Brevet FR2445410A1 — publié le 19800725

La présente invention est relative à un système d'ancrage mutuel de deux parois. Elle concerne notamment, mais non exclusivement, le raccordement de deux parois par exemple en palplanches ou en béton délimitant entre elles un espace destiné à être rempli de matériaux de remblai jusqu'à un niveau supérieur a celui des zones avoisinantes pour constituer un quai, une berge, etc.... Le poids des matériaux de remblai généralement meubles et des engins de manutention amenés a circuler dessus, ainsi que les vibrations provoquées par ces engins, imposent aux parois des poussées tendant à les ecarter et, même si les parois sont profondément enfichées dans le sol, il est indispensable de prévoir des tirants ancrés sur l'une et l'autre pour compenser la poussée qu'elles reçoivent. Actuellement, chaque tirant est réalise sous la forme de deux tronçons raccordés bout à bout entre les deux parois, et dont chacun traverse l'une de ces parois à proximité de son extrémité opposée à l'extrémité de raccordement, pour recevoir au-delà de cette paroi un dispositif d'appui sur celle-ci ; ce dispositif d'appui, dont il existe plusieurs types plus ou moins compliqués, est tel qu'il permette un débattement angulaire du tirant par rapport à une position ou il serait perpendiculaire à la paroi, d'une part pour permettre la pose de tirants inclines en fonction des efforts auxquels ils doivent resister, et d'autre part pour autoriser un léger jeu, notamment vertical, des parois ; le raccordement des deux tronçons de chaque montant bout à bout est quant à lui assuré généralement par un manchon taraudé intérieurement suivant des pas inverses respectivement à proximité de l'une et l'autre de ses extrémités, et que l'on visse plus ou moins sur les extrémités convenablement filetées des tronçons à raccorder pour mettre plus ou moins ceux-ci en tension. Ce systeme, dans ses diverses variantes, présente un certain nombre d'inconvénients. L'un de ces inconvénients réside en ce que l'organe prenant appui sur une paroi latérale au-del de celle-ci est vissé sur l'extrémité du tronçon de tirant , comme l'est à l'autre extrémité le manchon de raccordement des tronçons de tirants bout à bout, ce qui implique un filetage de chaque tronçon de tirant à ses deux extrémités. Outre le fait qu'il est mal aise de fileter une pièce aussi encombrante et lourde qu'un tronçon de tirant, ceci a pour inconvénient d'affaiblir le tirant à ses deux extrémités, ce qui nécessite l'emploi de tirants d'une section beaucoup plus importante que s'ils n'étaient pas filetés, à resistance à la traction égale. Un autre inconvénient d'un tel système connu, quelle que soit d'ailleurs la variante envisagée, est qu'il oblige à intervenir à l'extérieur de l'espace défini par les parois , pour mettre en place sur les extrémités des tirants les pièces d'appui de as;dernierssur les parois ; cette opération peut être mal aisée, suivant la nature du milieu extérieur à Cet espace et par exemple lorsque l'on réalise un quai entre deux etendues d'eau. Un autre inconvenient de ces systemes actuellement connus se situe au niveau du manchon raccordant bout à bout les deux tronçons de chaque tirant ; on constate que ce manchon est difficile à mettre en place dans la mesure ou sa mise en place nécessite un parfait alignement des deux extrémités à assembler, ce qui est très difficile à obtenir compte tenu des poids et dimensions des tirants et de ce que le travail doit parfois s'effectuer dans des conditions climatiques et de terrain difficiles ; en outre, une fois l'assemblage réalisé, celui-ci est trop rigide et le tirant ne peut qu'en pliant prendre une flèche sous l'action de son propre poids, de celui des matériaux de remblais qui le recouvrent, et de celui des engins susceptibles de circuler sur ces materiaux. L'invention a pour but de proposer un nouveau système d'ancrage mutuel de deux parois remédiant à l'ensemble de ces inconvénients. A cet effet, l'invention propose un mode de