Brevet FR2261450A1 — publié le 19750912

La présente invention a pour objet un ancrage d'extrémité pour un câble et/ou un faisceau de fils métalliques parallèles, comprenant une douille conique, dans laquelle chacune des extrémités (ou brins d'extrémité) de chable est ancrée au moyen d'un matériau de liaison coulé ou injecté, le câble pénétrant dans la douille par le côté étroit du cône intérieur. Un des procédés les plus anciens pour ancrer des couches, ou faisceaux, de fils métalliques est le coincement mécanique par enfoncement de coins en acier dans l'extrémité de câble, ou de faisceau, aplatie en forme de balai. L'inconvénient de ce procédé est qu'il nécessite beaucoup de temps pour sa mise en oeuvre et que les fils métalliques sont exposés au risque d'endommagement et, par conséquent, au risque de rupture. Pour éviter les corrosions et diminuer la fatigue due à une charge variable, on a proposé, conformément au brevet allemand 2 011 496 d'utiliser comme matériau de liaison, plusieurs anneaux coniques en cuivre et de les serrer entre les couches de fils métalliques, la limite d'allongement du cuivre ne devant toutefois pas dépasser celle des fils métalliques. Dtautrespropositions visent à ancrer le balai de fils métalliques se trouvant dans la douille conique en l'entourant, par coulée, d'une masse de liaison. Comme matériau de liaison, on utilise des alliages métalliques à bas point de fusion, tels que, par exemple, des métaux blancs, des alliages de zinc ou aussi des matières plastiques coulables. C'est notamment dans le procédé de coulage que la douille en acier entourant l'extrémité du câble est intérieurement de forme conique. Les forces de traction agissant sur le câble sont transmises, par l'intermédiaire des fils métalliques et de la masse coulée, à la douille puis à la construction. De l'ex- périence technique actuelle, il résulte que la longueur du cône doit etre au moins égale à quatre fois le diamètre du cable et que la chambre de coulée doit avoir une conicité de 1 : 3 à 1 : 5. Des cônes de conicité supérieure à I : 3 ne conviennent pas en raison du grand encombrement et du pliage important du balai, tandis que des cônes de conicité inférieure à 1 : 5 ne conviennent pas en raison des fortes contraintes annulaires qui se manifestent et-du risque d'arrachement. Dans l'état de la technique exposé au début, le problème de la répartition des contraintes dans l'ancrage d'extrémité n'est toujours pas résolu. nn raison de conditions de contrainte défavorables, l'amplitude des fluctuations est défavorablement influencée dans les ancrages d'extrémité connus, lors d'une charge permanente et est maintenue dans des limites relativement étroites. L'invention a, par conséquent, pour but de procurer un ancrage d'extrémité contribuant à une augmentation sensible de 13 résistance aux efforts répétés. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'angle au sommet du cône est réduit, dans la zone de l'extrémité étroite du cône, par rapport à la partie restante du cène. Cette caractéristique agit d'une manière particulièrement avantageuse sur la zone d'entrée du câble dans la douille, car c'est en ce point qu'apparaissent les contraintes de tension et de compression les plus élevées. C'est en ce point qu'existe une contrainte de tres grande amplitude, de sorte que, en règle générale, les fils métalliques sont le plus exposés dans cette zone et par conséquent, lors de fatigues élevées, c'est en ce point que se produisent les premières ruptures. Ces conditions de contrainte défavorables sont diminuées par la disposition conforme à l'invention, atrement dit on obtient une uniformisation de la répartition des contraintes. Dans un cône d'angle au sommet constant, les contraintes de tension diminuent dans la texte d'ancrage, depuis l'entrée des fils métalliques dans la tête jusqu'à l'extrémité. La valeur de la tension qui se produit dépend, avant tout, de l'angle au sommet du cône. Plus l'inclinaison du cône est forte, plus la composante de tension agissant radialement et s'exer çant sur la tête du câble, en particulier dans la zone d'entrée du câble est grande . La composante de tension est d'autant plus petite que l'inclinaison du cône est plus faible. Conformément au moyen préféré de l'invention, on fait varier l'angle au sommet, qui est plus aigu dans la zone d'entrée du câble. La conséquence en est que l'amplitude de la contrainte apparaissant dans la zone étroite est uniformisée, ce qui fait que la fatigue du câble est fortement diminuée. Dans une réalisation de l'invention, le cône présente, à peu près jusqu'à la moitié de sa longueur totale, un angle au sommet plus petit, tandis qu'une zone de transition, ou congé, est prévue entre les deux parties du cône. Ces caractéristiques se traduisent par une un fcrmisatìon encore meilleure de la répartition des contraintes. Par ailleurs, il convient de maintenir le matériau de liaison sous une pré-contrainte au moyen d'une plaque exerçant une pression sur Itextrémité large du cône, pour obtenir une action aussi uniforme que possible des forces de maintien sur les fils métalliques. La plaque de pression agissant sur l'extrémité élargie du cône comprend avantageusement une partie saillante se comportant comme un piston et pouvant coulisser dans une partie correspondante disposée vers l'extrémité élargie du cône. