Brevet FR2363679A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne un dispositif qui permet d'éliminer l'eau qui se sépare par sédimentation d'un coulis de ciment à i l'intérieur des gaines contenant les armatures constituant les câbles de précontrainte, spécialement lorsque ces câbles sont de grande longueur et ont une position verticale ou voisine de la verticale. Il est connu que de tels câbles, surtout s'ils sont de grande longueur, sont difficiles à injecter de façon parfaite avec un coulis de ciment, c' est-à-dire en évitant la décantation de l'eau du coulis à la partie supérieure du câble et le danger de corrosion du câble qui en résulte. Malgré toutes les précautions prises pour fabriquer un coulis qui présente un minimum de décantation, telles que l'emploi de plastifiants et la limitation de la proportion d'eau par rapport au ciment, l'eau arrive à décanter à la partie supérieure des câbles verticaux et doit etre éliminée. De phénomène de décantation est encore plus marqué lorsque les câbles sont composés de torons0 Dans ce cas, au phénomène normal de décantation s'ajoute une filtration de l'eau du coulis par les interstices entre les fils périphériques du toron et le fil central. sous l'effet de la pression d'injection, cette eau chemine vers le haut le long du fil central et s'ajoute à l'eau de décantation en haut de la gaine. Cette filtration de l'eau par les torons s'appelle 11'effet de cheminée". Plusieurs moyens ont été proposés pour éliminer cette eau de décantation qui 'accumnle en haut du câble0 Par un trou m4fi gé dans le dispositif d'ancrage du câble, il est possible, après la fin de l'injection, d'introduire à l'intérieur de la gaine un tube par lequel on injecte dans la partie supérieure de la gaine un complément de coulis destiné à chasser et remplacer l'eau qui s'est accumulée à cet endroit. L'inconvénient de ce procédé est que ce complément de coulis subit, à son tour, une décantation et l'opération devra etre répétée encore une ou plusieurs fois pour obtenir un résultat acceptable. Un tel procédé demande beaucoup de temps et de main-d'oeuvre, ainsi qu'un contrôle très strict des opérations. Partant du même principe, la demanderesse, conjointement avec l'Slectricité de France dans le brevet français 74 38752, a proposé un dispositif d'élimination de l'eau de décantation, installé en tete du câble après l'injection de celui-ci et com portant une source de coulis d'appoint consistant en une nourrice ou un réservoir sous pression amenantxle coulis à la base de la zone de décantation par un tuyau qui traverse un réservoir, installé en haut du cable et communiquant avec la gaine, destiné à recueillir l'eau de décantation Ce dispositif présente un avantage par rapport au remplissage de la partie supérieure de la gaine en plusieurs fois.Il présente, néanmoins, l'inconvénient de néces- siter une installation complexe dont le fonctionneient exige une surveillanca et des interventions pour l'évacuation de liteau qui s'accumule dans le réservoir. Le dispositif selon l'invention permet d'éviter ce" inconvénients et d'effectuer l'injection du coulis et l'élimination de l'eau de décantation en une seule opération continue qui, dès la fin de l'injection, ne nécessite aucune surveillance, ni aucune intervention. Le dispositif selon l'invention comprend, en haut de la structure précontrainte et au-dessus de la gaine de logement, une cloche surmontant 11 organe d'ancrage supérieur des armatures et raccordée de manière étanche au volume intérieur de cette gaine et un réservoir relié, d'une part, à cette cloche et, d'autre part, au moins à un point de la partie haute de ladite gaine. La liaison entre le réservoir et la cloche peut astre assurée par un tube, éventuellement souple, raccordé au réservoir par un ajutage central par exemple. La liaison entre le réservoir et la gaine peut être assurée par au moins un tube, éventuellement souple, dont l'extrémité basse est noyée dans le béton et est raccordée à la gaine au voisinage du niveau que peut atteindre l'eau décantée à la partie supérieure de la gaine. Cette liaison peut être doublée par un autre tube monté en parallèle avec le précédent. Le réservoir comporte un moyen d'évacuation de l'eau décantée. Ce peut être, soit un robinet de vidange monté en partie basse, soit un trop-plein ménagé en partie haute. Après injection de l'intérieur de la gaine par