Brevet FR2559822A1 — publié le 19850823

A21 2559822 La présente invention concerne un outil hydraulique pour la mise sous tension de câbles, tiges et organes simi- laires dans des structures en béton, comprenant un premier dispositif de travail du type cylindre-piston qui 'comporte un serre-câble de mise sous tension et un second dispositif de travail du type cylindre-piston qui comporte un organe de verrouillage du câble pour ancrer le câble à la suite de sa mise sous tension. Des outils du type précité sont utilisés pour mettre sous tension des câbles de renfort et autres organes simi- laires dans des poutres en béton précontraint et des compo- sants structuraux similaires fabriqués en série dans des moules de poutre séparés pourvus de dispositifs d'ancrage des câbles à leurs deux extrémités. Avant la prise du béton les câbles sont tendus de manibre à atteindre une tension et une extension données et ils sont maintenus ainsi jusqu'à ce que le béton ait durci, afin d'ancrer fermement les câbles dans ce béton, après quoi les câbles sont coupés à proximité immédiate des faces frontales des poutres. Lors de la mise sous tension des câbles des moules de béton respectifs, l'outil de mise sous tension est déplacé manuellement d'un câble à l'autre et puisqu'une poutre comporte souvent vingt câbles ou même davantage, on peut voir que la fiabilité de l'outil et sa facilité de manipulation sont hautement re- cherchés. Cependant les outils utilisés jusqu'à ce jour ne sont pas satisfaisants à plusieurs égards. Par exemple le serre-câble est difficile à atteindre en vue de son nettoya- ge ou de son entretien et la présence de nombreux composants mobiles équipés de joints et garnitures etc, qui sont soumis à une usure permanente, a pour conséquence que l'outil doit être révisé régulièrement à de brefs intervalles. En outre il est difficile de commander et de régler l'extension du câble, ce qui constitue un inconvénient sérieux puisque, lors de la mise sous tension d'un câble dans le présent contexte, il est nécessaire de commander à la fois la charge de mise sous tension appliquée au câble et l'extension de celui-ci qui en résulte. Par conséquent un but de l'invention est de fournir un outil du type précité grâce auquel les inconvénients qu'on rencontre avec les outils connus, sont éliminés. Ce but ainsi que d'autres résulteront clairement de a1' descrip- tion qui va suivre à partir de laquelle ressortiront égale- ment les avantages apportés par l'invention. Suivant l'invention cet outil hydraulique pour la mise sous tension de câbles, tiges et organes similaires dans des structures en béton, comprenant un premier dispo- sitif de travail du type cylindre-piston qui comporte un serre-câble pour exercer une tension et un second disposi- tif de travail du type cylindre-piston qui comporte un or- gane de verrouillage du câble pour ancrer le cable à la suite de sa mise sous tension dans lequel les dispositifs du type cylindre-piston sont logés dans un corps cylindrique qui est commun à ces deux dispositifs et dans lequel un cylindre et un piston de mise sous tension forment le premier dispositif du type cylindre-piston et un cylindre de verrouillage et un piston de verrouillage forment le second dispositif du type cylindre-piston, les pistons étant mobi- les dans des directions opposées pendant leurs courses de travail respectives,est caractérisé en ce que le serre-câble est monté sur une extrémité libre du piston de mise sous tension qui fait saillie à l'extérieur du corps cylindrique un indicateur de position électromécanique est disposé entre le corps cylindrique et le serre-câble et cet indicateur de position comporte une bobine pour produire un flux magné- tique et un noyau disposé de manière à être introduit dans la bobine de façon à faire varier le flux magnétique en fonction du mouvement relatif entre le corps cylindrique et le serre-câble. On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation d'un outil de mise sous tension suivant l'invention. La