raccordement des tronçons de tirants bout à bout et avec les parois ne nécessitant pas de filetage de ces tirants, ce qui permet de réduire la section et par conséquent le poids de ces derniers ; des essais ont montre que l'on pouvait escompter une réduction de l'ordre de 50 % du poids des tirants, ce qui est considérable compte tenu de ce poids et du nombre généralement important de tirants reliant deux parois. En outre, il est prevu selon l'invention la possibilite de décaler vers l'intérieur de l'espace séparant les deux parois la zone où l'extrémité d'un tron çon de tirant s'articule sur un organe complémentaire d'appui sur la paroi, ce qui offre un certain nombre de possibilités intéressantes. L'un de ces possibilités est de monter sur la paroi l'organe de liaison avec celle-ci avant la mise en place définitive de la paroi, ce qui peut éviter d'avoir à intervenir à l'extérieur de l'espace situé entre les parois lorsque l'on désire mettre en place les tirants, lesquels peuvent être selon l'invention raccordé s à une zone des organes de liaison situee à l'intérieur de l'espace separant les deux parois. En outre, la nécessité qui existe dans les systèmes traditionnels de rapporter sur l'extrémité du tirant traversant une paroi la piece d'appui sur cette derniere, cette nécessité résultant de ce qu'il faut faire traverser la paroi par le tirant au montage, disparaît dans le cas du systeme selon l'invention et il est possible d'aménager sur chaque extrémité du tirant, en monobloc avec celui-ci, sa zone élargie prenant appui sur l'organe de liaison avec la paroi, lequel seul traverse cette dernière. Enfin, le fait que le tirant ne traverse plus la paroi autorise un débattement angulaire de ce tirant, par rapport à une orientation perpendiculaire à celle de la paroi, beaucou p plus important que dans le cas du systeme actuellement connu, ce qui offre une gamme d'inclinaisons possibles des montants beaucoup plus importante. Au niveau du raccordement bout à bout des tronçons de tien,t,le système selon l'invention se distingue par une possibilité d'articulation,recourant aux mêmesmoyens qu'au niveau de la liaison avec les parois, ce qui autorise la prise d'une flèche importante par les tirants sans soumettre chaque tronçon de ces derniers à des efforts de flexion importants, et facilite le montage. Le système d'ancrage mutuel de deux parois selon l'invention, comportant au moins un tirant reliant les deux parois et des moyens d'articulation du tirant sur chacune de ces parois, est caractérisé en ce que lesmoyens d'articulation comportent une rotule sphérique d'une pièce avec l'extrémité du tirant,et un manchon tubulaire ouvert à une extrémité pour autoriser le passage du tirant et présentant intérieurement un logement apte à recevoir la rotule, le dit logement présentant autour de-l'ouverture une forme annulaire sphérique complémentaire de la forme de la rotule pour constituer un appui pour celle-ci dans le sens d'un éloignement relatif du tirant et du manchon, le dit manchon étant par ailleurs solidaire de la paroi au moins à l'encontre de mouvements vers le tirant et le long de cette paroi. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsqu'un tirant comporte plusieurs tronçons raccordés bout à bout par un tendeur, il est prévu des moyens d'articulation mutuelledes tronçons au niveau du raccordement. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfere à la description cidessous, relative à quelques modes de mise en oeuvre non limitatifs, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 illustre le raccordement d'un tirant à deux parois minces et le raccordement mutuel bout à bout des deux tronçons de ce tirant, en coupe par un plan axial par exemple horizontal. La figure 2 montre une vue analogue d'un autre mode de raccordement d'une extrémité d'un tirant avec une paroi mince. La figure 3 montre une vue en coupe par le plan III-III de la figure2; le tirant et la rotule d'extrémité de celui-ci ne sont toutefois pas représentes. La figure 4 