Brevet FR2462528A1 — publié le 19810213

La présente invention se rapporte à la technique du béton précontraint et, plus particulièrement, à la variante de ladite technique dans laquelle les armatures sont mises sous tension avant la coulée du béton, la tension étant relachée lorsque le béton a atteint le degré de dureté voulu. L'invention a pour objectif essentiel de perfectionner ladite variante et de créer un procédé, un système d'armatures et un dispositif de serrage et desserrage qui soient efficaces et faciles à mettre en oeuvre. À cet effet, selon l'invention, on utilise des armatures tendues entre deux organes d'ancrage et maintenues sous tension par un élément de compression agencé de façon que le béton n'y adhère pas, l'action de l'élément de compression étant supprimée le moment venu. Avantageusement, l'élément de compression est interposé entre les organes d'ancrage et relié à ceux-ci par des accouplementE par exemple à rotules, permettant l'égalisation de la tension des armatures. De préférence, ledit élément s'appuie sur l'un des organes d'ancrage et est relié à l'autre par de un dispositit/tension comportant, par exemple,- une tige filetée que l'on vise ou dévisse selon le cas. On peut utiliser à cet effet un dispositif comportant deux crémaillères opposées engrenant avec un pignon commun muni d'une tête permettant sa mise en prise avec la tige ou organe analogue à serrer ou desserrer, ainsi que des moyens tels qu'un vérin à double effet pour déplacer les crémaillères en sens opposés. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un système d'armatures conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle montrant les deux extrémités du système. La figure 3 est une coupe par III-III de la figure 2. La figure 4 est une coupe axiale d'une variante de plaque d'ancrage actif. La figure 5 montre, en coupe axiale, une plaque d'ancrage munie d'un enrobage fretté. La figure 6 illustre, en coupe schématique, un exemple particulier d'application de l'invention. La figure 7 est une vue en coupe d'un vérin de serrage et desserrage à double effet. Les figures 8 et 9 sont respectivement des coupes par VIII-VIII et IX-IX de la figure 7. Dans l'exemple de réalis-ation représenté sur la figure 1, un système d'armatures comporte des armatures 1, par exemple des barres, fils ou câbles, attachées à leurs extrémités à des organes d'ancrage constitués par des plaques 2 et 3. L'ancrage se fait, par exemple, par passage de l'armature dans un trou de la plaque et arrêt de l'extrémité de l'armature, par exemple par élargissement en bout ou au moyen d'un cône de serrage, d'une manière bien connue. Les diverses armatures 1 peuvent être parallèles et identiques entre elles, de meme longueur et uniformément réparties autour d'un axe médian, mais cela n'est pas obligatoire. De place en place, les armatures sont maintenues par des écarteurs 4, par exemple des rondelles percées de trous convenables dans lesquels elles sont enfilées. Le maintien sous tension des armatures est assuré par un élément de compression comportant une barre 5 qui s'appuie sur la plaque d'ancrage 2 servant d'organe d'ancrage mort, traverse les écarteurs 4 et est associée à la plaque 3, servant d'organe d'ancrage vif, au moyen d'un dispositif 6 de tension qui sera décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire. La présence des écarteurs assure la sécurité contre le flambage. La barre de compression 5 est agencée de telle sorte qu'elle n'adhère pas au béton, ce qui permet de l'enlever par la suite. Les figures 2 et 3 montrent le détail d'un exemple de réalisation du système. La plaque d'ancrage mort 2 est munie de trous 21 pour le passage des extrémités des armatures 1. Elle présente sur sa face interne une semelle 22 qui comporte une face d'appui concave R3eaforme de calotte sphérique, pour la barre de compression 5. Cette dernière se termine par une portée complémentaire . On réalise ainsi un accouplement à rotule entre les deux parties du système. La barre 5 est entoure d'une gaine 7 destinée à la soustraire au contact du béton. Etant donnée sa longueur et le fait qu'une fois en place la barre 5 peut n'être pas parfaitement rectiligne, on ne peut pas, en pratique, la faire tourner sur