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PROCEDE DE FABRICATION D'ELEMENTS DE PAROIS METALLIQUES
CONSTITUES DE PALPLANCHES ET/OU POUTRELLES, ELEMENTS
REALISES PAR CE PROCEDE ET PAROIS CONSTITUEES DE CES
ELEMENTS.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de parois métalliques constitués de palplanches plates ou profilées et/ou poutrelles ayant une section en forme de H. L'invention concerne également des éléments obtenus par ce procédé, ainsi qu'une paroi
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métallique constituée, au moins en partie, de ces éléments. étallique constituée, e e
Les palplanches sont couramment utilisées pour la réalisation de parois de soutènement pour retenir des masses d'eau ou de terre, par exemple dans les installations portuaires et fluviales, constructions routières et ferrovières, constructions souterraines etc.
Elles sont généralement encastrées par leur partie inférieure, tandis que leur partie supérieure doit contenir la poussée de l'eau ou de la terre. Ces parois sont formées par la juxtaposition de palplanches individuelles, qui sont rattachées les unes aux autres par ce que l'on appelle leurs griffes.
Il existe plusieurs types de palplanches, notamment suivant les fonctions qu'elles doivent remplir. Les palplanches plates sont essentiellement destinées à former toutes sortes de cellules. De ces palplanches on exige une bonne résistance au dégrafage des serrures.
Les palplanches profilées sont essentiellement destinées à résister suivant des moments de flexion. Les profilés les plus courants sont les profilés en Z et en U. Pour les ouvrages de grandes dimensions et lorsque les palplanches sont éventuellement appelées à devoir porter des superstructures, on utilise des profilés ou poutrelles en H. Suivant les moments auxquels ils sont exposés, ces profilés en H peuvent être associés entre eux ou être associés à des palplanches de divers types pour rendre possible différentes formules de composition de rideaux.
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Il existe également différentes sortes de griffes. Par exemple les griffes Larssen sont des éléments laminés dans les bords longitudinaux des palplanches qui s'emboîtent les uns dans les autres. Les serrures ainsi formées ont en général une bonne résistance au dégrafage.
D'autres serrures comportent un élément mâle et un élément femelle, également laminés dans les bords des palplanches. Les griffes précitées ont, toutefois, l'inconvénient qu'elles ne sont pas réalisables directement sur les poutrelles H pour des raisons de laminage. Pour ces poutrelles, on a utilisé, jusqu'à présent, des éléments de solidarisation encore appelés joints RH, qui sont laminés à part. Il s'agit de profilés à section H à pied droit et dont la tête est recourbée, de chaque côté de l'âme, vers le pied. Les ailes des poutrelles en H sont laminées de manière à présenter un bord épaissi en forme de semi-queue d'aronde. Deux poutrelles voisines sont réunies en glissant sur les bords épaissis juxtaposés un joint RH de manière que les bords des ailes soient retenus de chaque côté de l'âme entre la tête et le pied du joint.
Tous ces produits, à savoir les poutrelles, les palplanches et les joints sont des produits de laminage finis, qui ne sont soumis qu'à des opérations de parachèvement dans le laminoir même. Ces opérations sont destinées à assurer la qualité des produits et se répercutent sur le prix de revient du produit prêt à être expédié. Dans ce contexte, la fabrication des poutrelles présente le plus grand problème, non pas pour le laminage des poutrelles proprement dites, mais pour le laminage des bords en queue d'aronde pour la réalisation de serrures avec des joints du type RH, surtout si ces serrures doivent présenter une bonne résistance au dégrafage.
Le but de la présente invention est de remédier à ce handicap par un nouveau procédé de fabrication d'éléments de parois métalliques.
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Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un procédé qui est caractérisé en ce qu'on réalise, par laminage, des palplanches plates présentant, sur chacun des bords longitudinaux, une griffe et en ce que l'on réalise des poutrelles ayant une section en forme de H en soudant parallèlement entre elles deux desdites palplanches plates à l'aide d'une tôle de manière à ce que cette dernière forme l'âme de la poutrelle dont les ailes seront constituées par lesdites palplanches plates.
Les palplanches profilées peuvent être obtenues par pliage longitudinal desdites palplanches plates.
Les griffes des palplanches plates peuvent être orientées dans le même sense ou être orientées en sens opposé.
L'invention permet, par conséquent, la fabrication d'un module de base, à savoir une palplanche plate à l'aide de laquelle on peut former aussi bien tous les types de palplanches profilées que des poutrelles.