montre une vue analogue à celle des figures 1 et 2,d'un mode de raccordement d'une extrémité d'un tirant avec une paroi repaisse, et plus précisément avec une paroi coul ée, par exemple en béton. La figure 1 illustre le raccordement de deux parois réalisées en pal planches/-un tel mode de raccordement pourra naturellement être utilisé pour des parois minces de nature quelconque. On a designé par 1 une palplanche de l'une des parois, 2 une palplanche de l'autre paroi, 3 les deux tronçons de tirant raccordes bout à bout, sensiblement à mi-distance des palplanches 1 et 2, par un tendeur 4, et respectivement par 5 et 6 des organes de raccordement des extrémites du tirant respectivement avec la palplanche 1 et avec la palplanche 2 ; ces organes 5 et 6 sont ici differents pour des raisons d'illustration , mais ils pourraient naturellement être identiques , de l'un ou l'autre type illustré. Les deux tronçons 3 du tirant sont ici identiques, et chacun se présente metaLiaue sous la forme d'une barrplerne de section transversale circulaire, dont les deux extrémités portent une rotule sphérique 7 de diametre supérieur, formant une seule pièce avec la barre sur laquelle elle est formée par exemple par forgeage à chaud. Les deux organes 5 et 6 comme le tendeur 4 constituent pour l'une des rotules 7 une contrepartie s'opposant aux tractions imposées au tronçon 3 tout en autorisant une rotation de cette rotule, c'est-à-dire un libre débattement angulaire, à l'intérieur d'un cône,de la zone du tronçon 3 située à proximite imnédiate de son extrémité correspondante. A cet effet, l'organe 5 comporte un manchon tubulaire creux 8 dont l'axe 9, après montage du système, est oriente sensiblement perpendiculairement au plan moyen 10, généralement vertical, de la paroi à laquelle appartient la palplanche 1. Pour recevoir le manchon 8, la palplanche 1 est percée d'un orifice 11 presentant une forme et des dimensions en plan voisines des formes et dimensions transversales exterieures de l'organe 5, lequel est par exemple extérieurement cylindrique de révolution autour de l'axe 9 ; l'organe 5 traverse ainsi la palplanche 1 de part en part via l'orifice 11 ; dans sa zone située au-delà la palplanche par rapport l'esnace 12 que définissent entre elles les deux parois, ilporte surdimensionne un filetage exterieurZq-ui-reçolt un ecrou 13 apte à s'appliquer par l'intermédiaire d'une rondelle 14, lorsque le tirant est en tension, contre la face de la palplanche 1 situee à l'opposé de l'espace 12, sur la totalité de la périphérie de l'orifice 11. Pour recevoir la rotule 7 d'extrémité du tronçon 3, le manchon 8 présente intérieurement, de son extrémite transversale 15 située à l'extérieur de l'espace 12 à une zone proche de son extrémité transversale 16, située à l'inte- rieur de cet espace, la forme d'un cylindre de révolution autour de l'axe 9, avec un diametre voisin de celui de la rotule 7 ; à proximité de son extremite 16, il presente un retrécissement 17 délimité vers l'extrémité 15 par une face 18 en forme d'anneau sphérique d'axe 9 et de rayon voisin du rayon de la rotule 7 et pour constituer un appui complementaire pour celle-ci, vers l'extrémité 16 par une face cônique 19 autorisant le debattement angulaire de la zone du tronçon 3 situee à proximité de la rotule 7, le plus petit diamètre de la zone rétrécie 7 étant supérieur au diametre que le tronçon 3 presente à proximité immédiate de la rotule 7 pour autoriser ce debattement. Ainsi, une traction appliquée par le tronçon 3 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'organe 5 applique la rotule 7 contre sa contrepartie 18, et l'écrou 13, via la rondelle 14, contre la palplanche 1, sans s'opposer à un débattement angulaire du tronçon 3 ; au montage, l'écrou 13 peut être serré plus ou moins plus régler la longueur du tirant en complément de l'action du tendeur central 4. L'organe 6 est en tous points analogue à l'organe 5 en ce qui concerne notamment sa forme intérieure complémentaire de celle de la rotule 7, mais