Brevet FR2293651A1 — publié le 19760702

La présente invention est relative aux conduites en béton précontraint et notamment à un dispositif permettant d'absorber et de transmettre des efforts longitudinaux importants. Ce dispositif permet de réaliser un raccordement rigide, soit des tuyaux précontraints entre eux, soit des tuyaux avec un coude ou autres pièces spéciales. Dans le cas des coudes, par exemple, cela permet leur autobutée grâce au dispositif, objet du présent brevet, qui les rend complètement solidaires des tuyaux de la conduite ; ce-qui supprime des massifs de butée importants et coûteux. Habituellement les conduites en béton précontraint sont constituées de tuyaux précontraints, soit du type composé obtenus par centrifugation ou par coulage vertical, soit du type ssonolithe obtenus par expansion ils sont alors entièrement en béton et ne comportent aucun about ou embout métallique d'extrémité mâle ou femelle. Ils sont assemblés par l'intermédiaire d'une bague de joint en caoutchouc, ce qui les rend totalement indépendant les uns des autres ainsi que des différentes pièces spéciales en acier revêtu de béton qui se raccordent aussi par l'intermédiaire d'une même bague élastique. Ces tuyaux normaux ne peuvent donc être utilisés en grande longueur pour réaliser des tuyaux poutres, ou encore être rendus solidaires pour mieux se comporter dans des poses en forte pente ou en terrains instables. Mais surtout, les coudes de ces conduites en béton précontraint, réalisés -en acier chaudronné revêtu de béton, doivent être appuyés sur des ouvrages de butée en béton. Ces ouvrages sont d'autant plus importants que les efforts F (FlG.1) à absorber peuvent atteindre åusqutà des centaines de tonnes et que les terrains sur lesquels ils s'appuient sont médiocres ; cela conduit souvent à des ouvrages très massifs et souvent d'un prix très élevé. La présente invention a pour objet un dispositif capable d'abosorbor et de transmettre au tuyau en béton précontraint des efforts de traction longitudinale passant par l'axe de la conduite, et de rendre conplètement solidaires, soit des tuyaux précontraints successifs, soit ces tuyaux avec des pièces spéciales diverses, qui, sous l'action de la pression intérieure, sont soumises à des poussées tres importantes. Le cas type est celui du coude ; mais les utilisations de ce dispositif sont multiples et il s'applique à tous les cas où des poussées longitudinales importantes son à absorber, c'est-à-dire avec les divers types de pièces spéciales que l'on rencontre dans les conduites en béton précontraint : telles que : bout d'extrémité, réduction, cône, pièce en Y f butée d'essais, etc... Le fait que le dispositif breveté assure une jonction rigide des tuyaux entre eux permet d'en envisager ltemploi : en tuyau poutre de grande longueur, en tuyaux assemblés rigidement dans le cas de pose en terrain médiocre, et en raccordement avec une conduite en acier. Ce dispositif s'utilise en fabrication normale à l'aide des moyens habituels des usines. L'invention a donc pour objet un remarquable assemblage rigide de deux éléments de conduite en béton précontraint ; 1 un générateur d'une traction longitudinale importante, un coude par exemple, l'autre un tuyau capable d'absorber cet effort sans atteindre la décompression du fût de béton. Grâce à cet agencement, les poussées absorbées par les tuyaux sont ensuite transmises au terrain par le frottement propre des tuyaux enterrés et par les bagues en béton armé coulées sur les jonctions ou en plein tuyau, pour créer les ancrages nécessaires à la stabilité de la conduite. Le nombre des tuyaux spéciaux à embout et des bagues d'ancrage dépendra des efforts longitudinaux à encaisser et de la nature des terrains (FIG.1). La FIG.1 est une vue schématique d'une conduite en béton précontraint avec coude autobuté suivant l'invention. La FIG.2 est une vue en coupe d'un embout en forme de T dissymétrique, objet de l'invention, présenté monté dans un moule. La FIG.3 est une vue en coupe de l'extrémité du tuyau spécial, à embout, terminé de fabrication. La FIG.4 est une vue en coupe de 2 tuyaux spéciaux symétriques assemblés. La FIG.5 est une vue en coupe de l'assemblage d'un tuyau spécial à embout avec un coude. Suivant l'exemple d'exécution de la FIG.1, l'invention est appliquée à une conduite formée de tuyaux en béton précontraint T et comportant un changement de direction obtenu par un coude C. Sur cette conduite, un certain nombre de tuyaux sont assemblés entre eux par embouts et couvrejoints soudés 9. L'ancrage des tuyaux enterrés étant amélioré par des bagues d'ancrage 10. L'exemple de la FIG.2 montre en coupe l'embout en forme de T dissymétrique objet de l'invention ; il se compose - d'une virole épaisse en acier i - d'une bride épaisse en acier 2 - d'une virole longue en fer plat strié 