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée, la plaque de pression peut être vissée sur la barre du cône, c'est-àdire sur l'extrémité élargie du cône. Dans cette forme de réalisation, les pressions à exercer peuvent tre réglées avec une précision suffisante au moyen de dispositifs appropriés, par exemple par vissage de la plaque de pression au moyen de clés dynamométriques. Dans une autre forme de réalisation, une deuxième plaque de pression est disposée sur l'extrémité étroite du cône, p-laque qu'on peut presser contre le matériau de liaison. Dans cette forme de réalisation les pressions peuvent être augmentées jusqu'à dépasser la limite d'allongement du matériau de liaison, ce qui procure une pré-contrainte particulièrement élevée. Dans ce qui suit, on va décrire l'invention avec plus de détails au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'an- crage d'extrémité ; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle de ancrage de la figure 1, muni d'une plaque de contre pression ; - la figure 3 représente schématiquement les diverses conicités de la douille conique, et - la figure 4 est une vue de face correspondant à la figure 2. L'exemple de réalisation représente un faisceau de fils métalliques parallèles 8, ancrés dans la douille conique 1 par l'intermédiaire de la plaque d'ancrage 9 et du matériau de liaison 2. Les extrémités des fils métalliques étalées en for me de balai sont refoulées sur la plaque d'ancrage 9. Le matériau de liaison 2 est coulé de la manière connue, un joint d'étanchéité 14 empêchant le matériau coulé de s'échapper. Après la coulée, en vue de l'obtention de la pré-contrainte, la plaque de pression 3 est fixée au moyen de vis 5 sur l'extrémité large Il du cône. Conformément à la forme de réalisation préférée, l'extrémité large Il du cône comprend une partie cylindrique 13 dans laquelle peut être guidé un prolongement 4, en forme de piston, de la plaque de pression 3.Le prolongement en forme de piston 4 présente une concavité, afin que les composantes de pression agissent uniformément sur le matériau de liaison. Comme on le voit en particulier sur la figure 2, on peut, au moyen de vis 7, fixer sur l'extrémité étroite 12 'du cône, une deuxième plaque de pression 6 qui se comporte comme une plaque de contre-pression par rapport à la plaque de pression 3 citée en premier. Dans cette forme de réalisation, la pré-contrainte peut être amenée à une valeur supérieure à la limite d'allongement du matériau de liaison coulé 2, de sorte que l'on obtient une compression élevée et une forte pré-contrainte. Comme on le voit sur la figure 4, la plaque de contre-pression 6 est en deux parties, de sorte qu'elle peut être vissée à tout moment sur l'extrémité 12 du cône. La forme de réalisation préférée représentée sur la figure 3 présente, du côté de l'introduction du câble, un faible angle au sommet. Par "angle au sommet" on entend l'angle formé par' deux génératrices opposées du cône. Dans la forme de réa lisation représentée au dessin, le faible angle au sommet s'étend sur environ un tiers de la longueur du conte. il est d'ailleurs-possible de choisir une zone de transition (congé) continue de 1 'angle au sommet, ce qui procurerait une uniformisation complète des conditions de contrainte. On a constaté que l'ancrage conforme à l'invention se caractérise notamment dans des conditions de contrainte défa- vorables, par un allongement considérable de la durée de vie. Ceci peut s'expliquer par le fait que des différences de contrainte locales sont supprimées dès le début et que les grandes amplitudes de contrainte sont supprimées par la précontrainte uniforme. L'ancrage d'extrémité conforme à l'invention convient donc particulièrement dans la construction des ponts. REVNlCATl0NS a Ancrage d'extrémité pour un câble en un faisceau de fils métalliques parallèles, du type comprenant une douille conique dans laquelle chacune des extrémités (brin) de cable est ancrée au moyen d'un matériau de liaison coulé ou injecté, le câble pénétrant par le petit coté du cône întérieur,carac- térisé par le fait que l'angle au sommet du cône est plus petit dans la zone de l'extrémité étroite du cône que dans l'autre partie du cône. 2.- Ancrage d'extrémité selon la revendication 1, dans lequel le cône présente, jusqu'à environ la moitié de sa longueur totale, un petit angle au sommet. 3.- encrage d'extrémité selon l'une des revendications n et 2, dans lequel une zone de transition (congé) continue existe entre les deux parties du cône. 4.- Ancrage d'extrémité selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau de liaison est maintenu sous précontrainte au moyen d'axe plaque exerçant une pression sur l'extrémité large du cône. 5.- Ancrage selon la revendication 4, dans lequel la plaque de pression comprend un prolongement, ou saillie, formant un piston qui peut être guidé dans une partie cylindrique correspondante prévue sur l'extrémité élargie du cône. 6.- Ancrage d'extrémité selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel la plaque de pression plut être fixée par des vis sur ltextrémité élargie, en partie cylindrique, du cône. 7.- Ancrage d'extrémité selon l'une des revendications 4 r à 6, dans lequel une seconde plaque de pression peut être serrée, vers l'extrémité étroite du cône, contre le matériau de liaison.