en differe en ce qui concerne le mode de raccordement a la palplanche 2. Iemnchnn ?? - - - --- - - - - En effët,7T'örg ne~6 est intégralement situé à l'intérieur de l'espace 12 et répercute à la palplanche 2 une traction appliquée par le tirant vers l'es- pace 12 par l'intermédiaire diune piece rapportée 20 ; cette pièce rapportee 20 comporte une tige 21 traversant la palplanche 2 via un orifice 22 analogue à l'orifice 11, et porte à l'extérieur de l'espace 12 une tête 23 propre à prendre appui sur la palplanche 2, endirection de l'espace 12, sur la totalité de la périphérie de l'orifice 22 ; à l'intérieur de l'espace 12, la tige 21 présente une forme exterieure cylindrique de révolution autour d'un axe 24 ici perpendiculaire au plan moyen 25 de la cloison à laquelle appartient la palplanche 2, et porte un filetage extérieur complementaire d'un taraudage réalisé a l'intérieur du manchon , dans la zone cylindrique du logement que celui-ci présente intérieurement pour recevoir la rotule 7,comme l'organe 5 ;le manchon peut ainsi être vissé sur la piece 20 une fois celle-ci engagée dans l'orifice 22, de façon à faire coïncider leurs axes respectifs ; il est à noter que la pièce 20 peut eventuellement être mise en place sur la palplanche 2 bien avant la mise en place du manchon ç et par exemple avant la pose dela palplanche 2, ce qui évite d'intervenir à l'exté- rieur de l'espace 12, dans des conditions parfois difficiles. Au niveau du tendeur de raccordement bout à bout 4, chaque rotule 7 d'extrémité d'un tronçon 3 du tirant est Iogoeâ l'intérieur d'un manchon 25 analogue au manchon 8, pour retenir le tronçon de tirant en autorisant un débattement de celui-ci à l'intérieur d'un cône ; sur leur périphérie exterieure cylindrique, les deux manchons 25 portent un filetage de sens opposé ; complémentairement, le tendeur 4 se présente sous la forme d'un tube dont la périphérie intérieure cylindrique est taraudée suivant despas inverses respectivement à proximite de l'une et l'autre de ses extrémités transversales 26, de telle sorte qu'une rotation de ce tendeur 4 dans un sens approprié une fois que l'on a commencé à engager les manchons 25 respectivement dans l'une et l'autre de ses extrémités se traduist par un rapprochement relatif des manchons 25, c'est-à-dire par une mise en tension du tirant ; il est à noter que, du fait de la possibilité de débattement angulaire de chaque manchon 25 par rapport au tronçon 3 correspondant, il est beaucoup plus facile d'amener les manchons 25, simultanément ou successivement, dans une position ou l'axe de leur périphérie extérieure filetée coïncide avec l'axe 27 de la péri phérie intérieure taraudée du tendeur 4 que lorsque l'on visse directement le tendeur 4 sur les extrémités des tronçons 3,comme cela se pratique dans le cas des systèmesd'ancrage mutuel de deux parois actuellement connu s. Une fois le montage realisé, celui-ci offre quatre articulations à rotule, à raison d'une à proximité de chaque organe 5 ou 6 de liaison avec une paroi de deux et / au niveau du tendeur 4, ce qui permet de traduire une flèche appliquée au tirant davantage en effortsde traction qu'en effortsde flexion. La figure 2 illustre une variante de l'organe 5, selon laquelle celuici est intégralement situé à l'extérieur de l'espace 12 puisque le manchon 29 analogue au manchon 8 est intégralement logé à l'intérieur de l'écrou 28 correspondant à l'écrou 13. Dans ce cas, seule la tige du tronçon de tirant 3 traverse la paroi mince 30, qui présente à cet effet un orifice 31 dont les dimensions en plan sont certes supérieures aux dimensions transversales extérieures de la tige 3,mais vent éventuellement être inférieures aux dimensions transversales extérieures du alors manchon 29,qui prend appui contre la face 32 de la paroi 30 opposée a l'espace 12, à la périphérie de l'orifice 31, en complément de l'écrou 28 ; dans la mesure ou l'on ne peut alors faire traverser l'orifice 31 par le manchon 29 lors de la pose du tirant , alors qu'il est possible de