractérisé en ce qu'il est constitué par une infrastructure en profilés mécanosoudés, dont l'encombrement en largeur est limité au standard des convois routiers, par au moins deux parois latérales longitudinales de coffrage montées de manière déplaçable transversalement à l'infrastructure, par au moins un fond de moule et par au moins deux dispositifs de coffrage d'about, ainsi que par des moyens de blocage en position des parois latérales longitudinales de coffrage. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un moule conforme à l'invention, muni de deux cavités de moulage ; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, représentant une paroi latérale longitudinale de coffrage ; la figure 3 est une vue analogue à celles des figures 1 et 2, 30 représentant un élément de coffrage longitudinal intermédiaire pour la réalisation de moules multiples ; les figures 4 et 5, respectivement 4a et 5a, sont des vues partielles à plus grande échelle, en élévation frontale et respectivement en coupe, représentant un moyen de blocage en position des parois latérales 35 longitudinales de coffrage, respectivement en positions de déplacement latéral et de travail d'une telle paroi latérale ; -4- la figure 6 est une vue en élévation frontale, à plus grande échelle, représentant le moule dans une configuration à deux cavités de coffrage, et partiellement en coupe au niveau d'un moyen de blocage en position ; les figures 7 à 9 sont des vues partielles schématiques en plan représentant différents mode de réalisation du guidage transversal des parois latérales longitudinales de coffrage ; la figure 10 est une vue en élévation frontale d'un moule en position de transport au gabarit routier ; la figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 10 représentant le stockage de deux moules sur chantier ; la figure 12 est une vue analogue à celle de la figure 6 représentant le moule dans une configuration à deux cavités de moulage de section différente et pourvues chacune d'un moyen de réglage de sa hauteur, et la figure 13 est une vue analogue à celle de la figure 6 d'une variante de réalisation de l'invention. La figure 1 des dessins annexés représente, à titre d'exemple, un moule de préfabrication qui est essentiellement constitué par une infrastructure 1 en profilés mécanosoudés, dont l'encombrement en largeur est limité au standard des convois routiers, par au moins deux parois latérales longitudinales de coffrage 2 montées de manière déplaçable transversalement à l'infrastructure 1, par au moins un fond de moule 3 et par au moins deux dispositifs de coffrage d'about 4, ainsi que par des moyens 5 de blocage en position des parois latérales longitudinales de coffrage 2. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, et comme le montrent les figures 1, 6 et 10 à 13 des dessins annexés, le moule conforme à l'invention peut avantageusement être pourvu d'au moins un élément de coffrage longitudinal intermédiaire pouvant former partie intégrante de l'infrastructure 1 ou pouvant être rapporté et fixé sur cette dernière de manière démontable, par boulonnage. Le montage permanent de l'élément de coffrage longitudinal intermédiaire, par exemple par soudage, sur l'infrastructure 1 permet de mettre à profit la poutre que forme cet élément de coffrage longitudinal pour assurer la rigidité de ladite infrastructure 1, de sorte que les éléments constitutifs de cette dernière peuvent être plus faiblement dimensionnés. -5- Cet élément de coffrage longitudinal intermédiaire peut être sous forme d'une simple paroi de section rectangulaire ou, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention représenté aux dessins annexés, sous forme d'une passerelle 8 munie de deux parois longitudinales de coffrage 8', ainsi que d'une surface de circulation 8" s'étendant entre lesdites parois 8' en formant simultanément un élément écarteur. Il est ainsi possible de réaliser sur une même infrastructure au moins deux moules identiques (figures 1, 6 et 13) ou différents (figure 12), en coopération avec les parois latérales longitudinales 2 du moule. Par ailleurs, la surface de circulation 8" s'étendant entre les parois 8' permet la circulation d'un opérateur sur toute la longueur du moule, sans obstacle. De tels éléments de coffrage longitudinal intermédiaires peuvent être réalisés sous forme entièrement préfabriqués avec une hauteur de parois latérales 8' correspondant à la hauteur des parois latérales longitudinales 2 du moule et peuvent être munis à leurs extrémités de moyens d'accès 8' sous forme de marches ou autres. A titre d'exemple, dans le cas de réalisation sous forme d'une passerelle 8 munie de deux parois longitudinales de coffrage 8', ces dernières sont supportées par des poutres à profil en C, qui sont