du coulis de ciment envoyé sous forte pression à la base de la gaine, le dispositif selon l'invention peut être utilisé d'au-moinsçdeux façons. On peut évacuer l'eau qui décante au fur et à mesure gu'elle apparaît à la base du réservoir, poussée par le coulis injecté par le bas de la gaine, puis poursuivre l'injection jusqu'à ce que le réservoir soit rempli de coulis jusqu'à un niveau déter miné, ensuite on arrête l'injection, l'élimination de l'eau se faisant par la suite automatiquement, en s'accumulant à la partie supérieure du réservoir et le coulis, situé à la partie basse du réservoir, descendant par gravité dans la gaine par le tube latéral et venant remplacer l'eau décantée. On peut aussi, en prévoyant un réservoir ayant juste la ca paoité suffisante pour recueillir la quantité de coulis nécessaire pour remplacer l'eau de décantation, laisser le réservoir se remplir de coulis puis, laissant le dispositif au repos, permettre à 11 eau décantée de s'accumuler en haut du réservoir et d'être remplacée dans la gaine par le coulis descendant dans la gaine par le tube latéral la reliant au réservoir. Le coulis injecté peut avantageusement être un coulis à prise retardée. Dans ce cas, il est possible de poursuivre la décantation plus longtemps, obtenir un coulis plus dense à la partie supérieure du câble et avoir plus de certitude que le coulis dans le réservoir ne fasse pas prisez Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deus formes de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans ce dessin - la figure 1 est une vue en coupe verticale du dispositif, et - la figure 2 est une vue en coupe d'une variante de réalisation. Une structure en béton I est précontrainte par au moins un câble composé par une pluralité de fils ou de torons 2 contenus dans une gaine étanche 30 Dans l'exemple choisi, le câble est ancré de façon connue dans un bloc d'acier 4 prenant appui sur le béton par l'intermédiaire d'une plaque en acier 5. Chaque fil ou toron composant le câble est ancré individuellement, au moyen de mors 6, dans une ouverture conique pratiquée dans le bloc d'ancrage. L'ancrage est raccordé à la gaine 3 au moyen d'une trompette évasée 7. Tout autre type d'ancrage connu peut également être utilisé avec le dispositif selon l'invention0 L'ancrage du câble est coiffé par une cloche 8 en tôle, ou autre matériau, fixée de façon étanche sur la plaque d'appui de l'ancrage, par exemple par des vis et un joint d'étanchéité non représentés sur la figure. La cloche comporte à sa partie supérieure un ajutage 9 servant à la relier au réservoir. Le réservoir 10 est avantageusement de forme cylindrique dont le fond conique Il comporte un tube 12 relié à l'ajutage 9 de la cloche 8 par un raccord vissé 13o IR tuyauterie 12 peut également être un tuyau souple en caoutchouc ou en plastique relié à l'ajutage 9 par un raccord "express". Le réservoir comporte à sa partie basse un robinet de vidange 15. Le circuit de coulis latéral comporte ssentiellement un tube 16, par exemple en matière plastique, partiellement noyé dans le béton et qui est relié, d'une part, à la partie basse du réservoir par l'ajutage 17 et, d'autre part, à la gaine 3 du câble par l'ajutage 18 qui se trouve à une distance de l'ancrage correspondant sensiblement au niveau où l'eau commence à décanter après la fin de l'injection. Ce circuit latéral du coulis peut être doublé par un autre circuit parallèle composé d'un tube 19 raccordé à un ajutage 20 du réservoir et à un ajutage 21 qui peut, avantageusement, être l'ajutage d'injection dont la trompette 7 est habituellement pourvue. L'injection du câble se fait selon la pratique courante qui consiste à introduire le coulis par un ajutage situé à l'extré- mité basse de la gaine 3. Lorsque le câble est composé de torons, ce qui est le plus souvent le cas maintenant, une partie re l'eau est déjà filtrée au cours de l'injection par il'effet de cheminée" signalé plus haut. Cette eau chemine vers le haut audessus du coulis et pénètre dans le réservoir 10 en pénétrant à travers l'ancrage dans la cloche 8 qui le recouvre, ainsi que par les tuyaux latéraux 16 et 19 qui relient la partie haute de la gaine 3 avec le réservoir 10. Le robinet 15 étant ouvert, cette eau est évacuée au fur et à mesure où elle apparaît.Après la fin de l'évacuation de l'eau, lorsqu'un coulis de consistance normale apparaît par le robinet 