mettre en place les manchons 8 de l'organe 5, 33 de l'organe 6, et 25 sur les tronçons 3 préalablement à la formation des rotules 7 dans l'exemple illustré à la figure 1, le manchon 29 ne peut être dans ce cas mis en place sur le tronçon de tirant qu'apres que celui-ci ait été engagé dans l'orifice 31 pour traverser la paroi 30 de part en part ; par exemple, comme le montre la figure 3, le manchon 29 peut présenter à cet effet, sur toute sa longueur, une fente latérale 34 mettant latéralement en communication avec l'extérieur le logement qu'il présente interieurement pour recevoir la rotule 7; cette fente 34 présente une largeur e voisine du diametre courant du tronçon 3 de façon à permettre la mise en place du manchon 29 premiere- ment par engagement latéral de celui-ci sur une zone courante du tronçon 3, puis mouvement le long de ce tronçon 3 jusqu'à ce que la rotule 7 vienne en contact avec son siège 35,analogue à la face 18 du manchon 8 illustré à la figure 1 ; le diamètre de la rotule étant superieur a la largeur de la fente 34, le dégagement latéral mutuel n'est alors plus possible ; lorsque l'on visse ensuite l'écrou 28 autour du manchon 29, celui-ci peut recevoir de la rotule 7 des efforts importants sans risque d'ouverture de la fente 34. Naturellement, les divers manchons decrits en référence à la figure 1 pourraient également présenter une fente latérale analogue à la fente 34 pour permettre leur engagement sur les tronçons 3 après formation des rotules 7. La figure 4 illustre un mode de mise en oeuvre del'invention permettant l'ancrage d'un manchon 36 en tous points comparable as manchons 8, 25 ou 29 dans une paroi obtenue par coule, par exemple en béton. Dans ce cas, le manchon 36 est vissé par sa périphérie exterieure cylindrique filetée à l'intérieur d'un deuxieme manchon 37 lui-même ancré dans la paroi de béton 38, dont il affleure la face 39 tournée vers l'interieur de l'espace 40 délimité entre ellespar les deux parois (dont seule est ici représentée la paroi 38). L'ancrage du manchon extérieur 37 peut être assuré par tout moyen ; on a illustré à la figure 4 un organe d'ancrage 41, vissé à l'intérieur de l'extré- mité du manchon 37 opposée à celle qui reçoit le manchon 36, et par ailleurs noyé dans la masse de la paroi 38 où il peut présenter des saillies latérales de diverses formes améliorant son ancrage Pour faciliter son vissage à l'intérieur du manchon 37, la paroi du manchon 36 présente sur sa face transversale annulaire 42 destinee a être tournée vers l'espace 40 des trous borgnes 43 autorisant l'engagement d'outils appropriés ; il en est de même des manchons 29, 33, 25 et 8, pour faciliter leur vissage respectivement à l'intérieur de l'écrou 28, à l'extérieur de la tige 21 de la pièce 20, à l'intérieur du tendeur 4 et à l'intérieur de l'écrou 13 ; il est à noter que la forme sphérique de la rotule 7 aménagée à chaque extrémite d'un tronçon 3 de tirant,et de sa contrepartie sur chaque manchon, n'oppose aucun obstacle à une rotation relative du manchon et du tronçon autour de leurs axes respectifs, ce qui facilite le vissage des manchons desdivers types sur leurscontrepartiesrespectives qui peuvent être fixes sans inconvénient. Naturellement, on pourrait encore envisager de nombreuses variantes de l'invention sans sortir pour autant du cadre de celle -ci. Notamment, on pourrait réaliser des tirants comportant un seul tronçon 3, alors raccorde directement de part et autre à un manchon solidarise avec l'une des parois à raccorder ; on pourrait en outre envisager la realisation de tirants comportant plus de deux tronçons, notamment raccordés bout à bout avec articulation. Le débattement angulaire maximal possible autorisé à proximité des parois comme dans les zones de raccordement bout à bout de deux tronçons de tirants sera identique dans toutes les directions étant donnée la forme de révolution que présentent complémentaîrement les extrémités des tirants et leur contrepartie à l'in térieur des manchons, et une rotation d e