figure 2 est une vue en plan de l'outil. La figure 3 est une vue frontale prise dans la di- rection des flèches 3 de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale faite suivant la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne 5-5 de la figure 4. La figure 6 est un schéma d'un système hydraulique pour l'actionnement de 1' outil. L'outil de mise sous tension suivant l'invention comprend un corps cylindrique 11 qui présente à-son extré- mité antérieure, un verrou de câble 12 qui est destiné à ancrer un câble 13 sur une surface d'appui ou de contre- pression appropriée. A son extrémité postérieure le corps 1 est prolongé par un serre-câble 14 qui est destiné à venir en prise avec le câble 13 lorsque celui-ci est mis sous tension. L'outil est manipulé manuellement à l'aide d'une poignée de transport 15 montée sur le corps cylindrique 11. Les conduits hydrauliques nécessaires sont logés dans cette poignée. Un indicateur de position Iélectromócanique 16, de tout type approprié, est monté entre le corps cylindrique et le serre-câble 14, afin de mesurer le mouvement relatif entre eux. Cet indicateur de position 16 est du type compre- nant une bobine 17 et un noyau 18, cette bobine 17 étant fixée au serrecâble 14 et s'étendant à travers un palier support 19 monté sur le corps cylindrique 11, lequel porte également un support 20 du noyau 18. La bobine 17 est agen- cée de manière à produire, d'une manière connue, un flux magnétique qui est influencé par la mesure suivant laquelle le noyau pénètre dans la bobine. Le corps cylindrique 11 contient un premier disposi- tif de travail 21 du type cylindre-piston, pour actionner le serre-câble 14, et un second dispositif de travail 22 du type cylindre-piston pour actionner l'organe de verrouillage du câble 12. Le premier dispositif de travail 21 du type cy- lindre-piston comprend un cylindre de mise sous tension 23 et un piston de mise sous tension 24 pouvant se déplacer dans ce cylindre, le serre-câble 14 étant monté sur l'extré- mité 25 du piston q=ai fait saillie hà l'extérieur du corps cylindrique. Le second dispositif de travail 22 du type cylindre-piston comporte un piston de verrouillage 26 qui est mobile dans un cylindre de verrouillage 27 à l'encontre de l'action d'un ressort hélicoTdal 28 logé dans ce cylin- dre. Les deux dispositifs de travail 21, 22 sont séparés l'un de l'autre par une cloison commune 29 qui forme un fond pour chacun des cylindres respectifs et dans laquelle sont également prévus des conduits 30, 31 pour l'alimentation en un fluide hydraulique. Le câble 13 qui s'étend suivant l'axe du corps cylindrique, est entouré d'un tube de guidage 32 qui est ancré fermement sur la cloison 29, par l'intermé- diaire d'un doigt 33 et d'une plaque de blocage 34. Le tube 32 présente une rainure longitudinale 35 dans laquelle glis- se une clavette de guidage 36 solidaire du mise sous tension 24, et ce afin d'empêcher que ce piston ne puisse tourner autour du tube de guidage. Le serre-câble 14 comporte un manchon cylindrique 40 qui est vissé fermement sur l'extrémité externe du piston 25. Dans ce manchon 40 sont disposées plusieurs mâchoires 41 en forme de coins qui sont destinées à entourer le câble 13 et à être pressées contre celui-ci par une surface coni- que 42 prévue à l'intérieur du manchon. Les mâchoires 41 sont maintenues pressées contre la surface conique 42 au moyen d'un ressort hélicoïdal 43 monté entre les mAchoires 41 et un flasque d'appui postérieur 44 formant le fond du manchon 40. Ce flasque d'appui 44 est fixé au manchon 40 à l'aide d'un dispositif d'accouplement approprié, tel qu'une bague de blocage, afin de permettre d'enlever facilement le flasque d'appui 44 et d'avoir un accès aisé aux mâchoires 41 en vue de leur nettoyage et de leur remplacement. Dans la partie extrême antérieure du manchon 40 sont prévus, en avant des mâchoires 41, une pluralité de'trous radiaux 47 à travers lesquels peut être introduit un agent de nettoyage fluide afin d'effectuer un nettoyage rapide