FR3109785A1 - équipement pour l’étaiement de planchers préfabriqués - Google Patents
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Abstract
L’invention a pour objet un équipement pour l’étaiement d’un élément de construction, tel qu’un plancher préfabriqué, comportant au moins un chariot d’étaiement (1) présentant au moins un module porteur (3) pourvu d’au moins une face horizontale (4) d’appui contre ledit élément de construction et relié, par des moyens de montage en translation verticale, à une embase roulante (2). Il est caractérisé en ce que ladite embase roulante (2) est formée de deux cadres (7) s’étendant l’un en face de l’autre dans des plans parallèles verticaux et reliés entre eux par un longeron (8) supportant des moyens de roulement (9), tandis que lesdits moyens de montage en translation verticale comportent au moins deux poteaux télescopiques (12) solidaires chacun d’un des cadres (7) et du module porteur (3)
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne le domaine du bâtiment et a pour objet un équipement pour l’étaiement de planchers en béton préfabriqués, permettant la pose des prédalles ou des dalles alvéolaires puis le bétonnage de la dalle de compression.
De manière connue, les nombreux avantages, notamment d’ordre économique, liés à la mise en œuvre d’éléments en béton préfabriqués pour édifier des bâtiments à vocation diverses, collectifs ou individuels, ont conduit à une expansion continue de ce mode de construction et de la branche d’activité correspondante, au cours des dernières décennies.
Afin d’accompagner cette croissance, de nombreux développements ont été effectués au fur et à mesure et ont permis d’élargir progressivement la gamme de produits offerts, d’améliorer les procédés de fabrication mais également d’optimiser les opérations de pose et les travaux sur chantiers.
A ce propos, il est notoire que la mise en œuvre d’éléments de construction préfabriqués impose de mobiliser un matériel de manutention important, adapté au transport et à l’érection de structures souvent volumineuses et très lourdes, ce matériel comprenant entre autres des équipements d’étaiement.
En ce qui concerne plus particulièrement l’étaiement des planchers en béton préfabriqués, la pratique actuelle consiste à recourir à des tours d'étaiement, spécifiquement conçues pour à la fois permettre des reprises de charge appropriées et garantir la sécurité des ouvriers, et entre lesquelles sont installées des poutrelles sur lesquelles viennent reposer les planchers.
De manière classique, les tours d’étaiement présentent une structure modulaire et sont composées d’une pluralité de cadres, de diagonales, de planchers de travail, d’éléments de gardes corps, et de vérins, assemblés entre eux sur site, en vue d’atteindre la hauteur attendue, pouvant s’étendre suivant les modèles, entre 2 et 12 mètres au-dessus du sol.
En d’autres termes, la mise en œuvre de ces tours suppose une étape préalable de montage sur chantier, au cours de laquelle leurs éléments constitutifs sont assemblés entre eux jusqu’à atteindre la hauteur de structure nécessaire pour permettre l’étaiement.
En raison du nombre souvent élevé de pièces à assembler, cette étape de montage a pour inconvénient de présenter un caractère particulièrement fastidieux et chronophage, qui monopolise une main d’œuvre importante, et se révèle ainsi peu compatible avec les fortes contraintes budgétaires des entreprises du bâtiment, d’autant plus qu’elle suppose souvent l’intervention d’ouvriers expérimentés à même de faire preuve de la dextérité nécessaire.
Par ailleurs, la manutention répétée des multiples profilés, cadres, tubes, poutrelles, etc, nécessaires à l’érection de telles tours d’étaiement, pesant souvent chacun une quinzaine de kilogrammes, n’est pas sans conséquence pour les ouvriers et est susceptible d’entraîner à plus ou moins court terme des troubles musculosquelettiques à l’origine d’arrêts de travail intempestifs, voire de situations d’invalidité. D’autre part, au fur et à mesure du montage de telles tours, puis de l’installation des poutrelles entre les différentes tours, les ouvriers sont amenés à exécuter les travaux correspondants à des hauteurs parfois assez élevées, par conséquent non dépourvues de risques.