15, celui-ci est fermé et, en poursuivant l'injection par le bas, le réservoir 10 est rempli de coulis jusqu'à un certain niveau déterminé par l'expérience. Après quoi, l'injection est arrêtée et la décantation de l'eau se poursuit à la partie supérieure de la gaine. L'eau filtre principalement par les torons, traverse l'ancrage et vient s'accumuler à la partie supérieure du réservoir en 22. Plant ce temps le coulis, qui se trouve en 23 à la partie basse du réservoir, descend par gravité en empruntant les tubes 16 et 19 et vient remplacer l'eau décantée. De cette façon, toute la gaine jusqu'à l'ancrage sera finalement remplie de coulis et toute l'eau de décantation sera chassée dans le réservoir 10. auprès la fin de l'opération, le réservoir 10 est démonté et les tuyaux 16 et 19 coupés au ras du béton. La floche 8 peut être laissée en place ou bien être récupérée. Dans ce deuxième cas, ses parois seront de préférence en pente pour faciliter son enlèvement Si le coulis a commencé à faire sa prise. Selon une autre réalisation de l'invention, lorsque les ci- bles à injecter sont nombreux et sensiblement de même longueur, il est possible de construire un réservoir ayant une capacité suffisante pour recueillir la quantité de coulis nécessaire pour remplacer l'eau de décantation. Dans ce cas, le robinet de vidange en bas du réservoir est remplacé par un trop-plein 24 à la partie supérieure de celui-ci comme il est montré à la figure 2. En début d'injection, l'eau décantée s'écoule par ce trop-plein. Lorsque cette eau est évacuée, le réservoir est laissé plein jusqu'au bord de coulis de bonne consistance et l'ensemble est laissé au repos pour la suite de la décantation et le remplacement de l'eau dans la gaine par le coulis du réservoir. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'elimination de l'eau de sédimentation d'un coulis de ciment remplissant la gaine de logement d'armatures de précontrainte ascendantes, caractérisé par le fait qu'il comprend, en haut de la structure précontrainte et au-dessus de la gaine de logement, une cloche surmontant ltorgaza d'ancrage supérieur des armatures et raccordée de manière étanche au volume intérieur de cette gaine, et un réservoir relié, d'une part, à cette cloche et, d'autre part, au moins à un point de la partie haute de ladite gaine. 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la liaison entre le réservoir et la cloche est assurée par un tube, éventuellement souple, raccordé au réservoir par un ajutage central. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la liaison entre le réservoir et la gaine est assurée par au moins un tube, éventuellement souple, dont l'extrmité basse est noyée dans le béton et est raccord à la gaine au voisinage du niveau que peut atteindre l'eau décantée à la partie supérieure de la gaine. 4.- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la liaison entre le réservoir et la gaine est assurée par deux tubes montés en parallèle. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le réservoir comporte un moyen d'évacuation de l'eau dé cantée. 6.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le moyen d'évacuation est un robinet de vidange monté en partie basse, 7.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le moyen d'évacuation est un trop-plein ménagé en partie haute. 8.- Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on évacue l'eau qui décante au fur et à mesure qu'elle apparaît à la base du réservoir, poussée par le coulis injecté par le bas de la gaine, puis on poursuit l'injection jusqu'à ce que le réservoir soit rempli de coulis jusgu'à un niveau déterminé, ensuite on arrête l'injection, l'élimination de l'eau se faisant par la suite automa tiquenent, en s'accumulant à la partie supérieure du réservoir et le coulis, situé à la partie basse du réservoir, descendant par gravité dans la gaine par le tube latéral et venant rem placeur l'eau décantée. 9.- Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'en prévoyant un réservoir ayant juste la capacité suffisante pour recueillir la quantité de coulis nécessaire pour remplacer l'eau de décantation, on laisse le réservoir se remplir de coulis puis, laissant le dispositif au repos, on permet à l'eau décantée de s'accumuler en haut du réservoir et d1être remplacée dans la gaine par le coulis descendant dans la gaine par le tube latéral la reliant au réservoir.