de l'outil avec le manchon 40 en place. Ces trous constituent également des moyens permettant de fixer un outil de vissage pour démonter le manchon 40. La figure 6 illustre schématiquement le système hydraulique d'alimentation de l'outil de mise sous tension. Une pompe 50 entraînée par un moteur fournit du fluide hy- draulique à une vanne de décharge 54 afin de permettre à l'outil de fonctionner à vide. Une vanne 53 de limitation de pression est branchée entre la pompe 50 et le réservoir de fluide hydraulique, et des première et deuxième vannes auxi- liaires 51, 52 sont branchées entre la pompe 50 et le cylin- dre de mise sous tension 23. Une troisième vanne auxiliaire 55 est branchée entre la première vanne auxiliaire 51 et le cylindre 23. Une série de transducteurs électriques 56 indi- quent que l'outil de mise sous tension est agencé pour un fonctionnement avec une résistance électrique. L'outil de mise sous tension est commandé à partir d'un pupitre de commande sépare 56a qui est connecté à l'in- dicateur de position 16 par l'intermédiaire d'une ligne 57, et également à une autre ligne (non représentée) présente dans le circuit hydraulique et comportant un indicateur de pression. Le pupitre de commande comprend des instruments 58 pour indiquer la longueur de la course du piston de mise sous tension et la pression hydraulique, c'est-à-dire la charge, ainsi que des moyens de commande 59 pour actionner manuellement ou automatiquement les vannes dans le circuit hydraulique. Lorsqu'un câble doit être étiré et mis sous tension au moyen de l'outil, on fait tout d'abord passer ce câble en droite ligne à travers l'outil puis on met l'outil en butée contre une surface d'appui ou de contre-pression 45. Dans cette position de départ qui est illustrée sur la figure 4, le piston de verrouillage 26 et le piston de mise sous ten- sion 24 sont tous les deux logés dans des fonds des cylin- dres respectifs. Lorsque la mise sous tension doit commen- cer, on commute les positions de la vanne de décharge 54 et de la première vanne auxiliaire 51, par rapport aux posi- tions illustrées sur la figure 6, et on fait passer le flui- de hydraulique à travers la troisième vanne auxiliaire 55 en direction du cylindre de mise sous tension 23. Le fluide hydraulique sous pression est introduit dans le cylindre par le conduit 31 et le piston 24 commence alors à se déplacez vers l'extérieur. Par suite de l'effet de coin apparaissant entre le manchon 40 et les mâchoires 41, ces mâchoires sont pressées fortement contre le câble et elles serrent rapide- ment celui-ci. La mise sous tension du câble se poursuit jusqu'à ce qu'une tension donnée soit ateintte et qu'une distance donnée ait été mesurée par l'indicateur de position électromécanique 16. On actionne alors la vanne 51 pour la ramener dans sa position fermée, et on replace la vanne 55 dans sa position de verrouillage fermée. On ouvre alors la vanne auxiliaire 52 afin d'alimenter le cylindre de ver- rouillage 27 et du fluide hydraulique est introduit dans ce cylindre 27 à travers le conduit 30. Puisqu'une partie du tube de guidage 32 fait saillie dans le piston de verrouil- lage 26, il est possible d'obtenir une étanchéité effective du piston par rapport su câble axial qui le traverse. Ce piston 26 presse alors fortement les coins internes 46 de l'organe de verrouillage à coins 12 de la manière conven- tionnelle, après quoi le fluide hydraulique est introduit dans le corps cylindrique, à travers le conduit 49, dans le cylindre de mise sous tension 23 à double effet, par l'in- termédiaire de la vanne 55 ouverte de nouveau, et ce afin de ramener le piston vers la position dans laquelle il est en contact avec le fond du cylindre. L'ensemble du corps du cylindre est déplacé de cette façon en direction du ser- re-câble 14 tandis que le verrou 12 du câble quitte son siège dans le cylindre de verrouillage 27 et demeure appli- qué contre la surface d'appui 45. Le tube de guidage 32 a une longueur telle que son extrémité postérieure 48 qui fait saillie à l'extérieur par rapport au piston 34 de mise sous tension, vienne buter contre les mâchoires 41 avant que le piston 24 ne vienne en contact avec le fond du cylindre, et ce de façon à dégager les mâchoires 41 et les écarter du câble. Une opération de mise sous tension est normalement exécutée au moyen d'une course du piston et par conséquent l'outil peut être alors déplacé vers le câble suivant devant être mis sous tension. Cependant, si une course de travail du piston additi.