elle-mme. On l'arrtte donc à peu de distance de la plaque d'ancrage actif 3 pour la raccorder avec le dispositif 6 de tension. Ce dispositif comporte une tige filetée 61 qui peut tourner à frottement doux dans un alésage 32 de la plaque 3 et qui est vissée dans un écrou de butée 62 disposé contre la face interne de ladite plaque. Le diamètre à fond de filet de la tige 61 est supérieur à celui de la barre 5, ce qui permet defaire passer celle-ci à travers l'écrou et la plaque 3. À son extrémité interne, la tige 6 est munie d'un tourillon axial 63 engagé avec jeu dans une cavité 51 de l'extrémité adjacente 52 de la barre 5. Le tourillon est lisse mais la cavité 51 est taraudée de façon à pouvoir servir ultérieurement à la fixation d'un organe de traction qui permettra, le moment venu, d'extraire la barre 5. La face extrême 52 de la barre et la face correspondante de la tige 61 sont usinées en forme de calottes sphériques complémentaires pour former là encore un accouplement à rotule laissant la liberté voulue aux diverses pièces. La face 52 est convexe. À son extrémité externe, la tige 61 comporte un six pans 64 permettant d'agir sur elle pour la visser ou la devisser. La figure 3 montre une disposition régulière des armatures 1 autour de l'axe du système. Les armatures passent dans des trous 31 de la plaque 3. Dans la variante des figures 4 et 5, 11 écrou 62 a été supprimé et remplacé par un taraudage de l'alésage central 32 de la plaque 3, cette dernière étant renforcée en son centre par un bossage interne 33. La plaque 3 peut etre munie à sa périphérie d'une frette 8 hélicoidale, par exemple à quatre spires et dans laquelle on coule une masse 9 de béton. La frette peut être soudée le long du bord de la plaque. La masse de béton est convenablement dégagée pour laisserpasser la barre de compression et le dispositif de tension. Elle enrobe et protège les extrémités des armatures 1. La plaque 2 peut eAtre équipée d'une garniture de béton frettée analogue. Le système que l'on vient de décrire peut être mis en oeuvre comme suit On procède, de préférence en atelier, au montage des diverses pièces et on met les fils en tension sur un banc approprié. On égalise la tension des fils en vissant la tige 61 du dispositif 6 dans l'écrou 62 ou le bossage 33. Les diverses portées sphériques permettent cette égalisation. On installe ensuite le système d'armatures dans 1' ouvrage, par exemple, comme le montre la figure 6) dans le moule servant à la construction d'une paroi oblique d'un élément de pont et on procède à la coulée du béton 10 dudit élément. Après durcissement du béton, on dévisse la tige 61 du dispositif de tension de façon d'abord à transférer la tension des armatures au béton puis à dégager l'extrémité de la barre 5. Une fois la tige 61 enlevée, on peut venir visser un organe de traction tel qu'un crochet ou anneau dans le trou taraudé 51 de la barre 5 et enlever ladite barre au moyen d'un engin approprie. On procède enfin à l'injection de béton ou autre produit de remplissage dans le vide laissé par la barre 5. Le vissage et le dévissage de la tige 61, peut exiger dans certains cas des efforts considérables et devoir se faire à des emplacements peu accessibles. Les figures 7 à 9 montrent un dispositif de vérin à double effet que l'on peut utiliser pour ees opérations. Ce vérin comporte un corps Il dans lequel sont ménagés deux cylindres parallèles 12a et 12b munis à une extrémité de tubulures de raccordement 13a et 13b à un circuit hydraulique. Dans ces cylindres peuvent coulisser des pistons 14a, 14b dont les tiges 15a, 15b sortent avec étanchéité au travers de bouchons 16a,- - 16b adaptés dans les autres extrémités des cylindres. Un ajutage 17 fait communiquer les deux cylindres au voisinage des extrémités obturées par les bouchons 16a et 16b et opposées aux tubulures 13a, 13b. Le corps Il se poursuit, du c8té ou sortent les tiges 15a et 15b, par un bâti 18 dans lequel sont ménagés des guides 19 et 20 internes et externes pour des crémaillères 21a et 21b respectivement fixées aux extrémités des tiges 15a-et 15b. Les crémaillères comportent des dentures identiques et elles sont disposées face à face, de façon à engrener avec un pignon médian 22 dont l'axe 23 est