ces différents éléments sur eux-mêmes n'aura pas d'importance ; ces chiffres étant indiques à titre exemple non limitatif, on a envisagé ainsi une possibilité de débattement d'une zone d'un tronçon situee à proximité de son extremité,par rapport au manchon correspondant,de 200, sur 360". REVENDICATIONS 1) Système d'ancrage mutuel de deux parois, comportant au moins un tirant reliant les deux parois et des moyens d'articulation du tirant sur chacune des parois, le tirant comportant plusieurs tronçons raccordés bout à bout, carac terisé en ce qu il comporte des moyens d'articulation mutuelle des tronçons au niveau de leur raccordement. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'articulation mutuelle de deux tronçons au niveau de leur raccordement comportent à chaque extrémité à raccorder une rotule sphérique d'une pièce avec le tron çon correspondant, et un manchon tubulaire ouvert à une extrémité pour autoriser le passage du tirant et presentant interieurement un logement apte à recevoir la rotule, le logement présentant autour de l'ouverture une forme annulaire sphérique complémentaire de la forme de la rotule pour constituer un appui pour celle-ci dans le sens d'un eloignement relatif du tirant et du manchon, et des moyens de raccordement mutuel des manchons correspondant respectivement à l'une et l'autre extremites à raccorder. 3) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les manchons correspondant aux extrémités a raccorder portent des filetages inverses et en ce qu'un tendeur comportant deux filetages inverses complementaires, dans le prolongement de l'autre, est vissé sur les deux manchons. 4) Systeme selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 , ca ractérisé en ce qu'un manchon est ouvert lateralement par une fente d'une largeur voisine de la dimension transversale courante d'un tronçon de tirant. 5) Systeme d'articulation de l'extrémité d'un tirant sur une paroi, notamment pour la mise en oeuvre du système d'ancrage mutuel de deux parois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une rotule sphérique d'une pièce avec l'extrémité du tirant, et un manchon tubulaire ouvert à une extrémité pour autoriser le passage du tirant et présentant intérieurement un logement apte à recevoir la rotule, le dit logement présentant autour de l'ouverture une forme annulaire spherique complementaire de la forme de la rotule pour constituer un appui pour celle-ci dans le sens d'un eloignement relatif du tirant et du manchon, le dit manchon. étant par ailleurs solidaire de la paroi au moins à l'encontre de mouvements vers le tirant et le long de cette paroi. 6) Système selon la revendication 5, caracterise en ce que le manchon tubulaire comporte un organe de solidarisation avec la paroi, et en ce que le manchon et l'organe de solidarisation comportent des filetages complémentaires pour permettre leur solidarisation mutuelle a volonté par vissage. 7) Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de solidarisation est au moins partiellement noye et ancré dans la paroi. 8) Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ogane de solidarisation est au moins partiellement situé au-delà de la paroi par rapport à l'espace délimité entre elles par les deux parois, la dite paroi présentant un orifice permettant le passage du dit organe et/ou du manchon et/ou du tirant, et en ce qulil présente une zone d'appui contre la face de la paroi opposée au dit espace, à la périphérie de l'orifice. 9) Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caracté- risé en ce que le manchon est vissé à l'intérieur d'une zone complémentaire de l'organe de solidarisation. 10) Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le manchon est vissé à l'intérieur d'une zone complémentaire de l'organe de solidarisation. 11) Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, carac térisé en ce qu'un manchon est ouvert latéralement par une fente d'une largeur voisine de la dimension transversale courante d'un tirant ou tronçon de tirant.