- nelle est exigée, l'outil est de nouveau déplacé en direction de l'organe de verrouillage du câble 12 et la procédure précitée est répétée. Ainsi qu'i2 a été mentionné précédemment, une opéra- tion de mise sous tension est commandée à partir du pupitre de commande 56 à i'aide des indications fournies par un transducteur de pression dans le circuit hydraulique et à partir de l'indicateur de position 16. La longueur de la course du piston de mise sous tension et la force ou charge de mise sous tension appliquée peuvent être aisément déter- minées à partir des instruments 58, afin de déterminer avec exactitude l'extension pour laquelle le câble est étiré sous une charge donnée. Bien que cela ne soit pas représenté, les moyens de commande 59 comportent des moyens de commutation l5 pour un réglage à zéro et une limitation automatique de la longueur de la course du piston, ainsi que pour obtenir une mise hors service automatique lorsque la pression hydrauli- que maximale autorisée a été atteinte. Avant que la mise sous tension ne puisse être acceptée, il est nécessaire que la charge et l'extension du câble aient toutes les deux atteint des valeurs prescrites. Par exemple, si la charge atteint sa valeur prescrite avant ou après que le câble ait été étiré à l'extension prescrite, le câble ne peut pas être accepté, ce qui est également vrai, naturellement, dans les cas o la charge prescrite n'est jamais atteinte. Les va- leurs acceptées en ce qui concerne la charge et l'extension sont indiquées d'une manière appropriée par l'allumage de lampes-témoins et de cette façon la lampe-témoin de charge et la lampe-témoin d'extension doivent être toutes les deux allumées pour que le câble puisse être accepté. L'outil de mise sous tension suivant l'invention offre des avantages importants pour l'opérateur puisque tout ce qu'il a à faire, après le démarrage d'une opération de mise sous tension, est de surveiller les lampes-témoins ou d'autres instruments alin d'être sûr que le câble a été mis sous tension d'une manière acceptable. Ainsi il n'est pas nécessaire de surveiiler manuellement des indications di- rectement sur l'c til ou de prendre des mesures avec un R 2559822 appareil de mesure à ruban ou similaire. En outre, la sûreté de l'opérateur est améliorée grâce au dispositif de commande à distance et au système automatique qui arrête toujours l'opération de mise sous tension, même lorsque les valeurs prescrites n'ont pas été atteintes. Il est par exemple im- possible qu'un câble ne se rompe. Enfin, l'outil de mise sous tension est aisé è manipuler et à entretenir, comme il a été mentionné précé- demment. Ceci a été obtenu en faisant en sorte que les dis- positifs de travail du type cylindre-piston fonctionnent dans des directions différentes dans un corps cylindrique commun, ce qui permet de disposer d'une manière particuliè- rement favorable l'alimentation en fluide hydraulique, les joints etc. Le serre-câble peut être également atteint d'une manière aisée en vue de son nettoyage et de réparations qu'il pourrait éventuellement nécessiter, ce qui est extrê- mement important dans le cas d'outils tels que ceux qui sont utilisés dans un environnement très agressif. Par exemple, le câble est souvent rouillé et contaminé d'une autre façon, ce qui entraîne une forte usure des mâchoires s'il n'est pas possible de les nettoyer par soufflage d'air comprimé ou de les enlever pour les nettoyer à des intervalles réguliers. REVENDICATIONS 1.