perpendiculaire aux axes des cylindres. À l'une de ses extrémités, l'axe 23 se termine par une tête 24 destinée à être adaptée sur la tige ou autre organe à desserrer et comportant à cet effet, par exemple, un six pans interne. Pour visser ou dévisser, il suffit, après avoir adapté la tette 24 sur la tige ou organe analogue, de mettre sous pression le cylindre voulu et de raccorder l'autre à la vidange. Le vérin est réversible et peut donc être utilisé dans les deux sens de rotation. il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction d'ouvrages en béton précontraint avec mise sous tension des armatures avant la coulée du béton, la tension étant relachée lorsque le béton a atteint le degré de dureté voulu, caractérisé en ce que l'on utilise des armatures tendues entre deux organes d'ancrage et maintenues sous tension par un élément de compression agencé de façon que le béton n'y adhère pas, l'action de l'élément de compression étant supprimée lorsque le béton a atteint le degré de dureté voulu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on enlève l'élément de compression lorsqu'il a fini son office. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on injecte du béton ou autre produit de remplissage dans la cavité laissée libre par l'élément de compression. 4. Système d' armatures pour la construction d'ouvrages en béton précontraint, caractérisé par des armatures, des organes d'ancrage auxquels lesdites armatures sont attachées et un élément de compression agencé de façon à maintenir les armatures sous tension, ledit élément de compression étant en outre agencé de façon que le béton n'y adhère pas et que l'on puisse supprimer son action à volonté. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de compression est relié aux organes d'ancrage par des accouplements permettant l'égalisation de la tension des armatures. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les accouplements sont à rotules. 7. Système selon l'une quelconque des revendications-4 à 6, caractérisé en ce que l'élément de compression s'appuie sur l'un des organes d'ancrage et est relié à l'autre organe d'ancrage par un dispositif de tension. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de tension comporte une tige filetée coopérant avec un écrou de butée associé à l'organe d'ancrage et de dimensions telles qu'on puisse extraire l'élément de compression à travers l'organe d'ancrage. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'écrou est incorporé à l'organe d'ancrage. 10. Système selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la tige filetée est reliée à l'élément de compression par un dispositif de tourillon. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de tourillon est agencé de telle sorte qu'on puisse l'utiliser pour fixer à l'élément de compression un organe de traction permettant d'extraire ledit élément après enlèvement de la tige filetée. 12. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que les organes d'ancrage cosportent -une garniture de béton frettée protégeant la portion adjacente des armatures et ménageant un dégagement pour l'élément de compression. 13. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que l'élément de compression est une barre autour de laquelle les armatures sont réparties, des écarteurs étant prévus de place en place afin d'gviter le flambage. 14. Dispositif de serrage et desserrage pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé et du système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte deux crémaillères opposées engrenant avec un pignon conun muni d'une tette permettant sa mise en prise avec l'organe à serrer ou desserrer, ainsi que des moyens pour déplacer les deux crémaillères en sens opposés. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un vérin à double effet formé de deux cylindres parallèles contenant des pistons dont les tiges actionnent les crémaillères, les deux cylindres communiquant l'un avec l'autre à une extrémité et étant munis de tubulures de raccordement avec un circuit hydraulique à leur autre extrémité. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les cylindres sont ménagés dans un bati comportant des guides internes et externes pour les crémaillères.