Également, des problèmes de logistique sont souvent à déplorer, dans la mesure où les éléments constitutifs de ces tours d’étaiement sont fournis, puis conservés en cas d’absence d’utilisation, sous forme de pièces détachées, dans des paniers non seulement pénibles à déplacer mais qui encombrent également de manière intempestive les chantiers en construction. De plus, de telles pièces détachées sont régulièrement égarées, et peuvent alors faire défaut pour obtenir une structure de tour complète ou lors d’un montage ultérieur de celle-ci sur un nouveau site.
Par ailleurs, chaque déplacement d’une tour d’étaiement d’un site d’utilisation vers un autre, par exemple d’un étage d’un bâtiment en cours de construction vers l’étage supérieur, ou entre différents chantiers, suppose son démontage au moins partiel, voire intégral pour son transport avant un nouveau montage sur le site de destination, et par conséquent une répétition des nombreuses difficultés d’ores et déjà évoquées.
Le but de la présente invention est par conséquent de proposer une solution alternative aux tours d’étaiement classiquement utilisées lors de la pose de planchers préfabriqués, permettant d’éviter l’ensemble des inconvénients cités ci-dessus.
En somme, la présente invention a pour objectif de fournir un équipement pour l’’étaiement de planchers préfabriqués d’un nouveau type, permettant de s’affranchir des opérations répétées de montage/démontage de ses éléments constitutifs et de les limiter aux phases de livraisons et de repli de matériel, cet équipement présentant un nombre réduit d’éléments constitutifs de sorte que lesdites opérations de montage/démontage nécessitent une main d’œuvre limitée, et autorisent une cadence plus soutenue pour des délais de chantiers raccourcis.
Par ailleurs, un autre but de l’invention est de proposer un équipement d’étaiement dont l’intégralité du montage s’effectue à hauteur d’homme, depuis le sol, et permet par conséquent d’éviter tout travail en hauteur, potentiellement dangereux.
En parallèle, un but supplémentaire de l’invention est de proposer un équipement d’étaiement de planchers préfabriqués dont la stabilité est assurée quelle que soit la hauteur à atteindre, et qui soit résistant aux contraintes mécaniques rencontrées, bien que présentant une structure allégée en termes de nombre d’éléments constitutifs.
A cet effet, la présente invention a pour objet un équipement pour l’étaiement d’un élément de construction, tel qu’un plancher préfabriqué, comportant au moins un chariot d’étaiement présentant au moins un module porteur pourvu d’au moins une face horizontale d’appui contre ledit élément de construction et relié, par des moyens de montage en translation verticale, à une embase roulante, caractérisé en ce que ladite embase roulante est formée de deux cadres s’étendant l’un en face de l’autre dans des plans parallèles verticaux et reliés entre eux par un longeron supportant des moyens de roulement, tandis que lesdits moyens de montage en translation verticale comportent au moins deux poteaux télescopiques solidaires chacun d’un des cadres et du module porteur.
Conformément à une variante de réalisation avantageuse de cet équipement, chaque poteau télescopique du chariot d’étaiement comporte un tube fixe solidaire d’un des cadres, un tube bas, mobile entre une position escamotée à l’intérieur du tube fixe et une position déployée, et un tube haut, solidaire du module porteur, mobile entre une position escamotée à l’intérieur du tube bas et une position déployée, ainsi que des moyens de réglage et de blocage en position du tube bas par rapport au tube fixe et du tube haut par rapport au tube bas.
De plus, dans ce cas, l’invention a prévu que les moyens de réglage et de blocage en position peuvent comporter d’une part une série d’orifices formés dans les tubes fixe, bas et haut, lesdits orifices s’étendant parallèlement à l’axe du poteau, de manière alignée entre eux dans la position déployée des tubes bas et haut, et d’autre part deux ensembles formés chacun d’une broche double imperdable en forme de « U » dont les branches sont conçues aptes à traverser chacune à la fois un orifice du tube fixe et un orifice du tube bas ou un orifice du tube bas et un orifice du tube haut ainsi qu’un loquet de verrouillage de la broche double.