Les parois modulaires réalisables par les éléments de la présente invention peuvent être de différents types et de différentes configurations selon les besoins. Il est possible de réaliser une paroi métallique mixte constituée de poutrelles réunies entre elles par des palplanches plates ou profilées. Il est également possible de constituer une paroi métallique alvéolaire obtenue par agrafage mutuel de poutrelles réalisées selon la présente invention et associées ou non à des palplanches plates ou profilées.
Il est également possible de réaliser des parois métalliques constituées par des palplanches profilées obtenues par pliage des palplanches plates, associées à d'autres palplanches plates ou profilées.
Les palplanches profilées obtenues par pliage permettent également la formation de parois métalliques en forme de caisson fermé ou de parois métalliques à redans.
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D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortiront de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre le module de base proposé par la présente invention sous forme d'une palplanche plate 20. Celle-ci est obtenue par laminage d'une tôle plate 22 avec deux griffes 24,26 laminées dans les bords longitudinaux de la tôle 22. Les griffes 24,26 peuvent être des griffes du type de Larssen, c'est-à-dire des griffes ayant une section en forme de U dont la branche extérieure est repliée approximativement sous 45 vers la branche intérieure pour définir une rainure de section sensiblement triangulaire.
Dans le mode de réalisation préféré selon la figure 1, les deux griffes 24,26 sont orientées dans le même sens. Toutefois, ceci n'exclut pas qu'elles pourraient également être orientées en sens opposés.
Selon un premier mode d'exécution, les palplanches plates 20 sont utilisées pour fabriquer des poutrelles qui, jusqu'à présent, ont été réalisées exclusivement par laminage. A cet effet, on soude, entre elles, deux palplanches identiques 20 disposées parallèlement l'une à l'autre et orientées dans le même sens, à l'aide d'une tôle plate 28 pour former une poutrelle 30 à section H telle que représentée sur la figure 5, dont les ailes sont constituées par les palplanches 20 et dont l'âme est formée par la tôle 28.
Ces poutrelles 30 permettent, en association entre elles ou en association avec des palplanches profilées connues, la formation de parois modulaires au gré des besoins ou des exigences.
La figure 2 montre un mode de réalisation dans lequel deux poutrelles voisines 30 sont réunies entre elles par une paire de palplanches profilées 32 du type Z, connues en soi.
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La figure 3 montre une variante dans laquelle les palplanches Z de la figure 2 sont remplacées par des palplanches profilées 34 du type U.
Dans le mode de réalisation de la figure 4 les poutrelles 30 sont plus écartées entre elles et sont reliées entre elles par trois palplanches 34 du type Z.
Il est à noter que dans les trois modes de réalisation selon les figures 2 à 4 il est également possible de relier les ailes libres des poutrelles par des palplanches du type Z ou U pour former une double paroi alvéolaire.
La figure 5 montre un mode de réalisation analogue à celui de la figure 2, avec la différence qu'un groupe de deux, trois ou plusieurs poutrelles 30 sont d'abord agrafées entre elles avant d'être reliées aux groupes voisins par des palplanches profilées 32. Une réalisation similaire est également possible avec les configurations des figures 3 et 4.
La configuration selon la figure 5 est prévue pour résister à des moments de flexion importants ou pour former des fondations de support de charpentes ou de superstructures. Pour les très grandes sollicitations on peut prévoir la configuration selon la figure 6 représentant une double paroi alvéolaire constituée exclusivement de poutrelles 30 soudées selon la présente invention et agrafées directement les unes aux autres.
Les prochaines figures montrent différentes configurations d'une paroi métallique faisant usage de palplanches profilées, réalisées selon un second mode d'exécution basé sur les modules de la figure 1. Ces configurations mettent en oeuvre une palplanche obtenue par pliage de la palplanche plate 20 selon l'axe longitudinal central pour réaliser un profil en V avec, de préférence, un angle d'ouverture de 90 pour former une palplanche d'angle.
La figure 7 représente en 36 une telle palplanche angulaire, pliée dans le sens d'une ouverture des griffes
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vers l'intérieur et associée, de chaque côté, à une palplanche en U 34.
La figure 8 représente une configuration complémentaire a celle de la figure 7, avec une palplanche 38 pliée de manière que ses griffes soient orientées vers l'extérieur et agrafées également de chaque côté, à une palplanche en U.
Les configurations des figures 7 et 8 peuvent être associées directement, l'une à l'autre et complétées diagonalement par des structures correspondantes pour former un caisson fermé. La section de ce caisson peut évidemment être augmentée à volonté en ajoutant entre les configurations des figures 7 et 8 une ou plusieurs paires de palplanches en U de rallonge.
