Brevet FR2163356A1 — publié le 19730727

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage fixe d'un câble de précontrainte libre à l'intérieur d'une structure ou d'un ouvrage à précontraindre. On sait que les structures sont actuellement précontraintes au moyen de câbles ou armatures tendus. On peut tendre puis ancrer les câbles par leurs deux extrémités lorsque celles-ci sont accessibles. Cependant, lorsque l'une des extrémités du câble ne l'est pas, on l'immobilise par un ancrage dit fixe et la tension est effectuée par l'autre extrémité du câble, où un vérin approprié peut être appliqué, en utilisant un ancrage dit "actif". En général, cet ancrage fixe est noyé dans le béton de l'ouvrage. Une façon connue de réaliser un ancrage fixe consiste à faire jouer l'adhérence entre les fils ou les torons constituant le câble et le béton. Les brins élémentaires du câble sont alors épanouis et parfois disposés en boucles avant leur pénétration dans la gaine qui isole du béton la partie courante du câble. L'inconvénient de ce type d'ancrage est d'occuper un espace relativement grand, à cause de la longueur de câble logée dans le béton, dont il faut disposer afin d'assureur l'ancrage par adhérence. Or, dans cet espace, la précontrainte ne peut être établie puisqu'elle ne ltest qu'à partir de la section du béton où le câble, pénétrant dans la gaine, est libre de s'allonger sous la tension qu'on lui impose. Un autre type d'ancrage fixe connu consiste à uti- liser une plaque métallique comportant des ouvertures recevant les brins du câble et dans lesquelles ils sont ancrés. Cet ancrage peut être réalisé, soit dans le cas d'ouvertures tronconiques en y bloquant les brins a l'aide de clavettes, soit, pour les fils, en réalisant à l'extrémité de ceux-ci des boules ou têtes refoulées froid à l'aide d'un vérin spécial, ces boules prenant appui contre la face extérieure de la plaque d'ancrage. Ce type d'ancrage présente des inconvénients. Le plus souvent les câbles doivent être enfilés dans la gaine préalablement mise en place, et la pose de la plaque d'ancrage doit être effectuée également sur place. Lorsqu'il s'agit de torons ancrés à l'aide de clavettes, pour que le fonctionnement de l'ancrage soit sûr, il faut que ces clavettes soient bloquées à l'aide d'un vérin hydraulique. Or, il est difficile de concevoir un vérin permettant de bloquer, dans un espace réduit, une pluralité d'ancrages rapprochés les uns des autres. Dans le cas de fils munis à leur extrémité de têtes, la difficulté principale est d'égaliser la longueur des brins du côté de l'ancrage fixe, de façon que toutes les têtes soient également appuyées sur la plaque et maintenues dans cet état. Un autre défaut de ces ancrages est la difficulté d'enfiler une multitude de brins dans les trous d'une même plaque. Il a été essayé de remédier à cet inconvénient en remplaçant une plaque percée de trous par une plaque comportant des encoches à sa périphérie, encoches dans lesquelles on peut faire pénétrer les brins par le côté en évitant l'enfilage. L'ancrage à la plaque est réalisé en disposant, à l'extrémité des brins, soit une douille à trou conique avec clavettes (dite "ancrage monotorons"), soit une douille à trou cylindrique en ménageant une tête refoulée sur le fil. Ce type d'ancrage n'échappe cependant pas à l'obli- gation d'égaliser la longueur des brins, de façon à faire porter leurs douilles d'ancrage sur la plaque. L'ancrage selon l'invention permet d'éviter tous les inconvenients cités. Selon l'invention, chaque brin comporte un ancrage individuel constitué par un organe fixé à ce brin et comportant une surface d'appui transversale contre le béton. De préférence, , à leur sortie de la gaine, les brins sont maintenus épanouis par des moyens appropriés tendant à écarter les unes des autres leurs extrémités libres. Ces moyens peuvent être constitués par un écarteur, placé entre les ancrages individuels et la gaine du câble, et qui peut être une grille formée de fils en acier doux assemblés, grille à laquelle les brins épanouis du câble sont attachés. On permet ainsi au béton d'enrober tous les organes individuels d 'ancrage. Dans le cas de fils et surtout de torons, l'organe d'ancrage peut comporter un trou conique et le brin d'armature y est bloqué à l'aide de clavettes mises en oeuvre à l'aide dtun vérin léger. Dans le cas de fils, on peut, de manière connue refouler sur chacun une tête destinée a prendre appui sur la face externe de l'organe d'ancrage et à être fixée à celui-ci. Pour la fixation de l'organe d'ancrage à un fil, cet organe peut être une pièce moulée munie d'un trou central pour le passage du fil, trou comportant, à son extrémité, un élargissement pour le logement de la tête refoulée de ce fil. La tête peut être fixée dans ce logement par de nombreux moyens. Elle peut y être collée ou soudée, ou encore maintenue par des coins, ou bien encore empêchée de sortir dudit logement par une goupille ou une capsule fermant celui-ci. De préférence, ce logement comporte des nervures axiales définissant, par leurs portions en saillie vers l'axe de l'élargissement, un espace cylindrique dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la tête refoulée du fil, de 1 à 2 mm par exemple. Il est alors possible d'introduire la tête à force dans le logement en déformant l'arête de ces nervures, ce qui sertit ou rive la tête dans son logement. L'opération peut être faite au marteau ou à l'aide d'un vérin. Un tel organe moulé avec nervures de sertissage convient également dans le cas d'une armature de précontrainte constituée par un seul fil. Dans la réalisation selon l'invention, les organes d'ancrage étant fixés à chaque brin et individuellement noyés