Brevet FR2188004A1 — publié le 19740118

La présente invention concerne un perfectionnement au procédé d'injection avec un coulis de ciment des espaces vides compris entre un câble de pré contrainte composé de torons et le conduit dans lequel ce cible est logé dans le béton. On rappellera que le but de cette injection est de protéger le câble contre l'oxydation et d'établir une liaison par adhérence entre ce câble et le béton de la structure précontrainte. Un remplissage complet des espaces vides par le coulis de ciment est difficile à obtenir du fait que l'eau du coulis en place a tendance à décanter après la fin de l'injection et à se rassembler et séjourner dans les parties hautes, c'est-à-dire, soit aux extrémités du câble, soit en haut des ondulations, lorsque, comme il est fréquent, le cible suit un profil ondulé. La présence de cette eau, ou des vides qu'elle laisse subsister en étant réabsorbée par le mortier d'injection durci ou par le béton de la structure où elle peut pénétrer par manque d'étanchéité de la gaine, peut eAtre préjuduciable à la conservation des câbles. En effet, en cas de défaut d'étanchéité de la structure, l'air et l'eau atmosphériques peuvent pénétrer jusqu'aux vides créés dans le conduit du cible et oxyder celui-ci.Le danger est particulièrement grave dans le cas d'ouvrages maritimes ou de structures situés en atmosphère corrosive. La présente invention apporte une solution économique à ce problème, dans le cas où les câbles de précontrainte sont composés par des torons ou des torsades ou, d'une façon générale, par un assemblage de fils ou armatures enroulés en hélice et ménageant ainsi des canaux continus de faible dimension entre les brins de ces câbles. Ainsi, les torons, formés de sept fils, comportent un vide entre le fil central et les fils périphériques ; les torons ayant plusieurs couches de fils comportent des vides entre les diverses couches superposées. Il a été constaté, au cours de 11 injection de conduits contenant des câbles de ce genre verticaux ou fortement inclinés, que, sous la pression d'injection, une partie de l'eau contenue dans le coulis pénétrait dans les vides intérieurs des torons par les interstices entre les fils périphériques torsadés. Cette eau remontait ensuite par ces vides plus vite que la progression du coulis dans la gaine, de sorte qu'elle revenait à la surface des torons et remplissait le conduit en avant du coulis en mouvement.Vers la fin de l'injectionv cette eau était expulsée par l'évent qui se trouve à l'extrémité du cable. L'injection du câble présente, à cause de cet effet appelé "effet de cheminée", certaines difficultés. L'expulsion de l'eau risque de rendre le coulis trop épais et de créer ainsi un bouchon empêchant l'injection du câble. Si, pour éviter ce bouchon, un mortier plus liquide est utilisé, le risque de décantation et de création de poches d'eau aux points hauts du cible est augmenté. La présente invention met à profit cet "effet de cheminée" pour améliorer la qualité de l'injection en utilisant un coulis de fluidité appropriée et en drainant l'eau excédentaire au cours de l'injection de façon à obtenir finalement un coulis exempt de décantation qui remplit complètement les vides du conduit du câble, y compris en ses points hauts. Un câble constitué d'une pluralité de torons étant, après mise en tension, soumis, à partir d'une de ses extrémités, à une injection de mortier destinée au remplissage du conduit qui le contient, le procédé selon l'invention consiste, à l'extrémité opposée du câble, à faire déboucher les torons composant ce câble à l'extérieur du cachetage destiné, à ltexcep tion d'un évent ménagé à cette extrémité, à obturer les passages libres de 1 ancrage du capable qui permettraient la sortie du mortier injecté. L'injection étant effectuée à partir de l'autre extrémité du câble de façon habituelle connue, lorsque le coulis approche de ladite extrémité opposée, il expulse, par ledit évent, l'eau qui a pu > en raison de "l'effet de cheminée", remonter dans le conduit par l'intérieur des torons et revenir en avant du coulis en mouvement. Après l'expulsion de cette eau, le coulis commence à sortir par