fixées de manière définitive (figures 1 et 3) ou de manière démontable sur l'infrastructure 1. L'infrastructure 1 est constituée par un assemblage de longerons 1' de support de profilés transversaux 1", fixés sur lesdits longerons 1' à intervalles réguliers et formant une surface de support pour les parois latérales longitudinales de coffrage 2 et pour les moyens 5 de blocage en position de ces dernières. Cette infrastructure 1 est pourvue, en outre, sous les extrémités des longerons 1' de vérins 111 de réglage de l'horizontalité lors de l'installation sur chantier. Conformément à une variante de réalisation et comme le montre la figure 13 des dessins annexés, les profilés transversaux 1" de l'infrastructure 1 peuvent être pourvus à chacune de leurs extrémités d'un tronçon de profilé 1000, amovible ou escamotable ou télescopique. Ainsi, il est possible de réaliser facilement sur chantier une infrastructure de moule, dont la largeur est supérieure au gabarit routier, ce sans nécessiter des travaux importants d'assemblage sur chantier. En effet, les tronçons rapportés 1000 peuvent, par exemple, être fixés par boulonnage sur des flasques correspondants des extrémités des profilés transversaux 1" ou être -6- montés de manière rabattable sur une charnière d'extrémité correspondante ou encore être montés télescopiquement dans lesdites extrémités. De préférence, les parois latérales longitudinales de coffrage 2 sont montées de manière déplaçable transversalement à l'infrastructure 1 chacune par l'intermédiaire d'équerres 6, dont les ailes verticales 6' sont solidaires de la face arrière de la paroi latérale longitudinale de coffrage 2 correspondant et dont l'aile horizontale 6" est guidée et maintenue dans ou sur un profilé transversal 1" de l'infrastructure 1. Les ailes horizontales 6" des équerres 6 sont avantageusement dirigées vers l'intérieur de l'infrastructure 1, comme le montrent plus particulièrement les figures 1, 2, 4, 5 et 6 à 9. Ainsi, il est possible de réaliser un ou plusieurs moules de largeur importante, c'est-à-dire dont les parois latérales longitudinales de coffrage 2 extérieures affleurent avec les extrémités des profilés transversaux 1" de l'infrastructure 1, sans qu'aucun autre élément ne dépasse de l'encombrement en largeur de ladite infrastructure 1. Chaque équerre 6 est avantageusement pourvue, sur son aile verticale 6', à son extrémité reliée à l'aile horizontale 6" et dans le prolongement de celle-ci, d'au moins un galet 7 reposant dans le profilé transversal 1" de guidage et de maintien de l'équerre 6, en position de déplacement latéral de la paroi latérale longitudinale de coffrage 2 correspondante (figures 4 et 5). De préférence, l'aile horizontale est pourvue d'un galet identique 7, à son extrémité libre. Les galets 7 s'appuyant dans les profilés transversaux 1" permettent d'assurer un déplacement aisé de l'élément latéral longitudinal de coffrage 2, sans difficulté, éventuellement par un opérateur unique. Les moyens 5 et de blocage en position des parois latérales longitudinales de coffrage 2 se présentent préférentiellement, d'une part, sous forme de vérins, solidarisés avec la face de chaque aile verticale 6' des équerres 6, opposée à celle solidarisée avec la paroi latérale longitudinale de coffrage, et munis de patins 5' d'appui sur la face supérieure des profilés transversaux 1" de l'infrastructure 1 et, d'autre part, sous forme de butées 61", équipant les ailes horizontales 6" des équerres 6 et tournées vers la face interne supérieure des profilés transversaux 1" de l'infrastructure 1. Ainsi, lorsque les patins 5' des vérins 5 ne sont pas en appui sur les profilés transversaux 1, chaque équerre 6 repose, par l'intermédiaire de ses galets 7, dans les profilés transversaux 1" et les butées 61" sont hors de contact -7- d'avec la face interne supérieure des profilés transversaux 1", de sorte qu'un déplacement de la paroi latérale longitudinale correspondante peut être réalisé sans effort (figures 4 et 5). Pour réaliser un blocage en position des parois latérales longitudinales de coffrage 2, en position de travail de ces parois 2, il suffit d'actionner les vérins 5 dans le sens d'un déplacement des patins 5' les amenant en appui sur la face supérieure des profilés transversaux 1" correspondant. Il s'ensuit que le ou les galets 7 équipant chaque équerre 6 sont soulevés hors de contact de leur appui dans lesdits profilés transversaux 1" et que les butées 61" de l'aile horizontale 6" de chaque équerre 6 entre en contact de la face interne correspondante du profilé 1", dans lequel ladite aile horizontale 6" est maintenue et guidée. L'effet de serrage ainsi obtenu est, en fait, essentiellement un blocage en position par adhérence entre les différentes surfaces en appui.