dans le béton, il n'est pas nécessaire que ces ancrages soient à une distance rigoureusement définie de l'entrée de la gaine. Ainsi, les brins sont pas besoin d'avoir tous la même longueur. La mise en oeuvre de l'ancrage se trouve ainsi beaucoup facilitée. La description suivante fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en oeuvre. La figure 1 est une vue d'ensemble d'un ancrage fixe selon l'invention en coupe longitudinale. La figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1. Les figures 3 et 4 montrent respectivement en coupe axiale suivant III-III de la figure 4 et en plan un fil et son organe d'ancrage. L'ancrage fixe montré à titre d'exemple sur les figures 1 et 2 est celui d'un câble formé d'un faisceau de douze brins 1 qui peuvent être des fils ou des torons. Ce câble est enfilé dans une gaine 2 noyée dans la structure à précontraindre. A la sortie de la gaine, les brins sont maintenus épanouis par une grille 3 formée d'un assemblage de tiges ou fils d'acier doux convenablement soudés entre eux. Des ligatures 4 maintiennent en place les brins par rapport à la grille. Sur chaque brin est engagé un organe métallique 5, de préférence en forme générale de tronc de cône de révolution, comportant une surface Sa d'appui contre le béton. Ces organes comportent chacun une ouverture tronconique 6 dans laquelle le brin est maintenu par des clavettes. Les brins étant épanouis et, de plus, de longueurs inégales, les pièces 5 sont écartées les unes des autres et, en outre, leurs faces d'appui 5a ont des dispositions relatives quelconques, ce qui ne gêne en rien l'efficacité de l'ancrage. A l'entrée des brins 1 du câble dans la gaine 2, celle-ci est obturée, de façon connue, a l'aide d'un bouchon 8 qui, lors de la coulée de la structure, empêche la pénétration du béton à l'intérieur de la gaine, et qui est muni d'un évent 10 pour l'injection du mortier de ciment dans la gaine. L'ancrage comporte également une bague 11 à laquelle la gaine est raccordée et qui est destinée à résister aux efforts d'éclatement exercés par les brins 1 aux points où ils s'incur- vent pour leur épanouissement. Un clou 18 traversant un forage de la bague 11 peut servir à fixer le bouchon en place. Dans la variante de réalisation montrée par les figures 3 et 4, le forage 12 de la pièce 5 comporte un élargissement 13 dans lequel font saillie des nervures radiales 14. De son côté, le fil 1 comporte une tête 15 obtenue par refoulement axial du métal du fil. Au moyen d'un marteau ou d'un vérin, la tête 15 est forcée dans l'élargissement 13 pour y être fixée de façon à empêcher tout coulissement de la pièce 5 le long du fil. La liaison d'ancrage proprement dite du fil et de la pièce reste cependant obtenue par l'appui de la base de la tête contre l'épaulement 16. Pour que le résultat désiré soit atteint, il faut que l'élargissement 13 comporte au moins une nervure 14 et que le diamètre de la tête refoulée 15 soit supérieur a celui du cercle inscrit entre cette nervure et la paroi de l'élargisse- ment 13 ou, de préférence, que le cercle inscrit à l'intérieur de trois nervures 14, comme indiqué sur la figure 4. L'ancrage montré par les figures 3 et 4 peut convenir comme ancrage fixe pour un fil unique utilisé isolément dans une structure à précontraindre. L'invention s'applique essentiellement à la précontrainte de structures ou ouvrages en béton. REVENDICATIONS 1. Ancrage fixe intérieur à une masse de béton pour une armature de précontrainte composée de plusieurs brins tra versant une gaine tubulaire, caractérisé en ce que chaque brin comporte un ancrage individuel constitué par un organe traversé par ce brin et fixé à celui-ci, organe comportant une surface transversale d'appui contre le béton. 2. Ancrage fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les longueurs des portions de brins sortant de la gaine auxquelles-sont fixés les organes d'ancrage sont différentes. 3. Ancrage fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les brins sont maintenus en position divergente par des moyens écarteurs disposés entre la sortie de la gaine et les organes individuels d'ancrage. 4. Ancrage fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'appui est en forme générale de tronc de cône aplati dont la partie effilée est tournée vers l'extrémité du brin. 5. Ancrage fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens écarteurs sont constitués par une grille. 6. Ancrage fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'ancrage comportent une ouverture tronconique dans laquelle le brin est fixé par au moins une clavette. 7. Ancrage fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les brins sont des fils et sont munis, par refoulement axial, d'une tête qui prend place et est maintenue dans un élargissement du forage de passage du brin dans l'organe d'ancrage. 8. Ancrage fixe selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête adhère aux parois de l'élargissement. 9. Ancrage fixe selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête est maintenue dans l'élargissement par fermeture, au moins partielle, de l'entrée de celui-ci. 10, Ancrage fixe selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élargissement comporte au moins une nervure axiale et la tête est forcée dans ledit élargissement en écrasant partiellement cette nervure. 11. Organe perforé d'ancrage individuel pour un fil d'armature de précontrainte comportant une tête circulaire refoulée caractérisé en ce que le forage de ladite pièce est élargi vers l'extérieur, l'élargissement étant pourvu d'au moins une nervure axiale permettant la fixation à force, dans cet élargissement, de ladite tête en écrasant partiellement ladite nervure.