l'évent Cet évent est alors fermé. Il peut etre constitué, d'une manière connue, par un tube en plastique que l'on plie et que l'on attache avec un fil de fer pour le fermer. Si la pression d'injection est alors maintenue, toute eau en excès dans le coulis est filtrée par les torons et s'échappe par leur vide intérieur, puisque ces torons débouchent en dehors du cachetage d'extrémité. L'opération d'injection est arrentée lorsque l'eau ne s'écoule plus. Après l'annulation de la pression, l'eau qui se trouve dans les vides intérieurs des torons est réabsorbée par le coulis environnant pendant sa prise. Les vides qui se forment ainsi sont sans inconvénient puisqu'ils ne peuvent avoir de communication avec l'extérieur. Dans certains cas il est possible de laisser déboucher les torons hors du cachetage du coté également par lequel est assurée l'injection. Dans ce cas, un drainage partiel de l'eau du coulis commence dès que celui-ci pénètre dans le conduit. Après la prise du coulis, l'une ou éventuellement les deux extrémités des torons, ainsi que le tube d'évent, sont coupés au ras de l'ancrage et un deuxième cachetage au mortier est réalisé pour isoler définitivement chacune des extrémités du câble. Pour rendre ce second cachetage parfaitement étanche, la surface à cacheter peut être préalablement enduite d'un produit imperméabilisant, comme, par exemple, une peinture constituée par une résine époxyde. Les dessins annexés permettront de bien comprendre comment l'invention peut Entre mise en oeuvre. La figure 1 représente schématiquement en coupe le conduit d'un câble de précontrainte ondulé avec les poches d'eau ou d'air qui risquent de se former au cours de l'injection telle qu'elle est habituellement pratiquée. La figure 2 représente en coupe un ancrage d'un ot ble du côté de son évent, dans l'état où il se trouve lorsque, cet évent ayant été fermé, l'essorage du coulis se produit par les torons. La figure 3 montre en coupe le cachetage final du mEme ancrage. La structure 1 montrée sur la figure 1 repose sur trois appuis la. Elle est pré contrainte par un cible ondulé (non représenté) qui est logé dans un conduit 2 ménagé dans la structure par une gaine en feuillard. Ce câble après mise en tension, est ancré à ses extrémités dans les dispositifs d'ancrage 3a et 3b. Afin de protéger le câble contre l'oxydation, l'intérieur de la gaine est rempli avec un coulis de ciment par une pompe sohéinatisée en A, gracie à la présence, du caté opposé, d'un évent B. Cependant, après I.'injection, l'eau contenue dans ce coulis a tendance à décanter et à s'accumuler aux points hauts du cablej en 4, au voisinage des ancrages et, en 4', en haut de chaque ondulation. Cette eau étant ultérieurement réabsorbée par le coulis ayant fait sa prise, il apparat des vides aux points hauts du cabale. En cas de défaut d'étanchéité du béton de la structure et de la gaine, l'air et l'eau atmosphériques peuvent pénétrer à l'intérieur du conduit et oxyder ce câble. La figure 2 représente un exemple de réalisation du dispositif d'ancrage 3b de ce câble, c'est-à-dire du dispositif situé du cté opposé à celui par lequel est opérée l'injection. Les torons 5 constituant le capable sont ancrés dans une partie femelle 6 de l'ancrage à l'aide d'un cône mâle creux 7 ; l'ensemble prend appui sur une plaque 8 appliquée sur le béton 1 de la structure. Le capable est logé dans la gaine 9 raccordée au dispositif d'ancrage par un manchon 10. Dans l'évidement central 11 du cône 7 est engagé le tube 12 formant évent, qui est maintenu en place par le bouchon 12a qu'il traverse. L'ensemble a été cacheté à l'aide d'une matière durcissable 13, par exemple par du mortier de ciment. Selon l'invention, les torons constituant le câble émergent de ce cachetage par leur extrémité 14. Sur la figure 2, l'ancrage est représenté dans la situation où du coulis de ciment ayant commencé à sortir par 11 évent 12, la progression de ce coulis a été arrêtée par la fermeture de cet évent 12, lequel, à cette fin, a été plié puis ligaturé par un fil 12b. Le maintien de la pression fournie par la pompe d'injection A continue alors à faire pénétrer l'eau excédentaire contenue dans