Cet effet de serrage est, cependant, largement suffisant pour assurer le maintien des parois latérales longitudinales 2 du coffrage pendant la coulée du béton dans le ou les moules, du fait que la cinématique du blocage en position desdites parois 2 fait intervenir un serrage des patins 5' sur les profilés transversaux 1", ayant un effet de couple de pivotement sur les parois 2, qui s'oppose au couple de pivotement en sens inverse dû à la pression du béton dans le moule. Par ailleurs, la disposition même des ailes horizontales 6" des équerres 6 en direction de l'intérieur de l'infrastructure 1, à savoir en direction de l'axe médian longitudinal permet d'obtenir un couple supplémentaire de réaction à un pivotement vers l'extérieur des parois 2 sous l'effet de la pression du béton, ce en combinaison avec l'appui des butées 61" contre la face inférieure des profilés 1". Il en résulte que le dispositif conforme à l'invention ne nécessite pas de broches de serrage des parois latérales longitudinales 2 en partie haute du moule. Par ailleurs, selon une autre caractéristique de l'invention et comme le montrent les figures 1, 2, 6 et 10 à 13, les parois latérales longitudinales de coffrage 2 sont avantageusement munies chacune d'une passerelle de service 21. Cette passerelle est avantageusement disposée près de la partie inférieure des parois 2 dans un souci de respect des règles de sécurité et d'ergonomie.
Du fait du montage coulissant des parois latérales longitudinales de coffrage 2 sur l'infrastructure 1 et de la possibilité de mettre en oeuvre un ou plusieurs éléments intermédiaires de coffrage telle -8- qu'une passerelle 8, il est possible de régler de façon continue la largeur d'un ou de plusieurs moules entre un minimum et un maximum, ce éventuellement en réalisant des moules de largeurs différentes, comme il apparaît plus particulièrement à la figure 12 des dessins annexés.
Pour éviter une sortie non désirée de l'aile horizontale 6" des équerres 6 hors du gabarit correspondant à la distance maximale entre les extrémités des profilés transversaux 1" de l'infrastructure 1, lesdites ailes horizontales 6" des équerres 6 sont équipées, de manière connue, de butées destinées à coopérer avec des butées de fin de course de sortie desdites équerres prévues sur l'infrastructure 1. L'utilisation de butées de fin de course est largement connue de l'homme du métier et ne nécessite aucune description supplémentaire. De telles butées peuvent être sous forme d'éléments rapportés par soudage ou par boulonnage, qui sont dimensionnés et disposés de manière adéquate.