Par ailleurs, les moyens de réglage et de blocage en position peuvent encore comporter un système de manchon à vis solidaire de chaque poteau télescopique et permettant d’assurer un réglage fin de la hauteur de chaque poteau.
Une caractéristique additionnelle de l’équipement selon l’invention est définie par le fait qu’il comporte en outre des moyens de déplacement des tubes bas et haut des poteaux du chariot d’étaiement entre leur position escamotée et leur position déployée.
Selon une option envisageable, ces moyens de déplacement des tubes bas et haut peuvent comporter un cric du type télescopique à manivelle, à câble ou à crémaillère, destiné à être relié à l’embase roulante et au module porteur du chariot d’étaiement.
Conformément à une autre option, les moyens de déplacement peuvent comporter un chariot de levage mobile comportant au moins un bras de levage télescopique, conçu apte à se déplacer entre une position rétractée et une position déployée, muni de moyens de préhension du module porteur du chariot d’étaiement, ainsi qu’un ensemble de vérins électriques ou de treuils conçus aptes à provoquer le déplacement du bras de levage entre ses positions déployée et rétractée.
Par ailleurs, les moyens de déplacement en translation des tubes bas et haut entre leur position escamotée et leur position déployée peuvent également comporter au moins une câblette de levage reliée à des moyens de fixation que comporte le module porteur du chariot d’étaiement et conçue aptes à permettre une préhension par un engin de levage tel qu’une grue.
Une caractéristique supplémentaire de l’équipement selon l’invention est définie par le fait que lesdits cadres du chariot d’étaiement intègrent chacun une paire de vérins conçus aptes à placer ledit chariot d’étaiement de niveau en position de reprise de charge.
A ce propos, chaque vérin peut en outre être avantageusement solidaire d’une platine conçue apte à permettre sa fixation au sol.
L’équipement selon l’invention est encore caractérisé en ce que ledit module porteur du chariot d’étaiement peut être défini par au moins une poutre de section en I présentant une paroi supérieure destinée à venir en appui contre ledit élément de construction, une paroi inférieure parallèle à la paroi supérieure, présentant une face inférieure solidaire du tube haut de chaque poteau, ainsi qu’une paroi transversale reliant entre elles les parois supérieure et inférieure.
Conformément à une variante de réalisation préférentielle, la poutre comporte au moins un ergot disposé sur la face inférieure de sa paroi inférieure à proximité de chacune de ses extrémités.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, se rapportant à un exemple de réalisation du présent dispositif donné uniquement à titre indicatif et non limitatif.
La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels :
En référence aux figures, dans la variante de réalisation illustrée, l’équipement selon l’invention destiné à l’étaiement d’un élément de construction tel qu’un plancher préfabriqué, comporte un chariot d’étaiement 1 formé d’une embase roulante 2 supportant une poutre métallique 3, réglable en hauteur.
Cette dernière présente ici une section en I, et comporte une paroi supérieure 4 destinée à recevoir ledit élément de construction, une paroi inférieure 5 parallèle à la paroi supérieure 4, ainsi qu’une paroi transversale 6 reliant entre elles les parois supérieure 3 et inférieure 4.
L’embase roulante 2, quant à elle, est formée de deux cadres 7, comportant chacun deux montants 70 reliés par deux traverses 71, s’étendant l’un en face de l’autre dans des plans parallèles verticaux, et reliés entre eux par un longeron 8 d’axe parallèle à l’axe de la poutre 3. Le longeron 8 supporte deux paires de roues 9 pourvues de freins, et préférentiellement conçues aptes à être télescopées d’un côté de l’embase 2 afin d’améliorer la stabilité du chariot d’étaiement 1, notamment lorsqu’il roule en configuration haute sur une dalle rugueuse. De plus, chaque montant 70 du cadre 7 intègre un vérin 72 muni d’une platine 73 destinée à reposer au sol lors de la mise en œuvre du chariot d’étaiement 1 et munie d’un orifice 74 permettant sa fixation au sol si nécessaire. En somme, les vérins 72 permettent de placer le chariot d’étaiement 1 de niveau en position de reprise de charge.