3. Ces trois éléments sont soudés entre eux d'une tanière continue, pour former un embout rigide et étanche. Une des particularités principales réside dans le décalage exté- rieur des 2 viroles cylindriques. La virole striée 3 coulisse dans le merle de fabrication par coulage ou par centridugatien. La virole épaisse 1 s'appuie sur une pièce canique facilitant le démoulage sous tension longitudinale, ce qui explique son décalage extérieur. La bride 2 est percée de trous permettant le passage des généra- trices 4 de précontraiite langitudijale. Cette remarquable forme d'embout en T dissymétrique est applicable en tous diamètres et pour toutes les pressions ; il est facilement norualisable. A la fabrication, en moite l'embout dans le moule M ,pais on met ci place la butée B élastique ou en deux parties ; ensuite, on procède à la mise en tension successive de chaque génératrice 4 à l'aide d'une attache de mise en tension A. Les génératrices en acier dur possèdent à leur extrémité un filetage par moletage et un écrou 5. Après mise en tension, l'écrou 5 est amené par vissage au contact de la bride 2 I1 est procédé do même pour toutes les génératrices dont l'effort de tension est totalement reporté sur la bride 2 de l'embout. Au démoulage, l'effort de mise en tension est reporté sur le béton par la bride 2 ainsi que par les stries de la virole 3 La FIG.5 est une vue on coupe de l'extrémité du tuyau spécial terminé de fabrication. On peut au choix fabriquer des tuyaux symétriques à 2 embouts, ou des tuyaux à un seul embout, et dont les autres extrémités sont soit râle, soit femelle, du iaêne type que pour les tuyaux standards. Cet embout dissymétrique après frottage et finition du tuyau FIG.3 fait partie intégrante de celui-ci, avec lequel il forme un ensemble au comportement homogène. S'il vient à être rendu solidaire, par soudure, d'un ensemble qui en service subira des poussées importantes, il est apte à les absorber sans dommage, car il les transmettra intégralement au fût de béton préceitraint, et par les génératrices et aussi par les ancrages multiples de la virole striée. Cela se traduira donc par une traction uniforme sur le fût, dont La précontrainte sera renforcée on fonction des efforts a absorber, en accroissant le nombre, le diamètre, et la teisiom es génératrices. On possède donc un ensemble"embout-béton précontraint" parfaitement défini et applicable à tous les cas à résoudre. La FIG.4 montre une vue en coupe d'un raccordement de 2 extrémités symétriques assemblées par soudure à couvre-joint, eu par soudure en bout ; c'est le cas des tuyaux successifs nécessaires au report sur le sol des efforts encaissés. On accroitra cette adhérence tuyau-sol en créant des ancrages multiples à l'aide de simples bagues coulées en béton arme ou non. La FIG.5 montre en coupe le raccordement type d'un tuyau spécial à embout avec la virole d'extrémité d'un coude chaudronné revêtu de béton 12 Dans tous les cas d'assemblage suivant les FIG. 4 et 5, on remplit de béton les intérieurs il pour assurer la continuité hydraulique de la conduite ; puis ensuite on coule extérieurement une bague de béton armé lu, de protection des extrémités et d'ancrage dans le sol. Si l'essentiel de l'invention est lié à un dispositif capable d'absorber puis de transmettre à plusieurs tuyaux successifs assemblés rigidement des efforts de traction axiale qui seront ensuite absorbés par un parfait ancrage des tuyaux enterrés, ils peuvent aussi encaisser des efforts de traction-flexion. L'assemblage de la FIG.4 montre une application aux tuyaux poutres et aussi aux tuyaux posés en forte pente en terrain instable. Les efforts de traction-flexion à supporter seront calculés pour définir les caractéristiques de précontrainte longitudinale nécessaires. REVENDICATIONS 1. Dispositif métallique ancre à l'extrémité du tuyau en béton précontraint caractérisé par le fait qu'il permet la suppression des ouvrages classiques de butée. 2. Dispositif selon revendication i caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un embout en forme de T dissymétrique comportant 2 viroles et une bride en acier chaudronné soudé. 3. Dispositif suivant revendication 2 caractérisé par le fait que l'embout est solidaire du tuyau en béton précontraint par sa jupe ou virole, striée, et par ses génératrices de précontrainte longitudinales. 4. Dispositif selon revendication 2 caractérisé par ce qu'il permet d'absorber toutes les tractions longitudinales résultant de coudes ou autres pièces spéciales les plus diverses, c'est-à-dire aux ensembles travaillant en traction pure ou en traction-ilexion. 5. Dispositif selon revendication 2 caractérisé par le fait qu'il s'applique aux conduites en béton précontraint de tous diamètres et pour toutes pressions, et qu'il est réalisable à partir des moules usuels de fabrication.