Comme le montrent les figures 6 à 9 des dessins annexés, les équerres 6 peuvent être montées, par leur aile horizontale 6" de différentes manières sur ou dans les profilés transversaux 1" de l'infrastructure 1. Ainsi, il est possible de monter les ailes 6' de deux équerres correspondantes de manière alignée dans un même profilé transversal 1" ou sur un même profilé transversal 1", les extrémités correspondantes des ailes 6' entrant alors en contact en fin de course de rapprochement des équerres 6. Dans un tel cas, l'arrivée en contact des butées permettra, soit de réaliser une poutre de largeur importante, soit, par mise en oeuvre d'un élément de coffrage longitudinal intermédiaire 8, de réaliser deux poutres de largeur différentes (figure 12). Il est également possible, comme le montre la figure 8 des dessins annexés de réaliser le guidage de deux ailes horizontales 6" des équerres 6 côte-à-côte dans un même profilé transversal 1", ou comme le montre la figure 9 de disposer chaque aile horizontale 6" de chaque équerre 6 individuellement dans un élément profilé spécifique d'un profilé transversal 1" constitué de plusieurs éléments profilés. Dans un tel cas, il peut facilement être envisagé que deux équerres opposées affectées chacune à l'une des parois latérales longitudinales de coffrage 2 soient légèrement décalées l'une par rapport à l'autre pour être guidées chacune d'un côté de l'intérieur du profilé transversal 1". Le fond de moule 3 peut être réalisé sous forme d'un panneau en bois disposé sur un dispositif de calage 9 constitué par un empilage de -9- poutrelles 9', 9", 9"', de hauteurs différentes (figure 12), les poutrelles de chaque hauteur de poutrelles étant montées sur des axes ou des biellettes 91', 91", 91"' s'étendant transversalement dans des perçages correspondantes desdites poutrelles. Ainsi, il est possible par superposition de plusieurs jeux de poutrelles ou par mise en oeuvre d'un seul jeu de poutrelles de définir une hauteur intérieure de moule parfaitement adaptée, suivant un pas correspondant aux différentes hauteurs de poutrelles mises en oeuvre, la largeur du dispositif de calage étant simplement adaptée par glissements des poutrelles sur les biellettes en vue de l'adaptation à la largeur de moule à réaliser. Les dispositifs de coffrage d'about 4 sont de type connu et sont couramment mis en oeuvre pour la fermeture de coffrage en rives des banches et sont essentiellement constitués par des moyens de fixation et de serrage sur les rives des parois latérales longitudinales de coffrage 2, ainsi que, le cas échéant, sur les rives des parois 8' des passerelles 8 formant les éléments de coffrage longitudinal intermédiaires. Une description plus complète de ces dispositifs de coffrage d'about, qui sont connus de l'homme du métier n'est pas nécessaire en l'occurrence. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un moule de préfabrication transportable permettant de fabriquer directement sur chantier des poutres et des poteaux en béton armé. Ce moule présente l'avantage d'être de construction relativement compacte permettant son adaptation à un gabarit routier de transport, ce sans démontage d'aucun de ces éléments constitutifs, comme il apparaît plus particulièrement sur la figure 1 des dessins annexés. Il en résulte que le moule selon l'invention peut très rapidement être mis en place et être transporté d'un lieu d'utilisation à un autre sans nécessiter aucune autre intervention que l'entretien normal, à savoir le nettoyage et l'entretien en fin de chantier, ainsi que les travaux préparatoires à un coulage de béton. En effet, du fait même de sa constitution, le moule conforme à l'invention permet la réalisation de pièces de dimensions, à savoir de hauteur et de largeur de section, très importantes sans que les éléments nécessaires à la bonne tenue du moule ne dépassent hors du gabarit de celui-ci. Par ailleurs, comme le montre la figure 11 des dessins annexés, par un léger déploiement des parois latérales longitudinales de coffrage 2, - 10 - de manière à amener leur passerelle de service 21 légèrement en saillie par rapport au gabarit de l'infrastructure 1, il est possible de réaliser un stockage de plusieurs moules par superposition. De plus, la constitution même du moule permet sa mise en oeuvre par un personnel réduit, voire par une personne seule, dans de bonnes conditions ergonomiques et en toute sécurité, alors que les moules connus requièrent pour leur mise en oeuvre plusieurs opérateurs. En outre, les moyens 5 de blocage en position des parois latérales longitudinales de coffrage 2 permettent, en coopération avec les équerres 6 solidaires desdites parois 2, une annulation totale des jeux entre l'infrastructure et lesdites parois 2, en position de service de ces dernières pour le coulage d'une poutre ou analogue, les galets 7 équipant lesdites équerres 6 permettant, pour leur part, un déplacement aisé des parois 2 pour le réglage du moule ou pour le démoulage.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.