Conformément à l’invention, le chariot d’étaiement 1 comporte en outre deux poteaux télescopiques 12, solidaires chacun d’un des cadres 7 et de la poutre 3, et définissant des moyens de montage en translation verticale de cette dernière sur l’embase roulante 2.
Plus précisément, chaque poteau 12 permet un double télescopage et comporte un tube fixe 13 solidaire des traverses 71 d’un cadre 7, un tube bas 14, mobile entre une position escamotée à l’intérieur du tube fixe 13 et une position déployée, et un tube haut 15, solidaire de la poutre 3, mobile entre une position escamotée à l’intérieur du tube bas 14 et une position déployée.
A ce stade, il convient de noter que la structure de l’embase roulante 2 est par ailleurs renforcée par une barre filante horizontale 10 s’étendant entre les deux cadres 7 et reliée au longeron 8 au moyen de deux entretoises 11. Tel qu’illustré aux figures, dans la variante de réalisation illustrée du chariot d’étaiement 1, les tubes fixes 13 des deux poteaux télescopiques 12 sont également solidaires à la fois de la barre filante 10 et d’une entretoise 11.
D’autre part, tel que visible à la figure 3, chaque poteau télescopique 12 comporte une série d’orifices 16 régulièrement répartis, par exemple tous les 10 cm, dans les tubes fixe 13, bas 14 et haut 15, s’étendant parallèlement à l’axe du poteau 12 et de manière alignée entre eux dans la position déployée des tubes bas 14 et haut 15. Ces orifices 16 permettent d’assurer un réglage et un blocage en position du tube bas 14 par rapport au tube fixe 13 et du tube haut 15 par rapport au tube bas 14. A cet effet il est en outre fait appel à deux ensembles formés chacun d’une broche double imperdable 17 en forme de « U », dont les branches sont conçues aptes à traverser chacune à la fois un orifice 16 du tube fixe 13 et un orifice 16 du tube bas 14 ou un orifice 16 du tube bas 14 et un orifice 16 du tube haut 15, ainsi qu’un loquet de verrouillage automatique 18 permettant d’assurer le maintien en position de la broche double 17.
Par ailleurs, un système de manchon à vis 19 (cf. vue agrandie en fig. 4), relié à chaque poteau télescopique 12 permet d’assurer un réglage fin de la hauteur des poteaux 12, en l’occurrence au millimètre près, après avoir placé la poutre 3 à la hauteur voulue en déployant plus ou moins le tube haut 15 et/ou le tube bas 14.
De plus, le chariot d’étaiement 1 comporte encore deux montants verticaux 110 reliant chacun le longeron 8 et la barre filante 10 à une entretoise 11. Ces montants 110 servent de support à des câblettes 200 (cf. fig. 7 et 8) mises en œuvre pendant les déplacements du chariot d’étaiement 1 et contribuent en outre à conférer à ce dernier une raideur permettant d’en empiler plusieurs les uns sur les autres et par conséquent de réduire leur encombrement pendant les périodes de stockage et de livraison.
Tel que visible notamment à la figure 1, chaque poteau télescopique 12 est muni de poignées 26 facilitant le déplacement manuel du chariot d’étaiement 1 par les opérateurs. De plus, comme illustré à la figure 12, l’équipement selon l’invention est préférentiellement complété d’un accessoire 27 de type « diable » permettant un changement aisé de niveau horizontal du chariot d’étaiement 1, tel que notamment une descente ou une montée de marche 28.
Conformément à une caractéristique supplémentaire, l’équipement d’étaiement selon l’invention comporte en outre des moyens de déplacement des tubes bas 14 et haut 15 entre leur position escamotée et leur position déployée.
A ce propos, il peut être fait appel à un cric du type télescopique à manivelle, à câble ou à crémaillère (non illustré), indépendant et manuportable, destiné à être relié à des positionneurs que comportent à cet effet l’embase roulante 2 et la poutre 3.
De manière alternative, le changement de hauteur de la poutre 3 peut s’effectuer au moyen d’une grue accrochant des câblettes de levage 200, fixées à demeure sur des crochets de levage 20 que comporte la poutre 3, et qui servent également au déplacement du chariot d’étaiement 1 dans son intégralité, par exemple d’un étage d’un bâtiment vers l’étage supérieur, également au moyen d’un engin de levage.