Les figures 9 et 10 montrent deux structures angulaires complémentaires réalisées, à l'image des figures 7 et 8, à l'aide de palplanches d'angle 38 et agrafées, de chaque côté, à des palplanches 32 du type Z. Ces deux structures peuvent être agrafées directement l'une à l'autre par leurs extrémités libres aux moyens de palplanches d'angle 36 pour former un caisson fermé. Avant l'agrafage mutuel, elles peuvent également être allongées à volonté par l'ajoute de palplanches supplémentaires du type Z.
La figure 11 représente le plus petit caisson réalisable en agrafant directement l'une à l'autre deux paires diagonales de palplanches d'angle 36 et 38.
La figure 12 montre qu'il est également possible de former une paroi métallique avec une configuration à redans en utilisant uniquement les palplanches angulaires 36 et 38 et en les agrafant directement les unes aux autres en ayant soin d'agrafer toujours deux palplanches du même type à la suite.
La figure 13 représente une paroi écran rectiligne réalisée à l'aide des palplanches plates 20 selon la figure 1. Cette paroi, ainsi que celle des la figure 12
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conviennent surtout pour la formation d'écrans d'étanchéité.
Les parois modulaires ont été décrites ci-dessus en référence à l'utilisation de palplanches profilées connues du type U et Z. Il est également possible de réaliser ces palplanches profilées, aussi bien celles du type Z que celles du type U à partir de la palplanche de base plate 20 selon la figure 1 en soumettant celle-ci à deux pliages longitudinaux.
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PROCESS FOR MANUFACTURING METAL WALL ELEMENTS
CONSISTING OF PILING AND / OR PULLEYS, ELEMENTS
REALIZED BY THIS PROCESS AND WALLS CONSTITUTED OF THESE
ELEMENTS.
The present invention relates to a method for manufacturing elements of metal walls made of flat or profiled sheet piles and / or beams having an H-shaped section. The invention also relates to elements obtained by this method, as well as a wall
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metallic made up, at least in part, of these elements. incorporated, e e
Sheet piles are commonly used for the construction of retaining walls to retain bodies of water or earth, for example in port and river installations, road and rail constructions, underground constructions etc.
They are generally embedded by their lower part, while their upper part must contain the thrust of water or earth. These walls are formed by the juxtaposition of individual sheet piles, which are attached to each other by what are called their claws.
There are several types of sheet piling, in particular according to the functions which they must fulfill. Flat sheet piles are mainly intended to form all kinds of cells. These sheet piles require good resistance to unhooking the locks.
Profiled sheet piles are essentially intended to resist following bending moments. The most common profiles are Z and U profiles. For large works and when the sheet piles are possibly called to carry superstructures, we use profiles or beams in H. Depending on the times to which they are exposed, these H-sections can be combined with one another or be combined with sheet piles of various types to make possible different formulas for the composition of curtains.
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There are also different kinds of claws. For example, Larssen claws are elements rolled in the longitudinal edges of the sheet piles which fit into each other. Locks thus formed generally have good resistance to unhooking.
Other locks have a male element and a female element, also laminated in the edges of the sheet piles. The aforementioned claws have, however, the disadvantage that they cannot be produced directly on the H beams for laminating reasons. For these beams, we have used, until now, fastening elements also called RH joints, which are laminated apart. They are section H sections with a straight foot and whose head is curved, on each side of the core, towards the foot. The wings of the H-beams are laminated so as to have a thickened edge in the form of a semi-dovetail. Two neighboring beams are joined by sliding an RH joint on the thickened edges juxtaposed so that the edges of the wings are retained on each side of the core between the head and the foot of the joint.
All these products, namely beams, sheet piles and joints are finished rolling products, which are only subjected to finishing operations in the rolling mill itself. These operations are intended to ensure the quality of the products and have an impact on the cost price of the product ready for dispatch. In this context, the manufacture of beams presents the greatest problem, not for the rolling of the beams themselves, but for the rolling of the dovetail edges for the production of locks with joints of the RH type, especially if these locks must have good resistance to unhooking.
The object of the present invention is to remedy this handicap by a new method of manufacturing metal wall elements.
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To achieve this objective, the present invention provides a method which is characterized in that, by rolling, flat sheet piles are produced having, on each of the longitudinal edges, a claw and in that beams are made having a cross section. H-shaped by welding two of said flat sheet piles together with one another using a sheet metal so that the latter forms the core of the beam, the wings of which are formed by said flat sheet piles.
Profiled sheet piles can be obtained by longitudinal folding of said flat sheet piles.
The claws of flat sheet piles can be oriented in the same direction or be oriented in the opposite direction.
The invention therefore makes it possible to manufacture a basic module, namely a flat sheet pile using which all types of profiled sheet piling can be formed as well as beams.
The modular walls achievable by the elements of the present invention can be of different types and different configurations as required. It is possible to produce a mixed metal wall made up of beams joined together by flat or profiled sheet piles. It is also possible to constitute a cellular metal wall obtained by mutual stapling of beams produced according to the present invention and associated or not with flat or profiled sheet piles.