- Outil hydraulique pour la mise sous cension de câbles, tiges et organes similaires (13) dans des structures en béton, comprenant un premier dispositif de travail du type cylindre-piston (21) qui comporte un serre-c'âble (14) pour exercer une tension et un second dispositif de travail (22) du type cylindre-piston qui comporte un organe (12) de verrouillage du câble pour ancrer le câble à la suite de sa mise sous tension dans lequel les dispositifs du type cylin- dre-piston sont logés dans un corps cylindrique (11) qui est commun à ces deux dispositifs et dans lequel un cylindre (23) et un piston de mise sous tension (24) forment le premier dispositif du type cylindre-piston et un cylindre de verrouillage (27) et un piston de verrouillage (26) forment le second dispositif du type cylindre-piston, les pistons (24,26) étant mobiles dans des directions opposées pendant leurs courses de travail respectives, caractérisé en ce que le serre-câble (14) est monté sur une extrémité libre (25) du piston de mise sous tension (24) qui fait saillie à l'ex- térieur du corps cylindrique (11), un indicateur de position électromécanique (16) est disposé entre le corps cylindrique (11) et le serre-câble (14) et cet indicateur de position (16) comporte une bobine (17) pour produire un flux magné- tique et un noyau (18) disposé de manière à être introduit dans la bobine (17) de façon à faire varier le flux magné- tique en fonction du mouvement relatif entre le corps cylin- drique (11) et le serre-câble (14). 2.- Outil de mise sous tension suivent la reven- dication 1 caractérisé en ce que le serre-câble (14) com- porte un manchon externe (40) dans lequel sont montées des mâchoires mobiles (41) de mise sous tension. 3.- Outil de mise sous tension suivant la reven- dication 2 caractérisé en ce que la bobine (17) est fixée au manchon (40) tandis que le noyau (18) est fixé au corps cylindrique (11). - 2559822 4.- Outil de mise sous tension suivent la reven- dication 2 caractérisé en ce que la bobine (17) est fixée au corps cylindrique (11) tandis que le noyau (18) est fixé au manchon (40). t- 5.- Outil de mise sous tension suivant l'une quel- conque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que le manchon (40) comporte un flasque transversal (44) aisément amovible. 6.- Outil de mise sous tension suivant l'une quel- conque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que des trous radiaux (47) sont percés de part en part dans la par- tie extrême antérieure du manchon (40), en vue de leur rac- cordement ê une source d'agent de nettoyage sous pression. 7.- Outil de mise sous tension suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'indicateur de position (16) est connecté à des moyens de guidage (59) agencés de manière à arrêter automatiquement le mouvement relatif entre le corps cylindrique (11) et le serre-câble (14) lorsque ce mouvement a atteint une ampli- tude déterminée. 8.- Outil de mise sous tension suivant l'une quel- conque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fonds du cylindre (23) de mise sous tension et du cylin- dre (27) de verrouillage sont formés par les faces opposées d'une cloison de séparation commune (29) et des conduits (30,31) sont ménagés dans cette cloison commune (29) pour fournir du fluide hydraulique aux deux dispositifs (21,22) du type cylindre-piston. 9.- Outil de mise sous tension suivant l'une quel- conque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un tube de guidage (32) est disposé axialement dans le corps cylindrique afin d'empêcher un mouvement de rotation entre le piston (24) de mise sous tension et le corps cylin- drique (11). 10.- Outil de mise sous tension suivant la reven- - dicetion 9 caractérisé en ce que la longueur du tube de guidage (32) est telle que l'extrémité externe de ce tube fait saillie à l'intérieur du serre-câble (14) et déplace ll les mâchoires (i) de mise sous tension afin les écarter du câble ou d'un orcgane similaire lorsque le piston (24) de mise sous tension se trouve dans le fond du cylindre (23) de mise sous tension