Par ailleurs, le changement de hauteur de la poutre 3 peut encore être opéré au moyen d’un chariot de levage 21 (cf. figures 5 et 6) spécifiquement conçu dans le cadre de l’invention et comportant un châssis monté sur roues, supportant un bras de levage télescopique 22 muni d’un plateau de préhension 23 de la poutre 3 et dont un ensemble de vérins électriques 24 permet le déplacement entre une position rétractée (fig. 5) et une position déployée (fig. 6).
Une fois la poutre 3 positionnée à la hauteur voulue, des étais supplémentaires (non illustrés) peuvent le cas échéant être disposés sous ses extrémités libres, dans le cas où la poutre 3 présente une longueur telle que celles-ci s’étendent en porte à faux par rapport à l’embase roulante 2. A ce propos, la face inférieure 50 de la paroi inférieure 5 de la poutre comporte un ou plusieurs ergots 51 disposé(s) à proximité de chacune de ses extrémités, et conçus aptes à interagir avec des poteaux d’étaiement indépendants.
En pratique, la mise en œuvre de l’équipement selon l’invention, décrite en relation avec les figures 7 à 11 consiste à réaliser les étapes suivantes :
– amenée du chariot d’étaiement 1 sur le plancher de travail au moyen d’une grue reliée aux câblettes de levage 200 (fig. 7), à ce stade les tubes bas 14 et haut 15 sont placés dans leurs positions escamotées respectives,
– mise en position de reprise de charge du chariot d’étaiement 1 par un réglage des vérins 72 au moyen d’une clé à cliquet ou d’une boulonneuse, avec vérification des niveaux au moyen de niveaux à bulle 25 solidaire de la barre filante 10 (fig. 8) et des traverses 71,
– amenée du chariot de levage 21 au centre de la poutre 3, et enlèvement des broches doubles imperdables 17 bloquant en position le tube haut 15, après déverrouillage des loquets 18 (fig. 9),
– hissage de la poutre 3, du tube haut 15 et du tube bas 14 au moyen du chariot de levage 21 puis blocage en position du tube haut 15 par rapport au tube bas 14 par réinsertion des broches doubles 17 dans les orifices 16 correspondants et verrouillage automatique des broches 17 au moyen du loquet 18 (fig. 10),
- enlèvement des broches doubles imperdables 17 bloquant en position le tube bas 14, après déverrouillage des loquets 18, hissage de la poutre 3, du tube haut 15 et du tube bas 14 au moyen du chariot de levage 21 puis blocage en position du tube bas 14 par rapport au tube fixe 13 par réinsertion des broches doubles 17 dans les orifices 16 correspondants et verrouillage automatique au moyen du loquet 18 (fig. 11), retrait du chariot de levage 21, et réglage fin de la hauteur des poteaux 12 au moyen d’une clé à cliquet agissant sur le manchon à vis 19.
Tel qu’il ressort clairement de ce qui précède l’équipement d’étaiement selon l’invention permet d’atteindre les objectifs indiqués en préambule.
Il est constitué de peu d’éléments structurels et ne suppose aucune manutention de poutrelles de la part des opérateurs, contrairement aux tours d’étaiement classiquement utilisées. De plus, l’assemblage du chariot d’étaiement s’effectue depuis le sol et évite aux ouvriers tout travail en hauteur.
Par ailleurs, le chariot d’étaiement de l’équipement selon l’invention est facile à déplacer, indépendamment de tout démontage préalable, et sa structure permet de s’affranchir des problèmes de pertes de pièces et de gestion de paniers de stockage traditionnels. Il est également peu encombrant et occupe un faible volume en période de stockage comme en zone de travail.
En somme, l’équipement selon l’invention permet un gain de main d’œuvre, et des cadences de travail améliorées, ainsi qu’une baisse de la pénibilité des tâches à accomplir par les opérateurs.