le coulis à l'intérieur des torons, et cette eau s'évacue par les vides intérieurs de ces torons et s'écoule par leur extrémité libre, comme il est montré à l'aide des flèches 17. Dans ce cas, non seulement l'effet de cheminée n'est pas nuisible pour l'injection mais, au contraire, il permet de parfaire celle-ci en permettant l'utilisation d'un coulis très liquide et en assurant, par filtration, l'évacuation à l'extérieur de toute l'eau excédentaire de ce coulis. La mise en pression du coulis est arrentée lorsque l'eau ne s'écoule plus à l'extrémité des torons. Après la prise complète du coulis, le tube 12 et les extrémités 14 des torons sont coupés, comme il est montré sur la figure 3. On peut alors assurer la protection définitive du cible au moyen d'un deuxième cachetage 15 superposé au premier. il peut être important de parfaire l'étanchéité à l'extrémité du cule. A cette fin, le premier cachetage 13 et les extrémités coupées des torons 5 peuvent être recouverts par un enduit imperméabilisant 16, par exemple une résine époxyde. L'ancrage 3a du cible est traité de la même façon lorsque notamment les torons y dépassent aussi le premier cachetage destiné au scellement du tube d'injection et à l'obtura- tion des orifices extérieurs aux torons qui permettraient la fuite du coulis injecté. Le procédé d'évacuation de 1 1eau excédentaire conforme à l'invention permet 11 échappement de l'eau qui tend à s' accu- muler aux points hauts intermédiaires des cibles ondulés et le remplacement de cette eau par du coulis sans excès d'eau. Les évents des points hauts intermédiaires peuvent donc être avantageusement supprimés, à moins qu'ils ne soient également obturés lorsque le coulis y apparat. L'utilisation, selon l'invention , des canaux intérieurs aux torons des câbles pour assurer un meilleur remplissage par injection des conduits contenant les capables de pré contrainte peut conduire à utiliser systématiquement des cibles formés de torons pour des structures exposées à une atmosphère corrosive ou utilisées en milieu marin. L'invention s'applique à toutes les structures précontraintes au moyen de cibles formés de faisceaux de torons, cibles logés dans des gaines injectées de coulis de ciment pour la protection de ces capables. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé d'injection d'un coulis de ciment à l'intérieur d'un conduit contenant un câble de précontrainte avec élimination par filtration de l'excédent d'eau de ce coulis, injection opérée à partir des extrémités de ce conduit, tandis que l'autre comporte un évent d'évacuation du conduit et de con trôle de son remplissage, caractérisé en ce qu'il consiste à faire sortir lesdits torons au moins à l'extérieur du cachetage de l'extrémité du conduit comportant l'évent et, après remplissage des vides de ce conduit avec le coulis et la fermeture dudit évent, à maintenir la pression d'injection afin de permettre la sortie de l'eau excédentaire du coulis par les canaux intérieurs auxdits torons existant du fait de l'enroulement en hélice de leurs différents brins constitutifs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'injection est maintenue jusqu'a l'arrêt de la sortie de l'eau par les insterstices entre fils des torons dans la partie extérieure de ceux-ci. 3. Procédé selon la revendication 1, appliqué à un câble ondulé dans un plan vertical, caractérisé en ce qu'un seul évent est ménagé à l'extrémité du câble opposée à celle par laquelle l'injection est opérée. 4.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des torons constituant le câble débouchent également du cachetage de l'ancrage situé du côté par lequel se fait l'injection. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après prise du coulis débarrassé de son excédent d'eau, les extrémités extérieures des torons et de l'évent sont coupées au ras du cachetage et la surface de ce cachetage d'obturation, ainsi que les sections des torons et de l'évent, sont protégées par un enduit étanche. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier cachetage de l'extrémité d'un câble est complété par un second cachetage au mortier ou au béton recou- vrant entièrement le premier.