It is also possible to produce metal walls formed by profiled sheet piles obtained by folding flat sheet piles, associated with other flat or profiled sheet piles.
The profiled sheet piles obtained by folding also allow the formation of metal walls in the form of a closed box or of metal walls with steps.
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Other characteristics and particularities of the invention will emerge from the detailed description of several embodiments presented below, by way of illustration, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 shows the basic module proposed by the present invention in the form of a flat sheet pile 20. This is obtained by rolling a flat sheet 22 with two claws 24,26 laminated in the longitudinal edges of the sheet 22. The claws 24,26 can be claws of the Larssen type, that is to say claws having a U-shaped section whose outer branch is folded approximately under 45 towards the inner branch to define a groove of substantially triangular section.
In the preferred embodiment according to FIG. 1, the two claws 24, 26 are oriented in the same direction. However, this does not exclude that they could also be oriented in opposite directions.
According to a first embodiment, the flat sheet piles 20 are used to manufacture beams which, until now, have been produced exclusively by rolling. To this end, two identical sheet piles 20 are welded together, arranged parallel to one another and oriented in the same direction, using a flat sheet 28 to form a beam 30 of section H such that represented in FIG. 5, the wings of which are constituted by sheet piles 20 and the core of which is formed by sheet metal 28.
These beams 30 allow, in association with one another or in association with known profiled sheet piles, the formation of modular walls according to needs or requirements.
FIG. 2 shows an embodiment in which two neighboring beams 30 are joined together by a pair of profiled sheet piles 32 of type Z, known per se.
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FIG. 3 shows a variant in which the sheet piles Z of FIG. 2 are replaced by profiled sheet piles 34 of the U type.
In the embodiment of Figure 4 the beams 30 are further apart from one another and are interconnected by three sheet piles 34 of type Z.
It should be noted that in the three embodiments according to FIGS. 2 to 4 it is also possible to connect the free flanges of the beams with sheet piles of type Z or U to form a double cellular wall.
FIG. 5 shows an embodiment similar to that of FIG. 2, with the difference that a group of two, three or more beams 30 are first stapled together before being connected to the neighboring groups by profiled sheet piles 32. A similar embodiment is also possible with the configurations of FIGS. 3 and 4.
The configuration according to FIG. 5 is intended to resist significant bending moments or to form foundations for supporting frames or superstructures. For very large loads, the configuration according to FIG. 6 can be provided, representing a double cellular wall consisting exclusively of beams 30 welded according to the present invention and stapled directly to each other.
The next figures show different configurations of a metal wall making use of profiled sheet piles, produced according to a second embodiment based on the modules of Figure 1. These configurations implement a sheet pile obtained by folding the flat sheet pile 20 according to the central longitudinal axis to produce a V-profile with, preferably, an opening angle of 90 to form a corner sheet pile.
Figure 7 shows at 36 such an angular sheet pile, folded in the direction of an opening of the claws
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inward and associated, on each side, with a U-shaped sheet pile 34.
FIG. 8 represents a configuration complementary to that of FIG. 7, with a sheet pile 38 folded so that its claws are oriented towards the outside and also stapled on each side, to a U-shaped sheet pile.
The configurations of FIGS. 7 and 8 can be associated directly, one with the other and supplemented diagonally by corresponding structures to form a closed box. The section of this box can obviously be increased at will by adding between the configurations of FIGS. 7 and 8 one or more pairs of U-shaped sheet piles.
Figures 9 and 10 show two complementary angular structures produced, like Figures 7 and 8, using angle sheet piles 38 and stapled, on each side, to sheet piles 32 of type Z. These two structures can be stapled directly to each other by their free ends by means of corner sheet piles 36 to form a closed box. Before mutual stapling, they can also be lengthened at will by adding additional sheet piles of type Z.
FIG. 11 represents the smallest box that can be made by stapling directly to each other two diagonal pairs of sheet piles of angle 36 and 38.
Figure 12 shows that it is also possible to form a metal wall with a stepped configuration using only the angular sheet piles 36 and 38 and stapling them directly to each other, taking care to staple two sheet piles of the same type following.
FIG. 13 represents a rectilinear screen wall produced using flat sheet piles 20 according to FIG. 1. This wall, as well as that of FIG. 12
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especially suitable for the formation of waterproofing screens.
The modular walls have been described above with reference to the use of known profiled sheet piles of the U and Z type. It is also possible to produce these profiled sheet piles, both of the Z type and of the U type from the flat base sheet pile 20 according to Figure 1 by subjecting it to two longitudinal folds.