Claims (12)
- Equipement pour l’étaiement d’un élément de construction, tel qu’un plancher préfabriqué, comportant au moins un chariot d’étaiement (1) présentant au moins un module porteur (3) pourvu d’au moins une face horizontale (4) d’appui contre ledit élément de construction et relié, par des moyens de montage en translation verticale, à une embase roulante (2), caractérisé en ce que ladite embase roulante (2) est formée de deux cadres (7) s’étendant l’un en face de l’autre dans des plans parallèles verticaux et reliés entre eux par un longeron (8) supportant des moyens de roulement (9), tandis que lesdits moyens de montage en translation verticale comportent au moins deux poteaux télescopiques (12) solidaires chacun d’un des cadres (7) et du module porteur (3).
- Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poteau télescopique (12) comporte un tube fixe (13) solidaire d’un des cadres (7), un tube bas (14) mobile entre une position escamotée à l’intérieur du tube fixe (13) et une position déployée, un tube haut (15), solidaire du module porteur (3), mobile entre une position escamotée à l’intérieur du tube bas (14) et une position déployée, ainsi que des moyens de réglage et de blocage en position du tube bas (14) par rapport au tube fixe (13) et du tube haut (15) par rapport au tube bas (14).
- Equipement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage et de blocage en position comportent d’une part une série d’orifices (16) formés dans les tubes fixe (13), bas (14) et haut (15), lesdits orifices (16) s’étendant parallèlement à l’axe du poteau (12) et de manière alignée entre eux dans la position déployée des tubes bas (14) et haut (15), et d’autre part deux ensembles formés chacun d’une broche double imperdable (17) en forme de « U » dont les branches sont conçues aptes à traverser chacune à la fois un orifice (16) du tube fixe (13) et un orifice (16) du tube bas (14) ou un orifice (16) du tube bas (14) et un orifice (16) du tube haut (15) ainsi qu’un loquet de verrouillage (18) de la broche double (17).
- Equipement selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage et de blocage en position comportent un système de manchon à vis (19) solidaire de chaque poteau télescopique (12).
- Equipement selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de déplacement des tubes bas (14) et haut (15) des poteaux télescopiques (12) du chariot d’étaiement (1) entre leur position escamotée et leur position déployée.
- Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement comportent un cric du type télescopique à manivelle, à câble ou à crémaillère, destiné à être relié à l’embase roulante (2) et au module porteur (3) du chariot d’étaiement (1).
- Equipement selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comportent un chariot de levage (21) comportant au moins un bras de levage télescopique (22), conçu apte à se déplacer entre une position rétractée et une position déployée, muni de moyens de préhension (23) du module porteur (3) du chariot d’étaiement (1), ainsi qu’un ensemble de vérins électriques (24) ou de treuils conçus aptes à provoquer le déplacement du bras de levage (22) entre ses positions déployée et rétractée.
- Equipement selon l’une quelconque des revendication 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comportent au moins une câblette de levage (20) reliée à des moyens de fixation que comporte le module porteur (3) du chariot d’étaiement (1) et conçues aptes à permettre leur préhension par un engin de levage tel qu’une grue.
- Equipement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits cadres (7) du chariot d’étaiement (1) intègrent chacun une paire de vérins (72) conçus aptes à placer ledit chariot d’étaiement (1) de niveau en position de reprise de charge.
- Equipement selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque vérin (72) est solidaire d’une platine (73) conçue apte à permettre sa fixation au sol.
- Equipement selon l’une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que ledit module porteur (3) du chariot d’étaiement (1) est défini par une poutre (3) de section en I présentant une paroi supérieure (4) d’appui contre ledit élément de construction, une paroi inférieure (5) parallèle à la paroi supérieure (4), présentant une face inférieure (50) solidaire du tube haut (15) de chaque poteau (12), ainsi qu’une paroi transversale (6) reliant entre elles les parois supérieure (4) et inférieure (5).
- Equipement selon la revendication 11, caractérisé en ce que la poutre (3) comporte au moins un ergot (51) disposé sur la face inférieure (50) de sa paroi inférieure (5) à proximité de chacune de ses extrémités.
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